El plan de trabajo:
1. El concepto de biología, su conexión con otras ciencias………………..2
14. Características estructurales de una célula vegetal……………………7
30. Penetración de nutrientes en la célula. El concepto de turgencia, plasmólisis, plasmólisis de microorganismos………………...13
45. Antibióticos y sustancias inhibidoras. Formas de obtención y su influencia en la calidad de la leche. Medidas para evitar su entrada en la leche………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………
50. Microflora de plantas y piensos………………………………...18
66. Caracterizar los agentes causales de tuberculosis y brucelosis…..22
1. El concepto de biología, su conexión con otras ciencias.
La ciencia es una esfera. Actividades de investigación dirigidos a obtener nuevos conocimientos sobre objetos y fenómenos. La ciencia incluye el conocimiento sobre el tema de estudio, su tarea principal es conocerlo más completa y profundamente. La función principal de la ciencia es la investigación. El tema del estudio de la metodología de la enseñanza de la biología es la teoría y la práctica de enseñar, educar y desarrollar a los estudiantes en esta materia.
La metodología de enseñanza de la biología, como toda ciencia, conoce las leyes objetivas de los procesos y fenómenos que estudia. La identificación de sus patrones comunes le permite explicar y predecir el curso de los acontecimientos y actuar con determinación.
Las características principales de la ciencia, por regla general, son los objetivos, el objeto de su estudio, los métodos de cognición y las formas de expresión del conocimiento (en forma de disposiciones científicas fundamentales, principios, leyes, leyes, teorías y hechos, términos). También son importantes la historia de la formación y desarrollo de la ciencia, los nombres de los científicos que la enriquecieron con sus descubrimientos.
Las metas a las que se enfrenta la metodología de la enseñanza de la biología están en consonancia con las metas y objetivos pedagógicos generales. Por lo tanto, esta técnica es un área especial de la pedagogía, debido a las especificidades del tema de investigación.
La metodología para la enseñanza de la biología se basa en disposiciones pedagógicas generales en relación con el estudio del material biológico. Al mismo tiempo, integra conocimientos, habilidades y actitudes especiales (de ciencias naturales y biológicas), psicológico-pedagógicas, ideológicas, culturales y otras profesionales-pedagógicas.
La metodología de enseñanza de la biología determina los objetivos de la educación, el contenido de la asignatura "Biología" y los principios de su selección.
Los objetivos de la educación, junto con el contenido, el proceso y el resultado de la educación, son un elemento importante de cualquier sistema pedagógico. La educación tiene en cuenta tanto los objetivos sociales como los objetivos personales. Los objetivos sociales están determinados por las necesidades de una sociedad en desarrollo. Los objetivos personales tienen en cuenta las habilidades individuales, los intereses, las necesidades de educación, la autoeducación.
El nivel de educación, es decir, el dominio de conocimientos biológicos, habilidades y destrezas que contribuyan a la inclusión activa y plena en las actividades educativas, laborales, sociales;
El nivel de educación, que caracteriza el sistema de visiones del mundo, creencias, actitud hacia el mundo que lo rodea, naturaleza, sociedad, personalidad;
El nivel de desarrollo que determina la capacidad, la necesidad de autodesarrollo y mejora de las cualidades físicas y mentales. El objetivo de la educación biológica secundaria general se determina teniendo en cuenta los valores y factores nombrados, tales como:
La integridad de la persona humana;
Previsibilidad, es decir, la orientación de los objetivos de la educación biológica a los valores biológicos y educativos modernos y futuros. Así, la educación biológica secundaria general se vuelve más abierta a la renovación y el ajuste;
Continuidad en el sistema de educación continua.
La metodología de enseñanza de la biología también señala que uno de los objetivos más importantes de la educación biológica es la formación de una cosmovisión científica basada en la integridad y unidad de la naturaleza, su construcción sistémica y nivelada, la diversidad y la unidad del hombre y la naturaleza. Además, la biología está enfocada a la formación de conocimientos sobre la estructura y funcionamiento de los sistemas biológicos, sobre el desarrollo sostenible de la naturaleza y la sociedad en su interacción.
El objeto y el sujeto de la investigación son los conceptos más importantes de cualquier ciencia. Son categorías filosóficas. El objeto expresa el contenido de la realidad independiente del observador.
Los sujetos del conocimiento científico son varios aspectos, propiedades y relaciones de un objeto fijado en la experiencia e incluido en el proceso de la actividad práctica. El objeto de estudio de la metodología de la enseñanza de la biología es el proceso educativo (educativo) asociado a esta asignatura. El objeto de estudio de la metodología son los objetivos y contenidos proceso educativo, métodos, medios y formas de formación, educación y desarrollo de los estudiantes.
En el desarrollo de la ciencia, su aplicación práctica y la evaluación de los logros, un papel bastante importante pertenece a los métodos. investigación científica. Son un medio de cognición del objeto de estudio y una forma de alcanzar el objetivo. Los principales métodos de enseñanza de la biología son los siguientes: observación, experimento pedagógico, modelado, pronóstico, prueba, análisis cualitativo y cuantitativo. logros pedagógicos. Estos métodos se basan en la experiencia, el conocimiento sensorial. pero conocimiento empírico no es la única fuente de conocimiento confiable. Tales métodos de conocimiento teórico como sistematización, integración, diferenciación, abstracción, idealización, análisis de sistema, comparación, generalización ayudan a revelar la esencia de un objeto y fenómeno, sus conexiones internas.
La estructura del contenido de la metodología para la enseñanza de la biología ha sido fundamentada científicamente. Se divide en métodos de enseñanza general y particular o especial: historia natural, según los cursos “Plantas. bacterias Hongos y Líquenes”, en el curso “Animales”, en los cursos “Hombre”, “Biología General”.
La metodología general para la enseñanza de la biología considera los temas principales de todos los cursos de biología: los conceptos de educación biológica, metas, objetivos, principios, métodos, medios, formas, modelos de implementación, contenido y estructuras, etapas, continuidad, la historia de la formación y desarrollo de la educación biológica en el país y el mundo; la educación ideológica, moral y ecocultural en el proceso de aprendizaje; unidad de contenidos y métodos de enseñanza; relación entre formas Trabajo académico; integridad y desarrollo de todos los elementos del sistema de educación biológica, lo que garantiza el fortalecimiento y la conciencia de conocimientos, habilidades y destrezas.
Los métodos privados exploran problemas de aprendizaje específicos para cada curso según el contenido. material educativo y edad de los estudiantes.
La metodología general para la enseñanza de la biología está íntimamente relacionada con todos los métodos biológicos particulares. Sus conclusiones teóricas se basan en estudios metodológicos particulares. Y ellos, a su vez, se guían por disposiciones metodológicas generales para cada curso de entrenamiento. Así, la metodología como ciencia es una sola, combina indisolublemente las partes general y especial.
CONEXIÓN DEL MÉTODO DE ENSEÑANZA DE LA BIOLOGÍA CON OTRAS CIENCIAS.
La metodología de la enseñanza de la biología, al ser una ciencia pedagógica, está indisolublemente unida a la didáctica. Esta es una sección de la pedagogía que estudia los patrones de asimilación de conocimientos, destrezas y habilidades y la formación de creencias de los estudiantes. La didáctica desarrolla la teoría de la educación y los principios didácticos comunes a todas las materias. La metodología de la enseñanza de la biología, que durante mucho tiempo se ha establecido como un área independiente de la pedagogía, desarrolla problemas teóricos y prácticos del contenido, las formas, los métodos y los medios de formación y educación, debido a las especificidades de la biología.
Cabe señalar que la didáctica, por un lado, se apoya en su desarrollo en la teoría y práctica de la metodología (no solo de la biología, sino también de otras materias académicas), y por otro lado, proporciona enfoques científicos generales a la investigación en el campo de la metodología, asegurando la unidad de los principios metodológicos en el estudio del proceso de aprendizaje.
La metodología de enseñanza de la biología está muy relacionada con la psicología, ya que se basa en las características de edad de los niños. La metodología enfatiza que la educación enriquecedora puede ser efectiva solo si corresponde a la edad de desarrollo de los estudiantes.
La metodología de enseñanza de la biología está íntimamente relacionada con las ciencias biológicas. La asignatura "Biología" es de carácter sintético. Refleja casi todas las áreas principales de la biología: botánica, zoología, fisiología de plantas, animales y humanos, citología, genética, ecología, doctrina evolutiva, el origen de la vida, la antropogénesis, etc. Para la correcta explicación científica fenómenos naturales, reconocimiento de plantas, hongos, animales en la naturaleza, su definición, preparación y experimentación requiere una buena formación teórica y práctica.
El objetivo de la ciencia biológica es obtener nuevos conocimientos sobre la naturaleza a través de la investigación. El propósito de la asignatura "Biología" es dar a los estudiantes conocimientos (hechos, patrones) obtenidos por las ciencias biológicas.
La metodología de enseñanza de la biología está íntimamente relacionada con la filosofía. Contribuye al desarrollo del autoconocimiento humano, la comprensión del lugar y el rol descubrimientos cientificos en el sistema del desarrollo general de la cultura humana, le permite conectar fragmentos dispares de conocimiento en una sola imagen científica del mundo. La filosofía es bases teóricas técnicas, lo equipa enfoque científico a los diversos aspectos de la formación, la educación y el desarrollo.
La conexión de la metodología con la filosofía es tanto más importante cuanto que el estudio de los fundamentos de la ciencia de la biología sobre todo tipo de manifestaciones de la materia viva en diferentes niveles de su organización apunta a la formación y desarrollo de una cosmovisión materialista. La metodología de enseñanza de la biología resuelve esta importante tarea de forma gradual, de curso en curso, con expansión y profundización. conocimiento biológico, llevando a los estudiantes a la comprensión de los fenómenos naturales, el movimiento y desarrollo de la materia, el mundo circundante.
14. Características estructurales de una célula vegetal.
Una célula vegetal tiene un núcleo y todos los orgánulos característicos de una célula animal: el retículo endoplásmico, los ribosomas, las mitocondrias, el aparato de Golgi. Sin embargo, difiere de la célula animal en las siguientes características estructurales:
1) una fuerte pared celular de considerable espesor;
2) orgánulos especiales - plástidos, en los que se produce la síntesis primaria de sustancias orgánicas a partir de minerales debido a la energía de la luz - fotosíntesis;
3) un sistema desarrollado de vacuolas, que determinan en gran medida las propiedades osmóticas de las células.
Una célula vegetal, como una célula animal, está rodeada por una membrana citoplasmática, pero, además de ella, está limitada por una pared celular gruesa que consiste en celulosa. La presencia de una pared celular es una característica específica de las plantas. Determinó la baja movilidad de las plantas. Como resultado, la nutrición y la respiración del cuerpo comenzaron a depender de la superficie del cuerpo en contacto con ambiente, lo que condujo en el proceso de evolución a una mayor disección del cuerpo, mucho más pronunciada que en los animales. La pared celular tiene poros a través de los cuales se comunican entre sí los canales de la red endoplasmática de las células vecinas.
El predominio de los procesos sintéticos sobre los procesos de liberación de energía es uno de los más rasgos característicos Metabolismo de los organismos vegetales. Síntesis primaria de carbohidratos a partir de sustancias inorgánicas realizado en plástidos.
Hay tres tipos de plástidos:
1) leucoplastos: plástidos incoloros, en los que el almidón se sintetiza a partir de monosacáridos y disacáridos (hay leucoplastos que almacenan proteínas o grasas);
2) cloroplastos - plástidos verdes que contienen el pigmento clorofila, donde se lleva a cabo la fotosíntesis - el proceso de formación moléculas orgánicas de lo inorgánico debido a la energía de la luz,
3) cromoplastos, incluidos varios pigmentos del grupo de los carotenoides, que determinan el color brillante de flores y frutos. Los plástidos pueden convertirse unos en otros. Contienen ADN y ARN, y el aumento de su número se realiza dividiéndolos en dos.
Las vacuolas están rodeadas por una membrana y recurren desde el retículo endoplásmico. Las vacuolas contienen proteínas disueltas, carbohidratos, productos de síntesis de bajo peso molecular, vitaminas y diversas sales. La presión osmótica creada por las sustancias disueltas en el jugo vacuolar conduce al hecho de que el agua ingresa a la célula, lo que provoca la turgencia, el estado estresado de la pared celular. Gruesas paredes elásticas La citología (de cito... y... ología) es la ciencia de la célula. Estudia la estructura y funciones de las células, sus conexiones y relaciones en órganos y tejidos en organismos multicelulares, así como organismos unicelulares. Al investigar la célula como la unidad estructural más importante de los seres vivos, la citología ocupa una posición central en varias disciplinas biológicas; está estrechamente relacionado con la histología, la anatomía vegetal, la fisiología, la genética, la bioquímica, la microbiología, etc. estructura celular organismos fue iniciado por microscopistas del siglo XVII. (R. Hooke, M. Malpighi, A. Levenguk); en el siglo 19 se creó una sola teoría celular para todo el mundo orgánico (T. Schwann, 1839). En el siglo 20 nuevos métodos (microscopía electrónica, indicadores isotópicos, cultivo celular, etc.) contribuyeron al rápido progreso de la citología.
Como resultado del trabajo de muchos investigadores, se creó una teoría celular moderna.
Célula - la unidad básica de estructura, funcionamiento y desarrollo de todos los organismos vivos;
Las células de todos los organismos unicelulares y multicelulares son similares (homólogas) en su estructura, composición química, manifestaciones básicas de actividad vital y metabolismo;
La reproducción de las células ocurre por su división, cada nueva célula se forma como resultado de la división de la célula original (madre);
En los organismos multicelulares complejos, las células están especializadas en las funciones que realizan y forman tejidos; Los tejidos consisten en órganos que están estrechamente interconectados y sujetos a regulación nerviosa y humoral.
La teoría celular es una de las generalizaciones más importantes de la biología moderna.
Todos los seres vivos de la Tierra, a excepción de los virus, están construidos a partir de células.
Una célula es un sistema vivo integral elemental. Cabe señalar que la célula de un organismo animal y la célula de una planta no son iguales en su estructura.
En una célula vegetal hay plástidos, una membrana (que le da fuerza y forma a la célula), vacuolas con savia celular.
Las células, a pesar de su pequeño tamaño, son muy complejas. Los estudios realizados durante muchas décadas permiten reproducir una imagen bastante completa de la estructura de la célula.
La membrana celular es una película ultramicroscópica que consta de dos capas monomoleculares de proteínas y una capa bimolecular de lípidos situada entre ellas.
Funciones de la membrana plasmática de la célula:
barrera,
Comunicación con el medio ambiente (transporte de sustancias),
Comunicación entre células tisulares en organismos multicelulares,
protector.
El citoplasma es un medio semilíquido de la célula en el que se encuentran los orgánulos de la célula. El citoplasma está formado por agua y proteínas. Es capaz de moverse a velocidades de hasta 7 cm/hora.
El movimiento del citoplasma dentro de la célula se llama ciclosis. Hay ciclosis circulares y de malla.
Los orgánulos se aíslan en la célula. Los orgánulos son estructuras celulares permanentes, cada una de las cuales realiza sus propias funciones. Entre ellos están:
matriz citoplasmática,
Retículo endoplásmico,
centro celular,
Ribosomas
aparato de golgi,
mitocondrias,
plástidos,
lisosomas
1. Matriz citoplasmática.
La matriz citoplasmática es la parte principal y más importante de la célula, su verdadero medio interno.
Los componentes de la matriz citoplasmática realizan los procesos de biosíntesis en la célula y contienen las enzimas necesarias para la producción de energía.
2. Retículo endoplásmico.
Toda la zona interna del citoplasma está llena de numerosos pequeños canales y cavidades, cuyas paredes son membranas de estructura similar a la membrana plasmática. Estos canales se ramifican, se conectan entre sí y forman una red llamada retículo endoplásmico. ES es heterogénea en su estructura. Se conocen dos tipos: granulado y liso.
3. Núcleo celular.
El núcleo celular es la parte más importante de la célula. Se encuentra en casi todas las células de los organismos multicelulares. Las células de los organismos que contienen un núcleo se llaman eucariotas. El núcleo celular contiene la sustancia de ADN de la herencia, en la que se cifran todas las propiedades de la célula.
En la estructura del núcleo, hay: membrana nuclear, nucleoplasma, nucléolo, cromatina.
El núcleo celular realiza 2 funciones: almacenamiento de información hereditaria y regulación del metabolismo en la célula.
4. Cromosomas
El cromosoma consta de dos cromátidas y después de la división nuclear se convierte en una sola cromátida. Al comienzo de la siguiente división, la segunda cromátida se completa en cada cromosoma. Los cromosomas tienen una constricción primaria, en la que se encuentra el centrómero; La constricción divide el cromosoma en dos brazos de igual o diferente longitud.
Las estructuras de cromatina son portadoras de ADN. El ADN consta de secciones: genes que llevan información hereditaria y se transmiten de ancestros a descendientes a través de células germinales. El ADN y el ARN se sintetizan en los cromosomas, lo cual es un factor necesario en la transmisión de información hereditaria durante la división celular y la construcción de moléculas de proteína.
4. Centro celular.
El centro celular consta de dos centríolos (hijo, materno). Cada uno tiene forma cilíndrica, las paredes están formadas por nueve tripletes de tubos, y en el medio hay una sustancia homogénea. Los centríolos se ubican perpendiculares entre sí. La función del centro celular es la participación en la división celular de animales y plantas inferiores.
5. Ribosomas
Los ribosomas son orgánulos ultramicroscópicos redondos o en forma de hongo, que constan de dos partes: subpartículas. No tienen una estructura de membrana y consisten en proteínas y ARN. Las subpartículas se forman en el nucléolo. \
Los ribosomas son los orgánulos universales de todas las células animales y vegetales. Se encuentran en el citoplasma en estado libre o sobre las membranas del retículo endoplásmico; además, se encuentran en mitocondrias y cloroplastos.
6. Mitocondrias
Las mitocondrias son orgánulos microscópicos con una estructura de dos membranas. La membrana externa es lisa, la interna forma excrecencias de varias formas: crestas. En la matriz mitocondrial (sustancia semilíquida) hay enzimas, ribosomas, ADN, ARN. El número de mitocondrias en una célula varía de unas pocas a varios miles.
7. Aparato de Golgi.
En las células de las plantas y los protozoos, el aparato de Golgi está representado por cuerpos individuales en forma de hoz o de bastón. La composición del aparato de Golgi incluye: cavidades limitadas por membranas y ubicadas en grupos (5-10 cada una), así como vesículas grandes y pequeñas ubicadas en los extremos de las cavidades. Todos estos elementos forman un solo complejo.
Funciones: 1) acumulación y transporte de sustancias, modernización química,
2) la formación de lisosomas,
3) síntesis de lípidos y carbohidratos en las paredes de la membrana.
8. Plástidos.
Los plástidos son las estaciones de energía de la célula vegetal. Pueden cambiar de una especie a otra. Hay varios tipos de plástidos: cloroplastos, cromoplastos, leucoplastos.
9. Lisosomas.
Los lisosomas son orgánulos microscópicos de forma redondeada, monomembrana, cuyo número depende de la actividad vital de la célula y de su estado fisiológico. El lisosoma es una vacuola digestiva que contiene enzimas que se disuelven. En caso de inanición celular, se digieren algunos orgánulos.
Si se destruye la membrana del lisosoma, la célula se digiere a sí misma.
Las células animales y vegetales se alimentan de manera diferente.
Grandes moléculas de proteínas y polisacáridos ingresan a la célula por fagocitosis (del griego phagos - devorar y kitos - un recipiente, célula), y gotas líquidas - por pinocitosis (del griego pino - bebo y kitos).
La fagocitosis es una forma de alimentar a las células animales, en la que los nutrientes ingresan a la célula.
La pinocitosis es una forma universal de alimentación (tanto para animales como para células vegetales), en el que los nutrientes entran en la célula en forma disuelta.
Una célula microscópica contiene varios miles de sustancias que están involucradas en una variedad de reacciones químicas. Los procesos químicos que ocurren en una célula son una de las principales condiciones para su vida, desarrollo y funcionamiento. Todas las células de los organismos animales y vegetales, así como los microorganismos, son similares en composición química, lo que indica la unidad del mundo orgánico.
De los 109 elementos del sistema periódico de Mendeleev, una gran mayoría de ellos se encontraron en las células. La célula contiene tanto macronutrientes como micronutrientes.
A modo de conclusión, extraemos las principales conclusiones:
Una célula es una unidad elemental de vida, base de la estructura, vida, reproducción y desarrollo individual de todos los organismos. No hay vida fuera de la célula (los virus son una excepción).
La mayoría de las células están dispuestas de la misma manera: cubiertas con una capa exterior, la membrana celular, y llenas de líquido, el citoplasma. El citoplasma contiene diversas estructuras: orgánulos (núcleo, mitocondrias, lisosomas, etc.) que llevan a cabo diversos procesos.
La célula proviene sólo de la célula.
Cada célula realiza su propia función e interactúa con otras células, asegurando la actividad vital del organismo.
No hay elementos especiales en la célula que sean característicos solo de la naturaleza viva. Esto indica la conexión y la unidad de lo vivo y lo naturaleza inanimada.
30. Penetración de nutrientes en la célula. El concepto de turgencia, plasmólisis, plasmoptosis de microorganismos.
Mecanismo de poder. La entrada de nutrientes en una célula bacteriana es un proceso fisicoquímico complejo, que se ve facilitado por una serie de factores: la diferencia en la concentración de las sustancias, el tamaño de las moléculas, su solubilidad en agua o lípidos, el pH del medio, la permeabilidad membranas celulares etc. Se distinguen cuatro posibles mecanismos en la penetración de nutrientes en la célula.
El método más sencillo es el de difusión pasiva, en el que la entrada de una sustancia en la célula se produce por una diferencia en el gradiente de concentración (diferencia de concentración a ambos lados de la membrana citoplasmática). El tamaño de la molécula es decisivo. Obviamente, existen zonas en la membrana a través de las cuales es posible la penetración de sustancias de pequeño tamaño. Uno de estos compuestos es el agua.
La mayoría de los nutrientes ingresan a la célula bacteriana en contra de un gradiente de concentración, por lo que las enzimas deben participar en este proceso y se puede gastar energía. Uno de estos mecanismos es la difusión facilitada, que ocurre a una mayor concentración de una sustancia fuera de la célula que dentro. La difusión facilitada es un proceso específico y lo llevan a cabo proteínas de membrana especiales, transportadores, llamados permeasa, ya que realizan la función de las enzimas y tienen especificidad. Se unen a la molécula de la sustancia, la transfieren sin cambios a la superficie interna de la membrana citoplasmática y la liberan en el citoplasma. Dado que el movimiento de una sustancia ocurre de una concentración más alta a una más baja, este proceso procede sin consumo de energía.
El tercer mecanismo posible para el transporte de sustancias se ha denominado transporte activo. Esta presión se observa a bajas concentraciones del sustrato en el ambiente, y el transporte de solutos también en forma inalterada ocurre contra el gradiente de concentración. Las permeasas participan en la transferencia activa de sustancias. Dado que la concentración de una sustancia en una célula puede ser varios miles de veces mayor que la del medio exterior, la transferencia activa va necesariamente acompañada de un gasto de energía. El trifosfato de adenosina (ATP), acumulado por la célula bacteriana durante los procesos redox, se consume.
Y, finalmente, con el cuarto mecanismo posible de transferencia de nutrientes, se observa la translocación radical: la transferencia activa de moléculas alteradas químicamente, que en general no pueden atravesar la membrana. Las permeasas intervienen en la transferencia de radicales.
La salida de sustancias de la célula bacteriana se lleva a cabo en forma de difusión pasiva (por ejemplo, agua) o en el proceso de difusión facilitada con la participación de permeasas.
La materia orgánica es esencial para la nutrición de los microorganismos del suelo. Hay dos formas de que los orgánicos ingresen al suelo: las excreciones de las raíces de las plantas con residuos poscosecha y la introducción de orgánicos en el suelo desde el exterior, en forma de compost, estiércol, abono verde, etc.
Turgencia(del latín tardío turgencia hinchazón, llenado), presión hidrostática interna en una célula viva, que provoca tensión en la membrana celular. En las células animales, la turgencia de las células suele ser baja; en las células vegetales, la presión de la turgencia mantiene las hojas y los tallos (en las plantas herbáceas) en una posición vertical, dando a las plantas fuerza y estabilidad. La turgencia es un indicador del contenido de agua y del estado del régimen hídrico de las plantas. Una disminución de la turgencia se acompaña de procesos de autólisis, marchitamiento y envejecimiento de las células.
Si la célula está en una solución hipertónica, cuya concentración es mayor que la concentración de savia celular, entonces la velocidad de difusión del agua desde la savia celular excederá la velocidad de difusión del agua hacia la célula desde la solución circundante. Debido a la liberación de agua de la célula, el volumen de savia celular disminuye, la turgencia disminuye. Una disminución en el volumen de la vacuola celular se acompaña de la separación del citoplasma de la membrana: se produce plasmólisis.
plasmólisis(del griego plasmas formado, moldeado y... lisis), en biología, la separación del protoplasto de la cubierta bajo la acción de una solución hipertónica sobre la célula. La plasmólisis es característica principalmente de las células vegetales que tienen una fuerte membrana de celulosa. Las células animales se encogen en una solución hipertónica.
plasmoptis(plasma- + ptisis griega aplastamiento) - hinchazón de microbios
células y la destrucción de sus membranas en una solución hipotónica.
45. Antibióticos y sustancias inhibidoras. Formas de obtención y su influencia en la calidad de la leche. Medidas para evitar su entrada en la leche.
Los antibióticos son los subproductos de varios microorganismos. Los antibióticos tienen un efecto inhibitorio sobre la reproducción de otros microbios y, por lo tanto, se utilizan para tratar diversas enfermedades infecciosas. Un grupo de antibióticos que bloquean la síntesis de ácidos nucleicos (ADN y ARN) se utilizan como inmunosupresores, ya que, paralelamente a la inhibición de la reproducción bacteriana, inhibe la proliferación (reproducción) de células del sistema inmunitario. Los representantes de este grupo de medicamentos son Actinomicina.
Debe prestarse especial atención a las medidas para evitar la entrada de antibióticos en los productos ganaderos. Los antibióticos pueden entrar en la leche durante el tratamiento de los animales, así como cuando se alimentan concentrados y otros alimentos destinados a cerdos para vacas lactantes, o desechos de la industria biológica que contienen micelio y otros antibióticos. Aparentemente, no se puede descartar absolutamente la posibilidad de la adición intencional de antibióticos a la leche para reducir la contaminación bacteriana de la leche descremada.
Se utilizan varios métodos para detectar sustancias inhibitorias en la leche. La más sencilla, económica y menos laboriosa es la biológica. La esencia del método es suprimir el crecimiento de estreptococos lácticos sensibles a sustancias inhibidoras, como Str. thermo-philus añadido a la muestra de prueba de leche que contenía una sustancia inhibidora. El resultado de la reacción se registra por el color de la columna de leche en la que se añade el indicador. El color inicial indica una reacción positiva, es decir, la presencia de una sustancia inhibidora. Sin embargo, la leche contiene en su composición las llamadas sustancias inhibidoras naturales, como la lactoferrina, la owndina, las lisozimas y muchas otras, que también inhiben el crecimiento de las bacterias del ácido láctico y, en particular, de Str. termófilo. Por lo tanto, aunque se espera que la mayoría de las sustancias inhibitorias naturales se destruyan cuando la muestra se calienta durante 10 minutos a 85 °C, el método biológico no es específico y se requieren estudios adicionales para determinar el tipo de químico o antibiótico agregado. Por esta razón, hasta la fecha, no ha habido un solo metodo biologico, con el que sería posible identificar sustancias inhibitorias en
El problema de la contaminación de la leche con sustancias inhibidoras, incluidos los antibióticos, se vuelve cada vez más importante cada año.
Las sustancias inhibidoras incluyen antibióticos, sulfonamidas, nitrofuranos, nitratos, conservantes (formalina, peróxido de hidrógeno), agentes neutralizantes (soda, hidróxido de sodio, amoníaco), detergentes y desinfectantes, etc.
Los residuos de antibióticos son un peligro particular para los humanos y un problema importante para la industria láctea, ya que pueden interrumpir el proceso de producción al inhibir la microbiota iniciadora. Esto conduce a graves pérdidas financieras. Pero las más peligrosas son las consecuencias de introducir residuos de antibióticos en el cuerpo humano.
Los pesticidas utilizados para proteger las plantas de las plagas también representan un peligro para la salud humana y animal. La leche que contiene cantidades residuales de ellos no se acepta para procesamiento. Los pesticidas difieren en su acción específica. Los insecticidas clorados son persistentes y lipolíticos, por lo que su presencia en los alimentos es especialmente peligrosa. ésteres orgánicos ácido fosfórico y los carbamatos no se acumulan en los alimentos y no son de interés para la higiene de la leche. Los herbicidas y fungicidas generalmente no son muy estables. Aún no se han encontrado sus residuos en la leche, por lo que no es práctico determinar su contenido.
Una variedad de factores influyen en la manifestación de las propiedades inhibitorias de la leche. Las posibles fuentes de ingreso de inhibidores en la leche son: violaciones en el rechazo de la leche en el tratamiento de animales; desinfección del equipo de ordeño y lechería; el uso de piensos de baja calidad; ingestión de una serie de productos químicos con el alimento.
Las propiedades inhibitorias de la leche pueden verse afectadas por la alimentación de las vacas y la calidad del alimento. Es necesario observar estrictamente la dosificación de reactivos químicos al conservar el ensilaje. Las propiedades inhibitorias de la leche pueden verse afectadas por la presencia de un mayor contenido de nitratos o nitritos en el alimento.
Para evitar la entrada de cantidades residuales de detergentes, detergentes y desinfectantes en la leche y su posible influencia en los resultados de la determinación de sustancias inhibidoras, la desinfección del equipo de ordeño y lechería debe realizarse estrictamente de acuerdo con las normas sanitarias. En caso de reacciones positivas a la presencia de cantidades residuales de productos sanitarios en la superficie del equipo de ordeño y lechería
necesita ser enjuagado con agua nuevamente.
Una de las formas en que los antibióticos y otras drogas llegan a la leche es su administración intramuscular. La presencia de antibióticos y sulfonamidas se observa con mayor frecuencia cuando las vacas son tratadas por mastitis.
Teniendo en cuenta los detalles del impacto de varias sustancias inhibidoras tanto en la salud de las personas y los animales como en las propiedades tecnológicas de la leche, la solución del problema en consideración depende en gran medida del desarrollo y la implementación de métodos altamente efectivos y específicos. de su control por la presencia de sustancias inhibitorias. No es suficiente establecer su presencia, es importante determinar no solo el tipo, sino también la sustancia específica que causó la manifestación de las propiedades inhibidoras de la leche. Esto le permite analizar la situación para descubrir la posible fuente de entrada de esta sustancia.
Actualmente, el país cuenta con GOSTs para métodos de determinación de sustancias inhibitorias en leche. En particular, en las empresas lácteas es posible determinar la presencia de refrescos, amoníaco, peróxido de hidrógeno.
Otra condición importante para garantizar la seguridad de la leche, incluidas sus propiedades inhibitorias, es el control de calidad exclusivamente en laboratorios de pruebas independientes. En este sentido, es necesario crear un estado marco normativo, que incluye un sistema de pagos por leche cruda entre los productores rurales y las plantas compradoras en base a las mediciones de calidad de la leche realizadas por dichos laboratorios.
50. Microflora de plantas y piensos.
microflora epífita.
En las partes superficiales de las plantas, una microflora diversa, llamada epífita, está constantemente presente. En tallos, hojas, flores, frutos, se encuentran con mayor frecuencia los siguientes tipos de microorganismos sin esporas: Bact, herbicola constituye el 40% de toda la microflora epífita, Ps. fluorescens - 40%, bacterias del ácido láctico - 10%, similares - 2%, levadura, hongos de moho, celulosa, bacterias butíricas, termófilas -
Después de la siega y la pérdida de resistencia de las plantas, así como debido al daño mecánico de sus tejidos, la microflora epífita y, sobre todo, putrefacta, que se multiplica intensamente, penetra en el espesor de los tejidos vegetales y provoca su descomposición. Es por eso que los productos de cultivo (granos, forrajes gruesos y suculentos) están protegidos de la acción destructiva de la microflora epífita por varios métodos de conservación.
Se sabe que en las plantas hay agua ligada, que forma parte de sus sustancias químicas, y líquido libre por goteo. Los microorganismos pueden multiplicarse en la masa vegetal solo en presencia de agua libre en ella. Uno de los métodos más comunes y accesibles para eliminar el agua libre de los productos agrícolas y, en consecuencia, su conservación es el secado y ensilado.
El secado de cereales y heno implica eliminarles el agua libre. Por lo tanto, los microorganismos no pueden multiplicarse en ellos mientras estos productos estén secos.
La hierba sin madurar recién cortada contiene 70-80% de agua, el heno seco solo 12-16%, la humedad restante está en un estado unido con sustancias orgánicas y microorganismos no se utiliza. Durante el secado del heno se pierde alrededor del 10% de la materia orgánica, principalmente durante la descomposición de proteínas y azúcares. Pérdidas particularmente grandes de nutrientes, vitaminas y compuestos minerales ocurren en el heno seco en hileras (rollos) cuando llueve a menudo. El agua destilada de lluvia los lava hasta en un 50%. Pérdidas significativas de materia seca ocurren en el grano durante su autocalentamiento. Este proceso se debe a la termogénesis, es decir, la creación de calor por parte de los microorganismos. Surge porque las bacterias termófilas usan para su vida solo el 5-10% de la energía de los nutrientes que consumen, y el resto se libera en su entorno: grano, heno.
Ensilado de forrajes. Al cultivar cultivos forrajeros (maíz, sorgo, etc.) a partir de una hectárea, es posible obtener muchas más unidades forrajeras en masa verde que en grano. Según el equivalente de almidón, el valor nutricional de la masa verde durante el secado puede disminuir hasta un 50%, y durante el ensilaje solo hasta un 20%. Al ensilar no se pierden pequeñas hojas de plantas con alto valor nutritivo, y al secarse se caen. El silo se puede colocar incluso en clima variable. Un buen ensilaje es un alimento jugoso, vitamínico y productor de leche.
La esencia del ensilaje radica en el hecho de que en la masa verde triturada colocada en el recipiente, los microbios de ácido láctico se multiplican intensamente, descomponiendo los azúcares con la formación de ácido láctico, que acumula hasta 1,5-2,5% en peso del ensilaje. Al mismo tiempo, las bacterias del ácido acético se multiplican, convirtiendo el alcohol y otros carbohidratos en ácido acético; acumula 0,4-0,6% en peso del silo. Los ácidos láctico y acético son un fuerte veneno para los microbios putrefactos, por lo que se detiene su reproducción.
El ensilaje se mantiene en buenas condiciones hasta por tres años, siempre que contenga al menos un 2% de ácidos láctico y acético, y el pH sea de 4-4,2. Si la reproducción del ácido láctico y las bacterias acéticas se debilita, la concentración de ácidos disminuye. En este momento, la levadura, el moho, las bacterias butíricas y putrefactivas comienzan a multiplicarse simultáneamente y el ensilaje se deteriora. Así, la obtención de un buen ensilado depende principalmente de la presencia de sacarosa en la masa verde y de la intensidad del desarrollo de las bacterias ácido lácticas.
En el proceso de maduración del ensilaje se distinguen tres fases microbiológicas, caracterizadas por una composición específica de especies de la microflora.
La primera fase se caracteriza por la reproducción de una microflora mixta con cierto predominio de bacterias aerobias no esporiformes putrefactivas: Escherichia coli, Pseudomonas, microbios del ácido láctico, levaduras. Las bacterias butíricas y putrefactivas esporíferas se multiplican lentamente y no predominan sobre las bacterias del ácido láctico. El medio principal para el desarrollo de la microflora mixta en esta etapa es la savia de la planta, que se libera de los tejidos de la planta y llena el espacio entre la masa vegetal triturada. Esto contribuye a la creación de condiciones anaeróbicas en el ensilaje, lo que inhibe el desarrollo de bacterias putrefactivas y favorece la reproducción de microbios lácticos. La primera fase con puesta de ensilaje denso, es decir, en condiciones anaerobias, dura solo 1-3 días, con puesta de ensilaje suelto en condiciones aerobias, es más larga y dura 1-2 semanas. Durante este tiempo, el silo se calienta debido a intensos procesos microbiológicos aeróbicos. La segunda fase de la maduración del ensilado se caracteriza por la rápida reproducción de microbios del ácido láctico, y al principio se desarrollan predominantemente formas coccales, que luego son reemplazadas por bacterias del ácido láctico.
Debido a la acumulación de ácido láctico, el desarrollo de todos los microorganismos putrefactos y butíricos se detiene, mientras que sus formas vegetativas mueren, dejando solo las que contienen esporas (en forma de esporas). Con plena observancia de la tecnología de colocación de ensilaje en esta fase, las bacterias homofermentativas del ácido láctico se multiplican, formando solo ácido láctico a partir de azúcares. En caso de violación de la tecnología de colocación del silo, cuando esté en él. se contiene el aire, se desarrolla la microflora de la fermentación heterofermentativa, lo que da como resultado la formación de ácidos volátiles indeseables: butírico, acético, etc. La duración de la segunda fase es de dos semanas a tres meses.
La tercera fase se caracteriza por la muerte gradual de los microbios de ácido láctico en el ensilaje debido a la alta concentración de ácido láctico (2,5%). En este momento, se completa la maduración del ensilaje, la acidez de la masa de ensilaje, que disminuye a pH 4.2 - 4.5, se considera un indicador condicional de su idoneidad para la alimentación (Fig. 37). En condiciones aeróbicas, comienzan a multiplicarse mohos y levaduras, que descomponen el ácido láctico, este es utilizado por las bacterias butíricas y putrefactivas que germinan a partir de esporas, como resultado, el ensilaje se enmohece y se pudre.
Defectos del ensilaje de origen microbiano. Si no se observan las condiciones adecuadas para la colocación y almacenamiento del silo, se producen ciertos defectos en el mismo.
La pudrición del ensilaje, acompañada de un importante autocalentamiento, se observa con su colocación suelta y compactación insuficiente. El aire del silo facilita el rápido desarrollo de microbios putrefactivos y termofílicos. Como resultado de la descomposición de las proteínas, el ensilaje adquiere un olor pútrido amoniacal y se vuelve inservible.
adquiere un olor pútrido, amoniacal y al alimentarse. La podredumbre del ensilaje ocurre en la primera fase microbiológica, cuando se retrasa el desarrollo de microbios de ácido láctico y la acumulación de ácido láctico, que suprime las bacterias putrefactas. Para detener el desarrollo de este último, es necesario reducir el pH en el ensilaje a 4,2-4,5. La pudrición del ensilaje es causada por Er. herbícola, E. coli, Ps. aerogenes. P. vulgaris, B. subtilis, Ps. fluorescens, así como hongos.
La ranciedad del ensilaje se debe a la acumulación de ácido butírico en él, que tiene un sabor amargo intenso y un olor desagradable. En un buen ensilaje, el ácido butírico está ausente, en un ensilado de calidad media se encuentra hasta un 0,2% y en un inadecuado para la alimentación, hasta un 1%.
Los agentes causantes de la fermentación butírica son capaces de convertir el láctico en ácido butírico, además de provocar la descomposición por putrefacción de las proteínas, lo que agrava su efecto negativo sobre la calidad del ensilaje. La fermentación del ácido butílico se manifiesta por el lento desarrollo de las bacterias del ácido láctico y la acumulación insuficiente de ácido láctico, a un pH superior a 4,7. Con la rápida acumulación de ácido láctico en el silo hasta un 2% y pH 4-4,2, no se produce la fermentación butírica.
Los principales agentes causantes de la fermentación butírica en ensilaje: Ps. fluo-rescens, Cl. pasteurianum, Cl. felsineum.
Se observa peroxidación del ensilaje con reproducción vigorosa de ácido acético, así como bacterias putrefactivas en él, capaces de producir ácido acético. Las bacterias del ácido acético se multiplican de forma especialmente intensa en presencia de alcohol etílico en el ensilaje, que se acumula por la fermentación alcohólica de la levadura. Las levaduras y las bacterias del ácido acético son aerobias, por lo que se nota un contenido significativo de ácido acético en el ensilaje y, en consecuencia, su peroxidación en presencia de aire en el silo.
El enmohecimiento del ensilaje se produce cuando hay aire en el silo, lo que favorece el desarrollo intensivo de mohos y levaduras. Estos microorganismos siempre se encuentran en las plantas, por lo tanto, en condiciones favorables, comienza su rápida reproducción.
La microflora rizosférica y epífita también puede jugar un papel negativo. Los cultivos de raíces a menudo se ven afectados por la podredumbre (negro - Alternaria radicina, gris - Botrutus cinirea, papa - Phitophtora infenstans). La actividad excesiva de los agentes causantes de la fermentación butírica conduce al deterioro del ensilaje. El cornezuelo de centeno (claviceps purpurae), que causa la enfermedad del ergotismo, se reproduce en las plantas vegetativas. Los hongos causan toxicosis. El agente causante del botulismo (Cl. botulinum), al ingresar al alimento con tierra y heces, causa toxicosis severa, a menudo fatal. Muchos hongos (Aspergillus, Penicillum, Mucor, Fusarium, Stachybotrus) pueblan los alimentos, se multiplican en condiciones favorables y causan toxicosis aguda o crónica en los animales, a menudo acompañada de síntomas inespecíficos.
Los preparados microbiológicos se utilizan en las dietas de animales y aves. Las enzimas mejoran la absorción del alimento. Las vitaminas y los aminoácidos se obtienen sobre una base microbiológica. Es posible utilizar una proteína bacteriana. La levadura de alimentación es un buen alimento de proteínas y vitaminas. La levadura contiene proteína de fácil digestión, provitamina D (pro-gosterol), así como vitaminas A, B, E. La levadura se reproduce muy rápidamente, por lo tanto, en condiciones industriales, es posible obtener una gran cantidad de masa de levadura cuando se cultivan en melaza o fibra sacarificada. En la actualidad, en nuestro país, la levadura de forraje seco se prepara en grandes cantidades. Para su fabricación se utiliza un cultivo de levadura forrajera.
66. Describa los patógenos de la tuberculosis y la brucelosis.
Brucelosis – una enfermedad que afecta no solo al ganado bovino, sino también a los cerdos, ratas y otros animales. Los agentes causales son bacterias del género Brucella. Son bacterias cocoides pequeñas, inmóviles, gramnegativas, no forman esporas, aerobias. Contiene endotoxina. Los límites extremos de crecimiento son 6-450С, la temperatura óptima es 370С. Cuando se calientan a 60-650C, estas bacterias mueren en 20-30 minutos, cuando se hierven, después de unos segundos. Brucella se caracteriza por una alta viabilidad: en productos lácteos (queso, queso, mantequilla) se almacenan durante varios meses. El período de incubación es de 1-3 semanas o más. La leche de los focos de esta infección se pasteuriza a temperatura elevada (a 700 C durante 30 minutos), se hierve durante 5 minutos o se esteriliza.
Brucelosis - enfermedad crónica de los animales. Se detecta en la leche mediante una prueba circular basada en la detección de los anticuerpos correspondientes. En fincas desfavorables para la brucelosis, está prohibido exportar leche de un rebaño que esté siendo curado en un recinto no desinfectado.
Dicha leche se pasteuriza y se lleva a la lechería o se usa en la granja. Leche de vacas que respondan positivamente a
brucelosis, hervida y utilizada para las necesidades de la granja.
Tuberculosis – causan micobacterias del género Mycobacterium, relacionadas con los actinomicetos. La forma de las células es variable: los bastones son rectos, ramificados y curvos. Los aerobios son inmóviles, no forman esporas, pero debido al alto contenido de ácido micólico y lípidos, son resistentes a los ácidos, álcalis, alcohol, secado, calentamiento. Se almacenan en productos lácteos durante mucho tiempo (en queso, 2 meses, en aceite, hasta 3 meses). Sensible al impacto luz del sol, rayos ultravioleta, alta temperatura: a 700C mueren después de 10 minutos, a 1000C - después de 10 segundos. La tuberculosis se distingue de otras infecciones por un largo período de incubación, de varias semanas a varios años. Para prevenir esta infección, no está permitido utilizar la leche de animales enfermos como alimento.
Tuberculosis es una enfermedad crónica en los animales. Destacando con leche
Mycobacterium tuberculosis, que tiene una capa cerosa, es capaz de
almacenada en el ambiente externo. La leche de una granja desfavorable para la tuberculosis se pasteuriza directamente en la granja a una temperatura de 85 0C durante 30 minutos.
oa una temperatura de 90 0C durante 5 minutos. Desinfectado de esta manera
se envía leche bom obtenida de animales de grupos más sanos
se envía a la lechería, donde se vuelve a pasteurizar y se acepta como segundo
clasificar. Leche de animales que reaccionan positivamente a la tuberculina,
desinfectados por ebullición, después de lo cual se utilizan para el engorde de crías
nyaka. Leche obtenida de animales con signos clínicos de
berculosis, se utilizan en la dieta de animales de engorde después de 10-
minuto de ebullición. La leche es destruida por la tuberculosis de la ubre.
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1. Definición de la biología como ciencia. Comunicación de la biología con otras ciencias. El valor de la biología para la medicina. Definición del concepto de "vida" en la etapa actual de la ciencia. Propiedades fundamentales de los seres vivos.
Biología(Griego bios - "vida"; logos - enseñanza) - la ciencia de la vida (vida salvaje), una de las ciencias naturales, cuyo tema son los seres vivos y su interacción con el medio ambiente. La biología estudia todos los aspectos de la vida, en particular la estructura, función, crecimiento, origen, evolución y distribución de los organismos vivos en la Tierra. Clasifica y describe los seres vivos, el origen de su especie, la interacción entre ellos y con el medio ambiente.
Relación de la biología con otras ciencias: La biología está íntimamente relacionada con otras ciencias ya veces es muy difícil trazar una línea entre ellas. El estudio de la vida de la célula incluye el estudio de los procesos moleculares que ocurren dentro de la célula, esta sección se llama biología molecular y en ocasiones se refiere a la química y no a la biología. Las reacciones químicas que ocurren en el cuerpo son estudiadas por la bioquímica, una ciencia mucho más cercana a la química que a la biología. Muchos aspectos del funcionamiento físico de los organismos vivos son estudiados por la biofísica, que está muy relacionada con la física. El estudio de un gran número de objetos biológicos está indisolublemente ligado a ciencias como la estadística matemática. A veces, la ecología se distingue como una ciencia independiente: la ciencia de la interacción de los organismos vivos con el medio ambiente (naturaleza viva e inanimada). Como campo de conocimiento aparte, ha destacado durante mucho tiempo la ciencia que estudia la salud de los organismos vivos. Esta área incluye la medicina veterinaria y una muy importante ciencia aplicada- Medicina, responsable de la salud de las personas.
Importancia de la biología para la medicina:
La investigación genética ha permitido desarrollar métodos de diagnóstico precoz, tratamiento y prevención de enfermedades hereditarias humanas;
La selección de microorganismos permite obtener enzimas, vitaminas, hormonas necesarias para el tratamiento de una serie de enfermedades;
La ingeniería genética permite la producción de compuestos y fármacos biológicamente activos;
Definición del concepto de "vida" en la etapa actual de la ciencia. Propiedades fundamentales de los seres vivos: Es bastante difícil dar una definición completa e inequívoca del concepto de vida, dada la enorme variedad de sus manifestaciones. En la mayoría de las definiciones del concepto de vida, dadas por muchos científicos y pensadores a lo largo de los siglos, se tomaron en cuenta las principales cualidades que distinguen lo vivo de lo no vivo. Por ejemplo, Aristóteles dijo que la vida es “nutrición, crecimiento y decrepitud” del organismo; A. L. Lavoisier definió la vida como una "función química"; G. R. Treviranus creía que la vida es "una uniformidad estable de procesos con una diferencia en las influencias externas". Está claro que tales definiciones no podían satisfacer a los científicos, ya que no reflejaban (y no podían reflejar) todas las propiedades de la materia viva. Además, las observaciones indican que las propiedades de los vivos no son excepcionales y únicas, como parecía antes, se encuentran por separado entre los objetos no vivos. AI Oparin definió la vida como "una forma especial y muy compleja del movimiento de la materia". Esta definición refleja la originalidad cualitativa de la vida, que no puede reducirse a simples leyes químicas o físicas. Sin embargo, incluso en este caso, la definición es de carácter general y no revela la peculiaridad específica de este movimiento.
F. Engels en "Dialéctica de la naturaleza" escribió: "La vida es un modo de existencia de los cuerpos proteicos, cuyo punto esencial es el intercambio de materia y energía con el medio ambiente".
Para la aplicación práctica, son útiles aquellas definiciones que contienen las propiedades básicas que son necesariamente inherentes a todas las formas de vida. He aquí uno de ellos: la vida es una macromolecular sistema abierto, que se caracteriza por una organización jerárquica, la capacidad de autorreproducción, autoconservación y autorregulación, metabolismo, flujo de energía finamente regulado. De acuerdo a esta definición la vida es un núcleo de orden que se extiende por un universo menos ordenado.
La vida existe en forma de sistemas abiertos. Esto significa que cualquier forma de vida no está cerrado sólo sobre sí mismo, sino que intercambia constantemente materia, energía e información con el entorno.
2. Niveles de organización de la vida condicionados por la evolución: Existen tales niveles de organización de la materia viva: niveles de organización biológica: molecular, celular, tejido, órgano, organismo, población-especie y ecosistema.
Nivel molecular de organización.- este es el nivel de funcionamiento de las macromoléculas biológicas - biopolímeros: ácidos nucleicos, proteínas, polisacáridos, lípidos, esteroides. Este nivel comienza procesos críticos vida: metabolismo, conversión de energía, transmisión de información hereditaria. Este nivel se estudia: bioquímica, genética molecular, biología molecular, genética, biofísica.
nivel celular- este es el nivel de células (células de bacterias, cianobacterias, animales unicelulares y algas, hongos unicelulares, células de organismos multicelulares). Una célula es una unidad estructural de lo vivo, una unidad funcional, una unidad de desarrollo. Este nivel se estudia mediante citología, citoquímica, citogenética, microbiología.
Nivel de organización tisular- Es el nivel en el que se estudia la estructura y el funcionamiento de los tejidos. Este nivel es estudiado por histología e histoquímica.
Nivel de organización del órgano.- Este es el nivel de los órganos de los organismos multicelulares. Anatomía, fisiología, embriología estudian este nivel.
Nivel de organización del organismo.- este es el nivel de organismos unicelulares, coloniales y multicelulares. La especificidad del nivel organísmico es que en este nivel tiene lugar la decodificación e implementación de la información genética, la formación de características inherentes a los individuos de una determinada especie. Este nivel se estudia por morfología (anatomía y embriología), fisiología, genética, paleontología.
Nivel de población-especie es el nivel de agregados de individuos - poblaciones y especies. Este nivel se estudia en sistemática, taxonomía, ecología, biogeografía y genética de poblaciones. En este nivel se estudian las características genéticas y ecológicas de las poblaciones, los factores evolutivos elementales y su influencia en el acervo genético (microevolución), el problema de la conservación de las especies.
Nivel biogeocenótico de organización de la vida - representado por una variedad de biogeocenosis naturales y culturales en todos los entornos de vida . Componentes- Poblaciones de diferentes especies; factores ambientales ;
Redes alimentarias, flujos de materia y energía ;
Procesos básicos; Ciclo bioquímico y flujo de energía que sustentan la vida. ;
Equilibrio móvil entre los organismos vivos y el entorno abiótico (homeostasis) ;
Proporcionar a los organismos vivos condiciones de vida y recursos (alimento y refugio). Ciencias que lideran la investigación en este nivel: Biogeografía, Biogeocenología Ecología
Nivel biosférico de organización de la vida.
Está representado por la forma más alta y global de organización de biosistemas: la biosfera. Componentes - biogeocenosis; impacto antropogénico; Procesos básicos; Interacción activa de la materia viva y no viva del planeta; Circulación global biológica de materia y energía;
Participación biogeoquímica activa del hombre en todos los procesos de la biosfera, sus actividades económicas y etnoculturales
Ciencias que lideran la investigación en este nivel: Ecología; Ecología global; ecología espacial; Ecología social.
3. El hombre en el sistema de la naturaleza. Los detalles de la manifestación de lo biológico y social en el hombre.
El hombre pertenece al reino animal, ya que utiliza sustancias preparadas para la nutrición, es decir, heterótrofos. Sus células no tienen membranas de celulosa, no hay cloroplastos, es decir, se compone de células animales típicas.
Una persona pertenece a: - Al tipo de cordados, ya que el embrión tiene una notocorda, hendiduras branquiales en la cavidad faríngea, un tubo neural hueco dorsal (dorsal) y simetría bilateral del cuerpo.
Al subtipo de vertebrados, ya que desarrolla una columna vertebral a partir de las vértebras, un corazón en la parte ventral del cuerpo, dos pares de extremidades.
A la clase de los mamíferos, por ser de sangre caliente, se les desarrollan las glándulas mamarias; debido a la presencia de pelo en la superficie del cuerpo.
A la subclase placentaria: el desarrollo del bebé dentro del cuerpo de la madre, la nutrición del feto a través de la placenta. Desde un punto de vista biológico, una persona es una de las especies de mamíferos pertenecientes al orden de los primates, el suborden de los de nariz estrecha.
Natural y social en el hombre: De acuerdo con la caracterización de K. Marx de la esencia del hombre como un conjunto de relaciones sociales, aparece como un ser social. Al mismo tiempo, el hombre es parte de la naturaleza. Desde este punto de vista, las personas pertenecen a los mamíferos superiores, formando un tipo especial de Homo sapiens y, en consecuencia, una persona resulta ser un ser biológico. Como cualquier especie biológica, el Homo sapiens se caracteriza por un cierto conjunto de rasgos específicos. Cada uno de estos signos en diferentes representantes de la especie puede variar dentro de límites bastante amplios, lo que en sí mismo es normal. Los métodos estadísticos permiten identificar los valores más probables y generalizados del rasgo de cada especie. Los procesos sociales también pueden influir en la manifestación de muchos parámetros biológicos de una especie. Por ejemplo, la esperanza de vida media "normal" de una persona, según ciencia moderna, tiene 80-90 años, si no padece enfermedades hereditarias y no es víctima de causas de muerte externas a su organismo, tales como enfermedades infecciosas o enfermedades causadas por un estado anormal del medio ambiente, accidentes, etc. Tal es la constante biológica de la especie, que, sin embargo, cambia bajo la influencia de las leyes sociales. Como resultado, real (a diferencia de "normal") duración promedio vida aumentó de 20-22 años en la antigüedad a unos 30 años en el siglo XVIII, 56 años en Europa Oriental a principios del siglo XX y 75-77 años en los países más desarrollados a finales del siglo XX. La duración de la niñez, la adultez y la vejez está biológicamente determinada; se fija la edad a la que las mujeres pueden dar a luz (promedio de 15 a 49 años); se determina la proporción de nacimientos de un niño, gemelos, etc.. La secuencia de tales procesos en el desarrollo está programada biológicamente cuerpo humano, como la capacidad de asimilar varios tipos de alimentos, aprender un idioma a temprana edad, la aparición de caracteres sexuales secundarios y mucho más. Según algunos informes, es hereditario, es decir, biológicamente determinado, y la superdotación Gente diferente en diversas actividades (música, matemáticas, etc.). Al igual que otras especies biológicas, la especie Homo sapiens tiene variaciones estables (variedades), que se denotan, cuando se trata de una persona, con mayor frecuencia por el concepto de raza. La diferenciación racial de las personas se debe a que los grupos que habitan en diferentes partes del planeta se han adaptado a las características específicas de su entorno, y esto ha resultado en la aparición de características anatómicas, fisiológicas y biológicas específicas. Pero, refiriéndose al mismo especies El homo sapiens, representante de cualquier raza, tiene parámetros biológicos característicos de esta especie que le permiten participar con éxito en cualquiera de las esferas de la vida. la sociedad humana. Si hablamos de la prehistoria humana, entonces la especie Homo sapiens es la última de las etapas de desarrollo del género Homo conocidas en la actualidad. En el pasado, nuestros antecesores fueron otras especies de este género (como Homo habilis- persona capaz Homo erectus - hombre erguido, etc.), la ciencia aún no da una genealogía inequívoca de nuestra especie. Biológicamente, cada uno de los individuos humanos vivos o siempre vivos es único, el único, porque el conjunto de genes que reciben de sus padres es único (con la excepción de los gemelos idénticos que heredan un genotipo idéntico). Esta singularidad se potencia como resultado de la interacción de factores sociales y biológicos en el proceso de desarrollo individual de una persona.
4. Nivel precelular de organización de la materia viva. virus
VIRUS- formas de vida no celulares. Los virus son 50 veces más pequeños que las bacterias, están al borde de la vida y la no vida. Pero si se consideran vivos, serán la forma de vida más numerosa en la Tierra.
Los virus son diferentes de todos los demás organismos:
2. Contienen solo uno de los tipos de ácidos nucleicos, ya sea ARN o ADN.
3. Tienen un número muy limitado de enzimas, utilizan el metabolismo del huésped, sus enzimas, la energía obtenida del metabolismo en las células del huésped. Entre las enfermedades virales: influenza, encefalitis, sarampión, paperas, rubéola, hepatitis, SIDA.
A menudo se hace la pregunta: "¿Están vivos los virus?" Si se considera que una estructura viva es una estructura que tiene material genético (ADN o ARN) y es capaz de reproducirse, entonces podemos decir que los virus están vivos. Si se considera que una estructura viva tiene una estructura celular, entonces la respuesta debe ser negativa. También se debe tener en cuenta que los virus no son capaces de reproducirse fuera de la célula huésped. Están en la misma frontera entre lo vivo y lo no vivo. Y esto nos recuerda una vez más que existe un espectro continuo de complejidad cada vez mayor, que comienza con moléculas simples y termina con los sistemas celulares cerrados más complejos.
Conducta
Estructura
Los virus son muy simples. Consisten en un fragmento de material genético, ya sea ADN o ARN, que constituye el núcleo del virus, y una cubierta proteica protectora que rodea este núcleo, que se denomina cápside.
Una partícula infecciosa completamente formada se llama virión. Algunos virus, como los virus del herpes o de la influenza, también tienen una envoltura de lipoproteína adicional que surge de la membrana plasmática de la célula huésped. A diferencia de todos los demás organismos, los virus no tienen una estructura celular.
El caparazón de los virus a menudo se construye a partir de subunidades repetitivas idénticas: capsómeros. Las estructuras se forman a partir de capsómeros. un alto grado simetrías que pueden cristalizar. Esto permite obtener información sobre su estructura tanto con la ayuda de métodos cristalográficos basados en el uso de rayos X como con la ayuda de la microscopía electrónica. Tan pronto como las subunidades del virus aparecen en la célula huésped, inmediatamente muestran la capacidad de autoensamblarse en un virus completo. El autoensamblaje también es característico de muchas otras estructuras biológicas; tiene una importancia fundamental en los fenómenos biológicos.
Simetría espiral. La mejor ilustración de la simetría helicoidal es el virus del mosaico del tabaco (TMV), que contiene ARN. 2130 subunidades de proteínas idénticas junto con el ARN forman una única estructura integral: la nucleocápside. En algunos virus, como el de las paperas y el de la influenza, la nucleocápside está rodeada por una envoltura.
bacteriófagos. Los virus que atacan a las bacterias forman un grupo de los llamados bacteriófagos. Algunos bacteriófagos tienen una cabeza icosaédrica pronunciada y la cola tiene una simetría helicoidal.
ORIGEN EVOLUTIVO DE LOS VIRUS:
5. Procariotas. rasgos característicos de la organización.
Todos los organismos conocidos se dividen en pro y eucariotas. Los procariotas incluyen bacterias y algas verdeazuladas; a eucariotas: plantas verdes, hongos, mohos mucilaginosos y animales.
Las células procariotas no tienen un núcleo bien formado, es decir, el material genético se encuentra en el citoplasma y no está rodeado por ninguna membrana. Los eucariotas tienen un núcleo verdadero, por lo que gene. el material está rodeado por una doble membrana.
Los eucariotas y los procariotas también difieren en otros aspectos:
| firmar | procariota | eucariota |
| El tamaño | Diámetro 0,5-5 micras. | Diámetro hasta 40 micras. El volumen es 1000-10000 veces mayor que el de los procariotas. |
| Formularios | Unicelulares, filamentosos. | Unicelulares, filamentosos, verdaderamente multicelulares. |
| orgánulos | Pocos. Ninguno tiene doble membrana. | Muchos. Disponible con membrana doble y simple. |
| Centro | No | Hay |
| membrana nuclear | No | Hay |
| ADN | Está cerrado en un anillo (convencionalmente llamado cromosoma bacteriano). | El ADN nuclear es una estructura lineal y se encuentra en los cromosomas. |
| cromosomas | No | Hay |
| Mitosis | No | Hay |
| Mitosis | No | Hay |
| gametos | No | Hay |
| mitocondrias | No | Hay |
| Plastidos en autótrofos | No | Hay |
| manera de comer alimentos | adsorción a través de la membrana celular | Fagocitosis y pinocitosis |
| vacuolas digestivas | No | Hay |
| flagelos | Hay | Hay |
Procariotas (del latín Procaryota, del griego προ "antes" y κάρυον "núcleo"), o prenucleares: organismos vivos unicelulares que no (a diferencia de los eucariotas) tienen un núcleo celular formado. Los procariotas se dividen en dos taxones en el rango de dominio (superreino): Bacteria (Bacteria) y Archaea (Archaea)
Procariotas:
La presencia de flagelos, plásmidos y vacuolas de gas.
Estructuras en las que ocurre la fotosíntesis - cloroplastos
Formas de reproducción: de forma asexual, hay un proceso pseudosexual, como resultado de lo cual solo se produce el intercambio de información genética, sin un aumento en el número de células.
Las células procariotas se caracterizan por la ausencia de una membrana nuclear, el ADN se empaqueta sin la participación de histonas. Tipo de comida - osmotrofny.
El material genético de los procariontes está representado por una molécula de ADN cerrada en un anillo, solo hay un replicón. Las células carecen de orgánulos que tengan una estructura de membrana.
capaz de fijar nitrógeno.
Tener: cápsula(protege a las bacterias del daño, la desecación, previene la fagocitosis de bacterias) ; pared celular, plasmalema, citoplasma, ribosomas, bebió(estructuras superficiales presentes en muchas células bacterianas y que representan cilindros proteicos rectos de 1-1,5 micras de largo y 7-10 nm de diámetro); flagelos, nucleótido(similar al núcleo); plásmidos(factores hereditarios adicionales ubicados en células fuera de los cromosomas y que representan moléculas de ADN circulares (cerradas) o lineales).
6. Célula - unidad biológica elemental, genética y estructural-funcional. Células procariotas y eucariotas.
Célula- la unidad elemental de un sistema vivo. Se le puede llamar unidad elemental porque en la naturaleza no existen sistemas más pequeños que tengan todos los signos (propiedades) de los vivos sin excepción. Se sabe que los organismos son unicelulares (por ejemplo, bacterias, protozoos, algunas algas) o pluricelulares.
Una célula tiene todas las propiedades de un sistema vivo: intercambia materia y energía, crece, se reproduce y hereda sus características, reacciona a los estímulos externos y es capaz de moverse. Es el peldaño más bajo de la organización y posee todas estas propiedades.
Las funciones específicas en una célula se distribuyen entre orgánulos, estructuras intracelulares que tienen una forma determinada, como el núcleo celular, las mitocondrias, etc. En los organismos multicelulares, diferentes células (por ejemplo, nerviosas, musculares, sanguíneas en animales o tallo, hoja , las células de la raíz de las plantas) realizan diferentes funciones y, por lo tanto, difieren en su estructura. A pesar de la variedad de formas, las células diferentes tipos son sorprendentemente similares en sus principales características estructurales.
Todos los organismos que tienen una estructura celular se dividen en dos grupos: prenucleares (procariotas) y nucleares (eucariotas).
Las células procariotas, que incluyen bacterias, a diferencia de las eucariotas, tienen una estructura relativamente simple. Una célula procariótica no tiene un núcleo organizado; contiene solo un cromosoma, que no está separado del resto de la célula por una membrana, sino que se encuentra directamente en el citoplasma. Sin embargo, también contiene toda la información hereditaria de una célula bacteriana.
La célula vegetal se caracteriza por la presencia de varios plástidos, una gran vacuola central, que en ocasiones empuja el núcleo hacia la periferia, así como una pared celular situada fuera de la membrana plasmática, constituida por celulosa. en jaulas plantas superiores el centro celular carece de un centríolo que se encuentra solo en las algas. El carbohidrato nutritivo de reserva en las células vegetales es el almidón.
En las células de los representantes del reino de los hongos, la pared celular generalmente consiste en quitina, una sustancia a partir de la cual se construye el esqueleto externo de los artrópodos. Hay una vacuola central, sin plástidos. Solo algunos hongos tienen un centríolo en el centro celular. El carbohidrato de almacenamiento en las células fúngicas es el glucógeno.
En las células animales no hay una pared celular densa, ni plástidos. No hay vacuola central en la célula animal. El centríolo es característico del centro celular de las células animales. El glucógeno es también un carbohidrato de reserva en las células animales.
7. Teoría celular. Historia y lo último. Su importancia para la biología y la medicina.
Las principales disposiciones de la teoría celular, su significado.
Todos los organismos vivos están formados por células, desde una célula (organismos unicelulares) o muchas (multicelulares). Una célula es uno de los principales elementos estructurales, funcionales y reproductores de la materia viva; es un sistema vivo elemental. Hay organismos no celulares (virus), pero solo pueden reproducirse en las células. Hay organismos que han perdido su estructura celular por segunda vez (algunas algas). La historia del estudio de la célula está asociada con los nombres de varios científicos. R. Hooke fue el primero en usar un microscopio para estudiar tejidos y en un corte de un corcho y un núcleo de saúco vio células, a las que llamó células. Anthony van Leeuwenhoek vio por primera vez células con un aumento de 270x. M. Schleiden y T. Schwann fueron los creadores de la teoría celular. Creían erróneamente que las células del cuerpo surgen de la sustancia primaria no celular. Más tarde, R. Virchow formuló una de las disposiciones más importantes de la teoría celular: "Cada célula proviene de otra célula..." La importancia de la teoría celular en el desarrollo de la ciencia es grande. Se hizo evidente que la célula es el componente más importante de todos los organismos vivos. ella ellos componente principal morfológicamente; la célula es la base embrionaria de un organismo pluricelular, porque el desarrollo de un organismo comienza con una sola célula: un cigoto; celular - la base de los procesos fisiológicos y bioquímicos en el cuerpo. La teoría celular permitió concluir que la composición química de todas las células es similar y una vez más confirmó la unidad de todo el mundo orgánico.
La teoría celular moderna incluye las siguientes disposiciones:
La célula es la unidad básica de la estructura y desarrollo de todos los organismos vivos, la unidad más pequeña de los vivos;
Las células de todos los organismos unicelulares y multicelulares son similares (homólogas) en su estructura, composición química, manifestaciones básicas de actividad vital y metabolismo;
La reproducción de las células ocurre por su división, y cada nueva célula se forma como resultado de la división de la célula original (madre);
En los organismos multicelulares complejos, las células están especializadas en su función y forman tejidos; Los tejidos consisten en órganos que están estrechamente interconectados y subordinados a los sistemas de regulación nervioso y humoral.
Importancia de la teoría celular en el desarrollo de la ciencia radica en el hecho de que gracias a ella quedó claro que la célula es el componente más importante de todos los organismos vivos. Es su principal componente de "construcción", la célula es la base embrionaria de un organismo multicelular, porque El desarrollo de un organismo comienza con una sola célula, el cigoto. La célula es la base de los procesos fisiológicos y bioquímicos del organismo, porque En última instancia, todos los procesos fisiológicos y bioquímicos tienen lugar a nivel celular. La teoría celular permitió llegar a la conclusión de que la composición química de todas las células es similar y confirmó una vez más la unidad de todo el mundo orgánico. Todos los organismos vivos están formados por células, desde una célula (protozoos) o muchas (pluricelulares). Una célula es uno de los principales elementos estructurales, funcionales y reproductores de la materia viva; es un sistema vivo elemental. Existen organismos evolutivamente no celulares (virus), pero solo pueden reproducirse en las células. Las diferentes células difieren entre sí tanto en estructura como en tamaño (los tamaños de las células varían de 1 μm a varios centímetros; estos son los huevos de peces y pájaros) y en forma (pueden ser redondas como eritrocitos, como neuronas en forma de árbol), y en características bioquímicas (por ejemplo, en las células que contienen clorofalla o bacterioclorofila se producen procesos de fotosíntesis que son imposibles en ausencia de estos pigmentos), y por función (existen células sexuales - gametas y somáticas - células corporales, que a su vez son dividido en muchos tipos diferentes).
8. Hipótesis del origen de las células eucariotas: simbiótica, invaginación, clonación. Más popular en la actualidad hipótesis simbiótica origen de las células eucariotas, según el cual la base, o célula huésped, en la evolución de una célula de tipo eucariota fue un procariota anaerobio, capaz únicamente de movimiento ameboidal. La transición a la respiración aeróbica está asociada con la presencia de mitocondrias en la célula, que se produjo a través de cambios en los simbiontes, bacterias aeróbicas que penetraron en la célula huésped y coexistieron con ella.
Se sugiere un origen similar para los flagelos, cuyos ancestros eran simbiontes bacterianos que tenían un flagelo y se parecían a las espiroquetas modernas. La adquisición por la célula de flagelos, junto con el desarrollo de un modo activo de locomoción, tuvo una importante consecuencia de orden general. Se supone que los cuerpos basales, que están provistos de flagelos, podrían evolucionar hacia centriolos durante la aparición del mecanismo de la mitosis.
La capacidad de las plantas verdes para la fotosíntesis se debe a la presencia de cloroplastos en sus células. Los partidarios de la hipótesis simbiótica creen que las algas verdeazuladas procarióticas sirvieron como simbiontes de la célula huésped que dio origen a los cloroplastos.
Un fuerte argumento a favor simbiótico origen de las mitocondrias, centríolos y cloroplastos es que los orgánulos enumerados tienen propio ADN. Al mismo tiempo, las proteínas bacilina y tubulina, que forman flagelos y cilios, respectivamente, de los procariotas y eucariotas modernos, tienen una estructura diferente.
Central y difícil de responder es la cuestión del origen del núcleo. Se cree que también podría formarse a partir de un simbionte procariótico. El aumento en la cantidad de ADN nuclear, muchas veces mayor que en la célula eucariota moderna, su cantidad en la mitocondria o el cloroplasto, aparentemente ocurrió gradualmente al mover grupos de genes de los genomas de los simbiontes. Sin embargo, no se puede descartar que el genoma nuclear se haya formado extendiendo el genoma de la célula huésped (sin la participación de simbiontes).
De acuerdo a hipótesis de la invaginación, la forma ancestral de la célula eucariota fue la procariota aeróbica. Dentro de una célula anfitriona de este tipo, se ubicaron varios genomas simultáneamente, inicialmente unidos a la membrana celular. Los orgánulos con ADN, así como un núcleo, surgieron por invaginación y entrelazamiento de secciones de la membrana, seguidas de una especialización funcional en el núcleo, las mitocondrias y los cloroplastos. En el proceso de mayor evolución, el genoma nuclear se volvió más complejo y apareció un sistema de membranas citoplasmáticas.
Hipótesis de la invaginación bien explica la presencia en las conchas del núcleo, mitocondrias, cloroplastos, dos membranas. Sin embargo, no puede responder a la pregunta de por qué la biosíntesis de proteínas en los cloroplastos y las mitocondrias se corresponde en detalle con la de las células procariotas modernas, pero difiere de la biosíntesis de proteínas en el citoplasma de una célula eucariota.
Clonación. En biología, un método para obtener varios organismos idénticos a través de la reproducción asexual (incluida la vegetativa). Así es como, desde hace millones de años, muchas especies de plantas y algunos animales se reproducen en la naturaleza. Sin embargo, el término "clonación" ahora se usa generalmente en un sentido más estricto y significa copiar células, genes, anticuerpos e incluso organismos multicelulares en el laboratorio. Los ejemplares resultantes de la reproducción asexual son, por definición, genéticamente iguales, sin embargo, también pueden observarse variabilidad hereditaria, causados por mutaciones aleatorias o creados artificialmente por métodos de laboratorio. El término "clon" como tal proviene de la palabra griega "klon", que significa - ramita, retoño, tallo, y está relacionado principalmente con la propagación vegetativa. Clonación de plantas a partir de esquejes, yemas o tubérculos en agricultura conocida desde hace miles de años. Durante la reproducción vegetativa y durante la clonación, los genes no se distribuyen entre los descendientes, como en el caso de la reproducción sexual, sino que se conservan en su totalidad. Sólo los animales son diferentes. A medida que las células animales crecen, se produce su especialización, es decir, las células pierden la capacidad de realizar todas Información genética incrustado en el núcleo de muchas generaciones.
9. La célula como sistema abierto. Organización del flujo de materia, energía en la célula. Especialización e integración de células de un organismo pluricelular.
Célula- un sistema abierto, ya que su existencia solo es posible en condiciones de constante intercambio de materia y energía con el medio ambiente. La actividad vital de la célula es proporcionada por procesos que forman tres corrientes: información, energía de sustancias.
Debido a la presencia de un flujo de información, la célula adquiere una estructura que cumple con los criterios de un ser vivo, la mantiene en el tiempo y la transmite en varias generaciones. Este flujo involucra al núcleo, macromoléculas que transportan información al citoplasma (ARNm), el aparato citoplasmático de transcripción (ribosomas y polisomas, ARNt, enzimas de activación de aminoácidos). Posteriormente, los polipéptidos sintetizados sobre polisomas adquieren una estructura terciaria y cuaternaria, y se utilizan como catalizadores o proteínas estructurales. También funcionan los genomas de las mitocondrias y, en las plantas verdes, de los cloroplastos.
El flujo de energía es proporcionado por los mecanismos de suministro de energía (fermentación, foto) o quimiosíntesis, respiración. El metabolismo respiratorio incluye las reacciones de dividir el "combustible" orgánico bajo en calorías en forma de glucosa, ácidos grasos, aminoácidos, el uso de la energía liberada para formar un "combustible" celular alto en calorías en forma de trifosfato de adenosina (ATP). La energía del ATP en varios procesos se convierte en uno u otro tipo de trabajo: químico (síntesis), osmótico (manteniendo diferencias en la concentración de sustancias), eléctrico, mecánico, regulador. La glucólisis anaeróbica es el proceso de descomposición anóxica de la glucosa. La fotosíntesis es un mecanismo para convertir la energía de la luz solar en la energía de los enlaces químicos de las sustancias orgánicas.
10. Ciclo celular, su periodización. ciclo mitótico y sus mecanismos. Problemas de proliferación celular en medicina.
El conjunto repetitivo de eventos que aseguran la división de las células eucariotas se denomina ciclo celular. La duración del ciclo celular depende del tipo de células en división. Algunas células, por ejemplo, las neuronas humanas, después de alcanzar la etapa de diferenciación terminal, dejan de dividirse por completo. Las células de los pulmones, los riñones o el hígado en un organismo adulto comienzan a dividirse solo en respuesta al daño a los órganos correspondientes. Las células epiteliales intestinales se dividen a lo largo de la vida de una persona. Incluso en las células que proliferan rápidamente, la preparación para la división tarda unas 24 horas.El ciclo celular se divide en etapas: Mitosis - fase M, división del núcleo celular. La fase G1 es el período anterior a la síntesis de ADN. Fase S: el período de síntesis (replicación del ADN). Fase G2: el período entre la síntesis de ADN y la mitosis. Interfase: un período que incluye las fases G1, S y G2. La citocinesis es la división del citoplasma. Punto de restricción, punto R: el momento del ciclo celular en el que el progreso de la célula hacia la división se vuelve irreversible. Fase G0: el estado de las células que han alcanzado una monocapa o que carecen de un factor de crecimiento en la fase G1 temprana La división celular (mitosis o meiosis) está precedida por la duplicación de cromosomas, que ocurre en el período S del ciclo celular. El período se indica con la primera letra de la palabra síntesis: síntesis de ADN. Desde el final del período S hasta el final de la metafase, el núcleo contiene cuatro veces más ADN que el núcleo de un espermatozoide o un óvulo, y cada cromosoma consta de dos cromátidas hermanas idénticas.
Durante la mitosis, los cromosomas se condensan y al final de la profase o al comienzo de la metafase se hacen visibles al microscopio óptico. Para el análisis citogenético, generalmente se usan preparaciones de cromosomas en metafase. Al comienzo de la anafase, los centrómeros de los cromosomas homólogos se separan y las cromátidas divergen hacia los polos opuestos del huso mitótico. Después de que juegos completos de cromátidas (a partir de ahora se les llama cromosomas) se muevan hacia los polos, se forma una membrana nuclear alrededor de cada una de ellas, formando los núcleos de dos células hijas (la destrucción de la membrana nuclear de la célula madre ocurrió al final de la profase). Las células hijas ingresan al período G1, y solo en preparación para la próxima división pasan al período S y se produce la replicación del ADN en ellas. Las células con funciones especializadas que no entran en mitosis durante mucho tiempo o que han perdido la capacidad de dividirse por completo se encuentran en un estado llamado período G0. La mayoría de las células del cuerpo son diploides, es decir, tienen dos conjuntos haploides de cromosomas (el conjunto haploide es el número de cromosomas en los gametos, en los humanos es 23 cromosomas y el conjunto diploide de cromosomas es 46). En las gónadas, los precursores de las células germinales pasan primero por una serie de divisiones mitóticas y luego entran en meiosis, el proceso de formación de gametos, que consta de dos divisiones sucesivas. En la meiosis, los cromosomas homólogos se aparean (1.er cromosoma paterno con 1.er cromosoma materno, etc.), después de lo cual, durante el llamado entrecruzamiento, se produce la recombinación, es decir, el intercambio de secciones entre los cromosomas paternos y maternos. Como resultado, la composición genética de cada uno de los cromosomas cambia cualitativamente. En la primera división de la meiosis, los cromosomas homólogos divergen (y no las cromátidas hermanas, como en la mitosis), como resultado de lo cual se forman células con un conjunto haploide de cromosomas, cada uno de los cuales contiene 22 autosomas duplicados y un cromosoma sexual duplicado. No hay período S entre la primera y la segunda división de la meiosis, y las cromátidas hermanas divergen en células hijas en la segunda división. Como resultado, se forman células con un conjunto haploide de cromosomas, en las que hay la mitad de ADN que en las células somáticas diploides en el período G1, y 4 veces menos que en las células somáticas al final del período S. Tras la fecundación , el número de cromosomas y el contenido de ADN del cigoto se vuelve el mismo que en la célula somática en el período G1. El período S en el cigoto abre el camino a la división regular, que es característica de las células somáticas.
Mitosis(del griego. mitos - hilo) - división nuclear que sigue a la replicación de los cromosomas, como resultado de lo cual los núcleos secundarios contienen la misma cantidad de cromosomas que los progenitores. La mitosis tiene un mecanismo complejo que incluye varias fases, cuya necesidad surgió en el proceso de evolución cuando aparecieron células con una cantidad mucho mayor de ADN empaquetado en cromosomas separados. El proceso de la mitosis consta de: profase, prometafase, metafase, anafase y telofase.
Profase. Al comienzo de la profase, se desintegran numerosos microtúbulos citoplasmáticos que forman el citoesqueleto; en este caso, se forma una gran reserva de moléculas de tubulina libres. Estas moléculas se utilizan nuevamente para construir el componente principal del aparato mitótico: el huso mitótico. Cada par de centriolos se convierte en parte del centro mitótico, desde el cual los microtúbulos irradian hacia afuera (una figura de "estrella"). Inicialmente, ambas estrellas se encuentran una al lado de la otra cerca de la membrana nuclear. Al final de la profase, los haces de microtúbulos polares que interactúan entre sí (y visibles al microscopio óptico como filamentos polares) se alargan y parecen separar los dos centros mitóticos a lo largo de la superficie exterior del núcleo. De esta forma, se forma un huso mitótico bipolar.
La segunda etapa de la mitosis es la prometafase. comienza con la rápida desintegración de la envoltura nuclear en pequeños fragmentos indistinguibles de los fragmentos del retículo citoplasmático. Estos fragmentos permanecen visibles cerca del huso. En las células de los mamíferos, la prometafase tarda entre 10 y 20 minutos. El huso mitótico ubicado cerca del núcleo ahora puede penetrar en la región nuclear. En los cromosomas a cada lado del centrómero, se forman estructuras especiales: cinetocoros. Por lo general, cada cromosoma tiene una hebra de cinetocoro asociada con cada uno de los polos. Como resultado de esto, surgen dos fuerzas de dirección opuesta que llevan al cromosoma al plano ecuatorial. Por lo tanto, los movimientos aleatorios de la prometafase de los cromosomas y su orientación final aleatoria permiten la segregación aleatoria de las cromátidas entre las células hijas, que es tan importante en la meiosis.
La tercera etapa de la mitosis es la metafase. a menudo dura mucho tiempo. Todos los cromosomas están dispuestos de tal manera que sus centrómeros se encuentran en el mismo plano (placa de metafase). Los cromosomas en metafase se mantienen en un estado engañosamente estático por fuerzas polares equilibradas. Los filamentos del cinetocoro son probablemente los responsables de la orientación de los cromosomas perpendiculares al eje del huso mitótico y su ubicación a la misma distancia de ambos polos del huso. Probablemente, tal disposición de los cromosomas en la placa metafásica se deba al método de crear una fuerza de tracción en el huso mitótico: este método es tal que la fuerza que actúa sobre los filamentos del cinetocoro es más débil cuanto más cerca están los cinetocoros del polo. . véanse las metafases 1 y 2. Cada cromosoma está sostenido en la placa de la metafase por un par de cinetocoros y dos haces de filamentos asociados con ellos, que van a los polos opuestos del huso. La metafase termina abruptamente con la separación de los dos cinetocoros de cada cromosoma.
Cuarta etapa de la mitosis - anafase suele durar sólo unos minutos. La anafase comienza con una división repentina de cada cromosoma, que es causada por la separación de las cromátidas hermanas en su punto de unión en el centrómero. Esta escisión que separa el cinetocoro es independiente de otros eventos mitóticos y ocurre incluso en cromosomas que no están unidos al huso mitótico; permite que las fuerzas polares del huso que actúan sobre la placa metafásica comiencen a mover cada cromátida hacia los respectivos polos del huso a una velocidad de alrededor de 1 µm/min. Durante este movimiento de la anafase, los filamentos del cinetocoro se acortan a medida que los cromosomas se acercan a los polos. Aproximadamente al mismo tiempo, los filamentos del huso mitótico se alargan y los dos polos del huso divergen aún más. Ver más Mitosis: el movimiento de los cromosomas en la anafase La etapa celular en la que los cromosomas divergen en dos polos de nuevas células hijas.
En la quinta etapa final de la mitosis, la telofase las cromátidas hijas separadas se acercan a los polos, los filamentos del cinetocoro desaparecen. Después de la elongación de los filamentos polares, se forma una nueva envoltura nuclear alrededor de cada grupo de cromátidas hijas. La cromatina condensada comienza a aflojarse, aparecen los nucléolos y termina la mitosis.
Proliferación. El principal método de división celular de los tejidos es la mitosis. A medida que aumenta el número de células, surgen grupos o poblaciones celulares, unidos por una localización común en la composición de las capas germinales (rudimentos embrionarios) y que poseen potencias histogenéticas similares. El ciclo celular está regulado por numerosos mecanismos extra e intracelulares. Extracelular incluyen los efectos sobre la célula de citocinas, factores de crecimiento, estímulos hormonales y neurogénicos. El papel de los reguladores intracelulares lo desempeñan proteínas citoplasmáticas específicas. Durante cada ciclo celular, existen varios puntos críticos correspondientes a la transición de la célula de un período del ciclo a otro. Si el sistema de control interno está alterado, la célula, bajo la influencia de sus propios factores reguladores, se elimina por apoptosis o se retrasa por algún tiempo en uno de los períodos del ciclo.
El plan de trabajo:
1. El concepto de biología, su conexión con otras ciencias………………..2
14. Características estructurales de una célula vegetal……………………7
30. Penetración de nutrientes en la célula. El concepto de turgencia, plasmólisis, plasmólisis de microorganismos………………...13
45. Antibióticos y sustancias inhibidoras. Formas de obtención y su influencia en la calidad de la leche. Medidas para evitar su entrada en la leche………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………
50. Microflora de plantas y piensos………………………………...18
66. Caracterizar los agentes causales de tuberculosis y brucelosis…..22
1. El concepto de biología, su conexión con otras ciencias.
La ciencia es un campo de actividad investigadora encaminada a obtener nuevos conocimientos sobre objetos y fenómenos. La ciencia incluye el conocimiento sobre el tema de estudio, su tarea principal es conocerlo más completa y profundamente. La función principal de la ciencia es la investigación. El tema del estudio de la metodología de la enseñanza de la biología es la teoría y la práctica de enseñar, educar y desarrollar a los estudiantes en esta materia.
La metodología de enseñanza de la biología, como toda ciencia, conoce las leyes objetivas de los procesos y fenómenos que estudia. La identificación de sus patrones comunes le permite explicar y predecir el curso de los acontecimientos y actuar con determinación.
Las características principales de la ciencia, por regla general, son los objetivos, el objeto de su estudio, los métodos de cognición y las formas de expresión del conocimiento (en forma de disposiciones científicas fundamentales, principios, leyes, leyes, teorías y hechos, términos). También son importantes la historia de la formación y desarrollo de la ciencia, los nombres de los científicos que la enriquecieron con sus descubrimientos.
Las metas a las que se enfrenta la metodología de la enseñanza de la biología están en consonancia con las metas y objetivos pedagógicos generales. Por lo tanto, esta técnica es un área especial de la pedagogía, debido a las especificidades del tema de investigación.
La metodología para la enseñanza de la biología se basa en disposiciones pedagógicas generales en relación con el estudio del material biológico. Al mismo tiempo, integra conocimientos, habilidades y actitudes especiales (de ciencias naturales y biológicas), psicológico-pedagógicas, ideológicas, culturales y otras profesionales-pedagógicas.
La metodología de enseñanza de la biología determina los objetivos de la educación, el contenido de la asignatura "Biología" y los principios de su selección.
Los objetivos de la educación, junto con el contenido, el proceso y el resultado de la educación, son un elemento importante de cualquier sistema pedagógico. La educación tiene en cuenta tanto los objetivos sociales como los objetivos personales. Los objetivos sociales están determinados por las necesidades de una sociedad en desarrollo. Los objetivos personales tienen en cuenta las habilidades individuales, los intereses, las necesidades de educación, la autoeducación.
El nivel de educación, es decir, el dominio de conocimientos biológicos, habilidades y destrezas que contribuyan a la inclusión activa y plena en las actividades educativas, laborales, sociales;
El nivel de educación, que caracteriza el sistema de visiones del mundo, creencias, actitud hacia el mundo que lo rodea, naturaleza, sociedad, personalidad;
El nivel de desarrollo que determina la capacidad, la necesidad de autodesarrollo y mejora de las cualidades físicas y mentales. El objetivo de la educación biológica secundaria general se determina teniendo en cuenta los valores y factores nombrados, tales como:
La integridad de la persona humana;
Previsibilidad, es decir, la orientación de los objetivos de la educación biológica a los valores biológicos y educativos modernos y futuros. Así, la educación biológica secundaria general se vuelve más abierta a la renovación y el ajuste;
Continuidad en el sistema de educación continua.
La metodología de enseñanza de la biología también señala que uno de los objetivos más importantes de la educación biológica es la formación de una cosmovisión científica basada en la integridad y unidad de la naturaleza, su construcción sistémica y nivelada, la diversidad y la unidad del hombre y la naturaleza. Además, la biología está enfocada a la formación de conocimientos sobre la estructura y funcionamiento de los sistemas biológicos, sobre el desarrollo sostenible de la naturaleza y la sociedad en su interacción.
El objeto y el sujeto de la investigación son los conceptos más importantes de cualquier ciencia. Son categorías filosóficas. El objeto expresa el contenido de la realidad independiente del observador.
Los sujetos del conocimiento científico son varios aspectos, propiedades y relaciones de un objeto fijado en la experiencia e incluido en el proceso de la actividad práctica. El objeto de estudio de la metodología de la enseñanza de la biología es el proceso educativo (educativo) asociado a esta asignatura. El objeto del estudio de la metodología son los objetivos y el contenido del proceso educativo, los métodos, los medios y las formas de formación, educación y desarrollo de los estudiantes.
En el desarrollo de la ciencia, su aplicación práctica y la evaluación de los logros, un papel bastante importante pertenece a los métodos de investigación científica. Son un medio de cognición del objeto de estudio y una forma de alcanzar el objetivo. Los principales métodos de enseñanza de la biología son los siguientes: observación, experimento pedagógico, modelado, pronóstico, prueba, análisis cualitativo y cuantitativo de los logros pedagógicos. Estos métodos se basan en la experiencia, el conocimiento sensorial. Sin embargo, el conocimiento empírico no es la única fuente de conocimiento confiable. Tales métodos de conocimiento teórico como sistematización, integración, diferenciación, abstracción, idealización, análisis de sistema, comparación, generalización ayudan a revelar la esencia de un objeto y fenómeno, sus conexiones internas.
La estructura del contenido de la metodología para la enseñanza de la biología ha sido fundamentada científicamente. Se divide en métodos de enseñanza generales y particulares, o especiales: historia natural, cursos "Plantas. Bacterias. Hongos y Líquenes", curso "Animales", cursos "Hombre", "Biología General".
La metodología general para la enseñanza de la biología considera los temas principales de todos los cursos de biología: los conceptos de educación biológica, metas, objetivos, principios, métodos, medios, formas, modelos de implementación, contenido y estructuras, etapas, continuidad, la historia de la formación y desarrollo de la educación biológica en el país y el mundo; la educación ideológica, moral y ecocultural en el proceso de aprendizaje; unidad de contenidos y métodos de enseñanza; la relación entre las formas de trabajo educativo; integridad y desarrollo de todos los elementos del sistema de educación biológica, lo que garantiza el fortalecimiento y la conciencia de conocimientos, habilidades y destrezas.
Los métodos privados exploran problemas de aprendizaje específicos para cada curso, según el contenido del material educativo y la edad de los estudiantes.
La metodología general para la enseñanza de la biología está íntimamente relacionada con todos los métodos biológicos particulares. Sus conclusiones teóricas se basan en estudios metodológicos particulares. Y ellos, a su vez, se guían por las disposiciones metodológicas generales de cada curso de formación. Así, la metodología como ciencia es una sola, combina indisolublemente las partes general y especial.
CONEXIÓN DEL MÉTODO DE ENSEÑANZA DE LA BIOLOGÍA CON OTRAS CIENCIAS.
La metodología de la enseñanza de la biología, al ser una ciencia pedagógica, está indisolublemente unida a la didáctica. Esta es una sección de la pedagogía que estudia los patrones de asimilación de conocimientos, destrezas y habilidades y la formación de creencias de los estudiantes. La didáctica desarrolla la teoría de la educación y los principios didácticos comunes a todas las materias. La metodología de la enseñanza de la biología, que durante mucho tiempo se ha establecido como un área independiente de la pedagogía, desarrolla problemas teóricos y prácticos del contenido, las formas, los métodos y los medios de formación y educación, debido a las especificidades de la biología.
Cabe señalar que la didáctica, por un lado, se apoya en su desarrollo en la teoría y práctica de la metodología (no solo de la biología, sino también de otras materias académicas), y por otro lado, proporciona enfoques científicos generales a la investigación en el campo de la metodología, asegurando la unidad de los principios metodológicos en el estudio del proceso de aprendizaje.
La metodología de enseñanza de la biología está muy relacionada con la psicología, ya que se basa en las características de edad de los niños. La metodología enfatiza que la educación enriquecedora puede ser efectiva solo si corresponde a la edad de desarrollo de los estudiantes.
La metodología de enseñanza de la biología está íntimamente relacionada con las ciencias biológicas. La asignatura "Biología" es de carácter sintético. Refleja casi todas las áreas principales de la biología: botánica, zoología, fisiología de plantas, animales y humanos, citología, genética, ecología, doctrina evolutiva, origen de la vida, antropogénesis, etc. Para una correcta explicación científica de los fenómenos naturales, el reconocimiento de plantas, hongos, animales en la naturaleza, su definición, preparación y experimentación requiere una buena formación teórica y práctica.
El objetivo de la ciencia biológica es obtener nuevos conocimientos sobre la naturaleza a través de la investigación. El propósito de la asignatura "Biología" es dar a los estudiantes conocimientos (hechos, patrones) obtenidos por las ciencias biológicas.
La metodología de enseñanza de la biología está íntimamente relacionada con la filosofía. Contribuye al desarrollo del autoconocimiento humano, la comprensión del lugar y el papel de los descubrimientos científicos en el sistema del desarrollo general de la cultura humana, le permite conectar fragmentos dispares de conocimiento en una sola imagen científica del mundo. La filosofía es la base teórica de la metodología, dotándola de un enfoque científico de los diversos aspectos de la educación, la crianza y el desarrollo.
La conexión de la metodología con la filosofía es tanto más importante cuanto que el estudio de los fundamentos de la ciencia de la biología sobre todo tipo de manifestaciones de la materia viva en diferentes niveles de su organización apunta a la formación y desarrollo de una cosmovisión materialista. La metodología de enseñanza de la biología resuelve esta importante tarea de manera gradual, de curso en curso, con la ampliación y profundización de los conocimientos biológicos, llevando a los estudiantes a la comprensión de los fenómenos naturales, el movimiento y desarrollo de la materia y el mundo que los rodea.
14. Características estructurales de una célula vegetal.
Una célula vegetal tiene un núcleo y todos los orgánulos característicos de una célula animal: el retículo endoplásmico, los ribosomas, las mitocondrias, el aparato de Golgi. Sin embargo, difiere de la célula animal en las siguientes características estructurales:
1) una fuerte pared celular de considerable espesor;
2) orgánulos especiales - plástidos, en los que se produce la síntesis primaria de sustancias orgánicas a partir de minerales debido a la energía de la luz - fotosíntesis;
3) un sistema desarrollado de vacuolas, que determinan en gran medida las propiedades osmóticas de las células.
Una célula vegetal, como una célula animal, está rodeada por una membrana citoplasmática, pero, además de ella, está limitada por una pared celular gruesa que consiste en celulosa. La presencia de una pared celular es una característica específica de las plantas. Determinó la baja movilidad de las plantas. Como consecuencia, la nutrición y respiración del organismo pasó a depender de la superficie del cuerpo en contacto con el medio ambiente, lo que condujo en el proceso de evolución a una mayor disección del cuerpo, mucho más pronunciada que en los animales. La pared celular tiene poros a través de los cuales se comunican entre sí los canales de la red endoplasmática de las células vecinas.
El predominio de los procesos de síntesis sobre los procesos de liberación de energía es uno de los rasgos más característicos del metabolismo de los organismos vegetales. La síntesis primaria de carbohidratos a partir de sustancias inorgánicas se lleva a cabo en plástidos.
Hay tres tipos de plástidos:
1) leucoplastos: plástidos incoloros, en los que el almidón se sintetiza a partir de monosacáridos y disacáridos (hay leucoplastos que almacenan proteínas o grasas);
2) cloroplastos - plástidos verdes que contienen el pigmento clorofila, donde se lleva a cabo la fotosíntesis - el proceso de formación de moléculas orgánicas a partir de inorgánicas debido a la energía de la luz,
3) cromoplastos, incluidos varios pigmentos del grupo de los carotenoides, que determinan el color brillante de flores y frutos. Los plástidos pueden convertirse unos en otros. Contienen ADN y ARN, y el aumento de su número se realiza dividiéndolos en dos.
Las vacuolas están rodeadas por una membrana y recurren desde el retículo endoplásmico. Las vacuolas contienen proteínas disueltas, carbohidratos, productos de síntesis de bajo peso molecular, vitaminas y diversas sales. La presión osmótica creada por las sustancias disueltas en el jugo vacuolar conduce al hecho de que el agua ingresa a la célula, lo que provoca la turgencia, el estado estresado de la pared celular. Gruesas paredes elásticas La citología (de cito... y...logía) es la ciencia de la célula. Estudia la estructura y funciones de las células, sus conexiones y relaciones en órganos y tejidos en organismos multicelulares, así como en organismos unicelulares. Al investigar la célula como la unidad estructural más importante de los seres vivos, la citología ocupa una posición central en varias disciplinas biológicas; está estrechamente relacionado con la histología, la anatomía de las plantas, la fisiología, la genética, la bioquímica, la microbiología y otros.El estudio de la estructura celular de los organismos fue iniciado por los microscopistas en el siglo XVII. (R. Hooke, M. Malpighi, A. Levenguk); en el siglo 19 se creó una sola teoría celular para todo el mundo orgánico (T. Schwann, 1839). En el siglo 20 nuevos métodos (microscopía electrónica, indicadores isotópicos, cultivo celular, etc.) contribuyeron al rápido progreso de la citología.
Como resultado del trabajo de muchos investigadores, se creó una teoría celular moderna.
Célula - la unidad básica de estructura, funcionamiento y desarrollo de todos los organismos vivos;
Las células de todos los organismos unicelulares y multicelulares son similares (homólogas) en su estructura, composición química, manifestaciones básicas de actividad vital y metabolismo;
La reproducción de las células ocurre por su división, cada nueva célula se forma como resultado de la división de la célula original (madre);
En los organismos multicelulares complejos, las células están especializadas en las funciones que realizan y forman tejidos; Los tejidos consisten en órganos que están estrechamente interconectados y sujetos a regulación nerviosa y humoral.
La teoría celular es una de las generalizaciones más importantes de la biología moderna.
Todos los seres vivos de la Tierra, a excepción de los virus, están construidos a partir de células.
Una célula es un sistema vivo integral elemental. Cabe señalar que la célula de un organismo animal y la célula de una planta no son iguales en su estructura.
En una célula vegetal hay plástidos, una membrana (que le da fuerza y forma a la célula), vacuolas con savia celular.
Las células, a pesar de su pequeño tamaño, son muy complejas. Los estudios realizados durante muchas décadas permiten reproducir una imagen bastante completa de la estructura de la célula.
La membrana celular es una película ultramicroscópica que consta de dos capas monomoleculares de proteínas y una capa bimolecular de lípidos situada entre ellas.
Funciones de la membrana plasmática de la célula:
barrera,
Comunicación con el medio ambiente (transporte de sustancias),
Comunicación entre células tisulares en organismos multicelulares,
protector.
El citoplasma es un medio semilíquido de la célula en el que se encuentran los orgánulos de la célula. El citoplasma está formado por agua y proteínas. Es capaz de moverse a velocidades de hasta 7 cm/hora.
El movimiento del citoplasma dentro de la célula se llama ciclosis. Hay ciclosis circulares y de malla.
Los orgánulos se aíslan en la célula. Los orgánulos son estructuras celulares permanentes, cada una de las cuales realiza sus propias funciones. Entre ellos están:
matriz citoplasmática,
Retículo endoplásmico,
centro celular,
Ribosomas
aparato de golgi,
mitocondrias,
plástidos,
lisosomas
1. Matriz citoplasmática.
La matriz citoplasmática es la parte principal y más importante de la célula, su verdadero medio interno.
Los componentes de la matriz citoplasmática realizan los procesos de biosíntesis en la célula y contienen las enzimas necesarias para la producción de energía.
2. Retículo endoplásmico.
Toda la zona interna del citoplasma está llena de numerosos pequeños canales y cavidades, cuyas paredes son membranas de estructura similar a la membrana plasmática. Estos canales se ramifican, se conectan entre sí y forman una red llamada retículo endoplásmico. ES es heterogénea en su estructura. Se conocen dos tipos: granulado y liso.
3. Núcleo celular.
El núcleo celular es la parte más importante de la célula. Se encuentra en casi todas las células de los organismos multicelulares. Las células de los organismos que contienen un núcleo se llaman eucariotas. El núcleo celular contiene la sustancia de ADN de la herencia, en la que se cifran todas las propiedades de la célula.
En la estructura del núcleo, hay: membrana nuclear, nucleoplasma, nucléolo, cromatina.
El núcleo celular realiza 2 funciones: almacenamiento de información hereditaria y regulación del metabolismo en la célula.
4. Cromosomas
El cromosoma consta de dos cromátidas y después de la división nuclear se convierte en una sola cromátida. Al comienzo de la siguiente división, la segunda cromátida se completa en cada cromosoma. Los cromosomas tienen una constricción primaria, en la que se encuentra el centrómero; La constricción divide el cromosoma en dos brazos de igual o diferente longitud.
Las estructuras de cromatina son portadoras de ADN. El ADN consta de secciones: genes que llevan información hereditaria y se transmiten de ancestros a descendientes a través de células germinales. El ADN y el ARN se sintetizan en los cromosomas, lo cual es un factor necesario en la transmisión de información hereditaria durante la división celular y la construcción de moléculas de proteína.
4. Centro celular.
El centro celular consta de dos centríolos (hijo, materno). Cada uno tiene forma cilíndrica, las paredes están formadas por nueve tripletes de tubos, y en el medio hay una sustancia homogénea. Los centríolos se ubican perpendiculares entre sí. La función del centro celular es la participación en la división celular de animales y plantas inferiores.
5. Ribosomas
Los ribosomas son orgánulos ultramicroscópicos redondos o en forma de hongo, que constan de dos partes: subpartículas. No tienen una estructura de membrana y consisten en proteínas y ARN. Las subpartículas se forman en el nucléolo. \
Los ribosomas son los orgánulos universales de todas las células animales y vegetales. Se encuentran en el citoplasma en estado libre o sobre las membranas del retículo endoplásmico; además, se encuentran en mitocondrias y cloroplastos.
6. Mitocondrias
Las mitocondrias son orgánulos microscópicos con una estructura de dos membranas. La membrana externa es lisa, la interna forma excrecencias de varias formas: crestas. En la matriz mitocondrial (sustancia semilíquida) hay enzimas, ribosomas, ADN, ARN. El número de mitocondrias en una célula varía de unas pocas a varios miles.
7. Aparato de Golgi.
En las células de las plantas y los protozoos, el aparato de Golgi está representado por cuerpos individuales en forma de hoz o de bastón. La composición del aparato de Golgi incluye: cavidades limitadas por membranas y ubicadas en grupos (5-10 cada una), así como vesículas grandes y pequeñas ubicadas en los extremos de las cavidades. Todos estos elementos forman un solo complejo.
Funciones: 1) acumulación y transporte de sustancias, modernización química,
2) la formación de lisosomas,
3) síntesis de lípidos y carbohidratos en las paredes de la membrana.
8. Plástidos.
Los plástidos son las estaciones de energía de la célula vegetal. Pueden cambiar de una especie a otra. Hay varios tipos de plástidos: cloroplastos, cromoplastos, leucoplastos.
9. Lisosomas.
Los lisosomas son orgánulos microscópicos de forma redondeada, monomembrana, cuyo número depende de la actividad vital de la célula y de su estado fisiológico. El lisosoma es una vacuola digestiva que contiene enzimas que se disuelven. En caso de inanición celular, se digieren algunos orgánulos.
Si se destruye la membrana del lisosoma, la célula se digiere a sí misma.
Las células animales y vegetales se alimentan de manera diferente.
Grandes moléculas de proteínas y polisacáridos ingresan a la célula por fagocitosis (del griego phagos - devorar y kitos - un recipiente, célula), y gotas líquidas - por pinocitosis (del griego pino - bebo y kitos).
La fagocitosis es una forma de alimentar a las células animales, en la que los nutrientes ingresan a la célula.
La pinocitosis es un método universal de nutrición (tanto para células animales como vegetales), en el que los nutrientes en forma disuelta ingresan a la célula.
Una célula microscópica contiene varios miles de sustancias que están involucradas en una variedad de reacciones químicas. Los procesos químicos que ocurren en una célula son una de las principales condiciones para su vida, desarrollo y funcionamiento. Todas las células de los organismos animales y vegetales, así como los microorganismos, son similares en composición química, lo que indica la unidad del mundo orgánico.
De los 109 elementos del sistema periódico de Mendeleev, una gran mayoría de ellos se encontraron en las células. La célula contiene tanto macronutrientes como micronutrientes.
A modo de conclusión, extraemos las principales conclusiones:
Una célula es una unidad elemental de vida, base de la estructura, vida, reproducción y desarrollo individual de todos los organismos. No hay vida fuera de la célula (los virus son una excepción).
La mayoría de las células están dispuestas de la misma manera: cubiertas con una capa exterior, la membrana celular, y llenas de líquido, el citoplasma. El citoplasma contiene diversas estructuras: orgánulos (núcleo, mitocondrias, lisosomas, etc.) que llevan a cabo diversos procesos.
La célula proviene sólo de la célula.
Cada célula realiza su propia función e interactúa con otras células, asegurando la actividad vital del organismo.
No hay elementos especiales en la célula que sean característicos solo de la naturaleza viva. Esto indica la conexión y unidad de la naturaleza animada e inanimada.
30. Penetración de nutrientes en la célula. El concepto de turgencia, plasmólisis, plasmoptosis de microorganismos.
Mecanismo de poder. La entrada de nutrientes en una célula bacteriana es un proceso fisicoquímico complejo, que se ve facilitado por una serie de factores: la diferencia en la concentración de las sustancias, el tamaño de las moléculas, su solubilidad en agua o lípidos, el pH del medio, la permeabilidad de las membranas celulares, etc. En la penetración de nutrientes en Hay cuatro mecanismos posibles en la célula.
El método más sencillo es el de difusión pasiva, en el que la entrada de una sustancia en la célula se produce por una diferencia en el gradiente de concentración (diferencia de concentración a ambos lados de la membrana citoplasmática). El tamaño de la molécula es decisivo. Obviamente, existen zonas en la membrana a través de las cuales es posible la penetración de sustancias de pequeño tamaño. Uno de estos compuestos es el agua.
La mayoría de los nutrientes ingresan a la célula bacteriana en contra de un gradiente de concentración, por lo que las enzimas deben participar en este proceso y se puede gastar energía. Uno de estos mecanismos es la difusión facilitada, que ocurre a una mayor concentración de una sustancia fuera de la célula que dentro. La difusión facilitada es un proceso específico y lo llevan a cabo proteínas de membrana especiales, transportadores, llamados permeasa, ya que realizan la función de las enzimas y tienen especificidad. Se unen a la molécula de la sustancia, la transfieren sin cambios a la superficie interna de la membrana citoplasmática y la liberan en el citoplasma. Dado que el movimiento de una sustancia ocurre de una concentración más alta a una más baja, este proceso procede sin consumo de energía.
El tercer mecanismo posible para el transporte de sustancias se ha denominado transporte activo. Esta presión se observa a bajas concentraciones del sustrato en el ambiente, y el transporte de solutos también en forma inalterada ocurre contra el gradiente de concentración. Las permeasas participan en la transferencia activa de sustancias. Dado que la concentración de una sustancia en una célula puede ser varios miles de veces mayor que la del medio exterior, la transferencia activa va necesariamente acompañada de un gasto de energía. El trifosfato de adenosina (ATP), acumulado por la célula bacteriana durante los procesos redox, se consume.
Y, finalmente, con el cuarto mecanismo posible de transferencia de nutrientes, se observa la translocación radical: la transferencia activa de moléculas alteradas químicamente, que en general no pueden atravesar la membrana. Las permeasas intervienen en la transferencia de radicales.
La salida de sustancias de la célula bacteriana se lleva a cabo en forma de difusión pasiva (por ejemplo, agua) o en el proceso de difusión facilitada con la participación de permeasas.
La materia orgánica es esencial para la nutrición de los microorganismos del suelo. Hay dos formas de que los orgánicos ingresen al suelo: las excreciones de las raíces de las plantas con residuos poscosecha y la introducción de orgánicos en el suelo desde el exterior, en forma de compost, estiércol, abono verde, etc.
Turgencia(del latín tardío turgencia hinchazón, llenado), presión hidrostática interna en una célula viva, que provoca tensión en la membrana celular. En las células animales, la turgencia de las células suele ser baja; en las células vegetales, la presión de la turgencia mantiene las hojas y los tallos (en las plantas herbáceas) en una posición vertical, dando a las plantas fuerza y estabilidad. La turgencia es un indicador del contenido de agua y del estado del régimen hídrico de las plantas. Una disminución de la turgencia se acompaña de procesos de autólisis, marchitamiento y envejecimiento de las células.
Si la célula está en una solución hipertónica, cuya concentración es mayor que la concentración de savia celular, entonces la velocidad de difusión del agua desde la savia celular excederá la velocidad de difusión del agua hacia la célula desde la solución circundante. Debido a la liberación de agua de la célula, el volumen de savia celular disminuye, la turgencia disminuye. Una disminución en el volumen de la vacuola celular se acompaña de la separación del citoplasma de la membrana: se produce plasmólisis.
plasmólisis(del griego plasmas formado, decorado y... lys), en biología, la separación del protoplasto de la cubierta bajo la acción de una solución hipertónica sobre la célula. La plasmólisis es característica principalmente de las células vegetales que tienen una fuerte membrana de celulosa. Las células animales se encogen en una solución hipertónica.
plasmoptis(plasma + aplastamiento ptisis griego) - hinchazón de microbios
células y la destrucción de sus membranas en una solución hipotónica.
45. Antibióticos y sustancias inhibidoras. Formas de obtención y su influencia en la calidad de la leche. Medidas para evitar su entrada en la leche.
Los antibióticos son los subproductos de varios microorganismos. Los antibióticos tienen un efecto inhibitorio sobre la reproducción de otros microbios y, por lo tanto, se utilizan para tratar diversas enfermedades infecciosas. Un grupo de antibióticos que bloquean la síntesis de ácidos nucleicos (ADN y ARN) se utilizan como inmunosupresores, ya que, paralelamente a la inhibición de la reproducción bacteriana, inhibe la proliferación (reproducción) de células del sistema inmunitario. Los representantes de este grupo de medicamentos son Actinomicina.
Debe prestarse especial atención a las medidas para evitar la entrada de antibióticos en los productos ganaderos. Los antibióticos pueden entrar en la leche durante el tratamiento de los animales, así como cuando se alimentan concentrados y otros alimentos destinados a cerdos para vacas lactantes, o desechos de la industria biológica que contienen micelio y otros antibióticos. Aparentemente, no se puede descartar absolutamente la posibilidad de la adición intencional de antibióticos a la leche para reducir la contaminación bacteriana de la leche descremada.
Se utilizan varios métodos para detectar sustancias inhibitorias en la leche. La más sencilla, económica y menos laboriosa es la biológica. La esencia del método es suprimir el crecimiento de estreptococos lácticos sensibles a sustancias inhibidoras, como Str. thermo-philus añadido a la muestra de prueba de leche que contenía una sustancia inhibidora. El resultado de la reacción se registra por el color de la columna de leche en la que se añade el indicador. El color inicial indica una reacción positiva, es decir, la presencia de una sustancia inhibidora. Sin embargo, la leche contiene en su composición las llamadas sustancias inhibidoras naturales, como la lactoferrina, la owndina, las lisozimas y muchas otras, que también inhiben el crecimiento de las bacterias del ácido láctico y, en particular, de Str. termófilo. Por lo tanto, aunque se espera que la mayoría de las sustancias inhibitorias naturales se destruyan cuando la muestra se calienta durante 10 minutos a 85 °C, el método biológico no es específico y se requieren estudios adicionales para determinar el tipo de químico o antibiótico agregado. Por esta razón, hasta el momento no ha habido un solo método biológico por el cual sería posible identificar sustancias inhibidoras en
El problema de la contaminación de la leche con sustancias inhibidoras, incluidos los antibióticos, se vuelve cada vez más importante cada año.
Las sustancias inhibidoras incluyen antibióticos, sulfonamidas, nitrofuranos, nitratos, conservantes (formalina, peróxido de hidrógeno), agentes neutralizantes (soda, hidróxido de sodio, amoníaco), detergentes y desinfectantes, etc.
Los residuos de antibióticos son un peligro particular para los humanos y un problema importante para la industria láctea, ya que pueden interrumpir el proceso de producción al inhibir la microbiota iniciadora. Esto conduce a graves pérdidas financieras. Pero las más peligrosas son las consecuencias de introducir residuos de antibióticos en el cuerpo humano.
Los pesticidas utilizados para proteger las plantas de las plagas también representan un peligro para la salud humana y animal. La leche que contiene cantidades residuales de ellos no se acepta para procesamiento. Los pesticidas difieren en su acción específica. Los insecticidas clorados son persistentes y lipolíticos, por lo que su presencia en los alimentos es especialmente peligrosa. Los ésteres de fosfatos orgánicos y los carbamatos no se acumulan en los alimentos y no son de interés para la higiene de la leche. Los herbicidas y fungicidas generalmente no son muy estables. Aún no se han encontrado sus residuos en la leche, por lo que no es práctico determinar su contenido.
Una variedad de factores influyen en la manifestación de las propiedades inhibitorias de la leche. Las posibles fuentes de ingreso de inhibidores en la leche son: violaciones en el rechazo de la leche en el tratamiento de animales; desinfección del equipo de ordeño y lechería; el uso de piensos de baja calidad; ingestión de una serie de productos químicos con el alimento.
Las propiedades inhibitorias de la leche pueden verse afectadas por la alimentación de las vacas y la calidad del alimento. Es necesario observar estrictamente la dosificación de reactivos químicos al conservar el ensilaje. Las propiedades inhibitorias de la leche pueden verse afectadas por la presencia de un mayor contenido de nitratos o nitritos en el alimento.
Para evitar la entrada de cantidades residuales de detergentes, detergentes y desinfectantes en la leche y su posible influencia en los resultados de la determinación de sustancias inhibidoras, la desinfección del equipo de ordeño y lechería debe realizarse estrictamente de acuerdo con las normas sanitarias. En caso de reacciones positivas a la presencia de cantidades residuales de productos sanitarios en la superficie del equipo de ordeño y lechería
necesita ser enjuagado con agua nuevamente.
Una de las formas en que los antibióticos y otras drogas llegan a la leche es su administración intramuscular. La presencia de antibióticos y sulfonamidas se observa con mayor frecuencia cuando las vacas son tratadas por mastitis.
Teniendo en cuenta los detalles del impacto de varias sustancias inhibidoras tanto en la salud de las personas y los animales como en las propiedades tecnológicas de la leche, la solución del problema en consideración depende en gran medida del desarrollo y la implementación de métodos altamente efectivos y específicos. de su control por la presencia de sustancias inhibitorias. No es suficiente establecer su presencia, es importante determinar no solo el tipo, sino también la sustancia específica que causó la manifestación de las propiedades inhibidoras de la leche. Esto le permite analizar la situación para descubrir la posible fuente de entrada de esta sustancia.
Actualmente, el país cuenta con GOSTs para métodos de determinación de sustancias inhibitorias en leche. En particular, en las empresas lácteas es posible determinar la presencia de refrescos, amoníaco, peróxido de hidrógeno.
Otra condición importante para garantizar la seguridad de la leche, incluidas sus propiedades inhibitorias, es el control de calidad exclusivamente en laboratorios de pruebas independientes. En este sentido, existe la necesidad de crear un marco regulatorio estatal, que incluya un sistema de pago de leche cruda entre productores rurales y plantas compradoras basado en mediciones de calidad de la leche por parte de dichos laboratorios.
50. Microflora de plantas y piensos.
microflora epífita.
En las partes superficiales de las plantas, una microflora diversa, llamada epífita, está constantemente presente. En tallos, hojas, flores, frutos, se encuentran con mayor frecuencia los siguientes tipos de microorganismos sin esporas: Bact, herbicola constituye el 40% de toda la microflora epífita, Ps. fluorescens - 40%, bacterias del ácido láctico - 10%, similares - 2%, levadura, hongos de moho, celulosa, bacterias butíricas, termófilas -
Después de la siega y la pérdida de resistencia de las plantas, así como debido al daño mecánico de sus tejidos, la microflora epífita y, sobre todo, putrefacta, que se multiplica intensamente, penetra en el espesor de los tejidos vegetales y provoca su descomposición. Es por eso que los productos de cultivo (granos, forrajes gruesos y suculentos) están protegidos de la acción destructiva de la microflora epífita por varios métodos de conservación.
Se sabe que en las plantas hay agua ligada, que forma parte de sus sustancias químicas, y líquido libre por goteo. Los microorganismos pueden multiplicarse en la masa vegetal solo en presencia de agua libre en ella. Uno de los métodos más comunes y accesibles para eliminar el agua libre de los productos agrícolas y, en consecuencia, su conservación es el secado y ensilado.
El secado de cereales y heno implica eliminarles el agua libre. Por lo tanto, los microorganismos no pueden multiplicarse en ellos mientras estos productos estén secos.
La hierba sin madurar recién cortada contiene 70-80% de agua, el heno seco solo 12-16%, la humedad restante está en un estado unido con sustancias orgánicas y microorganismos no se utiliza. Durante el secado del heno se pierde alrededor del 10% de la materia orgánica, principalmente durante la descomposición de proteínas y azúcares. Pérdidas particularmente grandes de nutrientes, vitaminas y compuestos minerales ocurren en el heno seco en hileras (rollos) cuando llueve a menudo. El agua destilada de lluvia los lava hasta en un 50%. Pérdidas significativas de materia seca ocurren en el grano durante su autocalentamiento. Este proceso se debe a la termogénesis, es decir, la creación de calor por parte de los microorganismos. Surge porque las bacterias termófilas usan para su vida solo el 5-10% de la energía de los nutrientes que consumen, y el resto se libera en su entorno: grano, heno.
Ensilado de forrajes. Al cultivar cultivos forrajeros (maíz, sorgo, etc.) a partir de una hectárea, es posible obtener muchas más unidades forrajeras en masa verde que en grano. Según el equivalente de almidón, el valor nutricional de la masa verde durante el secado puede disminuir hasta un 50%, y durante el ensilaje solo hasta un 20%. Al ensilar no se pierden pequeñas hojas de plantas con alto valor nutritivo, y al secarse se caen. El silo se puede colocar incluso en clima variable. Un buen ensilaje es un alimento jugoso, vitamínico y productor de leche.
La esencia del ensilaje radica en el hecho de que en la masa verde triturada colocada en el recipiente, los microbios de ácido láctico se multiplican intensamente, descomponiendo los azúcares con la formación de ácido láctico, que acumula hasta 1,5-2,5% en peso del ensilaje. Al mismo tiempo, las bacterias del ácido acético se multiplican, convirtiendo el alcohol y otros carbohidratos en ácido acético; acumula 0,4-0,6% en peso del silo. Los ácidos láctico y acético son un fuerte veneno para los microbios putrefactos, por lo que se detiene su reproducción.
El ensilaje se mantiene en buenas condiciones hasta por tres años, siempre que contenga al menos un 2% de ácidos láctico y acético, y el pH sea de 4-4,2. Si la reproducción del ácido láctico y las bacterias acéticas se debilita, la concentración de ácidos disminuye. En este momento, la levadura, el moho, las bacterias butíricas y putrefactivas comienzan a multiplicarse simultáneamente y el ensilaje se deteriora. Así, la obtención de un buen ensilado depende principalmente de la presencia de sacarosa en la masa verde y de la intensidad del desarrollo de las bacterias ácido lácticas.
En el proceso de maduración del ensilaje se distinguen tres fases microbiológicas, caracterizadas por una composición específica de especies de la microflora.
La primera fase se caracteriza por la reproducción de una microflora mixta con cierto predominio de bacterias aerobias no esporiformes putrefactivas: Escherichia coli, Pseudomonas, microbios del ácido láctico, levaduras. Las bacterias butíricas y putrefactivas esporíferas se multiplican lentamente y no predominan sobre las bacterias del ácido láctico. El medio principal para el desarrollo de la microflora mixta en esta etapa es la savia de la planta, que se libera de los tejidos de la planta y llena el espacio entre la masa vegetal triturada. Esto contribuye a la creación de condiciones anaeróbicas en el ensilaje, lo que inhibe el desarrollo de bacterias putrefactivas y favorece la reproducción de microbios lácticos. La primera fase con puesta de ensilaje denso, es decir, en condiciones anaerobias, dura solo 1-3 días, con puesta de ensilaje suelto en condiciones aerobias, es más larga y dura 1-2 semanas. Durante este tiempo, el silo se calienta debido a intensos procesos microbiológicos aeróbicos. La segunda fase de la maduración del ensilado se caracteriza por la rápida reproducción de microbios del ácido láctico, y al principio se desarrollan predominantemente formas coccales, que luego son reemplazadas por bacterias del ácido láctico.
Debido a la acumulación de ácido láctico, el desarrollo de todos los microorganismos putrefactos y butíricos se detiene, mientras que sus formas vegetativas mueren, dejando solo las que contienen esporas (en forma de esporas). Con plena observancia de la tecnología de colocación de ensilaje en esta fase, las bacterias homofermentativas del ácido láctico se multiplican, formando solo ácido láctico a partir de azúcares. En caso de violación de la tecnología de colocación del silo, cuando esté en él. se contiene el aire, se desarrolla la microflora de la fermentación heterofermentativa, lo que da como resultado la formación de ácidos volátiles indeseables: butírico, acético, etc. La duración de la segunda fase es de dos semanas a tres meses.
La tercera fase se caracteriza por la muerte gradual de los microbios de ácido láctico en el ensilaje debido a la alta concentración de ácido láctico (2,5%). En este momento, se completa la maduración del ensilaje, la acidez de la masa de ensilaje, que disminuye a pH 4.2 - 4.5, se considera un indicador condicional de su idoneidad para la alimentación (Fig. 37). En condiciones aeróbicas, comienzan a multiplicarse mohos y levaduras, que descomponen el ácido láctico, este es utilizado por las bacterias butíricas y putrefactivas que germinan a partir de esporas, como resultado, el ensilaje se enmohece y se pudre.
Defectos del ensilaje de origen microbiano. Si no se observan las condiciones adecuadas para la colocación y almacenamiento del silo, se producen ciertos defectos en el mismo.
La pudrición del ensilaje, acompañada de un importante autocalentamiento, se observa con su colocación suelta y compactación insuficiente. El aire del silo facilita el rápido desarrollo de microbios putrefactivos y termofílicos. Como resultado de la descomposición de las proteínas, el ensilaje adquiere un olor pútrido amoniacal y se vuelve inservible.
adquiere un olor pútrido, amoniacal y al alimentarse. La podredumbre del ensilaje ocurre en la primera fase microbiológica, cuando se retrasa el desarrollo de microbios de ácido láctico y la acumulación de ácido láctico, que suprime las bacterias putrefactas. Para detener el desarrollo de este último, es necesario reducir el pH en el ensilaje a 4,2-4,5. La pudrición del ensilaje es causada por Er. herbícola, E. coli, Ps. aerogenes. P. vulgaris, B. subtilis, Ps. fluorescens, así como hongos.
La ranciedad del ensilaje se debe a la acumulación de ácido butírico en él, que tiene un sabor amargo intenso y un olor desagradable. En un buen ensilaje, el ácido butírico está ausente, en un ensilado de calidad media se encuentra hasta un 0,2% y en un inadecuado para la alimentación, hasta un 1%.
Los agentes causantes de la fermentación butírica son capaces de convertir el láctico en ácido butírico, además de provocar la descomposición por putrefacción de las proteínas, lo que agrava su efecto negativo sobre la calidad del ensilaje. La fermentación del ácido butílico se manifiesta por el lento desarrollo de las bacterias del ácido láctico y la acumulación insuficiente de ácido láctico, a un pH superior a 4,7. Con la rápida acumulación de ácido láctico en el silo hasta un 2% y pH 4-4,2, no se produce la fermentación butírica.
Los principales agentes causantes de la fermentación butírica en ensilaje: Ps. fluo-rescens, Cl. pasteurianum, Cl. felsineum.
Se observa peroxidación del ensilaje con reproducción vigorosa de ácido acético, así como bacterias putrefactivas en él, capaces de producir ácido acético. Las bacterias del ácido acético se multiplican de forma especialmente intensa en presencia de alcohol etílico en el ensilaje, que se acumula por la fermentación alcohólica de la levadura. Las levaduras y las bacterias del ácido acético son aerobias, por lo que se nota un contenido significativo de ácido acético en el ensilaje y, en consecuencia, su peroxidación en presencia de aire en el silo.
El enmohecimiento del ensilaje se produce cuando hay aire en el silo, lo que favorece el desarrollo intensivo de mohos y levaduras. Estos microorganismos siempre se encuentran en las plantas, por lo tanto, en condiciones favorables, comienza su rápida reproducción.
La microflora rizosférica y epífita también puede jugar un papel negativo. Los cultivos de raíces a menudo se ven afectados por la podredumbre (negro - Alternaria radicina, gris - Botrutus cinirea, papa - Phitophtora infenstans). La actividad excesiva de los agentes causantes de la fermentación butírica conduce al deterioro del ensilaje. El cornezuelo de centeno (claviceps purpurae), que causa la enfermedad del ergotismo, se reproduce en las plantas vegetativas. Los hongos causan toxicosis. El agente causante del botulismo (Cl. botulinum), al ingresar al alimento con tierra y heces, causa toxicosis severa, a menudo fatal. Muchos hongos (Aspergillus, Penicillum, Mucor, Fusarium, Stachybotrus) pueblan los alimentos, se multiplican en condiciones favorables y causan toxicosis aguda o crónica en los animales, a menudo acompañada de síntomas inespecíficos.
Los preparados microbiológicos se utilizan en las dietas de animales y aves. Las enzimas mejoran la absorción del alimento. Las vitaminas y los aminoácidos se obtienen sobre una base microbiológica. Es posible utilizar una proteína bacteriana. La levadura de alimentación es un buen alimento de proteínas y vitaminas. La levadura contiene proteína de fácil digestión, provitamina D (pro-gosterol), así como vitaminas A, B, E. La levadura se reproduce muy rápidamente, por lo tanto, en condiciones industriales, es posible obtener una gran cantidad de masa de levadura cuando se cultivan en melaza o fibra sacarificada. En la actualidad, en nuestro país, la levadura de forraje seco se prepara en grandes cantidades. Para su fabricación se utiliza un cultivo de levadura forrajera.
66. Describa los patógenos de la tuberculosis y la brucelosis.
Brucelosis – una enfermedad que afecta no solo al ganado bovino, sino también a los cerdos, ratas y otros animales. Los agentes causales son bacterias del género Brucella. Son bacterias cocoides pequeñas, inmóviles, gramnegativas, no forman esporas, aerobias. Contiene endotoxina. Los límites extremos de crecimiento son 6-45 0 C, la temperatura óptima es 37 0 C. Cuando se calientan a 60-65 0 C, estas bacterias mueren en 20-30 minutos, y cuando se hierven, después de unos segundos. Brucella se caracteriza por una alta viabilidad: en productos lácteos (queso, queso, mantequilla) se almacenan durante varios meses. El período de incubación es de 1-3 semanas o más. La leche de los focos de esta infección se pasteuriza a temperatura elevada (a 70 0 C durante 30 minutos), se hierve durante 5 minutos o se esteriliza.
Brucelosis - enfermedad crónica de los animales. Se detecta en la leche mediante una prueba circular basada en la detección de los anticuerpos correspondientes. En fincas desfavorables para la brucelosis, está prohibido exportar leche de un rebaño que esté siendo curado en un recinto no desinfectado.
Dicha leche se pasteuriza y se lleva a la lechería o se usa en la granja. Leche de vacas que respondan positivamente a
brucelosis, hervida y utilizada para las necesidades de la granja.
Tuberculosis – causan micobacterias del género Mycobacterium, relacionadas con los actinomicetos. La forma de las células es variable: los bastones son rectos, ramificados y curvos. Los aerobios son inmóviles, no forman esporas, pero debido al alto contenido de ácido micólico y lípidos, son resistentes a los ácidos, álcalis, alcohol, secado, calentamiento. Se almacenan en productos lácteos durante mucho tiempo (en queso, 2 meses, en aceite, hasta 3 meses). Sensible a la luz solar, rayos ultravioleta, alta temperatura: a 70 0 C mueren después de 10 minutos, a 100 0 C - después de 10 segundos. La tuberculosis se distingue de otras infecciones por un largo período de incubación, de varias semanas a varios años. Para prevenir esta infección, no está permitido utilizar la leche de animales enfermos como alimento.
Tuberculosis es una enfermedad crónica en los animales. Destacando con leche
Mycobacterium tuberculosis, que tiene una capa cerosa, es capaz de
almacenada en el ambiente externo. La leche de una granja desfavorable para la tuberculosis se pasteuriza directamente en la granja a una temperatura de 85 0C durante 30 minutos.
oa una temperatura de 90 0C durante 5 minutos. Desinfectado de esta manera
se envía leche bom obtenida de animales de grupos más sanos
se envía a la lechería, donde se vuelve a pasteurizar y se acepta como segundo
clasificar. Leche de animales que reaccionan positivamente a la tuberculina,
desinfectados por ebullición, después de lo cual se utilizan para el engorde de crías
nyaka. Leche obtenida de animales con signos clínicos de
berculosis, se utilizan en la dieta de animales de engorde después de 10-
minuto de ebullición. La leche es destruida por la tuberculosis de la ubre.
Es una ciencia que se ocupa del estudio del tamaño, forma y estructura de los animales, plantas y microorganismos, así como de la proporción y disposición de las partes que los componen.
Qué es la morfología en biología: definición
Por regla general, la morfología contrasta con la fisiología, que se ocupa del estudio de las funciones de los organismos y sus partes. Las funciones y las estructuras están tan estrechamente relacionadas que su separación es algo arbitraria. ¿Qué es la morfología en biología? El campo de su estudio se asoció originalmente con los huesos, músculos, vasos sanguíneos de los organismos vivos, así como con las raíces, tallos, hojas y flores de las plantas superiores. Sin embargo, la llegada del microscopio óptico hizo posible estudiar algunos de los detalles estructurales de tejidos y células individuales.
Gracias a los métodos para obtener secciones ultrafinas, se ha creado un aspecto completamente nuevo de la morfología: la composición de la estructura celular. La microscopía electrónica revela la asombrosa complejidad de la composición de plantas y animales. Así, la morfología es una ciencia que incluye el estudio de las estructuras biológicas en una amplia gama de tamaños, desde lo macroscópico hasta lo molecular. Un conocimiento profundo de esta sección de la biología es de fundamental importancia para el médico, veterinario, patólogo, todos aquellos que se relacionan con los tipos y causas de los cambios estructurales que se producen como consecuencia de enfermedades específicas.
Morfología moderna
Una de las direcciones principales de la morfología moderna es la elucidación de los fundamentos moleculares de la estructura celular. Un método como la microscopía electrónica desempeñó un papel importante en esto. Se revelaron los intrincados detalles de la estructura celular, proporcionando una base para relacionar los orgánulos biológicos con funciones celulares específicas.
En cuanto a las plantas, se descubrieron Datos interesantes sobre estructuras tan importantes como los cloroplastos que contienen clorofila, sin los cuales el proceso de fotosíntesis sería imposible. Los detalles estructurales de las bacterias y las algas verdeazuladas, que son similares entre sí en muchos aspectos pero difieren notablemente de las plantas y los animales superiores, también se han estudiado con más detalle. nivel alto para determinar su origen.
Morfología y sistemática
¿Qué significa morfología en biología y cómo se relaciona con otras disciplinas biológicas? Es de gran importancia en la sistemática. Los rasgos morfológicos característicos de una especie en particular se utilizan para identificarla. Un ejemplo serían los rasgos que distinguen especies de plantas y animales estrechamente relacionadas, como el color, el tamaño y las proporciones corporales. Por lo tanto, las características morfológicas pueden ser muy útiles en la clasificación de los organismos vivos. La conexión con la anatomía, la embriología y la fisiología también es claramente visible.
Aspectos de la morfología
El aspecto más conocido de la morfología es el estudio de la estructura general, los órganos y el organismo como un todo. Un estudio cuidadoso del proceso de adaptación llevó a la conclusión de que la adaptación constante a las condiciones cambiantes está directamente relacionada con la historia evolutiva de varios animales. El siguiente aspecto son los cambios en los genes (mutaciones), que ocurren constantemente y pueden conducir a una disminución en el tamaño y cambios en la función del órgano. Por otro lado, los cambios en el medio ambiente o el estilo de vida de una especie pueden hacer que un órgano sea completamente innecesario.
Una rama importante de la biología.
¿Qué es la morfología en biología? Esta es una rama que se ocupa del estudio de la forma y las estructuras externas de los organismos.
Entre los principales métodos se encuentran la observación, descripción y análisis de datos sobre diversas especies, al mismo tiempo que se evalúa la importancia y la importancia de las variaciones de forma dentro de una especie para estudios taxonómicos, así como el estudio de la especiación y la adaptación.
El término "biología" fue introducido por J. B. Lamarck y Treviranus en 1802.
La biología es un sistema de ciencias, cuyo objeto de estudio son los seres vivos y su interacción con el medio ambiente. La biología estudia todos los aspectos de la vida, en particular la estructura, función, crecimiento, origen, evolución y distribución de los organismos vivos en la Tierra. Clasifica y describe los seres vivos, el origen de su especie, la interacción entre ellos y con el medio ambiente.
La biología moderna se basa en cinco principios fundamentales: teoría celular, evolución, genética, homeostasis y energía.
En biología se distinguen los siguientes niveles de organización:
1. Celular, subcelular Y nivel molecular: las células contienen estructuras intracelulares que se construyen a partir de moléculas.
2. organicista Y nivel de órgano-tejido: en los organismos multicelulares, las células forman tejidos y órganos. Los órganos, a su vez, interactúan en el marco de todo el organismo.
3. nivel de población: los individuos de la misma especie que viven en parte del área de distribución forman una población.
4. nivel de especie: individuos que se entrecruzan libremente con similitudes morfológicas, fisiológicas, bioquímicas y que ocupan un área determinada (área de distribución) forman una especie biológica.
5. Nivel biogeocenótico y biosférico: en un área homogénea de la superficie terrestre, se forman biogeocenosis que, a su vez, forman la biosfera.
La mayoría de las ciencias biológicas son disciplinas con una especialización más estrecha. Tradicionalmente, se agrupan según los tipos de organismos estudiados: botánica estudia plantas, zoología - animales, microbiología - microorganismos unicelulares. Los campos dentro de la biología se dividen además por el alcance del estudio o por los métodos aplicados: la bioquímica estudia la base química de la vida, la biología molecular las interacciones complejas entre las moléculas biológicas, la biología celular y la citología los componentes básicos de los organismos multicelulares, las células , histología y anatomía la estructura de los tejidos y el organismo a partir de órganos y tejidos individuales, fisiología - las funciones físicas y químicas de los órganos y tejidos, etología - el comportamiento de los seres vivos, ecología - la interdependencia de varios organismos y su entorno.
La transmisión de información hereditaria es estudiada por la genética. El desarrollo de un organismo en ontogenia es estudiado por la biología del desarrollo. Origen y desarrollo historico vida silvestre - paleobiología y biología evolutiva.
En las fronteras con las ciencias afines se encuentran: la biomedicina, la biofísica (el estudio de los objetos vivos metodos fisicos), biometría, etc. En relación con las necesidades prácticas del hombre, surgen áreas como la biología espacial, la sociobiología, la fisiología del trabajo y la biónica.
La biología está íntimamente relacionada con otras ciencias ya veces es muy difícil trazar una línea entre ellas. El estudio de la vida de la célula incluye el estudio de los procesos moleculares que ocurren dentro de la célula, esta sección se llama biología molecular y en ocasiones se refiere a la química y no a la biología. Las reacciones químicas que ocurren en el cuerpo son estudiadas por la bioquímica, una ciencia mucho más cercana a la química que a la biología. Muchos aspectos del funcionamiento físico de los organismos vivos son estudiados por la biofísica, que está muy relacionada con la física. A veces, la ecología se distingue como una ciencia independiente: la ciencia de la interacción de los organismos vivos con el medio ambiente (naturaleza viva e inanimada). Como campo de conocimiento aparte, ha destacado durante mucho tiempo la ciencia que estudia la salud de los organismos vivos. Esta área incluye la medicina veterinaria y una ciencia aplicada muy importante: la medicina, que es responsable de la salud humana.
La biología ayudará a los estudiantes comprender la esencia de los procesos de la vida y evaluar correctamente las posibilidades del efecto terapéutico de las sustancias medicinales en el cuerpo humano.
La asignatura "Biología" en las universidades (facultades) farmacéuticas, junto con otras disciplinas, tiene como fin último formar un especialista capaz de resolver problemas generales biológicos, médicos y farmacéuticos relacionados con el problema del "Hombre y los Medicamentos".
1. Ser capaz de interpretar los fenómenos biológicos universales, las propiedades básicas de los seres vivos (herencia, variabilidad, irritabilidad, metabolismo, etc.) aplicadas a los humanos.
2. Conocer relaciones evolutivas (filogénesis de órganos, aparición de malformaciones).
3. Analizar patrones y mecanismos de la ontogenia normal e interpretarlos en relación con los humanos.
4. Poseer los fundamentos de la investigación médica y biológica de una persona.
Nueva biología - parte de la ciencia que no está incluida en la biología y la medicina convencionales. La nueva biología se basa en física cuántica, dando sentido a géneros y energías invisibles como la mente. ¿Cuáles son las diferencias entre la ciencia nueva y la tradicional?. La ciencia convencional se basa en la física newtoniana y dice que nuestra herramienta es solo una máquina, como un automóvil, dice que la máquina está controlada por una computadora incorporada y que somos solo pasajeros transportados por esta máquina. La nueva ciencia dice que la mente es el conductor y que el conductor tradicional no existe, y esta es la principal diferencia entre los dos enfoques. La nueva biología enseña que el hombre tiene el control de su auto, y eso es lo que la gente necesita que se le enseñe. Esta es una parte importante de la nueva ciencia.
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