2. Tempat tumbuhan tingkat tinggi di dunia organik.
3. Ciri-ciri umum tumbuhan tingkat tinggi dan perbedaannya dengan alga.
4. Asal usul tumbuhan tingkat tinggi.
5. Cerita pendek taksonomi tumbuhan.
6. Metode taksonomi tumbuhan.
1. Pokok bahasan, maksud dan tujuan taksonomi tumbuhan tingkat tinggi.
Taksonomi tumbuhan tingkat tinggi merupakan salah satu cabang ilmu botani yang mengembangkan klasifikasi alami tumbuhan tingkat tinggi berdasarkan kajian dan identifikasi satuan taksonomi, serta menjalin hubungan kekeluargaan antar tumbuhan dalam perkembangan sejarahnya.
“Sistematika menurut Lawrence (1951) adalah ilmu yang mencakup definisi, tata nama, dan klasifikasi tz dan yu suatu benda, dan biasanya terbatas pada benda; jika terbatas pada tumbuhan sering disebut botani sistematik.”
Definisi adalah perbandingan tumbuhan atau takson dengan yang lain dan identifikasi identitas atau kemiripannya dengan unsur yang sudah diketahui. Dalam beberapa kasus, tanaman tersebut mungkin dianggap baru dalam ilmu pengetahuan;
Tata nama adalah pemilihan nama ilmiah yang benar suatu tumbuhan yang diketahui semua orang sesuai dengan sistem tata nama; ini adalah semacam label yang dapat Anda rujuk. Proses penamaan diatur oleh aturan yang diterima secara internasional, yang menjadi dasar Kode Internasional Tata Nama Botani.
Klasifikasi adalah pengklasifikasian suatu tumbuhan (atau kelompok tumbuhan) ke dalam kelompok, atau taksa, yang termasuk dalam kategori berbeda menurut rencana atau tatanan khusus; yaitu, setiap spesies diklasifikasikan sebagai genus tertentu, setiap genus dimasukkan ke dalam famili tertentu, dan seterusnya. (File herbarium: Panduan referensi. Edisi Rusia. Kew: Royal kebun Raya, 1995).
Konsep sistematika yang paling penting adalah kategori taksonomi (sistematis) dan taksa. Kategori taksonomi berarti peringkat atau tingkatan tertentu dalam klasifikasi hierarkis, yang diperoleh sebagai hasil pembagian berurutan dari suatu himpunan abstrak menjadi himpunan bagian.
Menurut aturan tata nama botani, hal utama adalah
Nom i c c ategor y m dan dianggap: v i d (jenis), marga (marga), keluarga (keluarga), memesan (perintah), Kelas (kelas), Departemen (perangkat), kerajaan (regnum) . Jika perlu, kategori perantara dapat digunakan, misalnya subspesies (subspesies), batang batang (subgenus), subfamili (subfamilia), pesanan super (pesanan super), kerajaan super (pemerintahan super).
Berbeda dengan kategori taksonomi abstrak, takson bersifat konkrit. Merupakan kebiasaan untuk menyebut kelompok organisme yang benar-benar ada atau yang sudah ada sebagai taksa. Yang dalam proses klasifikasi ditugaskan ke kategori taksonomi tertentu. Misalnya, jajaran genus atau spesies adalah kategori taksonomi, dan genus cangkir mentega (Ranunculus) dan melihat buttercup kaustik (Ranunculus acris) – dua taksa tertentu. Takson pertama mencakup semua spesies yang ada dalam genus Buttercup, takson kedua - semua individu yang diklasifikasikan sebagai spesies Acrid Buttercup.
Nama ilmiah semua taksa yang termasuk dalam kategori taksonomi spesies di atas terdiri dari satu kata latin, yaitu. u n i n o m i -nal n e Untuk spesies mulai tahun 1753 - tanggal penerbitan buku C. Linnaeus "Species of Plants" - binomial n diterima Ini adalah nama yang terdiri dari dua kata Latin. Yang pertama menunjukkan genus tempat spesies tersebut berada, yang kedua menunjukkan julukan spesifik: misalnya alder lengket –Alnus glutinosa, kismis hitam –tulang rusuk migrasi, semanggi merah –trifolium pratense. Aturan dalam botani untuk memberi nama ganda pada spesies tumbuhan dikenal sebagai tata nama biner. Pengenalan tata nama biner merupakan salah satu prestasi Carl Linnaeus.
Nama uninominal biasanya memiliki akhiran spesifik yang memungkinkan untuk menentukan kategori taksonomi mana yang termasuk dalam takson tertentu. Untuk keluarga tumbuhan, akhir cerita diterima - aceae, untuk pesanan - bir putih, untuk subkelas – idae, untuk kelas – psida, untuk departemen – fita. Nama uninominal standar didasarkan pada nama genus yang termasuk dalam famili, ordo, kelas, dll. Misalnya nama keluarga Magnoliaceae, memesan Magnolia, subkelas Magnoliidae, kelas Magnoliopsida dan departemen Magnoliophyta berasal dari keluarga Magnolia. Untuk taksa tingkat tinggi (kelas, departemen, dll.), diperbolehkan menggunakan nama lama yang tidak memiliki akhiran yang tercantum di atas. Ya, kelas angiospermae– dikotil – Magnoliopsida dan monokotil - Liliopsida – mungkin dipanggil Dikotil Dan Monokotil, dan angiospermae - Magnoliopsida, atau Angiospermae.
“Kode Tata Nama Botani Internasional” untuk sejumlah famili mengizinkan penggunaan nama-nama alternatif (yaitu, dengan hak untuk memilih) yang setara yang telah lama ditetapkan di literatur ilmiah. Secara khusus, keluarga palma dapat disebut dengan hak yang sama Pinang- cea(dariPinang), atau telapak tangan; silangan – Brassicaceae(dariBrassika), atau Crucifera; kacang-kacangan – kacang-kacangan, atau Fabaceae(dariluar biasa) dll. Tidak ada aturan ketat dan berlaku umum yang mengatur nama spesies dan taksa Rusia dengan peringkat lebih tinggi.
Ilmuwan yang pertama kali mendeskripsikan takson adalah penulisnya. Nama belakang penulis ditempatkan setelah nama latin takson, biasanya dalam bentuk singkatan. Misalnya surat L. menunjukkan kepengarangan Linneus, DS. – De Candolle, Bge. – Bunge, Com. – V.L. Komarov, dll. Dalam karya ilmiah, kepenulisan taksa dianggap wajib, dalam buku teks dan publikasi populer sering kali dihilangkan.
Tujuan taksonomi tumbuhan tingkat tinggi adalah untuk memberikan gambaran menyeluruh tentang sejarah perkembangan tumbuhan tingkat tinggi berdasarkan ikatan kekerabatan di antara mereka, untuk mengkarakterisasinya secara ilmiah dan praktis.
Tujuan taksonomi tumbuhan tingkat tinggi sebagai kursus pelatihan adalah untuk:
o menentukan tempat tumbuhan tingkat tinggi di dunia organik, perbedaannya dengan alga;
mengulas sejarah singkat perkembangan taksonomi tumbuhan tingkat tinggi, metode penelitian taksonomi tumbuhan tingkat tinggi;
tentang ciri-ciri organ vegetatif dan reproduksi tumbuhan tingkat tinggi pada individu taksa; asal usul dan hubungan filogenetik di antara mereka; perbedaan pandangan tentang asal usul tumbuhan tingkat tinggi dan taksanya; pentingnya tumbuhan tingkat tinggi bagi alam dan kehidupan manusia; masalah penggunaan rasional dan perlindungan tanaman tingkat tinggi.
Tempat tumbuhan tingkat tinggi di dunia organik.
Ilmu pengetahuan modern tentang dunia organik membagi organisme hidup menjadi dua kingdom: organisme pranuklir (Prokariota) dan organisme nuklir (Eukariota). Kerajaan organisme pranuklir diwakili oleh satu kerajaan – penghancur (Mikota) dengan dua sub-raja: bakteri (Bakteriobionta) Dan sianothea, atau ganggang biru-hijau (Cyanobionta) .
Superkingdom organisme nuklir mencakup tiga kingdom: hewan (Hewan), jamur (Misetalia, jamur, atau Mycota) dan tanaman (sayuran, atau Tanaman) .
Kingdom hewan dibagi menjadi dua kingdom: protozoa (Protozoa) dan hewan multiseluler (Metazoa).
Kerajaan jamur dibagi menjadi dua sub-kerajaan: jamur tingkat rendah (Myxobionta) Dan jamur tingkat tinggi (Mycobionta).
Kingdom tumbuhan mencakup tiga kingdom: merah tua (Rhodobionta), ganggang asli (Fikobionta) Dan tumbuhan tingkat tinggi (embrio).
Dengan demikian, subjek taksonomi tumbuhan tingkat tinggi adalah tumbuhan tingkat tinggi yang termasuk dalam subkingdom tumbuhan tingkat tinggi, kingdom tumbuhan, dan superkingdom organisme nuklir.
Lokasi fosfor. Vampir neraka. 800 jenis makhluk hidup bercahaya. udang. Mereka hidup dan bersinar. ikan kapak. Ikan pemancing laut dalam. Contoh klasik bioluminesensi. Koloni bakteri yang bersinar. Tontonan yang mempesona. Cumi-cumi laut dalam. Bodoh. Pena laut. Cacing polychaete laut dalam yang bersinar. Ctenophora. Ikan pemancing betina. Pada bakteri, protein luminescent tersebar di seluruh sel.
“Keanekaragaman organisme” - Keanekaragaman spesies chordata di wilayah Kaluga. Keanekaragaman spesies kelompok utama hewan di Rusia dan dunia. Sistem kategori taksonomi. Klasifikasi filogenetik berdasarkan analisis sekuens. Sistem alam hidup multi-kerajaan. Perkiraan keanekaragaman spesies kelompok utama hewan. Rasio jumlah spesies saat ini dan perkiraan. Georges Cuvier. Sistem N.N. Vorontsova.
"Bentuk pengorganisasian materi" - Pemindahan keadaan. dugaan Hoyle. Siklus kosmik. Hukum kekekalan massa. Antipartikel. OOC. Mekanisme kontrol enzim. Kecepatan gelombang elektromagnetik. POS. Masukan pada organisme hidup. Keadaan sistem. Sistem sosial. Konsekuensi. Jam biologis. Pertapa politik. Hukum pertama konduktivitas energi. Masalah peradaban. Empat tahap. Kehidupan. Gelombang elektromagnetik.
"Sistem pengorganisasian mandiri" - Sibernetika sebagai ilmu. Aksi bersatu. Ruang bersifat tiga dimensi. Penarik perhatian. Kontrol. Bionik. Perubahan fase. Buka sistem nonequilibrium. Masalah "waktu biologis". Sifat anorganik. Beberapa syarat untuk pengorganisasian mandiri. Manfaat sinergis. Kronobiologi. Perhatian. Contoh pengorganisasian diri dari sistem yang sifatnya berbeda. Sibernetika teoretis. Periode perkembangan evolusioner yang mulus.
“Keanekaragaman organisme hidup” - Keanekaragaman genetik mengacu pada keanekaragaman. Hampir 20 ribu spesies tumbuhan terancam punah. Keanekaragaman hayati. Hutan beriklim sedang. Semua jenis keanekaragaman hayati saling berhubungan. Terkadang keanekaragaman lanskap diklasifikasikan sebagai kategori tersendiri. Distribusi spesies di seluruh permukaan bumi tidak merata. Sejak tahun 1600, 83 spesies mamalia telah punah. Kemunculan dan kepunahan spesies.
“Keanekaragaman spesies organisme hidup” - Organisme hidup. Tombak. Organisme terkait. Apollo. Apakah mungkin membagi organisme menjadi beberapa kelompok? Tanda-tanda organisme hidup. Lihatlah gambarnya. Organisme. Perumpamaan dua orang bijak. Proses kehidupan. Tanda-tanda serupa. anak kucing. Isi tabelnya. Struktur eksternal. Membaca teks buku teks. Buatlah sebuah cerita. Organisme yang tidak berkerabat. Kelelawar kolam. Keanekaragaman organisme hidup. Ikan.
Taksonomi tumbuhan sebagai ilmu, pokok bahasannya, tugas dan maknanya. Sejarah singkat perkembangan taksonomi tumbuhan tingkat tinggi, periode sejarah pembentukannya. Prinsip pendekatan ilmiah terhadap pengembangan klasifikasi tumbuhan, jenis sistem tumbuhan tingkat tinggi: buatan, alami dan filogenetik. Contoh sistem berbagai jenis, dikembangkan oleh para ilmuwan negara lain
Taksonomi tumbuhan tingkat tinggi merupakan salah satu cabang ilmu botani yang mengembangkan klasifikasi alami tumbuhan tingkat tinggi berdasarkan kajian dan identifikasi satuan taksonomi, serta menjalin hubungan kekeluargaan antar tumbuhan dalam perkembangan sejarahnya.
“Sistematika menurut Lawrence (1951) adalah ilmu yang mencakup definisi, tata nama dan klasifikasi tz dan yu suatu benda, dan biasanya terbatas pada benda; jika terbatas pada tumbuhan sering disebut botani sistematik.”
Definisi adalah perbandingan tumbuhan atau takson dengan yang lain dan identifikasi identitas atau kemiripannya dengan unsur yang sudah diketahui. Dalam beberapa kasus, tanaman tersebut mungkin dianggap baru dalam ilmu pengetahuan;
Tata nama adalah pemilihan nama ilmiah yang benar suatu tumbuhan yang diketahui semua orang sesuai dengan sistem tata nama; ini adalah semacam label yang dapat Anda rujuk. Proses penamaan diatur oleh aturan yang diterima secara internasional, yang menjadi dasar Kode Internasional Tata Nama Botani.
Klasifikasi adalah pengklasifikasian suatu tumbuhan (atau kelompok tumbuhan) ke dalam kelompok, atau taksa, yang termasuk dalam kategori berbeda menurut rencana atau tatanan khusus; yaitu, setiap spesies diklasifikasikan sebagai genus tertentu, setiap genus dimasukkan ke dalam famili tertentu, dll. (Herbarium: Panduan Referensi. Edisi Rusia. Kew: Royal Botanical Garden, 1995).
Konsep sistematika yang paling penting adalah kategori taksonomi (sistematis) dan taksa. Kategori taksonomi berarti peringkat atau tingkatan tertentu dalam klasifikasi hierarkis, yang diperoleh sebagai hasil pembagian berurutan dari suatu himpunan abstrak menjadi himpunan bagian.
Tugas taksonomi tumbuhan tingkat tinggi:
tempat tumbuhan tingkat tinggi di dunia organik, perbedaannya dengan alga;
sejarah singkat perkembangan taksonomi tumbuhan tingkat tinggi, metode penelitian taksonomi tumbuhan tingkat tinggi;
organ vegetatif dan reproduksi tumbuhan tingkat tinggi dari taksa individu; asal usul dan hubungan filogenetik di antara mereka; perbedaan pandangan tentang asal usul tumbuhan tingkat tinggi dan taksanya; pentingnya tumbuhan tingkat tinggi bagi alam dan kehidupan manusia; pertanyaan penggunaan rasional dan perlindungan tumbuhan tingkat tinggi.
Ilmu pengetahuan alam Yunani kuno tercermin dalam karya Aristoteles (384-322 SM). Dia adalah naturalis terhebat pada masanya. Aristoteles secara intuitif mengakui kekerabatan semua makhluk hidup, dan ia menganggap tumbuhan sebagai bagian dari alam.
Sistem Theophrastus adalah upaya pertama dalam pendekatan ekologi untuk klasifikasi tumbuhan. Pengaruh klasifikasi Theophrastus dapat ditelusuri hampir sampai ke zaman kita.
Periode dari akhir XVI hingga kedua setengah dari XVIII Abad ini ditandai dengan munculnya sejumlah sistem morfologi buatan, atau sistem yang dibangun berdasarkan satu atau lebih ciri.
Peran pembaharu botani dimainkan oleh ilmuwan besar Swedia Carl Linnaeus (1707-1778). Dia termasuk di antara ahli botani yang pada abad ke-18. mengapresiasi doktrin Camerarius tentang seks pada tumbuhan.
Sistem Linnaeus mencakup 24 kelas tumbuhan. Dalam 23 kelas terdapat tumbuhan yang bunganya berbeda satu sama lain dalam jumlah benang sari, masing-masing posisi relatif, sama atau berbeda panjangnya, sebaran jenis kelamin, serta tumbuhan yang benang sarinya menyatu dengan coraknya. Di kelas 24, Linnaeus memasukkan tumbuhan “tanpa bunga”, yaitu tumbuhan yang tidak berbunga.
Kelebihan besar K. Linnaeus bagi botani adalah bahwa ia adalah orang pertama yang memperkenalkan tata nama biner tumbuhan: spesies tumbuhan disebut dalam dua kata - generik dan spesies. Misalnya: spesies - willow putih - Salix (nama generik), alba (julukan spesifik) L. (Linneus - nama keluarga penulis nama).
Sistem K. Linnaeus mengakhiri periode sistem buatan dalam sejarah taksonomi tumbuhan.
Pada paruh kedua abad ke-18, perubahan signifikan terjadi pada pandangan para ahli botani. Hal ini difasilitasi oleh fakta bahwa saat ini banyak spesies tumbuhan yang sudah dikenal di Eropa dan dikumpulkan dalam koleksi pusat ilmiah. Saat mendeskripsikan tumbuhan ini, ahli taksonomi memasukkannya ke dalam klasifikasi tertentu. Setiap tanaman menerima namanya sendiri. Organ generatif - bunga - dipelajari lebih detail. Mereka mulai menggunakan instrumen optik yang lebih canggih. Para ahli taksonomi memahami bahwa perlu beralih ke sistem klasifikasi tumbuhan yang lebih maju.
Penciptaan sistem klasifikasi alam didasarkan pada prinsip kemiripan tumbuhan berdasarkan sekumpulan ciri.
Dalam sistem alam, semua tumbuhan, mulai dari alga dan jamur hingga tumbuhan berbunga tingkat tinggi, tersusun sedemikian rupa sehingga pada akhir setiap famili terdapat bentuk peralihan ke famili berikutnya.
Teori evolusi Charles Darwin membuat revolusi nyata di semua bidang ilmu pengetahuan alam, sehingga sistematika tidak bisa tetap pada posisi lamanya. Dari ilmu statis, yang mempelajari organisme di kondisi saat ini, sistematika telah berubah menjadi ilmu yang dinamis, yang bertujuan untuk menunjukkan filogeni atau asal usul organisme modern dari yang lebih sederhana dan perkembangannya menjadi aspek sejarah. Ini mengakhiri periode kedua sejarah sistematika - periode sistem alam dan memulai periode ketiga - periode sistem filogenetik.
Pembangunan sistem filogenetik tumbuhan didasarkan pada prinsip komunitas perkembangan sejarah taksa tumbuhan individu (divisi, kelas, ordo, famili, genera dan spesies). Sistem filogenetik tumbuhan yang paling umum adalah sistem ahli botani A. L. Takhtadzhyan.
Tanggal: _________ pelajaran No.1Topik: “Pendahuluan. Sistematika sebagai ilmu biologi.”
Pendidikan – terus mengembangkan gagasan tentang keberagaman dunia organik, mengkonsolidasikan pengetahuan siswa tentang kelompok sistematis utama organisme hidup yang terbentuk selama jutaan tahun evolusi.
Perkembangan – mengembangkan kemampuan menyoroti hal utama, kemampuan menganalisis; mengembangkan kemampuan siswa untuk mengoperasikan konsep dan membentuk pandangan dunia ilmiah.
Pendidikan – mengungkap pentingnya karya C. Linnaeus bagi perkembangan biologi; atas dasar hal tersebut terus mengembangkan minat dan sikap positif terhadap mempelajari sejarah perkembangan biologi.
Jenis pelajaran:
mempelajari topik baru
lisan, demonstrasi.
Peralatan:
potret C. Linnaeus, tabel di biologi umum. Presentasi.
SELAMA KELAS
SAYA. Waktu pengorganisasian. Salam siswa
II. Mempelajari topik baru
1. Kata-kata guru. Permasalahan yang perlu kita pecahkan adalah: Mengapa keberagaman di dunia organik modern disebabkan oleh hal ini? evolusi biologis? Apa yang dipelajari taksonomi?
Evolusi jangka panjang organisme hidup primitif yang pernah muncul di Bumi, yang mencakup jangka waktu beberapa miliar tahun, melalui penggantian beberapa kelompok dengan kelompok lain, menghasilkan keanekaragaman dunia organik modern. Keanekaragaman kehidupan di Bumi sulit digambarkan. Dipercaya bahwa lebih dari 10 juta spesies organisme hidup kini hidup di planet kita, dan setidaknya 500 juta spesies punah di era geologi masa lalu. Tidak, dan tidak akan pernah ada orang yang mengetahui semua spesies ini. Selain itu, diperlukan suatu sistem alam yang hidup, yang dipandu oleh sistem tersebut agar kita dapat menemukan tempat bagi organisme apa pun yang kita minati, baik itu bakteri, penyebab penyakit, jamur baru, kumbang atau tungau, burung atau ikan. Para ilmuwan alam telah memahami kebutuhan ini sejak lama, ketika zaman Agung penemuan geografis.
– Apa yang akhirnya dihasilkan oleh proses evolusi? (Lampiran 1 Geser 2).
Jadi, pada akhir abad ke-17. – awal abad ke-18 V. Sejumlah besar materi deskriptif faktual terakumulasi dalam ilmu biologi.
“Benang botani Ariadne adalah sebuah sistem yang tanpanya akan terjadi kekacauan dalam botani,” tulis C. Linnaeus dalam “Philosophy of Botany.” “Sistemnya ada di sini, dengan memahaminya Anda dapat dengan aman keluar dari keragaman fakta.”
“Sejarah taksonomi” (Lampiran 2, Lampiran 1 Slide 3).
Puisi judul
Bunga, pohon, tumbuhan...
Saya sebelumnya berada di tempat terbuka
Dia berjalan dengan kepala terangkat.
Saya dengan nama kuno
Samar-samar familiar:
Dia menyebut pohon-pohon itu pohon,
Saya menyebut bunga itu bunga.
Jenius yang hebat itu benar
Saya memberi nama bunganya:
Di tanah air tumbuhan
Tidak ada tumbuhan tanpa nama.
Georgy Kondakov
“Carl Linnaeus dan jasanya terhadap sains” (Lampiran 1 Slide 4-7).
K. Linnaeus mencoba mensistematisasikan segalanya. (Lampiran 1 Geser 20). Deskripsi tumbuhan dan hewan sangat kompleks dan kontradiktif. Setiap jenis tumbuhan dan hewan mempunyai nama yang berbeda-beda di berbagai negara bahkan memiliki beberapa nama dalam satu negara. Hal ini menimbulkan kesalahan dan menimbulkan kontroversi.
Linnaeus mengambil benang sari dan putik sebagai dasar taksonomi tumbuhan - bagian kecil dari bunga yang tidak diperhatikan oleh para naturalis.
Padahal, putik dan benang sari merupakan bagian utama bunga. Mereka terlibat dalam pembentukan buah dan biji. (Lampiran 1 Geser 8).
Guru (siswa menulis di buku catatan). Linnaeus membagi semua tumbuhan menjadi 24 kelas menurut jumlah dan struktur benang sari, membagi kelas menjadi ordo, ordo menjadi genera, dan genera menjadi spesies.
Berdasarkan spesies, ia memahami kelompok organisme yang diturunkan dari nenek moyang yang sama dan menghasilkan keturunan yang subur jika disilangkan.
Linnaeus memberi setiap tumbuhan nama spesies dan generiknya dalam bahasa Latin.
Cara penamaan tumbuhan dalam dua kata ini disebut tata nama biner (ganda). Upaya untuk menerapkan tata nama biner dilakukan 100 tahun sebelum Linnaeus (K. Baugin), tetapi Linnaeus adalah orang pertama yang menerapkannya secara luas dan dengan kuat memantapkannya dalam sains.
Dari dua kata, satu - kata benda - menunjukkan genus, dan yang kedua (paling sering kata sifat) - nama spesies.
Misalnya Buttercup dan Golden Buttercup, Red Clover dan Creeping Clover, Hard Wheat dan Soft Wheat. Di sini Buttercup, Clover, Wheat adalah nama genera, dan emas, pedas, merah, menjalar, keras, lunak adalah nama spesies.
Sebelumnya, rose hip disebut “mawar hutan biasa dengan “bunga harum baru” - menurut Linnaeus, menjadi Mawar Hutan. Linnaeus menghitung bahwa dari enam kata sifat dan tiga kata benda, yaitu dari sembilan kata, dapat dibuat nama untuk 100 spesies.
Dan jika sebelumnya, menurut orang-orang sezaman, penggunaan nama spesies menghadirkan “kesulitan terbesar dalam ingatan, bahasa, dan pena,” maka sistem baru ini praktis, mudah digunakan, dan secara mengejutkan memfasilitasi pencarian ilmu pengetahuan. Berkat sistem Linnaeus, selama beberapa dekade jumlah spesies tumbuhan yang diketahui meningkat dari 7.000 menjadi 100.000.
Linnaeus sendiri mengetahui dan mendeskripsikan sekitar 10.000 spesies tumbuhan dan lebih dari 4.200 spesies hewan.
Linnaeus mereformasi bahasa botani. Dialah orang pertama yang mengusulkan nama-nama bagian bunga seperti mahkota, kepala sari, nektar, ovarium, kepala putik, filamen, wadah, tangkai bunga, perianth. Linnaeus memperkenalkan sekitar 100 istilah baru ke dalam botani.
Namun sistem Linnaeus, yang tak tertandingi dalam kesederhanaan dan keanggunannya, masih bersifat artifisial: sistem ini membantu mengenali tumbuhan, namun tidak mengungkap hubungan keduanya.
Linnaeus sendiri memahami kepalsuan sistemnya, tetapi percaya bahwa sistem seperti itu, yang mengajarkan untuk mengenali tumbuhan, diperlukan, sedangkan sistem alami tidak ada.
Benar, Linnaeus memahami sistem alam sebagai sistem yang mencerminkan tatanan alam yang ditetapkan oleh “Pencipta”, dan bukan proses historis perkembangan organisme, seperti yang dipahami sekarang.
“Carl Linnaeus dan jasanya terhadap sains” (lanjutan). Linnaeus membayangkan dunia kehidupan sebagai rantai yang berkesinambungan di mana hubungan tumbuhan secara tidak kasat mata berpindah ke hewan.
Linnaeus membagi semua hewan menjadi enam kelas (mamalia, burung, amfibi, ikan, serangga, dan cacing) dan memberikan karakteristik yang sesuai pada setiap kelas.
Dia juga memberi setiap hewan nama umum dan spesifik: Tit Besar, Tit Marsh (gadget), Tit Hitam (tempa); Burung pipit rumah, burung pipit lapangan dan sebagainya.
Linnaeus adalah orang pertama yang mengidentifikasi kelas mamalia dan burung, mengklasifikasikan paus (yang sebelumnya dikira ikan) sebagai mamalia, dan memisahkan cacing dari serangga.
Linnaeus menempatkan manusia di samping monyet. Dia melakukan ini 120 tahun sebelum Charles Darwin, yang membuktikan asal usul manusia. Namun di saat yang sama, Linnaeus mencatat bahwa kedekatan dalam sistem tidak menunjukkan hubungan darah.
Pertanyaan tentang asal usul spesies tidak ada bagi Linnaeus. Ia percaya bahwa semua spesies diciptakan oleh "Pencipta Yang Mahakuasa".
Carl Linnaeus meninggal pada tanggal 22 Januari 1778. Seluruh Universitas Uppsala hadir pada pemakaman tersebut. Sebuah monumen didirikan di kuburan dengan medali dan tulisan “Charles Linnaeus, pangeran ahli botani. Teman dan siswa. 1778."
– Ilmu apa yang berhubungan dengan klasifikasi dan deskripsi organisme terkait? (Sistematik)
5. Kata-kata guru
Sistematika menerima perkembangan terbesar dalam biologi, di mana tugasnya adalah mendeskripsikan dan mengidentifikasi semua organisme yang ada dan punah, membangun hubungan keluarga dan hubungan antara spesies individu dan kelompok spesies. Dalam upaya menciptakan sistem, atau klasifikasi, dunia organik yang lengkap, sistematika didasarkan pada data dan prinsip teoretis dari semua disiplin ilmu biologi; Dalam semangat dan karakternya, sistematika terkait erat dengan teori evolusi. Fungsi khusus taksonomi adalah untuk menciptakan peluang praktis untuk menavigasi berbagai spesies hewan (sekitar 1,5 juta), tumbuhan (sekitar 350-500 ribu) dan mikroorganisme yang ada. Hal ini juga berlaku pada spesies yang punah. Taksonomi hewan dan taksonomi tumbuhan mempunyai tujuan yang sama dan memiliki banyak kesamaan dalam metode penelitian.
Charles Darwin mengusulkan untuk memahami sistem alami sebagai akibat dari sejarah perkembangan satwa liar. Dia menulis dalam buku “The Origin of Species”: … komunitas asal adalah hubungan antara organisme yang diungkapkan kepada kita melalui klasifikasi kita.”
Darwin berteori bahwa struktur taksonomi yang diamati disebabkan oleh keturunan mereka satu sama lain. Dari sinilah muncul taksonomi evolusioner, yang mengutamakan penjelasan asal muasal organisme, yang menggunakan metode morfologi, embriologi, dan paleontologi.
Sebuah langkah baru ke arah ini diambil oleh pengikut Darwin, ahli biologi Jerman Ernst Haeckel. Haeckel meminjam konsep “pohon keluarga” dari silsilah. Pohon keluarga Haeckel mencakup semua kelompok besar organisme hidup yang dikenal pada saat itu, serta beberapa kelompok (hipotetis) yang tidak diketahui yang memainkan peran sebagai “nenek moyang yang tidak diketahui” dan ditempatkan di cabang-cabang atau di dasar ini. pohon. Gambaran yang sangat visual seperti itu sangat membantu para evolusionis, dan sejak saat itu akhir XIX abad - Sistematika filogenetik Darwin-Haeckel mendominasi ilmu biologi. Salah satu konsekuensi pertama dari kemenangan filogenetik adalah perubahan urutan pengajaran mata kuliah botani dan zoologi di sekolah dan universitas: jika sebelumnya presentasi dimulai dengan mamalia (seperti dalam “The Life of Animals” karya A. Brem), lalu “turun” menyusuri “tangga alam”, lalu kini presentasi dimulai dengan bakteri atau hewan bersel tunggal.
Sistematika biologi adalah suatu disiplin ilmu yang tugasnya meliputi pengembangan prinsip-prinsip klasifikasi organisme hidup dan penerapan praktis prinsip-prinsip tersebut dalam pembangunan suatu sistem. Klasifikasi di sini mengacu pada deskripsi dan penempatan dalam sistem semua organisme yang ada dan punah.
Pokok bahasan kajian sistematika adalah uraian, penunjukan, klasifikasi dan konstruksi suatu sistem alam yang hidup, yang tidak hanya mencerminkan kesamaan struktur organisme dan hubungannya, tetapi juga memperhatikan sejarah kemunculan dan evolusi. kelompok yang berbeda organisme. (Lampiran 1 Slide 10-15).
Saat ini, seperangkat karakteristik organisme yang digunakan:
Ciri-ciri struktur organisme dan selnya;
Sejarah perkembangan kelompok berdasarkan sisa-sisa fosil;
Fitur reproduksi dan perkembangan embrio;
Komposisi nukleotida DNA dan RNA;
Komposisi protein;
Jenis makanan;
Tipe cadangan nutrisi;
Distribusi organisme, dll.
Prinsip taksonomi
Salah satu sistem alam hidup pertama diciptakan oleh naturalis Swedia K. Linnaeus dan menggambarkannya dalam “The System of Nature” (1758). Karya-karyanya menjadi dasar sistematika ilmiah modern.
K. Linnaeus mendasarkan sistemnya pada dua prinsip: tata nama biner dan hierarki.
Menurut nomenklatur biner, setiap spesies disebut dalam bahasa Latin dengan dua kata: kata benda dan kata sifat.
Oleh aturan modern Saat menyebutkan suatu spesies organisme dalam sebuah teks (artikel ilmiah, buku) untuk pertama kalinya, mereka menyebutkan dalam bahasa Latin nama penulis yang mendeskripsikannya. Misalnya, buttercup beracun dieja Ranunculus celeratus Linnaeus (Buttercup beracun Linnaeus). Beberapa ahli taksonomi paling terkenal sangat terkenal sehingga namanya disingkat. Misalnya Trifolium repens L. (Semanggi merayap Linnea).
Setelah suatu tampilan diberi nama, tampilan tersebut tidak dapat diubah.
Asas hierarki atau subordinasi artinya jenis-jenis hewan disatukan menjadi genera, genera menjadi famili, famili menjadi ordo, ordo menjadi kelas, kelas menjadi tipe, tipe menjadi kingdom.
Saat mengklasifikasikan bakteri, jamur, dan tumbuhan, digunakan urutan sebagai pengganti urutan, dan pembagian digunakan sebagai pengganti filum. Seringkali, untuk menekankan keragaman dalam suatu kelompok, digunakan kategori bawahan, misalnya subspesies, subgenus, subordo, subkelas atau superfamili, superkelas.
Dalam mikrobiologi, istilah seperti “strain” dan “clone” digunakan.
Tumbuhan atau hewan apa pun harus secara konsisten termasuk dalam ketujuh kategori tersebut.
Konsep kerajaan super relatif baru. Ini diusulkan pada tahun 1990 oleh Carl Woese dan memperkenalkan pembagian seluruh biomassa bumi: 1) eukariota (semua organisme yang selnya mengandung nukleus); 2) bakteri dan archaea.
Memiliki seperangkat keunikan morfologi (struktural) dan tanda-tanda fungsional, yaitu penampilan, ciri-ciri letak organ dan pekerjaannya, dll.;
Mampu melakukan perkawinan silang sehingga menghasilkan keturunan yang fertil;
Mirip dalam genotipe (jumlah, ukuran dan bentuk kromosom);
Menempati relung ekologi yang sama.
Kajian keanekaragaman hayati dan deskripsi spesies baru yang belum diketahui ilmu pengetahuan masih jauh dari selesai. Penemuan spesies baru mungkin terjadi bahkan pada hewan besar seperti mamalia. Pada pertengahan tahun 50-an abad XX. Ahli zoologi Leningrad A.V. Ivanov menemukan jenis hewan baru - pogonophora. Dari segi skala, penemuan ini bisa disamakan dengan penemuan planet baru. tata surya.
6. Percakapan frontal untuk mengecek materi yang dipelajari.
IV. Konsolidasi
Pengujian (lisan).
1. Tumbuhan apa yang termasuk dalam alga?
Ke yang lebih rendah;
Ke yang tertinggi;
2. Tumbuhan yang saat ini menempati posisi dominan di bumi termasuk dalam divisi manakah?
Ke ganggang;
Untuk angiospermae.
3. Bakteri termasuk dalam kelompok makhluk hidup apa?
Untuk eukariota;
Untuk prokariota;
Untuk organisme ekstraseluler;
Semua jawaban benar.
4. Mengapa tumbuhan, jamur, dan hewan tergolong eukariota?
Mereka tidak membelah secara mitosis;
Mereka tidak memiliki inti yang terbentuk;
Mereka memiliki inti yang terbentuk;
Mereka memiliki DNA nuklir yang tertutup dalam sebuah cincin.
5. Kerajaan hewan dibagi menjadi sub-kerajaan apa?
Pada invertebrata dan vertebrata;
Pada amfibi, ikan, reptil, burung;
Pada uniseluler dan multiseluler;
Untuk cacing, artropoda, moluska, chordata.
Pekerjaan rumah: ulangi catatannya.
Sistematika biologi - disiplin ilmu, yang tugasnya adalah mengembangkan prinsip-prinsip klasifikasi organisme hidup dan penerapan praktis prinsip-prinsip ini dalam pembangunan suatu sistem. Klasifikasi di sini mengacu pada deskripsi dan penempatan dalam sistem semua organisme yang ada dan punah.
Tujuan utama taksonomi:
nama (termasuk deskripsi) taksa,
diagnostik (definisi, yaitu menemukan tempat dalam sistem),
ekstrapolasi, yaitu prediksi ciri-ciri suatu benda berdasarkan fakta bahwa benda tersebut termasuk dalam takson tertentu. Misalnya, jika berdasarkan struktur giginya, kita mengklasifikasikan suatu hewan sebagai hewan pengerat, kita dapat berasumsi bahwa hewan tersebut mempunyai sekum yang panjang dan anggota badan yang plantigrade, meskipun kita tidak mengetahui bagian-bagian tubuhnya tersebut.
Klasifikasi modern organisme hidup dibangun berdasarkan prinsip hierarki. Berbagai tingkat hierarki (peringkat) memiliki namanya sendiri (dari yang tertinggi hingga yang terendah): kingdom, tipe atau departemen, kelas, ordo atau ordo, famili, genus dan, pada kenyataannya, spesies. Spesies sudah terdiri dari individu-individu individu. Dapat diterima bahwa setiap organisme tertentu harus secara konsisten termasuk dalam ketujuh kategori tersebut. Dalam sistem yang kompleks, kategori tambahan sering dibedakan, misalnya menggunakan awalan super- dan sub- (superkelas, subtipe, dll.). Setiap takson harus mempunyai peringkat tertentu, yaitu termasuk dalam kategori taksonomi tertentu. Konsep kerajaan super, atau domain biologis, relatif baru. Ini diusulkan pada tahun 1990 oleh Carl Woese dan memperkenalkan pembagian semua taksa biologis menjadi tiga domain: 1) eukariota (domain yang menyatukan semua organisme yang selnya mengandung nukleus); 2) bakteri; 3) archaea.
Spesies (lat. spesies) - unit struktural dasar sistematika biologis organisme hidup (hewan, tumbuhan, dan mikroorganisme) - unit taksonomi, sistematik, sekelompok individu dengan ciri-ciri morfofisiologis, biokimia, dan perilaku yang sama, yang mampu saling bersilangan, menghasilkan keturunan yang subur dalam beberapa generasi, tersebar secara alami di suatu wilayah tertentu dan juga berubah karena pengaruh faktor lingkungan.
Spesies adalah unit dasar semua makhluk hidup.
Populasi (dari bahasa Latin populatio - populasi) adalah kumpulan organisme dari spesies yang sama yang hidup dalam wilayah yang sama untuk waktu yang lama.
Populasi adalah kumpulan individu-individu dari spesies yang sama yang menempati suatu wilayah tertentu, saling kawin secara bebas, mempunyai asal usul yang sama, dasar genetik dan, pada tingkat tertentu, terisolasi dari populasi lain dari spesies tersebut.
6. Teori sel, merumuskan ketentuan pokok teori sel. Menurut Anda apa peran teori ini dalam biologi?
Teori sel adalah teori dasar biologi, yang dirumuskan pada pertengahan abad ke-19, yang memberikan dasar untuk memahami hukum-hukum dunia kehidupan dan untuk pengembangan ajaran evolusi. Matthias Schleiden dan Theodor Schwann merumuskan teori sel berdasarkan banyak penelitian tentang sel (1838). Rudolf Virchow kemudian (1858) melengkapinya dengan posisi paling penting (setiap sel berasal dari sel lain).
Schleiden dan Schwann, merangkum pengetahuan yang ada tentang sel, membuktikan bahwa sel adalah unit dasar dari setiap organisme. Sel hewan, tumbuhan dan bakteri memiliki struktur yang serupa. Belakangan, kesimpulan tersebut menjadi dasar untuk membuktikan kesatuan organisme. T. Schwann dan M. Schleiden memperkenalkan konsep dasar sel ke dalam sains: tidak ada kehidupan di luar sel. Teori sel ditambah dan diedit setiap saat.
Ketentuan teori sel Schleiden-Schwann :
1) Semua hewan dan tumbuhan tersusun atas sel.
2) Tumbuhan dan hewan tumbuh dan berkembang melalui munculnya sel-sel baru.
3) Sel adalah satuan terkecil makhluk hidup, dan organisme utuh adalah kumpulan sel.
Ketentuan dasar teori sel modern:
1) Sel adalah unit dasar kehidupan; tidak ada kehidupan di luar sel.
2) Kandang - satu sistem, itu mencakup banyak elemen yang saling berhubungan secara alami, mewakili suatu formasi integral yang terdiri dari unit fungsional terkonjugasi - organel.
3) Sel-sel semua organisme homolog.
4) Sebuah sel muncul hanya dengan pembelahan sel induk, setelah menggandakan materi genetiknya.
5) Organisme multiseluler mewakili sistem yang kompleks dari banyak sel yang bersatu dan terintegrasi ke dalam sistem jaringan dan organ yang terhubung satu sama lain.
6) Sel organisme multiseluler bersifat totipoten (kemampuan sel untuk menghasilkan semua jenis sel suatu organisme melalui pembelahan.)
Ketentuan tambahan teori sel.
Untuk menjadikan teori sel lebih lengkap sesuai dengan data biologi sel modern, daftar ketentuannya sering kali ditambah dan diperluas. Banyak sumber yang berbeda-beda mengenai ketentuan tambahan ini. Pemilihannya cukup sewenang-wenang.
1) Sel prokariota dan eukariota adalah sistem dengan tingkat kompleksitas yang berbeda dan tidak sepenuhnya homolog satu sama lain (lihat di bawah).
2) Dasar pembelahan sel dan reproduksi organisme adalah penyalinan informasi herediter - molekul asam nukleat (“setiap molekul dari suatu molekul”). Konsep kesinambungan genetik tidak hanya berlaku pada sel secara keseluruhan, tetapi juga pada beberapa komponen kecilnya - mitokondria, kloroplas, gen, dan kromosom.
3) Organisme multiseluler adalah sistem baru, suatu kumpulan kompleks dari banyak sel yang bersatu dan terintegrasi dalam suatu sistem jaringan dan organ, terhubung satu sama lain melalui faktor kimia, humoral dan saraf (regulasi molekuler).
4) Sel multiseluler bersifat totipoten (kemampuan suatu sel untuk menghasilkan semua jenis sel suatu organisme melalui pembelahan), yaitu, mereka memiliki potensi genetik dari semua sel suatu organisme tertentu, mereka setara dalam hal informasi genetik, tetapi berbeda satu sama lain dalam ekspresi (operasi) yang berbeda dari berbagai gen, yang mengarah pada keragaman morfologi dan fungsionalnya - hingga diferensiasi.
7. Mengapa sel didefinisikan sebagai satuan dasar kehidupan dan apa bukti sahihnya sel, satuan dasar kehidupan?
Artinya, semua organisme hidup bersifat multiseluler (terdiri dari sejumlah besar sel) atau uniseluler, tetapi semuanya memiliki struktur seluler. Bakteri berada di jurang pemisah antara alam hidup dan alam mati, namun strukturnya mendekati seluler. Semua zat yang menyusun sel bukanlah komponen alam yang hidup di luar sel. Jadi, sebagaimana dalam matematika ada satuan ukuran, demikian pula di alam hidup yang satuan ukurannya adalah sel. Tidak ada kehidupan di luar sel. Tumbuhan dan hewan tumbuh dan berkembang melalui munculnya sel-sel baru.
8. Bagaimana Anda memahami perbedaan antara organisme pranuklir dan organisme nuklir? Hipotesis asal usul sel eukariotik.
Ciri-ciri struktural organisme pranuklir:
1) tidak adanya inti yang terbentuk, selubung inti, zat inti terletak di sitoplasma;
2) DNA terkonsentrasi pada satu kromosom, berbentuk cincin dan terletak di sitoplasma;
3) tidak adanya sejumlah organel: mitokondria, retikulum endoplasma, badan Golgi;
4) semua organisme dalam kelompok ini bersifat uniseluler.
Ciri-ciri struktural organisme nuklir:
1) adanya inti yang terbentuk di dalam sel, dibatasi dari sitoplasma oleh membran berpori;
2) adanya seluruh kompleks organel sitoplasma: mitokondria, aparatus Golgi, lisosom, ribosom, retikulum endoplasma, pusat sel, serta membran plasma dan membran luar sel tumbuhan dan jamur;
3) adanya beberapa kromosom yang terletak di dalam nukleus.
Sisa-sisa fosil sel eukariotik ditemukan pada batuan yang umurnya tidak melebihi 1,0-1,4 miliar tahun. Kemunculannya kemudian, serta persamaannya garis besar umum Proses biokimia dasar mereka (duplikasi DNA, sintesis protein pada ribosom) membuat kita berpikir bahwa sel eukariotik diturunkan dari nenek moyang yang memiliki struktur prokariotik.
Paling populer saat ini hipotesis simbiosis waktu asal usul sel eukariotik, yang menurutnya dasar, atau sel inang, dalam evolusi sel tipe eukariotik adalah prokariota anaerobik, hanya mampu melakukan gerakan amoeboid. Transisi ke respirasi aerobik dikaitkan dengan keberadaan mitokondria di dalam sel, yang terjadi melalui perubahan simbion - bakteri aerobik, menembus sel inang dan hidup berdampingan dengannya.
Berdasarkan hipotesis intususepsi, bentuk nenek moyang sel eukariotik adalah prokariota aerobik. Di dalam sel inang tersebut terdapat beberapa genom secara bersamaan, yang awalnya melekat pada membran sel. Organel dengan DNA, serta nukleus, muncul melalui invaginasi dan pelepasan bagian-bagian cangkang, diikuti dengan spesialisasi fungsional ke dalam nukleus, mitokondria, dan kloroplas. Dalam proses evolusi lebih lanjut, genom inti menjadi lebih kompleks dan sistem membran sitoplasma muncul.
9. Apa yang kamu ketahui tentang bakteri dan sifat-sifatnya? Konsep genotipe dan fenotipe mikroorganisme. Transfer informasi genetik – konjugasi, transduksi, transformasi.
BAKTERI, organisme mikroskopis uniseluler sederhana yang termasuk dalam kingdom Prokariotae (prokariota). Mereka tidak mempunyai inti yang jelas; sebagian besar dari mereka tidak mempunyai Klorofil. Banyak dari mereka yang bergerak dan berenang menggunakan flagela seperti cambuk. Mereka berkembang biak terutama dengan pembagian. Dalam kondisi buruk, banyak dari mereka yang mampu bertahan di dalam spora, yang memiliki ketahanan tinggi karena cangkang pelindung yang padat. Mereka dibagi menjadi AEROBIK DAN ANAEROBIK. Meskipun bakteri patogen merupakan penyebab sebagian besar penyakit manusia, banyak di antaranya yang tidak berbahaya atau bahkan bermanfaat bagi manusia, karena bakteri tersebut merupakan penghubung penting dalam RANTAI MAKANAN, misalnya, berkontribusi pada pengolahan jaringan tanaman dan hewan, konversi nitrogen dan sulfur menjadi ASAM AMINO dan senyawa lain yang dapat dimanfaatkan oleh tumbuhan dan hewan; Beberapa bakteri mengandung klorofil dan berpartisipasi dalam FOTOSINTESIS; Selama ribuan tahun, manusia telah menggunakan bakteri asam laktat untuk menghasilkan keju, yogurt, kefir, cuka, dan fermentasi; Karena pertumbuhan dan reproduksinya yang cepat, serta strukturnya yang sederhana, bakteri digunakan secara aktif penelitian ilmiah dalam biologi molekuler, genetika, rekayasa genetika dan biokimia; Usus manusia biasanya mengandung 300 hingga 1000 spesies bakteri dengan massa total hingga 1 kg, dan jumlah selnya jauh lebih besar daripada jumlah sel dalam tubuh manusia. Mereka memainkan peran penting dalam pencernaan karbohidrat, mensintesis vitamin, dan menggantikan bakteri patogen. Secara kiasan kita dapat mengatakan bahwa mikroflora manusia adalah “organ” tambahan yang bertanggung jawab untuk pencernaan dan melindungi tubuh dari infeksi.
Genotipe adalah totalitas semua gen yang melekat pada suatu organisme tertentu, yaitu. konstitusi genetiknya.
Fenotipe adalah manifestasi genotipe yang bersifat eksternal dan terlihat, ditentukan olehnya dan pengaruh lingkungan.
Konjugasi (dari bahasa Latin conjugatio - koneksi) adalah proses penyatuan kromosom homolog secara tepat dan erat.
Transduksi (dari bahasa Latin transductio - pergerakan) adalah proses pemindahan DNA bakteri dari satu sel ke sel lain oleh bakteriofag. Transduksi umum digunakan dalam genetika bakteri untuk pemetaan genom dan rekayasa strain. Baik fag beriklim sedang maupun fag virulen mampu melakukan transduksi; namun fag virulen menghancurkan populasi bakteri, sehingga transduksi dengan bantuan fag tersebut tidak berpengaruh. sangat penting baik di alam maupun selama penelitian.
Transformasi (genetika) adalah proses penyerapan oleh sel suatu organisme atas molekul DNA bebas dari lingkungan dan integrasinya ke dalam genom, yang mengarah pada munculnya sifat-sifat baru yang dapat diwariskan yang menjadi ciri organisme donor DNA.
10. Struktur dan reproduksi virus. Apa peran virus sebagai model eksperimental dalam biologi molekuler? Merumuskan hipotesis tentang asal usul virus?
Virus (lat.virus - racun) adalah agen infeksi subseluler yang hanya dapat berkembang biak di dalam sel hidup tubuh. Secara alami, virus merupakan elemen genetik otonom yang memiliki tahapan ekstraseluler dalam siklus perkembangannya. Virus adalah partikel mikroskopis yang terdiri dari molekul asam nukleat - DNA atau RNA (beberapa, seperti mimivirus, memiliki kedua jenis molekul), terbungkus dalam cangkang protein, yang mampu menginfeksi organisme hidup. Cangkang protein tempat genom dikemas disebut “kapsid”.
Virus yang terorganisir secara sederhana terdiri dari asam nukleat dan beberapa protein yang membentuk cangkang di sekelilingnya - kapsid. Contoh virus tersebut adalah virus mosaik tembakau. Kapsidnya mengandung satu jenis protein dengan berat molekul kecil. Virus yang terorganisir secara kompleks memiliki cangkang tambahan - protein atau lipoprotein; terkadang kulit terluar dari virus kompleks mengandung karbohidrat selain protein. Contoh virus yang terorganisir secara kompleks adalah patogen influenza dan herpes. Kulit terluarnya adalah bagian dari membran inti atau sitoplasma sel inang, tempat virus keluar ke lingkungan ekstraseluler.
Virus berkembang biak dengan mereplikasi dirinya dalam sel inang yang terinfeksi menggunakan asam nukleat genomnya sendiri.
Replikasi virus melibatkan tiga proses: replikasi asam nukleat virus, sintesis protein virus, dan perakitan virion. Reproduksi (replikasi) virus adalah suatu proses di mana virus, dengan menggunakan materi genetiknya sendiri dan peralatan sintetik sel inang, mereproduksi keturunan yang serupa dengan dirinya. Dalam bentuknya yang paling umum, replikasi virus pada tingkat sel tunggal terdiri dari beberapa tahap yang berurutan: 1) penempelan virus pada permukaan sel; 2) penetrasi melalui membran luar sel; 3) paparan genom; 4) sintesis (transkripsi) asam nukleat virus dengan pembentukan molekul anak RNA genom dan, dalam kasus virus yang mengandung DNA, mRNA virus pembawa pesan; 5) sintesis protein spesifik virus; 6) perakitan virion baru dan pelepasannya dari sel yang terkena. Melewati semua tahapan ini merupakan satu siklus reproduksi. Pada tingkat sistem sel dalam bentuk jaringan atau organ, siklus reproduksi seringkali tidak sinkron, dan virus berpenetrasi dari sel yang terkena ke sel yang sehat.
Biologi molekuler, yang mempelajari prinsip-prinsip dasar kehidupan, sebagian besar merupakan ciptaan mikrobiologi. Ia menggunakan virus dan bakteri sebagai objek studi utama, dan arah utamanya adalah genetika molekuler berdasarkan genetika bakteri dan fag.
Ada tiga teori tentang asal usul virus. Menurut yang pertama, virus merupakan hasil degenerasi organisme bersel tunggal. Dalam evolusi, degenerasi bukanlah proses yang langka, namun teori ini tidak menjelaskan keanekaragaman virus.
Seluruh blok informasi genetik dapat dipertukarkan antar virus, dan virus-virus ini secara genetik bisa sangat jauh satu sama lain. Fungsi-fungsi baru pada virus dapat muncul dari kombinasi tak terduga dari gen-gennya sendiri dan integrasi gen-gen asing. Meningkatnya genotipe virus akibat gen yang tidak berfungsi dapat menyebabkan terbentuknya gen baru. Semua mekanisme ini menjadikan virus salah satu organisme yang paling cepat berubah di bumi.
11. Apa peranan bakteri di alam dan kehidupan manusia? Bentuk morfologi bakteri apa yang anda ketahui?
Bakteri secara aktif berpartisipasi dalam siklus biogeokimia di planet kita (termasuk sebagian besar siklus unsur kimia). Aktivitas bakteri juga bersifat global. Misalnya, dari 4,3-1010 ton (gigaton) karbon organik yang terfiksasi selama fotosintesis di lautan dunia, sekitar 4,0-1010 ton termineralisasi di kolom air, dan 70-75% di antaranya adalah bakteri dan beberapa mikroorganisme lainnya, dan total produksi sulfur yang tereduksi di sedimen laut mencapai 4,92-108 ton per tahun, hampir tiga kali lipat dari total produksi tahunan semua jenis bahan mentah mengandung sulfur yang digunakan umat manusia. Bagian utama gas rumah kaca, metana, yang masuk ke atmosfer dibentuk oleh bakteri (metanogen).
Bakteri merupakan faktor kunci dalam pembentukan tanah, zona oksidasi endapan sulfida dan belerang, pembentukan batuan sedimen besi dan mangan, dll.
Beberapa bakteri menyebabkan penyakit serius pada manusia, hewan dan tumbuhan. Seringkali mereka menyebabkan kerusakan pada tanaman pertanian. produk, penghancuran bagian bawah tanah bangunan, jaringan pipa, struktur logam tambang, struktur bawah air, dll. Mempelajari ciri-ciri aktivitas hidup bakteri ini memungkinkan kita untuk berkembang cara yang efektif perlindungan dari kerusakan yang ditimbulkannya. Pada saat yang sama, peran positif bakteri bagi manusia tidak bisa diremehkan. Dengan bantuan bakteri, anggur, produk susu, kultur starter dan produk lainnya, aseton dan butanol, asam asetat dan sitrat, beberapa vitamin, sejumlah enzim, antibiotik dan karotenoid diproduksi. Bakteri terlibat dalam transformasi hormon steroid dan senyawa lainnya. Mereka digunakan untuk menghasilkan protein (termasuk enzim) dan sejumlah asam amino. Pemanfaatan bakteri untuk pengolahan pertanian. limbah menjadi biogas atau etanol memungkinkan terciptanya sumber energi terbarukan yang pada dasarnya baru. Bakteri digunakan untuk mengekstraksi logam (termasuk emas) dan meningkatkan perolehan minyak. Berkat bakteri dan plasmid, pengembangan rekayasa genetika menjadi mungkin. Studi tentang bakteri memainkan peran besar dalam pengembangan banyak bidang biologi, kedokteran, agronomi, dll. Pentingnya bakteri dalam pengembangan genetika sangat besar, karena mereka telah menjadi objek klasik untuk mempelajari sifat gen dan mekanisme kerjanya. Pembentukan jalur metabolisme berbagai senyawa, dll., dikaitkan dengan bakteri.
Klasifikasi bakteri
1. Kokus (bentuk bulat telur). Dalam hal ini, ada yang berikut ini:
Mikrokokus - terbagi dalam satu bidang, tersusun tunggal dan acak, tidak ada yang patogen, Gram positif.
Diplococci - terbagi dalam satu bidang, tersusun berpasangan. Ada pula yang berbentuk kacang (misalnya Neisseria gonorrheae). Gram negatif.
Streptococci - terbagi dalam satu bidang, tersusun dalam bentuk rantai. Patogen, menyebabkan radang amandel, demam berdarah, penyakit bernanah, Gram positif.
Stafilokokus - terbagi dalam beberapa bidang, tersusun dalam bentuk seikat buah anggur. Agen penyebab penyakit bernanah yang paling umum. gram positif.
Tetracocci - terbagi dalam dua bidang yang saling tegak lurus, disusun dalam kelompok empat. Sangat jarang bersifat patogen. gram positif.
Sarcina terbagi dalam tiga bidang yang saling tegak lurus. Disusun dalam kelompok yang terdiri dari delapan, enam belas, tiga puluh dua. Mereka sering ditemukan di udara. Patogen bersyarat. gram positif.
2. Berbentuk batang. Mereka dibagi menjadi:
Bakteri tidak membentuk spora.
Basil adalah bakteri pembentuk spora aerob. gram positif. Misalnya, B. anthracis adalah agen penyebab antraks.
Clostridia adalah bakteri pembentuk spora anaerobik. gram positif. Mengingatkan saya pada raket tenis. Ini termasuk agen penyebab tetanus, botulisme, dan gangren gas.
Gram negatif berbentuk batang. Termasuk Escherichia coli, Yersinia pestis (penyebab wabah), patogen demam tifoid, salmonellosis, dan brucellosis.
3. Bentuk Memutar. Ada:
Vibrio merupakan salah satu tikungan yang tidak melebihi seperempat putarannya, meskipun dapat terlihat seperti tongkat atau koma (vibrio cholera).
Spirilla - sejumlah kecil putaran (2-3)
Spirochetes memiliki ikal dari 10 hingga 14, menurut Romanovsky-Giemsa dicat merah muda pucat. Misalnya, agen penyebab sifilis adalah spirochete pucat.
12. Apa perbedaan mendasar antara sel prokariotik dan sel eukariotik. Apakah uniseluleritas merupakan ciri prokariota?
Semua organisme hidup yang memiliki struktur seluler, dibagi menjadi dua kelompok: prokariota (non-nuklir) dan eukariota (nuklir).
