Глава 11. Количественная экология......5 11.1. Методы измерения средовых факторов......5 11.1.1. Почвенные факторы......5 11.1.2. Гидрологические факторы......9 11.1.3. Климатические факторы......13 11.2. Анализ биоты......15 11.2.1. Методы учета организмов......15 11.2.2. Методы обследования местности......20 11.2.3. Методы оценки численности популяции......23 11.2.4. Биотические индексы......25 11.3. Экологические исследования......28 11.3.1. Отчет об исследовании......29 11.4. Синэкологическое исследование......29 11.4.1. Картографирование местности......29 11.4.2. Определение видов и оценка их обилия......32 11.4.3. Регистрация и представление данных......32 11.4.4. Сбор абиотических данных......36 11.5. Аутэкологическое исследование......36 Глава 12. Микробиология и биотехнология......39 12.1. Потребности для роста......41 12.1.1. Необходимые питательные вещества......41 12.1.2. Изменение условий окружающей среды......42 12.2. Культуральные среды......44 12.2.1. Твердые и жидкие среды......44 12.2.2. Обогащенные и селективные среды......44 12.2.3. Индикаторные среды......45 12.2.4. Готовые среды......45 12.3. Меры асептики......45 12.3.1. Заливка чашек......45 12.4. Методы инокуляции......47 12.4.1. Посев на твердую среду......47 12.4.2. Посев в жидкую среду......50 12.5. Рост бактерий......50 12.5.1. Рост популяции......50 12.5.2. Диауксия......52 12.5.3. Образование первичных и вторичных метаболитов......53 12.6. Измерение роста бактерий и грибов в культуре......53 12.6.1. Число жизнеспособных клеток......53 12.6.2. Общее число клеток......54 12.6.3. Неколичественные методы......56 12.7. Окрашенные бактерии — окрашивание по Граму......56 12.8. Культивирование вирусов......56 12.9. Лабораторная работа......57 12.9.1. Содержание бактерий в молоке......57 12.9.2. Бактериологические опыты......58 12.9.3. Практическая работа с грибами......62 12.10. Крупномасштабное производство......62 12.10.1. Обзор......62 12.10.2. Скрининг......62 12.10.3. Расширение масштаба производства......63 12.10.4. Устройство ферментера и его использование......66 12.10.5. Периодическое
периодическое с добавлением субстрата и непрерывное культивирование......66 12.10.6. Выделение и очистка продукта......68 12.11. Продукция медицинского назначения......69 12.11.1. Производство пенициллина......69 12.11.2. Моноклональные антитела......70 12.11.3. Инсулин и гормон роста человека......73 12.12. Пищевые продукты и напитки......73 12.12.1. Дрожжевое брожение — хлеб
пиво и вино......73 12.12.2. Молочнокислое брожение—молочные продукты......75 12.12.3. Белок одноклеточных......76 12.13. Сельское хозяйство......81 12.13.1. Генная инженерия......81 12.13.2. Силос......81 12.13.3. Азотфиксация......82 12.14. Топливо из биомассы — новый источник энергии......82 12.14.1. Биогаз......83 12.14.2. Этанол......83 12.15. Добыча металлов микробиологическими методами......84 12.16. Ферментные технологии......86 12.16.1. Источник ферментов......86 12.16.2. Почему нужно выделять ферменты?......88 12.16.3. Получение очищенных ферментов......88 12.16.4. Изготовление фруктовых соков......88 12.16.5. Размягчение мяса......89 12.16.6. Стиральные порошки с биодобавками......90 12.16.7. Иммобилизованные ферменты......91 12.17. Биосенсоры......93 12.17.1. Преимущества и проблемы использования биосенсоров......94 12.17.2. Контроль уровня глюкозы в крови......94 12.17.3. Использование в медицине......95 12.17.4. Применение в других областях......95 Глава 13. Транспорт у растений......97 13.1. Водный режим растений......99 13.1.1. Осмос......99 13.1.2. Терминология......99 13.1.3. Водный потенциал......99 13.1.4. Осмотический потенциал......100 13.1.5. Гидростатический потенциал......100 13.1.6. Движение воды между растворами за счет осмоса......100 13.1.7. Осмос и растительные клетки......100 13.1.8. Осмотическое движение воды из клетки в клетку......103 13.1.9. Влияние на мембраны нагревания и спиртов......103 13.2. Движение воды по цветковому растению......108 13.3. Транспирация и движение воды по листьям......108 13.3.1. Апопластный транспорт......111 13.3.2. Симпластный транспорт......111 13.3.3. Вакуолярный транспорт......112 13.3.4. Выход воды через устьица......112 13.3.5. Измерение интенсивности транспирации......112 13.3.6. Влияние средовых факторов на транспирацию......115 13.3.7. Влияние особенностей самого растения (внутренних факторов) на интенсивность транспирации......116 13.3.8. Физиологическая роль транспирации......118 13.3.9. Устьица: строение и механизм работы......119 13.4. Подъем воды по ксилеме......121 13.5. Поглощение воды корнями......124 13.5.1. Симпластный и вакуолярный пути......126 13.5.2. Апопластный транспорт......126 13.6. Поглощение минеральных солей и их транспорт в корне......126 13.7. Транспорт минеральных солей по растению......128 13.8. Транслокация органических веществ по флоэме......129 13.8.1. Особенности транслокации по флоэме......129 13.8.2. Строение ситовидных трубок......130 13.8.3. Данные
свидетельствующие о передвижении веществ по флоэме......132 13.8.4. Механизм транслокации веществ по флоэме......134 13.8.5. Механизмы первой помощи — одна из возможных функций ситовидных пластинок
флоэмного белка и пластид......137 Глава 14. Транспорт у животных......139 14.1. Общие особенности кровеносной системы......139 14.2. Эволюция кровеносной системы у животных......140 14.2.1. Кольчатые черви......140 14.2.2. Членистоногие......140 14.2.3. Позвоночные......141 14.3. Состав крови......141 14.3.1. Плазма......142 14.3.2. Клетки крови......143 14.3.3. Тромбоциты (кровяные пластинки)......145 14.4. Кровообращение......145 14.5. Кровеносные сосуды......147 14.5.1. Общее строение......147 14.5.2. Артерии......147 14.5.3. Артериолы......149 14.5.4. Капилляры......150 14.5.5. Венулы......150 14.5.6. Вены......151 14.6. Образование тканевой жидкости......151 14.7. Сердце......153 14.7.1. Строение......153 14.7.2. Сердечный цикл......156 14.7.3. Миогенная стимуляция работы сердца......158 14.7.4. Регуляция частоты сокращений сердца......160 14.7.5. Влияние физической нагрузки на сердечно-сосудистую систему......162 14.7.6. Кровяное давление......163 14.7.7. Регуляция кровяного давления......164 14.7.8. Тахикардия и брадикардия......165 14.8. Функции крови у млекопитающих......166 14.8.1. Транспорт кислорода......166 14.8.2. Миоглобин......169 14.8.3. Оксид углерода и гемоглобин......169 14.8.4. Транспорт диоксида углерода......170 14.8.5. Защитные функции крови......171 14.9. Иммунная система......175 14.9.1. Антитела
антигены
В-клетки и Т-клетки......175 14.9.2. Т-клетки и клеточный иммунный ответ......177 14.9.3. В-клетки и гуморальный иммунный ответ......178 14.9.4. Иммунная память......178 14.9.5. Типы иммунитета......180 14.9.6. Моноклональные антитела......183 14.9.7. Группы крови......183 14.9.8. Резус-фактор......184 14.9.9. Пересадка тканей и органов......186 Глава 15. Здоровье и болезнь......188 15.1. Что понимать под здоровьем и болезнью?......188 15.2. Эпидемиология болезней......190 15.2.1. Вакцинация......192 15.3. Инфекционные болезни......195 15.3.1. Холера......204 15.3.2. Туберкулез......206 15.3.3. Малярия......210 15.3.4. Синдром приобретенного иммунодефицита (СПИД)......213 15.3.5. Брюшной тиф и паратиф (Salmonella typhi и S. paratyphi)......219 15.3.6. Сальмонеллезы и другие бактериальные пищевые отравления......220 15.4. Дезинфицирующие средства
стерилизация и антисептика......222 15.4.1. Антисептики и дезинфектанты......223 15.4.2. Стерилизация......224 15.4.3. Антибиотики......225 15.5. Сердечно-сосудистые заболевания......228 15.5.1. Атеросклероз......228 15.5.2. Причины атеросклероза; методы профилактики сердечно-сосудистых заболеваний......229 15.5.3. Лечение сердечно-сосудистых заболеваний......231 15.6. Злокачественные новообразования......232 15.6.1. Причины возникновения опухолей......233 15.6.2. Борьба с онкологическими заболеваниями......235 15.7. Старение......237 15.7.1. Изменения головного мозга......239 15.7.2. Изменения опорно-двигательной системы......240 15.7.3. Изменения сердечно-сосудистой системы......242 15.7.4. Изменения дыхательной системы......242 15.8. Респираторные и генетические патологии......243 Глава 16. Координация и регуляция у растений......244 16.1. Движения растений......244 16.1.1. Тропизмы......244 16.1.2. Таксисы......245 16.1.3. Кинезы......247 16.2. Ростовые вещества растений......247 16.2.1. Ауксины и фототропизм......247 16.2.2. Ауксины и геотропизм......252 16.2.3. Механизм действия ауксинов......255 16.2.4. Другие эффекты ауксинов......255 16.2.5. Практическое применение ауксинов......255 16.2.6. Гиббереллины......258 16.2.7. Цитокинины......265 16.2.8. Абсцизовая кислота......267 16.2.9. Этилен (этен)......267 16.3. Синергизм и антагонизм......268 16.3.1. Рост побегов......268 16.3.2. Деление и дифференцировка клеток......268 16.3.3. Апикальное доминирование......269 16.3.4. Опадение......270 16.3.5. Рост пыльцевой трубки
завязывание и развитие плодов
партенокарпия......271 16.4. Фитохром и влияние света на развитие растений......272 16.4.1. Этиоляция......272 16.4.2. Открытие фитохрома......272 16.4.3. Фотопериодизм и цветение......274 16.4.4. Качество и количество света......275 16.4.5. Восприятие и передача сигнала......276 16.4.6. Механизм действия фитохрома......276 16.5. Яровизация и цветение......276 16.5.1. Фотопериодизм и регуляция покоя......277 Глава 17. Координация и регуляция у животных......279 17.1. Нервная система......279 17.1.1. Нервный импульс......280 17.1.2. Синапсы......286 17.2. Нервная система (ЦНС и ПНС)......297 17.2.1. Периферическая нервная система......297 17.2.2. Рефлекс и рефлекторные дуги......298 17.2.3. Вегетативная нервная система......300 17.2.4. Центральная нервная система......304 17.3. Эволюция нервной системы......314 17.3.1. Кишечнополостные......314 17.3.2. Кольчатые черви......315 17.3.3. Членистоногие......315 17.4. Сенсорные рецепторы......315 17.4.1. Механизм трансдукции......316 17.4.2. Свойства рецепторов......316 17.5. Строение и функции рецепторов......319 17.5.1. Механорецепторы......319 17.5.2. Терморецепторы......320 17.5.3. Глаз......320 17.5.4. Ухо млекопитающих......329 17.6. Эндокринная система......333 17.6.1. Механизм действия гормонов......336 17.6.2. Гипоталамо-гипофизарная система......339 17.6.3. Паращитовидные железы......341 17.6.4. Щитовидная железа......342 17.6.5. Надпочечники......344 17.6.6. Поджелудочная железа......346 17.7. Изучение поведения (этология)......349 17.8. Врожденное поведение......350 17.8.1. Безусловные рефлексы у позвоночных......352 17.8.2. Инстинкты......354 17.8.3. Мотивация......354 17.8.4. Врожденные пусковые механизмы......356 17.8.5. Биологические ритмы......356 17.8.6. Территориальность......357 17.8.7. Ухаживание и спаривание......359 17.8.8. Агрессивное (агонистическое) поведение......361 17.8.9. Социальная иерархия......363 17.8.10. Альтруистическое поведение......365 17.9. Приобретенное поведение......366 17.9.1. Память......366 17.9.2. Научение......367 Глава 18. Опорно-двигательная система животных......369 18.1. Скелетные системы......370 18.1.1. Функции скелета......370 18.1.2. Гидростатический скелет......370 18.1.3. Экзоскелет......370 18.1.4. Эндоскелет......371 18.2. Скелетные ткани......372 18.2.1. Хрящ......372 18.2.2. Костная ткань......372 18.2.3. Связь структуры и функции......373 18.2.4. Опорно-двигательная система позвоночных......373 18.3. Анатомическое строение скелета млекопитающих (на примере кролика)......374 18.3.1. Осевой скелет......374 18.3.2. Строение и функции позвонков у кролика......376 18.3.3. Скелет конечностей......379 18.3.4. Суставы......381 18.4. Мышечная система......383 18.4.1. Особенности скелетных мышц......383 18.4.2. Гистология поперечнополосатых мышц......383 18.4.3. Ультраструктура поперечнополосатых мышц......384 18.4.4. Механизм мышечного сокращения; теория скользящих нитей......385 18.4.5. Источники энергии......388 18.4.6. Влияние тренировки на работоспособность мышц......389 18.4.7. Медленные и быстрые мышечные волокна......389 18.5. Локомоция у некоторых беспозвоночных......391 18.5.1. Локомоция у дождевого червя (Lumbricus terrestris)......391 18.5.2. Локомоция у насекомых......392 18.6. Локомоция у позвоночных......394 18.6.1. Плавание у рыб......394 18.6.2. Поступательное движение рыб......394 18.6.3. Локомоция у костистых рыб (на примере сельди)......395 18.6.4. Локомоция у четвероногих (на примере собаки)......396 18.6.5. Локомоция у человека......396 Глава 19. Гомеостаз......399 19.1. Системы управления в биологии......400 19.2. Регуляция уровня глюкозы в крови......403 19.3. Терморегуляция......404 19.3.1. Влияние температуры на рост и распространение растений......404 19.3.2. Адаптации растений к низким температурам......404 19.3.3. Адаптации растений к высоким температурам......405 19.3.4. Влияние температуры на рост и распространение животных......406 19.3.5. Получение тепла — эктотермия и эндотермия......406 19.3.6. Потери тепла......407 19.3.7. Внутренняя и поверхностная температура тела......408 19.4. Эктотермные животные......409 19.4.1. Терморегуляция у водных эктотермных животных......409 19.4.2. Терморегуляция у наземных эктотермных животных......409 19.5. Эндотермные животные......411 19.5.1. Строение кожи......411 19.5.2. Источники тепла (теплопродукция)......414 19.5.3. Теплоотдача......414 19.5.4. Тепловой баланс и роль гипоталамуса......416 19.5.5. Адаптации к экстремальным климатическим условиям......419 19.5.6. Адаптации к жизни в холодном климате......419 19.5.7. Адаптации к жизни при высоких температурах......421 19.6. Печень......422 19.6.1. Строение печени......423 19.6.2. Функции печени......424