Избранные вопросы общей биологии

О. В. Тулякова 

ИЗБРАННЫЕ 
ВОПРОСЫ ОБЩЕЙ 
БИОЛОГИИ 

Учебное пособие 

Москва 

2019 

Издание второе, стереотипное

Берлин

УДК 57(075) 
ББК 28.0я73 

 Т 82 

Печатается по решению редакционно-издательского совета Вятского 
государственного гуманитарного университета 

Рецензенты: 
Сизова Е. Н., доктор биологических наук, доцент,  
зав. кафедрой медико-биологических дисциплин Вятского  
социально-экономического института; 
Бобров Ю.А., кандидат биологических наук, доцент кафедры 
биологии Вятского государственного гуманитарного  
университета 

        Тулякова О. В. 
Т 82      Избранные вопросы общей биологии: учебное 

пособие / Тулякова О. В. — Изд. 2-е, стер. — Москва ; 
Берлин : Директ-Медиа, 2019. — 146 с. 

ISBN 978-5-4499-0116-3
В пособии подробно изложены наиболее важные вопросы общей биологии, входящие в перечень вопросов 
итоговой государственной аттестации по специальности 
020801.65 Экология. 
Издание предназначено для подготовки студентов специальности 020801.65 Экология к итоговой государственной 
аттестации, а также может быть использовано в качестве 
учебного пособия преподавателями и студентами других 
специальностей при изучении курсов «Биология» и «Биология с основами экологии». 

УДК 57(075) 
ББК 28.0я73 

ISBN 978-5-4499-0116-3

© Тулякова О. В., текст, 2019 
© Издательство «Директ-Медиа», макет, оформление, 2019 

Оглавление 

Предисловие ................................................................................ 4 
Раздел 1.  Основные положения клеточной теории, 
различия в строении эукариотной  и прокариотной 
клеток,функции  главнейших органелл, биологическое  
значение митоза и мейоза, фотосинтез  и его фазы ............... 6 
1.1. Клеточная теория. Основные положения .............. 6 
1.2. Строение эукариотической клетки.   
Функции главнейших органелл ............................................. 10 
1.3. Различия в строении эукариотной   
и прокариотной клеток ............................................................ 31 
1.4. Митоз и мейоз: фазы и биологическое   
значение ....................................................................................... 36 
1.5. Фотосинтез: фазы и биологическое  значение ... 50 
Раздел 2.  Эволюционные преимущества полового 
размножения перед бесполым, законы   
моногибридного скрещивания  (по Г. Менделю),  
понятие генотипа,  фенотипа и генофонда.  
Биологическое значение вида. Видообразование .................. 76 
2.1. Эволюционные преимущества полового 
размножения ............................................................................... 76 
2.2. Законы моногибридного скрещивания   
(по Г. Менделю) ......................................................................... 81 
2.3. Понятие генотипа, фенотипа, генофонда ........... 87 
Раздел 3.  Основные типы изменчивости  
и их  природа, естественный отбор и его формы,  
основные факторы эволюции,  биологическое  
значение вида и факторы видообразования ............................ 92 
3.1. Основные типы изменчивости ............................... 92 
3.2. Естественный отбор и его формы ....................... 102 
3.3. Основные факторы эволюции .............................. 109 
3.4. Биологическое значение вида.   
Видообразование ..................................................................... 117 
Глоссарий ................................................................................. 129 
Список литературы ................................................................ 144 
 
 
 

3 

Предисловие 

Согласно 
Государственному 
образовательному 
стандарту учебная дисциплина «Биология» входит в 
блок общих математических и естественнонаучных 
дисциплин федерального компонента ЕН.Ф.00 и изучается на I курсе (1-й и 2-й семестры) специальности 
020801.65 Экология.  
Дисциплина «Биология» рассматривается как составная часть общей подготовки экологов наряду с другими общеобразовательными дисциплинами. Одновременно она входит в единый блок биологических 
дисциплин, обеспечивая необходимую преемственность для последующих курсов — «Биогеография», 
«Общая экология».  
 
Изучение этого курса опирается на знания курсов 
физики и химии, поскольку многие современные биологические понятия сложились на основе идей, методов и данных этих наук. 
 
Основные разделы «Биологии» согласно Государственному образовательному стандарту следующие: 
сущность жизни; происхождение и эволюция; уровни 
организации живых систем; биологическое разнообразие; функционирование организмов; гомеостаз; охрана 
биологических объектов. 
Из данных разделов на итоговую государственную 
аттестацию выносятся следующие вопросы общей 
биологии:  
 
 

4 

1.1. Основные положения клеточной теории, различия в строении эукариотной и прокариотной клеток, 
функции главнейших органелл, биологическое значение митоза и мейоза, фотосинтез и его фазы. 
1.2. Эволюционные преимущества полового размножения перед бесполым, законы моногибридного 
скрещивания (по Г. Менделю), понятие генотипа, фенотипа и генофонда. 
1.3. Основные типы изменчивости и их природа, 
естественный отбор и его формы, основные факторы 
эволюции, биологическое значение вида и факторы 
видообразования.  
В настоящем пособии изложены вопросы общей 
биологии, вынесенные на итоговую государственную 
аттестацию, приведен список дополнительной литературы и список терминов, которые студенты могут 
использовать при подготовке к лабораторным занятиям, зачету, экзамену и итоговой государственной аттестации. 
 
 
 

5 

Раздел 1.  
Основные положения клеточной теории, 
различия в строении эукариотной  
и прокариотной клеток,функции  
главнейших органелл, биологическое  
значение митоза и мейоза, фотосинтез  
и его фазы 

 
План 
1.1. Клеточная теория. Основные положения. 
1.2. 
Строение 
эукариотической 
клетки. 
Функции главнейших органелл. 
1.3. Различия в строении эукариотной и прокариотной клеток. 
1.4. Митоз и мейоз: фазы и биологическое 
значение. 
1.5. Фотосинтез: фазы и биологическое значение. 

1.1. Клеточная теория. Основные положения

Клеточная теория — это одно из общепризнанных биологических обобщений, в котором клетка рассматривается в качестве общего структурного элемента 
растительных и животных организмов.  

Клеточная теория является основополагающей для 
общей биологии теорией, предоставившей базу для 
понимания закономерностей живого мира и для развития эволюционного учения.  
Данную теорию сформулировали в середине XIX в. 
ученые-естествоиспытатели Маттиас Шлейден, Теодор 
Шванн и Рудольф Вирхов (1838 г.), основываясь на 
множестве исследований о клетке.  

6 

Т. Шлейден и М. Шванн, обобщив имеющиеся 
знания о клетке, доказали, что клетка является основной единицей любого организма. Клетки животных, 
растений и бактерий имеют схожее строение. Р. Вирхов дополнил эти утверждения положением о том, что 
клетка является не только единицей строения, но и 
единицей размножения. 

Благодаря созданию клеточной теории стало понятно, что клетка — это важнейшая составляющая 
часть всех живых организмов. Теория сыграла огромную роль в развитии биологии, явилась основой для 
доказательства единства организмов. Исчезла казавшаяся непроходимой пропасть между царством растений и 
царством животных. Провозглашая единство живого 
мира, клеточная теория послужила одной из предпосылок возникновения теории эволюции Ч. Дарвина. 

История создания клеточной теории. Несмотря 
на чрезвычайно важные открытия XVII–XVIII вв. вопрос о том, входят ли клетки в состав всех частей растений, а также построены ли из них не только растительные, 
но 
и 
животные 
организмы, 
оставался 
открытым. Лишь в 1838–1839 гг. вопрос этот окончательно решили немецкие ученые — ботаник Маттиас 
Шлейден и физиолог Теодор Шванн. Они создали так 
называемую клеточную теорию. Сущность ее заключалась в окончательном признании того факта, что все 
организмы, как растительные, так и животные, начиная 
с низших и кончая самыми высокоорганизованными, 
состоят из простейших элементов — клеток. 
М. Шлейден и Т. Шванн ошибочно считали, что 
клетки в организме возникают путем новообразования 
из первичного неклеточного вещества. Это представление было опровергнуто выдающимся немецким ученым Р. Вирховом. Он сформулировал (в 1859 г.) одно 
из важнейших положений клеточной теории: «Всякая 

7 

клетка происходит из другой клетки... Там, где возникает клетка, ей должна предшествовать клетка, подобно 
тому как животное происходит только от животного, 
растение — только от растения».  

В дальнейшем клеточная теория была развита многими учеными.

Современная клеточная теория включает следующие основные положения: 

1. Клетка является структурно-функциональной 
единицей, а также единицей развития всех живых организмов. Клетка — это элементарная живая система. 
Клетка — это наименьшая единица живого, следовательно, все организмы (кроме вирусов) состоят из 
клеток. Клетка существует либо автономно (одноклеточные организмы), либо в составе многоклеточного 
организма. К самостоятельному существованию способны, как правило, лишь те клетки многоклеточных, 
которые дают начало новым особям (гаметы, зиготы 
или споры) и могут рассматриваться как отдельные организмы. 
Клеточная структура является главной, но не единственной формой существования жизни. Неклеточными 
формами жизни можно считать вирусы. Правда, признаки живого (обмен веществ, способность к размножению и т. п.) они проявляют только внутри клеток, вне 
клеток вирус является сложным химическим веществом. 
По мнению большинства ученых, в своем происхождении вирусы связаны с клеткой, являются частью ее 
генетического материала, «одичавшими» генами. 
Также в организме кроме клеток есть многоядерные 
надклеточные структуры (синцитии, симпласты) и 
безъядерное межклеточное вещество, обладающее способностью к метаболизму и потому живое. Установить 
специфичность их жизнепроявлений и значение для 
организма является задачей современной цитологии. В 

8 

то же время и многоядерные структуры, и внеклеточное 
вещество появляются только из клеток. Синцитии и 
симпласты многоклеточных — это продукт слияния 
исходных клеток, а внеклеточное вещество — продукт 
их секреции, т. е. образуется оно в результате метаболизма клеток. 
Клетка — основная единица строения и развития 
всех живых организмов. Иными словами, клетка является элементарной структурной, генетической и функциональной единицей живого, а также единицей размножения.  
Клетка является элементарной живой системой, 
так как обладает всеми свойствами живой системы: она 
осуществляет обмен веществ и энергии, растет, размножается и передает по наследству свои признаки, 
реагирует на внешние раздражители и способна двигаться. Она является низшей ступенью организации, 
обладающей всеми этими свойствами. 
2. Клеткам присуще мембранное строение; ядро — 
главная составная часть клетки. 
3. В многоклеточных организмах клетки дифференцированы по выполняемой ими функции и образуют ткани; из тканей состоят органы, которые тесно 
связаны между собой и подчинены нервным и гуморальным системам регуляции.  
4. Клетки всех одноклеточных и многоклеточных 
организмов сходны по своему строению, химическому 
составу, основным проявлениям жизнедеятельности и 
обмену веществ. 
5. Размножение клеток происходит путем их деления. По словам Р. Вирхова, «всякая клетка происходит 
из другой клетки...». Положение о генетической непрерывности относится не только к клетке в целом, но и к 
некоторым из ее более мелких компонентов — к генам 
и хромосомам. 

9 

6. Многоклеточный организм представляет собой 
новую систему, сложный ансамбль из множества клеток, объединенных и интегрированных в системе тканей и органов, связанных друг с другом с помощью 
химических факторов, гуморальных и нервных (молекулярная регуляция). 
7. Клетки многоклеточных тотипотентны; т. е. обладают генетическими потенциями всех клеток данного 
организма, равнозначны по генетической информации, но отличаются друг от друга разной экспрессией 
(работой) различных генов, что приводит к их морфологическому и функциональному разнообразию — к 
дифференцировке. 
Таким образом, клетка — элементарная единица 
строения и жизнедеятельности всех живых организмов 
(кроме вирусов, о которых нередко говорят как о неклеточных формах жизни), обладающая собственным обменом веществ, способная к самостоятельному существованию, самовоспроизведению и развитию.  
Все живые организмы либо, как многоклеточные животные, растения и грибы, состоят из множества клеток, 
либо, как многие простейшие и бактерии, являются одноклеточными организмами.  
Раздел биологии, занимающийся изучением строения и жизнедеятельности клеток, получил название цитологии. 

1.2. Строение эукариотической клетки.  
Функции главнейших органелл 

Все клеточные формы жизни на земле можно разделить на два надцарства на основании строения составляющих их клеток — прокариоты (доядерные) и эукариоты (ядерные). Прокариотические клетки — более 
простые по строению, по-видимому, они возникли в 
процессе эволюции раньше. 

10