2. Биологическое значение размножения организмов. Способы размножения

Размножение — это способность организмов произво­дить себе подобных, что обеспечивает непрерывность и пре­емственность жизни.

формы размножения:

1. Бесполое размножение происходит без участия половых клеток. При бесполом размножении дочерняя особь иден­тична материнской, поскольку в основе бесполого размно­жения — митоз. Таким образом, при бесполом размножении не возникает комбинативной изменчивости. Виды бесполо­го размножения:

а) Простое деление клетки, происходит у одноклеточных организмов.

б) Вегетативное размножение — развитие новой особи из группы клеток. У растений происходит с помощью вегета­тивных органов (корней, стеблей, листьев). У животных — это почкование (у кишечнополостных), фрагментация (раз­деление на несколько частей у червей, морских звезд).

в) Размножение с помощью спор, происходит у грибов, споровых растений.

2. Половое размножение — это форма размножения орга­низмов, при котором в образовании новой особи участвуют половые клетки. В отличие от бесполого, половое размноже­ние встречается практически у всех форм живых орга­низмов.

У многоклеточных животных и растений новая особь ча­ще всего образуется из оплодотворенной яйцеклетки — зи­готы. В результате объединения гамет при оплодотворении у потомства возникают новые комбинации наследственных признаков, комбинативная изменчивость — важный фактор эволюции. У некоторых организмов (дафний, тлей, пчел) наблюдается явление партеногенеза, при котором новая особь развивается из неоплодотворенной яйцеклетки.

В течение жизни размножение может быть однократным (например, у лососевых рыб) и многократным. У многих орга­низмов происходит чередование разных форм размножения. Это происходит у кишечнополостных, многих червей, водо­рослей, споровых растений. Так, в цикле папоротникообраз­ных чередуется размножение спорами у взрослого растения и половое размножение у заростка; у гидры чередуется бесполое размножение почкованием и половое размножение.

Биологическое значение размножения.

• Передача потомкам генетической информации и вос­произведение себе подобных;

• Смена и материальная преемственность поколений как условие для длительного существования популяции во вре­мени (устойчивость популяции);

• При половом размножении возникает комбинативная изменчивость (материал для эволюции).

3. Рассмотрите под микроскопом микропрепараты эпителиальной и соединительной тканей, выявите их различия

Виды эпителиальной ткани:

• однослойный эпителий (плоский, ресничный, призма­тический, кубический);

• многослойный эпителий (ороговевающий и неорогове- вающий).

Общий признак эпителиальной ткани — клетки плотно прилежат друг к другу, между ними нет межклеточного ве­щества.

Виды соединительной ткани:

• собственно соединительная ткань (плотная, рыхлая);

• скелетная соединительная ткань (костная, хрящевая);

• жидкая соединительная ткань (кровь, лимфа).

Общий признак соединительной ткани — клетки нахо­дятся далеко друг от друга, между ними много межклеточно­го вещества.

На микропрепаратах эпителиальную и соединительную ткани можно различить по названному ведущему признаку.

Билет № 6

1. Углеводы, жиры, их роль в организме

Углеводы. Строение углеводов. Углеводы — это вещества с типичной общей формулой С_п (Н₂0)_п Различают три основ­ных класса углеводов:

• простые углеводы — моносахариды. Наиболее распро­странены — глюкоза и фруктоза, которые встречаются в сво­бодном виде; дезоксирибоза входит в состав ДНК, рибоза входит в состав РНК;

• дисахариды — сахароза, мальтоза (состоят из двух ос­татков моносахаридов);

• сложные углеводы — полисахариды. Это полимеры мо­носахаридов, например, крахмал, гликоген, целлюлоза (по­лимеры глюкозы).

Моносахариды, дисахариды растворимы в воде, полиса­хариды — нерастворимы.

Функции углеводов'.

• Энергетическая функция. При окислении 1 г глюкозы выделяется 17,6 кДж.

• Запасающая функция. Запасной углевод растений — крахмал, животных — гликоген.

• Структурная функция. Рибоза и дезоксирибоза — структурные компоненты нуклеиновых кислот, целлюло­за — основа клеточных стенок растений.

Жиры (липиды). Строение жиров. Жиры — это органиче­ские соединения, главным свойством которых является не­растворимость в воде. Различают два класса жиров:

• Простые жиры состоят из глицерина и трех молекул высших жирных кислот, вся молекула жира неполярна — не­растворима в воде. Простые жиры — это растительное мас­ло, животное сало, воск.

• Сложные жиры имеют разное строение. Сложные жиры клеточных мембран имеют полярную головку, с гидрофиль­ными свойствами (она взаимодействует с водными раство­рами), и неполярный хвост, он по свойствам гидрофобен, (не взаимодействует с водными растворами). Молекулы сложных жиров клеточных мембран ориентированы хвоста­ми друг к другу; в результате гидрофобная часть мембраны оказывается внутри, а гидрофильная — взаимодействует с водным раствором цитоплазмы и межклеточного вещества.

Функции жиров.

• Энергетическая функция. При окислении 1 г простого жира выделяется 39 кДж.

• Запасающая функция. Жиры запасаются в клетках в ви­де включений (капель масла — у растений, в основном в се­менах; глыбок жира — у животных, в основном в подкожной жировой клетчатке, сальниках)

• Структурная функция. Сложные жиры входят в состав клеточных мембран.

• Теплоизоляционная функция. Жиры подкожной жиро­вой клетчатки помогают сохранить тепло.

• Защитная функция. Жиры подкожной жировой клет­чатки защищают внутренние органы.

• Регуляторная функция. Половые гормоны, некоторые гормоны надпочечников — сложные жиры.

2. Иммунитет. Борьба с инфекционными заболеваниями. Профилактика ВИЧ-инфекции и заболевания СПИДом

Иммунитет — способность организма защищать собст­венную целостность и биологическую индивидуальность. Частное проявление иммунитета — невосприимчивость к инфекционным заболеваниям. Поддержание иммунитета у животных осуществляется с помощью неспецифических и специфических защитных механизмов.

К неспецифическим механизмам относятся:

• барьерная функция кожи: в выделениях потовых и саль­ных желез содержатся особые вещества, которые инактиви- руют микроорганизмы;

• барьерная функция слизистых оболочек пищевари­тельного тракта, дыхательных путей: лизоцим слюны, кис­лотная среда желудка, щелочная среда кишечника, реснич­ный эпителий и слизь носовой полости, трахей, бронхов обладают бактерицидным действием;

• фагоцитоз — защитная реакция организма, возникаю­щая в местах повреждения тканей, при воспалительных про­цессах. Фагоцитоз проявляется в захвате и уничтожении чу­жеродных частиц и микроорганизмов с помощью особой группы лейкоцитов — фагоцитов.

Специфическая иммунная защита осуществляется с по­мощью иммунной системы (к ней относятся тимус, красный костный мозг, лимфатические узлы и лимфоидная ткань, се­лезенка), которая распознает и уничтожает чужеродные аген­ты — антигены (чаще всего — бактерии и вирусы.). Централь­ное место среди клеток иммунной системы принадлежит Т- лимфоцитам и В-лимфоцитам. Т-лимфоциты связываются с определенным видом антигенов и блокируют их активность. В-лимфоциты вырабатывают антитела против антигенов. Ан­титела — это особые белки, которые могут связываться с ан­тигенами и инакгивировать их. Существуют долгоживущие Т- лимфоциты и В-лимфоциты, которые при повторной встрече с антигеном способны к быстрому и усиленному ответу.

Виды иммунитета.

1. Врожденный иммунитет — наследуется ребенком от матери, это видовой иммунитет.

2. Приобретенный иммунитет — появляется после пере­несенного заболевания, это индивидуальный иммунитет. Приобретенный иммунитет бывает двух видов.

а) Естественный иммунитет вырабатывается в процессе перенесения инфекционного заболевания (например, ко­рью, ветряной оспой люди болеют один раз).

б) Искусственный иммунитет вырабатывается после при­вивки или лечебной сыворотки. Различают активный и пас­сивный искусственный иммунитет.

• Активный иммунитет появляется после прививки — введения в организм вакцины — ослабленных или убитых возбудителей инфекционного заболевания. Прививка вызы­вает образование антител против этого заболевания.

• Пассивный иммунитет появляется после введения ле­чебной сыворотки, полученной из плазмы крови болевших этим заболеванием животных или человека и содержащей необходимые антитела.

Борьба с инфекционными заболеваниями.

1. Предупредительные прививки (против кори, коклюша, полиомиелита, дифтерии, гриппа и др.). Введение вакцины приводит к тому, что человек становится либо совсем не­восприимчив к определенному заболеванию, либо перено­сит его в легкой форме.

2. Лечебные сыворотки вводятся, если человек заболел инфекционным заболеванием, например, тифом, дифтери­ей, столбняком и др.

3. В зависимости от вида инфекции применяют различ­ные лекарственные препараты.

4. Инфекционные заболевания предупреждают профи­лактическими мерами.

Профилактика ВИЧ-инфекции и заболевания СПИДом.

ВИЧ-вирус иммунодефицита человека. ВИЧ проникает в Т-лимфоциты, размножается и уничтожает их, тем самым подрывает иммунные свойства организма. ВИЧ вызывает заболевание СПИД — синдром приобретенного иммуноде­фицита. ВИЧ проникает в организм через жидкие среды — в основном, кровь, лимфу.

Наиболее часто заражаются люди, страдающие наркоти­ческой зависимостью: через общий шприц инфекция от за­раженного человека передается другим людям. Беспорядоч­ные половые контакты с малознакомыми партнерами также могут стать причиной заражения. Есть вероятность зара­зиться СПИДом при использовании нестерильных инстру­ментов в косметических салонах. Также СПИД может пере­даваться от беременной женщины новорожденному, при пе­реливании крови от зараженного человека. Профилактика СПИДА связана с недопущением этих ситуаций.

3. Составьте схемы цепей питания аквариума, в котором обитают: карась, улитки (прудовик и катушка), растения (элодея и валлиснерия), инфузория-туфелька, сапрофитные бактерии. Объясните, что произойдет в аквариуме, если из него удалить моллюсков

Цепи питания включают продуцентов (создателей орга­нического вещества, растений), консументов первого по­

рядка (потребителей органического вещества, растительно­ядных животных), консументов второго порядка (плотояд­ных животных), консументов третьего порядка (хищников), редуцентов (минерализаторов органических остатков).

Цепи питания:

• растения (элодея и валлиснерия) —► улитки (прудовик и катушка) органические остатки —► сапрофитные бактерии;

• растения (элодея и валлиснерия) — карась —► органиче­ские остатки сапрофитные бактерии;

• органические остатки инфузория-туфелька —•^> маль­ки карася.

Если из аквариума удалить моллюсков, произойдет ин­тенсивное развитие водорослей на стенках аквариума. Если нет искусственного освещения, то в аквариуме станет темно, и растения постепенно погибнут. Сама экосистема аквари­ума не разрушится, поскольку ее консументы существуют не за счет продуцентов — растений, а за счет кормов, вносимых человеком.

V i '—- :' —;—^^—' J" " : < :, ; < ' "J. ^; '

Билет №7

1. Ядро, его строение и роль

в передаче наследственной информации

Клеточное ядро свойственно всем клеткам животных, растений, грибов. В абсолютном большинстве клеток одно ядро, оно лежит в постенном слое цитоплазмы или в центре клетки. Форма ядра чаще всего округлая.

Строение ядра. Ядро состоит из нескольких структур:

1. Оболочка образована двумя мембранами, имеет поры. Оболочка ограничивает содержимое ядра, через поры про­исходит направленный транспорт веществ из ядра в цито­плазму (РНК, субъединицы рибосом), из цитоплазмы в ядро (ферменты и другие белки, нуклеотмды, липиды, вода, ионы). При делении клетки оболочка распадается.

2. Кариоплазма (ядерный сок) — полужидкое вещество, раствор органических и минеральных веществ, создает среду для хромосом.

3. Хромосомы включают молекулы ДНК и белков. В неде- лящейся клетке хромосомы имеют вид нитевидных структур, поскольку деспирализованы. Перед митозом в ядре происхо­

4. _дит удвоение хромосом для последующего равномерного рас­пределения по дочерним клеткам. Двойные спирали молекул ДНК расходятся и по принципу комплементарности на цепях материнских молекул ДНК с помощью фермента ДНК — по- лимеразы строятся дочерние цепи ДНК: (Г_мат — Ц_доч, Ц_мат — Г_доч, А_мах - Т_доч, Т_мат - А_доч). Из одной материнской молекулы ДНК образуются две дочерние (идентичные) молекулы. Спи- рализованные дочерние цепи ДНК, окруженные белками, на­зываются хроматидами. Хроматиды соединены между собой в определенном участке — центромере. Две соединенные между собой сестринские хроматиды составляют одну хромосому. В делящейся клетке хромосомы хорошо видны, поскольку уд­воены и сильно спирализованы. При делении клеток митозом или мейозом хромосомы попадают вдочерние клетки (сомати­ческие или половые), благодаря чему происходит передача на­следственной информации от одного поколения к другому.

4) Ядрышко, шаровидное тело, напоминающее клубок нитей, состоит из рРНК и белков. При делении клеток рас­падается.

Функция ядра:

1. Хранит наследственную информацию (в ДНК хромосом);

2. Играет важную роль в передаче наследственной ин­формации при делении клеток.

3. Отвечает за образование рибосом (происходит в яд­рышках).

2. Современная система органического мира

33

Систематика — раздел биологии, который занимается клас­сификацией (группировкой) организмов по сходству и родству. Основоположник систематики — шведский натуралист К. Лин­ней. Он впервые предложил разделить организмы на классы, роды, виды, ввел в науку систему двойных латинских названий вида — бинарную номенклатуру. В соответствии с бинарной но­менклатурой первое слово в названии организма обозначает род, а второе — собственно вид. Например, Fragaria vesca (зем­ляника лесная). Система, созданная К. Линнеем, была искус­ственной, поскольку в ее основу он положил не родство орга­низмов, которое отрицал, а их сходство по некоторым легко от­личимым признакам. Основоположником естественной системы организмов был Ч. Дарвин, который показал, что ос­новой классификации должно быть не только сходство стро­ения, но и общность происхождения. Со времен Ч. Дарвина систематика стала эволюционной наукой. Для того чтобы по-

2-889и

строить систему той или иной группы, ученые используют со­вокупность наиболее существенных признаков: изучают пред- ковые формы, анатомическое строение, особенности размно­жения, эмбриональное развитие, строение нуклеиновых кислот, белков.

Современная система органического мира включает две империи: империю Доклеточных организмов (вирусы и фа­ги) и империю Клеточных организмов.

Империя Клеточных организмов
Над- царства	Цар­ства	Под- царства	Типы (Отделы)	Классы
Доядер -ные или Про­кари­оты	Бак­терии Архе- бак- терии
Ядер­ные или Эука- риоты	Грибы	Низшие грибы Высшие грибы
	Жи­вот­ные	Про­стей­шие	Сакромасти- гофоры Инфузории Споровики и др.
			Кишечнопо­лостные	Гидроидные Сцифоидные медузы Коралловые полипы
			Плоские черви	Ресничные Ленточные Сосальщики
			Круглые черви	Круглые черви
			Кольчатые черви	Малощетинковые Многощетинко- вые
			Моллюски	Брюхоногие Двустворчатые Головоногие

Над- царства	Цар­ства	Под- царства	Типы (Отделы)	Классы
Ядер­ные или Эука- риоты	Жи­вот­ные	Про­стей­шие	Членистоногие	Паукообразные Ракообразные Насекомые
			Хордовые	Бесчерепные Рыбы Земноводные Рептилии Птицы Млекопитающие
	Рас­тения	Багрян­ки
		Настоя­щие во­доросли
		Высшие расте­ния	Моходидные Плауновидные Папоротнико­образные Хвощевидные Голосеменные
			Покрытосе­менные (Цветковые)	Двудольные Однодольные

Покажем для примера систематическое положение ба­бочки белянки капустной, используя принятые для естест­венной классификации соподчиненные систематические единицы: Империя Клеточные организмы — Надцарство Ядерные организмы — Царство Животные — Подцарство Многоклеточные — Тип Членистоногие — Класс Насеко­мые — Отряд Чешуекрылые — Семейство Белянки — Род Белянка — Вид Белянка капустная.

3. Рассмотрите под микроскопом готовые микропрепараты тканей растений. Найдите среди них покровную. Поясните свой выбор

35

Покровная ткань отличается от других тканей тем, что ее клетки бесцветные, прозрачные, они плотно прилегают друг

2*

к другу, что обусловлено выполняемой ею защитной функ­цией. Если на препарате показана покровная ткань, взятая с нижней поверхности листа, то среди бесцветных клеток можно видеть зеленые клетки, образующие устьица. Между устьичными клетками находится устьичная щель; роль устьица — газообмен.

Билет № 8

1. Деление клетки — основа размножения и роста организмов

Hi! я! ( Телофаза

,..> |Ш \

\ Ядро полностью разделилось I Образовалась ядерная оболочка J Цитоплазма делится образованием перетяжки

все новые клетки образуются путем деления материнских клеток, основной способ деления эукариотических клеток — митоз (непрямое деление клетки), в результате митоза из од­ной материнской клетки образуются две дочерние клетки, идентичные между собой и материнской, основной биоло­гический смысл митоза — равномерное распределения гене­тической информации между двумя дочерними клетками.

Митоз является частью клеточного цикла, — периода жиз­ни клетки от начала одного деления до конца следующего. Клеточный цикл состоит из интерфазы (длится 10—20 ч) и митоза (длится 1—2 ч). В интерфазе происходит рост, разви­тие клетки и удвоение генетической информации для после­дующего равномерного распределения по клеткам. Двойные спирали молекул ДНК в ядре клетки расходятся и по принци­пу комплементарности на цепях материнских молекул ДНК с помощью фермента ДНК — полимеразы строятся дочерние

цеПИ ДНК. (Г_мат Цдоч> Ц.мат Г ^мат Таоч» ^мат Даоч)' Из одной материнской молекулы ДНК образуются две дочер­ние (идентичные) молекулы. Спирализованные дочерние мо­лекулы белка, которые окружены белками, называются хро­матинами. Хроматиды соединены между собой в определен­ном участке — центромере. Две соединенные между собой сестринские хроматиды составляют одну хромосому.

Фазы митоза.

1. Профаза. Хромосомы спирализуются, за счет чего уко­рачиваются и утолщаются. Ядерная оболочка, ядрышки рас­творяются, хромосомы оказываются в цитоплазме. Центри- оли расходятся к полюсам, образуется веретено деления.

2. Метафаза. Заканчивается спирализация хромосом, уд­военные хромосомы становятся хорошо видны в световой микроскоп. Хромосомы располагаются по экватору. К цент­ромерам хромосом с двух сторон, обращенных к полюсам, прикрепляется по веретену деления.

3. Анафаза. Центромеры делятся, сестринские хромати­ды отделяются друг от друга и растягиваются нитями верете­на деления к полюсам клетки.

4. Телофаза. У каждого полюса однохроматидные хромосомы деспирализуются, восстанавливается ядрышко, растворяются ни­ти веретена деления, делится цитоплазма. Возникают две клетки.

Значение митоза:

• митоз лежит в основе бесполого размножения (деления надвое'у простейших, почкования у кишечнополостных, ве­гетативного размножения у всех растений);

• митоз обеспечивает рост организмов;

• митоз обеспечивает регенерацию тканей и органов.

2. Бактерии — доядерные организмы. Особенности их строения и жизнедеятельности, роль в природе и жизни человека

Бактерии относятся к надцарству Прокариоты (доядер­ные организмы) в связи с особенностями их строения.

Признаки доядерных организмов

Признаки	Характерные Черты
Формы жизни	Одноклеточные (шаровидные, палочковидные, изо­гнутые) и колониальные. Размер клеток в среднем — 0,5—5 мкм
Среда обитания	Свободноживущие обитают в B03flyuIHC)ft, водной, почвенной среде; симбиотические и паразитичес­кие — в различных организмах
Строе­ние клет­ки	Отсутствует оформленное ядро: ядерное вещество ле­жит в цитоплазме, не ограничено от нее оболочкой. Отсутствуют многие органоиды, характерные для ядерных клеток: эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, лизосомы, митохондрии, пластиды, клеточ­ный центр. Из органоидов присутствуют лишь рибо­сомы, но их размеры меньше, чем у ядерных клеток
Размно­жение	Размножаются простым делением клеток, митоза и мейоза нет
Питание	Автотрофы (сине-зеленые водоросли и хемосинтези- рующие бактерии), гетеротрофы (сапротрофные, симбиотические и паразитические бактерии)
Энерге­тический обмен	Получают энергию при дыхании; паразиты и многие сапротрофы получают энергию без участия кислорода
Пере­несение неблаго­приятных условий	При неблагоприятных условиях покрываются плот­ной оболочкой — образуют споры. Споры устойчивы к кипячению, замораживанию, иссушению

Многообразие бактерий и их значение в природе и для человека.

Представи­тели	Значение в природе	Значение для человека
Бактерии молочно­кислого брожения		Способствуют приготовле­нию МОЛОЧНОКИСЛЫХ про­дуктов (творог, простоква­ша, сметана), закваске и за­солке овощей
Бактерии ук- сусно-кисло_ го брожения		Способствуют приготовле­нию маринованных и кон­сервированных продуктов

Представи­тели	Значение в природе	Значение для человека
Гнилостные бактерии	Минерализуют ор­ганические ос­татки	Портят продукты
Болезне­творные бактерии	Вызывают инфек­ционные заболева­ния животных и растений	Вызывают инфекционные заболевания человека (анги­ну, менингит, воспаление легких, бронхит и др.)
Симбиоти- ческие бактерии	Клубеньковые бак­терии способству­ют усвоению рас­тениями азота, бактерии расти­тельноядных жи­вотных помогают им усваивать клет­чатку	Бактерии прямой кишки способствуют разложению и усвоению клетчатки

3. Среди гербарных экземпляров выберите растения семейства (крестоцветных, розоцветных, мотыльковых, пасленовых и др.), наиболее распространенного в вашем регионе. Дайте их систематическую характеристику

Все названные семейства относятся к классу Двудольные, поэтому систематическая характеристика их будет начинать­ся одинаково: Царство Растения, Подцарство Высшие расте­ния, Отдел Покрытосеменные (Цветковые), Класс Двудоль­ные. Определить принадлежность растения к определенному семейству можно по характерным признакам семейства.

Признаки семейств

Наз­вание семей­ства	Формула цветка	Со­цве­тие	Плод	Особенности вегетативных органов	Пред­ставители
Крес­	Ч4Л4Т4+2П,	Кисть	Стру­	Листья обра­	Пастушья
тоцве­			чок или	зуют при­	сумка, су­
тные			стручо­	корневую ро­	репка, гор­
			чек	зетку, у не­	чица,
				которых есть	левкои
				корнеплоды

Наз­вание семей­ства	Формула цветка	Со­цве­тие	Плод	Особенности вегетативных органов	Пред­ставители
Розо­	Ч5Л5Т п,.	Кисть,	Кос­	Много дре­	Яблоня,
цвет­	Ч5Л5Т п	прос­	тянка,	весных	вишня, ши­
ные		той	ябло­	форм, на	повник,
		зон­	ко,	стеблях —	земляника
		тик,	много-	колючки,
		щиток	решек	листья прос­тые, слож­ные
Мо­		Кисть,	Боб	Сложные	Горох, фа­
тыль­	T(9)+i П,	голов­		листья с	соль, кле­
ковые		ка		крупными прилистни­ками, стебли ползучие, цепляющие­ся, прямо­стоячие	вер, че­чевица
Па­	Ч(5) (5) (5) П1	Кисть,	Ягода,	Листья	Картофель,
слено­		зави­	коро­	простые,	томат, пас­
вые		ток	бочка	сложные, у некоторых есть клубни — подземные побеги	лен, белена

1. Фотосинтез. Космическая роль зеленых растений

Фотосинтез — это синтез органических веществ зелены­ми растениями из неорганических за счет энергии света. Фотосинтез происходит в хлоропластах клеток зеленых рас­тений, основной орган фотосинтеза — лист. Хлоропласты — это двумембранные органоиды, во внутренней мембране на­

ходятся молекулы хлорофилла — светочувствительные пиг­менты, с помощью которых происходит фотосинтез.

Фотосинтез — двуступенчатый процесс, фазы фотосинтеза:

Световая фаза (происходит на мембранах тилакоидов).

а) Квант света возбуждает хлорофилл, молекулы хлоро­филла теряют электроны, которые попадают к белкам — пе­реносчикам во внутренней мембране, мембрана заряжается отрицательно.

б) Под действием света происходит фотолиз воды — раз­ложение воды^

2Н₂ О —* 4^е + 4Н⁺ +0₂. Образовавшиеся электроны вос­станавливают хлорофилл, а протоны водорода скапливаются под мембраной и заряжают ее изнутри положительно. Кис­лород выводится в атмосферу, он является побочным про­дуктом фотосинтеза.

в) За счет протонов и электронов внутренняя мембрана оказывается заряжена. Разрядка мембраны происходит при выходе протонов во внутреннюю полость хлоропласта, что сопровождается выделением энергии, часть которой запаса­ется в АТФ. АТФ используется в темновой фазе.

г) Электроны стекают с мембраны и соединяются с про­тонами, образуется атомарный водород. Он присоединяется к переносчику и используется в темновой фазе.

Результаты световой фазы: АТФ (световая энергия акку­мулировалась в энергию ее химических связей), атомарный водород, кислород.

Схема световой фазы фотосинтеза строма хлоропласта

_г) н⁺+ ё ₊переносчик

' ^с впппппля

АТФ

водорода

Темновая фаза происходит в полости хлоропласта. Она представляет собой цепь ферментативных реакций, в результате

которых из углекислого газа и водорода (из световой фазы) при использовании АТФ (из световой фазы) образуются уг­леводы: С0₂+ [Н⁺] — С₆Н₁₂0₆

Общее уравнение реакций фотосинтеза:

6С0₂ + 6Н₂0 — С₆Н₁₂0₆+ 60₂

Космическая роль зеленых растений. Зеленые растения вы­ступают посредниками между живыми организмами — гете- ротрофами и космосом. Растения улавливают энергию сол­нечного света и переводят ее в энергию химических связей органических соединений. Готовыми органическими ве­ществами с аккумулированной в них энергией питаются ге- теротрофы. Кислород — условие дыхания (энергетического обмена) организмов.

2. Особенности высшей нервной деятельности человека

Высшая нервная деятельность — это деятельность выс­ших отделов центральной нервной системы, обеспечиваю­щая наиболее совершенное приспособление к окружающей среде. Термин введен И.П. Павловым, считавшим его равно­значным понятию психическая деятельность. Структурная основа высшей нервной деятельности — кора больших полу­шарий вместе с подкорковыми ядрами.

Высшая нервная деятельность человека формируется на основе условных рефлексов. Условные рефлексы — это приоб­ретенные, индивидуальные рефлексы, они имеют временный характер, приспособительное значение. Для образования этих рефлексов необходимо совпадение по времени двух раз­дражителей: будущего условного и безусловного. Например, ребенок, прикоснувшийся к горячей плите (условный раз­дражитель), испытает боль от высокой температуры и отдер­нет руку (проявление безусловного оборонительного рефлек­са). Этот ребенок будет некоторое время опасаться подходить к плите (проявление условного оборонительного рефлекса). Условные рефлексы могут быть образованы любым раздра­жителем на основе любого безусловного рефлекса. Условные рефлексы составляют основу наших привычек, обучения, воспитания, развития. Когда уловные рефлексы теряют свое приспособительное значение, они тормозятся, т.е. имеют временный характер. Так, со временем, ребенок начнет раз­личать, когда плита работает, а когда — нет; выключенная плита не будет играть роль условного раздражителя.

Вместе с тем, только одними условными рефлексами нельзя объяснить такие сложнейщие проявления высшей нервной деятельности человека, как мышление, речь. Мыш­ление — это умение улавливать связи между предметами и явлениями и использовать установленные закономерности в новых условиях. Благодаря мышлению человек не только приспосабливается к быстро изменяющимся условиям сре­ды, но и может предвидеть эти изменения и учитывать их в своем поведении. С мышлением связана речь. Слово — это:

• средство общения,

• средство обозначения всех предметов и явлений,

• средство обобщения, выражения понятий,

• средство мышления,

• слово — главный условный раздражитель, сигнал сиг­налов.

Словесное общение привело к возникновению второй сиг­нальной системы действительности, характерной только для человека. Первая сигнальная система, свойственная всем жи­вотным и человеку, способствует восприятию окружающего мира через органы чувств. Слова же человек воспринимает не только как слуховые или зрительные раздражители, он пони­мает их смысловое содержание. Устная и письменная речь яв­ляется аппаратом абстрактного (отвлеченного от конкретных предметов и явлений) мыишения. Произнося слова, мы не подразумеваем что-то определенное, например, при слове ручка мы не думаем об определенной ручке, а имеем ввиду не­кую абстрактную ручку, которая пишет чернилами. С по­мощью устной и письменной речи человек передает накоп­ленный опыт, знакомится с опытом других людей. Речевые функции связаны с корой больших полушарий: устная^ечь — с лобной долей левого полушария, письменная р^н/— с ви­сочной и теменными долями.

Абстрактное мышления и речи — специфические прояв­ления высшей нервной деятельности человека. Другие пси­хические процессы — эмоции, благодаря которым выражается отношение к окружающему миру, память — комплекс про­цессов, обеспечивающих накопление, хранение и воспроиз­ведение индивидуальной информации, восприятие, ощуще­ние, сон в той или иной степени свойственны как человеку, так и животным, прежде всего, высшим млекопитающим.

3. Рассмотрите под микроскопом микропрепараты клеток различных организмов, определите животную клетку

Клети различных организмов отличаются своими разме­рами, наличием или отсутствием тех или иных органоидов.

Клетки бактерий очень мелкие, они могут быть различи­мы лишь на больших увеличениях (объектив х 90).

Растительные клетки крупные, имеют толстую клеточ­ную стенку, благодаря чему отдельные клетки легкоразличи­мы. В растительных клетках могут быть хлоропласты — зеле­ные пластиды.

Животная клетка меньше растительной, ее тонкая кле­точная мембрана плохо различима, поэтому клетки под мик­роскопом могут быть не отделены друг от друга. В клетках есть все органоиды, однако их можно увидеть лишь при осо­бом окрашивании и на большом увеличении.

I

Клетки грибов достаточно крупные, имеют толстую кле­точную стенку, но, в отличие от растительных клеток, никог­да не содержат хлоропластов.

Билет № 10

1. Отличительные признаки живых организмов

Живые организмы обладают рядом общих признаков, от­личающих их от неживой природы.

1. Химический состав. 98% всех химических элементов составляют С, Н, О, N. Особенность живых организмов — наличие у них органических веществ — белков, жиров, угле­водов, нуклеиновых кислот, витаминов, гормонов.

2. Структурно-функциональной единицей живых орга­низмов является клетка. В природе нет более мелкой, чем клетка, системы, наделенной всеми признаками живого. Все формы жизни — одноклеточные, колониальные, многокле­точные — состоят из клеток, лишь вирусы представляют со­бой неклеточные формы жизни.

3. Для клеток всех организмов характерен общий план строения: оболочка, цитоплазма с органоидами (у эука- риот — эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, лизосо- мы, митохондрии, пластиды, рибосомы, цитоскелет, клеточ­ный центр) и генетический аппарат, заключенный в ядре у эукариот или свободно лежащий в цитоплазме у прокариот.

4. Для всех живых организмов характерна общность про­цессов жизнедеятельности:

а) обмен веществ и превращение энергии — совокупность реакций пластического и энергетического обмена, связанные

■■■■

между собой и внешней средой. Внешними признаками обмена веществ выступают питание, дыхание, выделение;

б) размножение (половое и бесполое) — процесс воспро­изведения себе подобных;

в) рост — увеличение размеров и массы тела;

г) развитие — направленное изменение организмов;

д) раздражимость — реакция на раздражители;

е) движение — изменение положения в пространстве.

5. В основе процессов жизнедеятельности лежит саморегу­ляция (поддержание постоянства внутренней среды), которая осуществляется нервно (только у животных) и гуморально;

6. Живые организмы обладают наследственностью (спо­собностью передавать свои признаки потомкам) и изменчи­востью (способностью изменяться в процессе индивидуаль­ного развития.

2. Экосистема, ее основные звенья. Цепи питания

Экосистема — совокупность совместно обитающих попу­ляций живых организмов, связанных между собой и усло­виями внешней средой. Примеры экосистем: сосновый бор, дубрава, болото, ельник.

Структурные звенья, экосистемы:

Живые организмы

а) продуценты — производители органического вещест­ва, автотрофы, главным образом, — зеленые растения. Из всех продуцентов больше всего органического вещества про­изводят древесные растения. Продуценты дают начало всем пищевым цепям, служат местом обитания многих живот­ных, создают микроклимат;

б) консументы — потребители готовых органических ве­ществ, в основном животные. Различают несколько типов консументов. Консументы первого порядка — раститель­ноядные животные, среди них самые распространенные — растительноядные насекомые. Консументы второго по­рядка — плотоядные животные, самые распространенные — насекомоядные птицы. Консументы третьего порядка — хищники, паразиты вторичных консументов;

в) редуценты — деструкторы (минерализаторы) органи­ческого вещества, гетеротрофы, поглощающие органиче­ские вещества из мертвых тел. Это бактерии, грибы, черви.

Условия среды.

Живые организмы разных экосистем существуют при оп­ределенной температуре, влажности, освещенности, мине­ральном составе почв. Необходимое условие существования экосистем — постоянный приток световой энергии (экосис­тема — открытая система), за счет нее продуценты фотосин- тезируют, а создаваемое ими органические вещества переда­ются по цепям питания.

Пищевые цепи — это ряд организмов, связанных пище­выми взаимодействиями, это главный вид взаимодействия в экосистемах. Пример простейшей пищевой цепи: растения —¹> растительноядные животные (гусеницы) плотоядные животные (насекомоядные птицы) — хищные животные (хищные птицы). Редуценты минерализуют органические вещества мертвых организмов, ими же разлагаются продук­ты жизнедеятельности (экскременты). Организмы экосис­тем имеют несколько источников питания, сами использу­ются многими как пищевой объект , поэтому цепи питания разветвляются, переплетаются, образуя пищевые сети.

Свойства экосистем:

1. Круговорот веществ. При наличии световой энергии продуценты создают органические вещества, они передают­ся по цепям (сетям) питания. После смерти организмов ор­ганические вещества минерализуются редуцентами, стано­вятся компонентом почвы и поглощаются растениями как элементы минерального питания.

2. Саморегуляция. Численность разных популяций эко­систем никогда надолго не превышает определенного преде­ла. Каждое звено цепи питания сдерживает численность предыдущего, поэтому не происходит разрушения экосис­тем из-за массового размножения отдельных видов.

3. Устойчивость. Устойчивость обеспечивается способно­стью организмов переносить неблагоприятные климатиче­ские условия, высоким потенциалом размножения, что по­зволяет популяциям существовать длительное время; само­регуляцией численности.

3. Рассмотрите под микроскопом готовый микропрепарат эвглены зеленой. Объясните, почему ботаники относят ее к растениям, а зоологи — к животным.

Эвглена зеленая — одноклеточный организм. Под мик­роскопом видно, что она имеет веретенообразную форму, жгутик — органоид передвижения. В клетках эвглены зеленой есть зеленые хлоропласты, в них на свету происходит

Эвглена зеленая

I — жгутик; 2 — резервуар; 3 — сократи­тельная вакуоль; 4 — хроматофоры с хлоро­филлом; 5 — ядро; 6 — зерна запасного веще­ства; 7 — светочувствительный глазок (стигма)

Способна на свету к автотрофному пита­нию, что сближает ее с растениями, но в тем­ноте эвгленовые переходят к гетеротрофному питанию, как настоящие животные.

процесс фотосинтеза; по этой причи­не ботаники относят ее к растениям. Однако, в отличие от растений, — иск­лючительно автотрофных организмов, эвглена зеленая в темноте питается как гетеротроф, поглощая готовые пита­тельные вещества. По этой причине зоологи относят ее к животным.

Билет № 11

1. Наследственность и изменчивость — движущие силы эволюции

Наследственность — способность организмов передавать свои признаки потомкам. Благодаря наследственности про­исходит сохранение признаков в поколениях. Материальные носители наследственности (генетической информации)— нуклеиновые кислоты (ДНК, РНК — у некоторых вирусов). Элементарная единица наследственности — ген. У диплоид­ных организмов каждый признак кодируется двумя генами, расположенными в гомологичных участках гомологичных хромосом. Такие гены называются аллельными. У гомози­готных организмов аллельные гены имеют одинаковое про­явление — АА, аа, у гетерозиготных — разное — Аа. Гены быстро и точно воспроизводятся в результате удвоения ДНК перед делением клетки.

Носители генов — хромосомы. В составе каждой хромо­соме много генов, они расположены линейно. При делении клетки хромосомы, а в составе их — гены попадают из мате­ринских клеток в дочерние.

Изменчивость — способность организмов изменяться в процессе индивидуального развития. Различают две формы изменчивости.

1. Модификационная изменчивость (ненаследственная, фенотипическая) — это изменения признаков организма, вызванные факторами внешней среды, они не затрагивает генетическую основу организма, поэтому не наследуются. Модификационная изменчивость приводит к образованию сходных изменений у всех особей популяции в сходных ус­ловиях существования. Ч. Дарвин назвал этот вид изменчи­вости — определенной, групповой. Например, высота расте­ний меняется в зависимости от минерального состава почв, освещенности, влажности. Значение модификационной из­менчивости: в природных популяции она позволяет орга­низмам приспособиться к изменяющимся условиям среды, что способствует выживанию организмов.

2. Наследственная изменчивость затрагивает генотип, по­этому передается по наследству Виды наследственной из­менчивости — мутации и рекомбинации. Мутации — скачко­образные стойкие наследственные изменения (неопределен­ная изменчивость по Ч. Дарвину). Мутации проявляются редко, у единичных особей, под влиянием внешних и внут­ренних факторов и в большинстве случаев не имеют приспо­собительного характера. Различают генные мутации (измене­ния возникают в отдельных генах), хромосомные мутации (изменения возникают в хромосомах), геномные мутации (изменение набора хромосом). Мутации вызывают из­менения разных признаков организма. Например, у дрозо­филы в результате мутаций изменяется длина крыльев, окра­ска глаз и тела, плодовитость. Мутации бывают спонтанные (без видимого влияния внешних причин, самопроизвольные) и индуцированные (возникают под влиянием жестких факто­ров среды — мутагенов — радиации, химических веществ).

Комбинативная изменчивость проявляется при свобод­ном скрещивании, в результате чего рождаются особи с но­выми сочетаниями признаков и свойств, отсутствовавшими у родителей.

Мутации и рекомбинации не имеют направленного (при­способительного) характера, они лишь поставляют в популя­ции новые гены или их сочетания, а степень их полезности для популяции выясняется в процессе борьбы за существование.

2. Естественные и искусственные экосистемы, их особенности

Естественные экосистемы — это совокупность совместно обитающих популяций живых организмов, связанных между собой и условиями среды обитания. Искусственные экосис­темы или агроценозы (агроэкосистемы) — это искусствен­ные экосистемы, созданные человеком (поля, огороды, са­ды, парки, пастбища). Структуру, функции агроценозов со­здает, поддерживает и контролирует человек.

Агроценозы и природные экосистемы имеют ряд сходств. Это — однородные участки земной поверхности с опреде­ленным составом живых организмов, связанных между со­бой, и условиями среды обитания. Живые организмы — продуценты, консументы, редуценты — существуют при по­стоянном потоке энергии, определенной температуре, влаж­ности, освещенности, минеральном составе почв. Основной тип взаимодействия живых организмов — пищевое взаимо­действие: органические вещества, создаваемые продуцента­ми, передаются по цепям питания.

Агроценозы и природные экосистемы существенно отли­чаются между собой по ряду признаков.

Отличия агроценозов и экосистем

Признаки сравнения	Агроценоз	Экосистема
Проис­хождение	Искусственное сообще­ство (создано человеком)	Естественное сооб­щество (возникает без участия человека)
Причины воз­никновения	Искусственный отбор, направлен на получение сортов растений с по­лезными человеку при­знаками. Естественный отбор ослаблен.	Естественный отбор, направлен на выжи­вание популяций, ви­дов, наиболее при­способленных к среде обитания.
Источники энергии	Солнечная энергия. Энергия ископаемого топлива,электрическая энергия, механическая энергия (труд человека).	Солнечная энергия.
Видовой со­став. Пищевые цепи	Монокультура — выра­щивается преимущест­венно один вид. В це-лом — низкое разнообразие. Пищевые цепи короткие, не включают плотоядных консументов: растения- вредители (растительно­ядные консументы). Чис­ленность вредителей вы­сокая.	Высокое разнообра­зие. Пищевые сети.

Признаки сравнения	Агроценоз	Экосистема
Наличие кру­говорота веществ. Ба­ланс пита­тельных ве­ществ	Круговорот веществ от­сутствует, т.к. человек изымает урожай расте­ний. Часть элементов почвы выводится с уро­жаем, для восстановле­ния плодородия чело­век вносит минеральные и органические удобре­ния	Круговорот веществ замкнут. Все элемен­ты питания,потреб­ленные растениями, возвращаются в поч­ву.
Устойчивость, регуляция	Неустойчив, требует по­стоянного вмешательст­ва человека (прополка, полив, удобрение, борь­ба с сорняками, болез­нями). При прекраще­нии регуляции че­ловеком — разрушается: культурные растения уничтожаются вредите­лями, вытесняются со­рняками.	Устойчив благодаря саморегуляции, ви­довому разнообра­зию, круговороту ве­ществ, приспособ­ленности организмов к среде обитания.

3. Среди нескольких комнатных растений найдите однодольное и двудольное, назовите их отличительные признаки

У двудольных и однодольных есть ряд отличных призна­ков, прежде всего это количество семядолей в семени: у од­нодольных — одна, у двудольных — две. Корневая система у однодольных — мочковатая, у двудольных — стержневая. Однако эти и некоторые другие признаки внешне неразли­чимы. Морфологически различимые признаки комнатных растений — это особенность строения их листьев и цветков.

Признаки сравнения	Двудольные растения	Однодольные растения
Лист	Лист простой, сложный; листовая пластинка цельная, рассеченная	Лист простой, листовая пластинка цельная

"""Признаки сравнения	Двудольные растения	Однодольные растения
Жилкование листа	Сетчатое (перис­тое, пальчатое)	Параллельное, дуговое
Чиоло частей цветка	Кратно четырем, пяти	Кратно трем

Билет № 12

1. Доядерные и ядерные организмы, их характеристика

Жизнь на Земле существует в форме клеток, исключение составляют лишь вирусы. Клеточная форма жизни представ­лена доядерными и ядерными организмами. Они имеют мно­го отличий в клеточном строении, морфологии, но процессы их жизнедеятельности сходные: это обмен веществ и энерги­ей; размножение, рост, развитие, раздражимость, движение.

Доядерные организмы (прокариоты). К этой группе отно­сятся бактерии и сине-зеленые водоросли (цианобактерии), они существуют в виде одноклеточных и колониальных форм жизни. Клетки прокариот мелкие, в среднем — 0,5— 5 мкм. Распространены в почве, воздухе, воде, много симби- отических и паразитических форм.

Основной признак доядерных организмов — отсутствие оформленного ядра в клетке: ядерное вещество лежит в цитоплаз­ме, не ограничено от нее оболочкой. Другой особенностью кле­точного строения прокариот в сравнении с ядерными организма­ми является отсутствие многих органоидов. Так, у доядерных нет мембранных органоидов — эндоплазматической сети, аппарата Гольджи, лизосом, других вакуолей, митохондрий, пластид; у них нет цитоскелета, клеточного центра. Из органоидов в клетках присутствуют лишь рибосомы, но их размеры меньше, чем у ядер­ных каеток и отмечаются по числу белков. У большинства бактерий основной компонент клеточной стенки — муреин.

Прокариоты размножаются простым делением клеток, митоза и мейоза нет.

По способам пластического обмена среди прокариот есть автотрофы (сине-зеленые водоросли), гетеротрофы (сапро- трофные, симбиотические и паразитические бактерии). По энергетическому обмену паразиты, многие сапротрофы по­лучают энергию без участия кислорода; наряду с ними есть и аэробные прокариоты.

Примеры доядерных организмов: бактерии молочнокис­лого брожения, маслянокислого брожения, бактерии гние­ния, болезнетворные бактерии (стафилококки, стрептокок­ки), сине-зеленая водоросль спирулина.

Ядерные организмы (эукариоты). Наиболее разнообразная жизнь представлена в виде ядерных организмов. Ядерные организмы существуют в виде отдельных клеток (простей­шие, одноклеточные водоросли и грибы), колоний клеток (некоторые водоросли, губки), многоклеточных животных, растений, грибов. Свое название эти организмы получили по ведущему признаку их клеточного строения: генетиче­ский аппарат заключен в ядре — структуре, ограниченной от цитоплазмы оболочкой. У всех эукаритических клеток кро­ме оформленного ядра есть многочисленные органоиды: эн- доплазматическая сеть, аппарат Гольджи, лизосомы, мито­хондрии, пластиды, рибосомы, цитоскелет, клеточный центр. Эукариотические клетки делятся митозом и мейозом.

Сравнение эукариотических организмов: растений, жи­вотных, грибов.

Признаки сравнения	Растения	Животные	Грибы
Формы жизни	Одноклеточные, многоклеточные
Специ­фические признаки клеток	Клеточная стенка из цел­люлозы, плас­тиды, вакуоль с клеточным соком. Запас­ной углевод — крахмал	Клеточная стенка от­сутствует. За­пасной угле­вод — глико­ген.	Клеточная стенка с хити­ном. Запасной углевод — гли­коген.
Строение организма	Низшие расте­ния не имеют тканей, орга­нов. Высшие растения име­ют ткани, орга­ны — корни, стебли, листья; у цветковых — цветы и плоды	Части тела (на примере хордо­вых): голова, туловище, ко­нечности, хвост. В организме — системы органов(крове­носная, половая, нерв­ная и др.), со­стоят из орга­нов.	Состоят из грибницы, не­которые грибы имеют плодо­вые тела. Есть одноклеточ­ные грибы (дрожжи).

Признаки сравнения	Растения	Животные	Грибы
Способы пи­тания (плас­тического обмена).	Автотрофы, образуют пита­тельные веще­ства в процессе фотосинтеза.	Гетеротрофы. Растительно­ядные, хищни­ки, паразиты, сапротрофы.	Гетеротрофы. Сапротрофы, паразиты, сим­бионты.
Энергети­ческий обмен	В основном, аэробы (энергию получают в резуль­тате дыхания)
Активное пе­редвижение	Ведут при­крепленный образ жизни	Активно пере­двигаются	Ведут при­крепленный образ жизни
Размножение	В жизненных циклах череду­ются половое и бесполое раз­множение. Ха­рактерно веге­тативное раз­множение, споровое, се­менное.	Половое разм­ножение (у большинства), бесполое раз­множение — делением клет­ки, почковани­ем, делением тела — только у низших форм.	Вегетативное (участками грибницы), споровое. Есть половой про­цесс.
Роль в эко­системах	Продуценты	Консументы	Редуценты
Представи­тели	Низшие расте­ния — водо­росли. Высшие растения — на­земные: мохо­видные, папо­ротникообраз­ные, семенные.	Беспозвоноч­ные — кишеч­нополостные: черви, членис­тоногие и др. Позвоноч­ные — рыбы, рептилии,пти­цы и др).	Плесневые грибы, шля­почные грибы

Предполагается, что первыми организмами Земли были прокариоты, от них произошли эукариоты, более сложные по строению, жизнедеятельности, формам жизни.

2. Биологическое разнообразие, его роль в сохранении устойчивости биосферы

Биологическое разнообразие — это видовое разнообразие или количество видов организмов, обитающих на определен-

ной территории. Вид — это исторически сложившаяся сово­купность популяций особей, сходных по морфофизиологи- ческим свойствам, способных свободно скрещиваться между собой и давать плодовитое потомство, имеющих определен­ный ареал распространения и общее происхождение.

Размах биоразнообразия задается климатическими факто­рами: чем они благоприятнее, тем больше видов обитает на данной территории. Максимальное для суши видовое разно­образие свойственно влажным тропическим лесам, в кото­рых обитает 70—85% всех видов наземных растений и живот­ных. Минимальным разнообразием характеризуются поляр­ные области, пустыни, высокогорья. Общее многообразие видов в биосфере Земли огромно. По самым скромным под­счетам, количество видов животных — 1,5 млн, (из них толь­ко насекомых — 1 млн), количество видов растений — 0,5 млн.

Биоразнообразие создавалось в ходе эволюции. В соот­ветствии с теорией естественного отбора Ч. Дарвина, основ­ным механизмом видообразования выступает диверген­ция — расхождение признаков. При изменении условий су­ществования, в результате наследственной изменчивости, борьбы за существование и естественного отбора, при нали­чии изоляции внутри вида возникают популяции с разными признаками. Изоляция приводит к прекращению скрещива­ния особей разных популяций, популяции все больше начи­нают отличаться друг от друга — расходятся по признакам, и со временем они могут стать новыми видами.

Биосфера — это устойчивая, саморегулирующаяся систе­ма. Устойчивость — свойство выдерживать изменения под действием внешних или внутренних причин.

Устойчивость обеспечивается несколькими факторами.

Прежде всего, способностью организмов переносить не­благоприятные условия (заморозки, засуху, переувлажнение) из-за высокой степени их приспособленности. Только нем­ногие организмы гибнут, другие могут переживать неблаго­приятные условия в состоянии покоя, животные способны временно мигрировать.

Еще одна причина устойчивости — высокий потенциал размножения, который позволяет популяциям существовать длительное время в пределах одного ареала. Численность по­пуляций поддерживается путем саморегуляции. Саморегуля­ция численности происходит по принципу обратной связи: при возрастании численности включаются механизмы, кото­рые снижают ее до оптимального уровня. Популяция способ- па регулировать собственную численность путем изменения смертности, плодовитости. Кроме того, популяции разных видов регулируют численность друг друга, основной прин­цип — каждое звено цепи питания регулирует численность предыдущего. Например, при увеличении численности гры­зунов возрастает численность волков, давление паразитов, в результате численность грызунов снижается до некой нормы, вслед за этим уменьшается возросшее количество хищников и паразитов. Уничтожение хищников — регуляторов числен­ности — опасно. Так, истребление волков в некоторых регио­нах привело к неконтролируемому росту грызунов, которые губительно повлияли на лесные экосистемы.

Таким образом, устойчивость биосферы во многом зави­сит от многообразия ее видового состава. При высоком био­разнообразии всегда найдутся виды, устойчивые даже к экс­тремальным условиям, благодаря которым биосфера про­должит свое существование. При высоком биоразнообразии исчезновение какого-либо вида не приводит к разрыву пи­щевых связей, к неограниченному росту численности по­пуляции предыдущего звена цепи питания — на место вы­бывшего всегда найдется замена.

Сокращение биоразнообразия из-за хозяйственной де­ятельности человека — глобальная проблема. Причины это­го сокращения — изменение среды обитания живых орга­низмов, уменьшение численности в результате прямого ист­ребления, сокращение естественных ареалов распростра­нения. В настоящее время порядка 600 видов позвоночных находятся на грани полного истребления (некоторые киты, носороги, черепахи). Скорость вымирания за последнее вре­мя резко возросла, сегодня в год в среднем вымирают 20—30 видов. Нарушение биоразнообразия, происходящее из-за хозяйственной деятельности человека, приводит к неконт­ролируемому росту численности отдельных популяций, дру­гие ставит на грань вымирания.

Таким образом, одно из условий сохранения жизни на Земле — сохранение биологического разнообразия.

3. Среди пробирок с семенами выберите ту, в которой находятся семена, высеваемые на глубину 1-2 см. Поясните свой выбор

На глубину 1-2 см сеют мелкие семена (петрушки, мор­кови, мака), т.к. эти семена содержат небольшой запас пита­тельных веществ. Если эти семена посеять на большую глу-

55

54

бину, то развивающийся зародыш не сможет пробиться из земли, поскольку ему не хватит питательных веществ. Само­стоятельно добыть питательные вещества он не может, по­скольку корневая система для минерального питания и листья для фотосинтеза еще не развиты.

Билет№ 13

1. Биологическая природа и социальная сущность человека

Человек разумный — особый биосоциальный вид, изна­чально выделившейся из природы. Положение человека в системе животного мира: Тип Хордовые Класс Млекопитающие Отряд Приматы Семейство Гоминиды Род Люди

Вид Человек разумный {Homo sapiens). Человек — результат длительной эволюции позвоноч­ных животных. Доказательством происхождения человека от животных, прежде всего — от млекопитающих и от сво­их ближайших предков — приматов является множество фактов.

Единство плана строения: четырехкамерное сердце, теплокровность; внутриутробное развитие зародыша, наличие плаценты; выкармливание детенышей молоком;

• передний мозг с извилинами, покрытыми корой;

• наличие млечных, сальных, потовых желез, волосяного покрова;

• диафрагма;

• дифференцированные зубы — резцы, клыки, коренные зубы;

• 

  ближайшие родственные человеку млекопитающие — человекообразные обезьяны (шимпанзе, гориллы, орангу­танги, гиббоны) имеют сходные с человеком группы крови (АВО), хромосомный набор (у шимпанзе — 48 хромосом), поведение, психику (например, сходство в выражении эмо­ций), болезни (дифтерию, брюшной тиф, туберкулез).

Наличие рудиментов и атавизмов:

а) рудименты (признаки, утратившие в процессе эволю­ции свое первоначальное значение и сохранившиеся у всех особей в недоразвитом виде): копчик, плохо выраженный волосяной покров, аппендикс;

б) атавизмы (признаки, полностью утраченные в процес­се эволюции и редко проявляющиеся у единичных особей): густой волосяной покров на лице, многососковость, хвост.

Сходство эмбрионального развития. На ранних эмбриональ­ных стадиях человека формируется бластула, гаструла, нейрула, закладывается хорда, нервная трубка. Как у рыб, у человека за­кладывается двухкамерное сердце, хвостовой отдел позвоночни­ка, который позже редуцируется в копчик, жаберные дуги. После рыб, человек в своем эмбриогенезе повторяет зародышевые ста­дии земноводных (у него закладываются конечности, трехкамер- ное сердце, два круга кровообращения), затем рептилий, затем — примитивных млекопитающих (у зародышей закладывается не­сколько пар млечных желез, головной мозг раннего эмбриона не имеет извилин, как у примитивных млекопитающих). К трем месяцам у эмбриона человека уже сформированы те же системы органов, что и у высших млекопитающих.

Сходство начальных стадий эибрионального развития позвоночных

Рыба Саламандра Черепаха Крыса Человек

Человек далеко ушел от своих животных предков, он от­личается от них не только строением, но качественными особенностями поведения, образа жизни.

Специфическая черта человека — целенаправленное со­здание и применение орудий труда, с помощью которых он изменяет среду обитания. Производственная деятельность резко снизила зависимость человека от условий среды, осла­била действие естественного отбора, явилась важнейшим фактором формирования человеческого сознания. В про­цессе труда люди сплачивались, происходило становление речевого общения, абстрактного мышления. В социуме че­ловек приобретает и передает новые знания и умения, созда­ет продукты труда (пищу, одежду, дома, машины, а также му­зыку, литературные произведения и др.) и потребляет обоб­ществленные продукты труда других людей. Таким образом, как социальное существо человек обладает речью, орудийной деятельностью, абстрактным мышлением. Поведение чело­века определяется не только биологически целесообразной жизнедеятельностью, как у животных, но и осознанием со­циальной необходимости, системой нравственных и право­вых регуляторов. Биологическое наследование у человека дополняется социальным, культурным наследованием.

В процессе эволюции, в связи с трудовой деятельностью, общественным образом жизни, речью, у человека возникли некоторые отличительные черты строения:

• в связи с прямохождением человек приобрел S-об- разный изгиб позвоночника и сводчатую стопу (для аморти­зации походки); широкий таз, расширенную в стороны груд­ную клетку; массивные нижние конечности;

• рука — орган труда, в связи с этим большой палец кисти руки противопоставлен другим, он удлинен, очень под­вижен;

• мозговой отдел черепа значительно преобладает над ли­цевым, что связано с увеличением объема мозга. Объем моз­га в 2,5 раза больше, чем у человекообразных обезьян, наи­более развиты те отделы коры больших полушарий (темен­ные, лобные, височные), где находятся центры речи, трудовой деятельности;

• проявлениями высшей нервной деятельности является речь — основное средство общения, сознание и мышление.