Эталон ответа к билету №32(39) задание №1

Текст задания:

1. Активный и пассивный транспорт. Осмотические явления в клетке, их применение в медицине, использование растворов в медицине.

Различают пассивный транспорт (без затрат энергии: диффузия, осмос, облегченная диффузия) и активный транспорт (затрачивается значительное количество энергии). Диффузия – транспорт вещества в сторону меньшей концентрации (так перемещаются вещества растворимые в липидах: эфиры, жирные кислоты). Облегченная диффузия – белок-переносчик, находящийся в мембране, соединяется с молекулой на одной стороне, проходит с ней через мембрану и отдает на другой стороне (так переносится глюкоза). Имеются переносчики, которые встраиваются в мембраны и образуют канал. Осмос – прохождение воды через избирательно проницаемую мембрану из области с меньшей концентрацией солей в область с большей концентрацией. Вода, протекая через мембранные поры, может перенести растворенные в ней вещества. Различие концентрации солей создает осмотическое давление. Если клетка находится в гипотоническом растворе, вода из раствора стремится в клетку, клетка набухает, внутреннее давление увеличится, если клетку поместить в гипертонический раствор – вода из клетки устремится наружу, клетка плазмолизируется, только в изотоническом растворе объем клетки не изменится. Изотоничны все жидкости организма человека: плазма крови, тканевая жидкость, для человека изотоничен 0,9%-й раствор NaCl (физиологический раствор). Изотонические растворы используются в медицине: их вводят человеку при сильном обезвоживании организма или при значительной потере крови. Гипертонические растворы используют для наложения повязок на раны.

Активный транспорт веществ через мембрану происходит с затратой энергии АТФ при участии белков-переносчиков, он осуществляется против градиента концентрации, так переносятся аминокислоты, сахара, ионы калия, кальция, натрия. Пример: работа калий-натриевого насоса – ионы натрия (3) откачиваются из клетки, а ионы калия (2) закачиваются в клетку. К активному транспорту относится эндо- и экзоцитоз.

2. Структура биоценоза. Понятие – экологическая ниша. Трофические уровни.

Биоценоз— это совокупность животных, растений, грибов и микроорганизмов, что заселяют определённый участок суши или акватории, они связаны между собой и со средой. Биоценоз — это динамическая, способная к саморегулированию система, компоненты (продуценты, консументы, редуценты) которой взаимосвязаны. Один из основных объектов исследования экологии. Биоценоз — это исторически сложившаяся группировка растений, животных, грибов и микроорганизмов, населяющих относительно однородное жизненное пространство (участок суши или водоёма). Наиболее важными количественными показателями биоценозов являются биоразнообразие (совокупное количество видов в биоценозе) и биомасса (совокупная масса всех видов живых организмов данного биоценоза).

Любой биоценоз обладает сложной внутренней структурой и каждый компонент биоценоза, как и биогеоценоза (растительный покров в том числе), может быть объектом внимания с этой точки зрения.

Вырабатывается структура в течение длительного времени формирования биогеоценоза. Каждая стадия развития биогеоценоза характеризуется определенной структурой, элементы ее занимают определенное пространство. Те или другие формы проявления структуры являются внешним выражением конкретных условий среды. Отдельные ее проявления могут расцениваться, как результат сложных непрерывно изменяющихся взаимоотношений отдельных растений, их групп, как между собой, так и с внешними условиями. Исходя из этого, структура биогеоценоза характеризуется не просто как пространственная или временна'я, а как пространственно-временна'я.

Структура биогеоценоза - очень широкое понятие. Оно развилось из фитоценологии и биоценологии и рассматривается как состав подчиненных систем, компонентов, элементов, а также различные взаимоотношения между ними и взаимное расположение и все это - в динамике, с изменениями, как в пространстве, так и во времени. В зависимости от цели исследований структура биогеоценоза может рассматриваться с компонентно-организационной, эколого-биологической, конституционной, функциональной, энергетической и динамической сторон.

Экологи́ческая ни́ша — место, занимаемое видом в биоценозе, включающее комплекс его биоценотических связей и требований к факторам среды. Термин введён в 1914 году Дж. Гриннеллом и в 1927 году Чарльзом Элтоном. В настоящее время принято определение Гриннелла называть пространственной нишей (по смыслу термин ближе понятию местообитание), а определение Элтона называют трофической нишей (экологическая ниша представляет собой сумму факторов существования данного вида, основным из которых является его место в пищевой цепочке). В настоящее время доминирует модель гиперобъёма Дж.Э. Хатчинсона. Модель представлена как n-мерный куб на осях которого отложены экологические факторы. По каждому фактору у вида есть диапазон в котором он может существовать (экологическая валентность). Если провести проекции от крайних точек диапазонов каждой оси факторов мы получим n-мерную фигуру, где n - количество значимых для вида экологических факторов. Модель в основном умозрительна, но позволяет получить хорошее представление об экологической нише. По Хатчинсону экологическая ниша может быть:

• фундаментальной — определяемой сочетанием условий и ресурсов, позволяющим виду поддерживать жизнеспособную популяцию;

• реализованной — свойства которой обусловлены конкурирующими видами

Трофический уровень — это совокупность организмов, занимающих определенное положение в общей цепи питания. К одному трофическому уровню принадлежат организмы, получающие свою энергию от Солнца через одинаковое число ступеней.

Так, зеленые растения занимают первый трофический уровень (уровень продуцентов), травоядные животные — второй (уровень первичных консу-ментов), первичные хищники, поедающие травоядных, — третий (уровень вторичных консументов), а вторичные хищники — четвертый (уровень третичных консументов). Трофических уровней может быть и больше, когда учитываются паразиты, живущие на консументах предыдущих уровней.

Такая последовательность и соподчиненность связанных в форме трофических уровней групп организмов представляет собой поток вещества и энергии в экосистеме, основу ее организации.