Примеры тестовых заданий

Задание 16.1 (выберите один вариант ответа). Химическая реакция есть процесс ...

Варианты ответа:

1. Объединения всех электронных оболочек атомов.

2. Превращения одних химических веществ в другие.

3. Превращения одних химических элементов в другие.

4. Распада атомов на ядра и электроны.

Обоснование ответа. Химическая реакция — это превращение одного или несколько исходных веществ в отличающиеся от исходных по химиче­скому строению и составу другие вещества (см. основные сведения). Этому определению соответствует только второй вариант ответа. Что касается пер­вого варианта, то при образовании нового химического вещества действи­тельно может происходить объединение электронных оболочек атомов, но не всех, а только валентных. Превращения одних химических элементов в другие происходит в ядерных реакциях, например при радиоактивном рас­паде. А вот распад атомов на ядра и электроны требует очень больших энер­гозатрат (ядерный взрыв и т. п.).

Правильным является вариант ответа: 2) превращения одних химиче­ских веществ в другие.

Задание 16.2 (выберите один вариант ответа).

Способность атомов образовывать химические соединения обусловлена ...

Варианты ответа:

1. Величиной их заряда.

2. Устойчивостью их ядра.

3. Строением их ядра.

4. Строением их электронных оболочек.

Обоснование ответа. Химическим соединением называется вещество, которое состоит из атомов в определенном соотношении, объединенных оп­ределенной химической связью. Химическая связь образуется с помощью валентных электронов, так что именно строение электронных оболочек ато­мов определяет их способность образовывать химические соединения. От ве­личины заряда ядра, строения и устойчивости ядра эта способность никак не зависит.

Правильным является вариант ответа: 4) строением их электронных обо­лочек.

Задание 16.3 (выберите несколько вариантов ответа).

Давая характеристику автокатализатора, можно сказать, что автоката­лизатор — это вещество, которое:

Варианты ответа:

1. Изменяет состояние химического равновесия.

2. Изменяет скорость химической реакции.

3. Является одновременно и катализатором, и одним из продуктов реакции.

4. Является одновременно и катализатором, и одним из реагентов реакции.

Обоснование ответа. Автокатализатор — это один из продуктов хими­ческой реакции, который ускоряет химическую реакцию, т. е. играет роль катализатора. Значит, из двух вариантов — третьего и четвертого — следует выбрать третий. Кроме того, автокатализатор, являясь катализатором, из­меняет скорость (ускоряет) химической реакции.

Правильными являются варианты ответа: 2) изменяет скорость химиче­ской реакции; 3) является одновременно и катализатором, и одним из про­дуктов реакции.

Задание 16.4 (выберите несколько вариантов ответа). Катализатор ускоряет химическую реакцию за счет ...

Варианты ответа:

1. Ослабления химической связи в исходных молекулах.

2. Создания промежуточных соединений с участием катализатора.

1. Возбуждения исходных молекул при столкновениях с молекулами ка­тализатора.

3. Увеличения температуры в реакторе.

Обоснование ответа. Шведский химик С. Аррениус показал, что ско­рость химической реакции V зависит от энергии активации:

_{F =} ^_oexpz|^,

где R — молярная газовая постоянная, Т — термодинамическая температу­ра, К₀ — некоторая постоянная. Чтобы снизить порог начала реакции, обыч­но требуется уменьшить энергию активации, например с помощью катали­за. Вещество-катализатор ослабляет химическую связь в исходных молеку­лах (уменьшает величину энергии активации £_акт) и увеличивает скорость протекания химической реакции, причем сам катализатор не входит в со­став конечных продуктов реакции. Однако в состав промежуточных соеди­нений катализатор входить может, поэтому правильными являются первый и второй варианты ответа.

Правильными являются варианты ответа: 1) ослабления химической свя­зи в исходных молекулах, 2) создания промежуточных соединений с участи­ем катализатора.

Задание 16.5 (выберите один вариант ответа).

Экзотермической реакцией называется реакция, в которой ...

Варианты ответа:

1. Выделяется энергия.

2. Поглощается энергия.

3. Не выделяется и не поглощается энергия.

4. Реагенты не взаимодействуют.

Обоснование ответа. По определению экзотермической называется хи­мическая реакция с выделением энергии (тепла).

Правильным является вариант ответа: 1) выделяется энергия.

Задание 16.6 (выберите один вариант ответа).

Основными уровнями развития химического знания являются учения о составе, закономерностях химических процессов, эволюционная химия и ...

Варианты ответа:

1. Структурная химия.

2. Атомно-молекулярное учение.

3. Учение о периодичности свойств элементов и их соединений.

4. Учение о самоорганизации каталитических систем.

Обоснование ответа. Принято различать четыре концептуальных уров­ня в развитии химии: учение о составе, учение о структуре, учение о законо­мерностях химических процессов и учение об эволюционных процессах в химии. Таким образом, следует выбрать первый вариант ответа.

Правильным является вариант ответа: 1) структурная химия.

Задание 16.7 (выберите один вариант ответа).

Составьте иерархическую последовательность эволюции химических знаний.

A. Учение о составе.

Б. Учение о закономерностях химических процессов.

B. Эволюционная химия. Г. Структурная химия.

Варианты ответа: 1.А-Г-Б-В.

2. А-Б-Г-В.

3. Г-А-Б-В.

4. Б-А-В-Г.

Обоснование ответа. Хронологическая последовательность концептуаль­ных уровней в химии приведена в обосновании ответа к предыдущему зада­нию. Таким образом, и в этом задании правильным является первый вари­ант ответа.

Правильной является последовательность: 1) А—Г—Б—В.

Задание 16.8 {выберите один вариант ответа).

Эндотермической химической реакцией называется реакция, при ко­торой ...

Варианты ответа:

1. Реагенты не взаимодействуют.

2. Выделяется энергия.

3. Поглощается энергия.

4. Не выделяется и не поглощается энергия.

Обоснование ответа. Реакция, которая сопровождается поглощением тепла, называется эндотермической.

Правильным является вариант ответа: 3) поглощается энергия.

17.

ОСОБЕННОСТИ

БИОЛОГИЧЕСКОГО УРОВНЯ

ОРГАНИЗАЦИИ МАТЕРИИ

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ

1. Организация живой материи представляет собой сложную иерар­хическую систему. На нижнем уровне, который можно назвать атомно-моле-кулярным, наиболее интересным является то, что для построения биологиче­ского субстрата природа использует сравнительно небольшое число химиче­ских элементов. Это, прежде всего, так называемые органогены: водород Н, углерод С, азот N и кислород О. Помимо них, еще 14 химических элементов имеют существенное значение для жизни: фосфор Р, сера S¹⁰, кальций Са, хлор С1, кобальт Со, медь Си, иод I, железо Fe, магний Mg, марганец Мп, мо­либден Мо, калий К, натрий Na, цинк Zn.

2. Центральное место в построении живых систем занимает углерод С. Важнейшим свойством углерода является его способность образовывать проч­ные ковалентные связи друг с другом. В результате образуются длинные цепи, в том числе замкнутые, с бесконечно разнообразной структурой.

3. Свыше 90% всей массы живых клеток приходится на долю молекул одного типа, а именно воды Н₂0. Биохимическая роль этих молекул опреде­ляется способностью служить растворителем в химических реакциях.

4. Следующий уровень — уровень биологического субстрата — назы­вается макромолекулярным. Живые системы построены из макромолекул (биополимеров) трех типов: полисахариды, белки и нуклеиновые кислоты. Подробнее об этих молекулах будет идти речь в следующем разделе.

5. Фундаментальные свойства живого начинают проявляться с кле­точного уровня. Именно клетка является тем минимальным объектом жи­вой природы, который является носителем жизненных функций. Любая клет­ка отгорожена от окружающей среды мембраной или клеточной стенкой и представляет собой, образно говоря, биохимический «завод» по производст­ву новых клеток. «Конвейерами» по синтезу новых клеточных белков явля­ются специальные «автоматы», которые называются рибосомами. Эти ком­поненты клетки плавают прямо в цитоплазме. Энергетические станции клет­ки-«завода» расположены в митохондриях. «Склады» готовой продукции,

Фосфор и серу иногда также относят к элементам-органогенам.

специальные службы уборки «территории» находятся в аппарате Гольджи. «Командный пункт», центр управления процессами, инженерные и конст­рукторские отделы, информационное обеспечение — все это находится в кле­точном ядре.

6. Работу клетки можно описать так называемой центральной догмой (или основным постулатом) молекулярной биологии, в соответствии с кото­рой сначала в ядре формируется матричная (или информационная) РНК (мРНК или иРНК), которая копирует генетическую информацию, заложен­ную в ДНК. Этот процесс называется транскрипцией. Достаточно длинные цепи мРНК выходят из ядра в цитоплазму и встречаются с белковыми струк­турами — рибосомами, которые начинают двигаться гуськом вдоль цепи мРНК. Одновременно к рибосомам доставляются детали белков — амино­кислоты. Этим занимаются различные транспортные РНК (тРНК). Процесс синтеза белка на рибосомах называется трансляцией. Для будущей клетки недостаточно только сформировать новые белки, нужно передать ей и весь пакет информационной «документации». Поэтому в ядре происходит копи­рование (репликация) молекул ДНК (двойная спираль ДНК раскручивается, ее цепи расходятся и на каждой из них формируется комплементарная по­следовательность нуклеотидов).

7. На тканево-органном уровне клетки объединяются в ткани — сово­купность клеток с одинаковым типом организации и исполнительными функ­циями, а совместно функционирующие клетки разных тканей составляют органы. У человека и высших животных гистологи различают четыре основ­ных ткани: эпителиальную, мышечную, соединительную (включая кровь) и нервную.

8. На Земле существует огромное разнообразие особей одноклеточных и многоклеточных животных, растений и других организмов. Вне особей жизни нет! Одна особь от другой отличается системой признаков, которая называется фенотипом. Информация о фенотипе организма закодирована в генах, представляющих собой особые функциональные единицы ДНК. Сово­купность всех генов организма называется генотипом.

9. Основные стадии онтогенеза — индивидуального развития организ­ма от оплодотворения до смерти: эмбриональная (дробление, гаструляция и первичный органогенез) и постэмбриональная. Цепочка организмов от роди­телей к детям имеет длинную историю, причем в силу изменчивости генов организмы на протяжении своей истории меняют свой внешний вид и другие параметры фенотипа. Этот исторический путь организмов называется филоге­незом. Биогенетический закон: онтогенез всякого организма есть краткое повторение (рекапитуляция) филогенеза данного вида (Э. Геккель, 1866).

17.10. Биологический вид представляет собой целостную биологическую макросистему морфологически и физиологически сходных особей, способ­ ных скрещиваться друг с другом, давая плодовитое потомство. Вид распада­ ется на более мелкие естественные группировки особей — популяции, пред­ ставляющие собой население отдельных относительно небольших участков в пределах зоны распространения (ареала) данного вида. Все процессы, веду­ щие к каким бы то ни было изменениям вида, начинаются на уровне видовых

популяций. Эти процессы преобразования популяционных генофондов на­зывается микроэволюцией.

11. В реальности ареалы различных биологических видов пересека­ются, что позволяет выделить следующий иерархический уровень организа­ции живой материи — биоценотический. Биоценоз — это совокупность рас­тений, животных и микроорганизмов, длительное время населяющих уча­сток суши или водоема и связанных определенными отношениями между собой (биотическими связями).

12. Биогеоценоз (или экосистема) — исторически сложившееся сооб­щество организмов разных видов (биоценоз), тесно связанных между собой и окружающей их неживой природой (биотоп) обменом веществ, энергии и информации, так что эта единая система сохраняет устойчивость в течение продолжительного времени.

13. Биосфера — экологическая система планетарного масштаба (жи­вая мегасистема), обладающая такими фундаментальными функциями жи­вого, как самовоспроизведение, устойчивость, саморегуляция и способность к эволюции. Занимает верхнюю твердую оболочку Земли (литосферу), гид­росферу и нижнюю часть газовой оболочки (атмосферы).

14. Основные функции живого: метаболизм (обмен веществ),раздра­жимость, адаптация, самовоспроизведение. Путем обмена веществ, энергии и информации с окружающей средой живая материя обеспечивает поддержа­ние относительно низкого значения энтропии, высочайшего порядка в орга­низации и функциональной согласованности. Способность воспринимать внеш­ние и внутренние воздействия (раздражимость) и адекватно на них реагиро­вать (адаптироваться) позволяет объектам живой природы поддерживать гомеостаз и относительное динамическое постоянство состава и свойств внут­ренней структуры и устойчивость основных физиологических функций.

15. Жизнь стремится сохранить себя на более высоком иерархическом уровне за счет самозамены на более низком уровне. И в этом случае действу­ют те же адаптивные механизмы, которые проявляются на монобиологиче­ском уровне. С одной стороны, новые объекты должны быть близки к тем, которых они заменяют, и это обеспечивается наследственностью при само­воспроизведении объектов. С другой — новые объекты должны гибко следо­вать за изменениями внешней среды, что невозможно без механизмов измен­чивости при самовопроизведении.

ПРИМЕРЫ ТЕСТОВЫХ ЗАДАНИЙ

Задание 17.1 (выберите один вариант ответа).

Совокупность организмов различных видов сложности со всеми факто­рами конкретной среды их обитания образует ... уровень организации жи­вой материи.

Варианты ответа:

1. Организменный.

2. Биогеоценотический.

3. Популяционно-видовой.

4. Молекулярно-генетический.

Обоснование ответа. При выборе ответа на это задание следует вспом­нить определение биогеоценоза (или экосистемы) — исторически сложив­шееся сообщество организмов разных видов (биоценоз), тесно связанных ме­жду собой и окружающей их неживой природой (биотоп) обменом веществ, энергии и информации.

Правильным является вариант ответа: 2) биогеоценотический.

Задание 17.2 (выберите варианты согласно тексту задания).

Установите соответствие между свойством живого и проявлением этого свойства в живом организме:

1. Обмен веществ и энергии.

2. Способность к самовоспроизведению.

3. Гомеостаз.

Варианты ответа:

A. Живые организмы способны поддерживать внутри себя определенное стационарное состояние даже в условиях значительных изменений внешней среды.

Б. В клетке существует молекулярная самовосстанавливающаяся систе­ма линейного кодирования.

B. Любая составная часть организма имеет специальное назначение и вы­ полняет строго определенную функцию.

Г. Фотосинтезирующие клетки растений улавливают энергию солнечного излучения и расходуют ее на превращение углекислого газа и воды в углеводы.

Обоснование ответа. Обмен веществ и энергии (метаболизм) является одним из основных свойств любой живой системы. Именно благодаря мета­болизму живая система способна поддерживать свой высокий структурный порядок и согласованность в выполнении функций. Конкретным проявле­нием метаболизма являются многочисленные биохимические реакции, в том числе и реакции фотосинтеза (1 — Г). Способность к самовоспроизведению невозможна без механизма наследственности, т. е. кодирования информа­ции о старой системе и перенесения ее на новую систему. Этот механизм в живой природе реализуется на молекулярном уровне (2 — Б). Гомеостаз по­зволяет живой системе «подстраивать» себя под изменения окружающей сре­ды, а также определенным образом «подстраивать» среду под изменения внут­ри системы. В обоих случаях целью гомеостаза является поддержание со­стояния системы на оптимальном уровне (3 — А).

Правильным является соответствие: 1 — Г; 2 — Б; 3 — А.

Задание 17.3 (выберите один вариант ответа).

Биологическая микросистема охватывает уровни ...

Варианты ответа:

1. Организменный.

2. Тканевый и органный.

3. Биоценотический.

4. Молекулярный и клеточный.

Обоснование ответа. Из предложенных вариантов ответа к объектам микромира можно отнести только молекулы и (с определенной натяжкой) клетку. Остальные варианты указывают на макроскопические объекты.

Правильным является вариант ответа: 4) молекулярный и клеточный.

Задание 17.4 (выберите один вариант ответа). Элементарной единицей живого является ...

Варианты ответа:

1. Клеточная органелла. 2. Клетка.

3. Вирус. 4. Белок.

Обоснование ответа. Несмотря на то что субстратом живого являются макромолекулы — белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды, сами по себе они не проявляют функций живой материи — метаболизм, раздражимость, адаптация, самовоспроизведение и т. д. Эти функции возникают только на уровне клетки. Что касается вирусов, то эти доклеточные формы организа­ции макромолекул являются как бы «переходными мостиками», связываю­щими в единое целое мир живых организмов с безжизненным органическим веществом.

Правильным является вариант ответа: 2) клетка.

Задание 17.5 (выберите варианты согласно тексту задания).

Установите соответствие между особенностями атома углерода и выте­кающими из них свойствами органических молекул:

1. Способность атомов углерода связываться друг с другом различными способами.

2. Образование лабильных, относительно непрочных связей с кислоро­дом, азотом, серой, фосфором.

3. Способность образовывать высокомолекулярные соединения.

Варианты ответа:

A. Образование функциональных групп, обусловливающих химическую активность органических молекул.

Б. Высокая прочность связей в органических молекулах, приводящая к малой химической активности.

B. Образование надмолекулярных структур, которые определяют функ­ циональную активность биополимеров.

Г. Многообразие органических молекул.

Обоснование ответа. Способность атомов углерода связываться друг с другом различными способами обусловливает многообразие органических веществ (1 — Г). Образование лабильных, относительно непрочных связей с кислородом, азотом, серой, фосфором приводит к образованию функциональ­ных групп, обусловливающих химическую активность органических моле­кул (2 — А). Способность образовывать высокомолекулярные соединения приводит к образованию надмолекулярных структур, которые определяют функциональную активность биополимеров (3 — В).

Правильным является соответствие: 1 — Г; 2 — А; 3 — В.

Задание 17.6 (выберите один вариант ответа).

Способность воды растворять ионные вещества и таким образом обеспе­чивать жизнедеятельность клетки обусловлена тем, что ...

1. Атомы в молекулах воды соединены ионной связью.

2. Молекулы воды сильно полярны.

3. Молекулы воды содержат кислород.

4. Вода всегда содержит ионы.

Обоснование ответа. Структура молекулы воды такова, что оба атома водорода располагаются по одну сторону от более крупного атома кислорода, что приводит к сильной электрической поляризации молекулы воды: «плю­сы» и «минусы» в молекуле смещены друг относительно друга. Это позволя­ет воде быть очень хорошим растворителем. Электрические диполи молекул воды как бы разрывают молекулы других веществ, и ионы растворенного вещества легко перемещаются в растворе.

Правильным является вариант ответа: 2) молекулы воды сильно полярны.

Задание 17.7 (выберите один вариант ответа).

Ферментативный процесс, посредством которого на молекуле ДНК обра­зуется молекула РНК, комплементарная небольшому участку одной из по-линуклеотидных цепей ДНК, называется ...

Варианты ответа:

1. Транскрипция. 2. Трансляция.

3. Репарация. 4. Редупликация.

Обоснование ответа. В соответствии с основным постулатом молекуляр­ной биологии сначала в ядре формируется матричная (или информацион­ная) РНК (мРНК), которая копирует генетическую информацию, заложен­ную в ДНК. Этот процесс называется транскрипцией.

Правильным является вариант ответа: 1) транскрипция.

Задание 17.8 (выберите один вариант ответа).

Процесс, посредством которого происходит сборка полипептидной цепи, называется ...

Варианты ответа:

1. Трансляция. 2. Транскрипция.

3. Редупликация. 4. Репарация.

Обоснование ответа. После того как произошла транскрипция и в ядре сформировалась мРНК, последняя выходит из ядра в цитоплазму и встреча­ется с белковыми структурами — рибосомами, которые начинают двигаться гуськом вдоль цепи мРНК. Одновременно к рибосомам доставляются детали белков — аминокислоты. Процесс синтеза белка на рибосомах называется трансляцией.

Правильным является вариант ответа: 1) трансляция.

Задание 17.9 (выберите один вариант ответа).

В процессе биохимической реакции, называемой транскрипция, образу­ется химическое соединение ...

Варианты ответа:

1.иРНК. 2. Белок.

3. ДНК. 4. Полисахарид.

Обоснование ответа. В соответствии с основным постулатом молекуляр­ной биологии, в ядре формируется матричная (или информационная) РНК (мРНК или иРНК), которая копирует генетическую информацию, заложен­ную в ДНК. Этот процесс называется транскрипцией.

Правильным является вариант ответа: 1) иРНК.

Задание 17.10 (выберите один вариант ответа).

Нуклеиновая кислота, которая перемещает аминокислоты из цитоплаз­мы в рибосому, — это ...

.,

Варианты ответа:

1. тРНК. 2. иРНК.

3. ДНК. 4. рРНК.

Обоснование ответа. Выйдя из ядра в цитоплазму, достаточно длинные цепи мРНК встречаются с белковыми структурами — рибосомами, которые начинают двигаться гуськом вдоль цепи мРНК. Одновременно к рибосомам доставляются детали белков — аминокислоты. Этим занимаются различные транспортные РНК (тРНК).

Правильным является вариант ответа: 1) тРНК.