III. Химия

Атомы химических элементов в химреакциях…не меняются

Принцип построения периодической системы элементов заключается в выделении…определенных периодов и групп элементов

С современной точки зрения принято считать, что системообразующим фактором периодической системы элементов Менделеева выступает…электрический заряд атома

Системообразующим фактором периодической системы элементов Менделеева, с точки зрения самого Менделеева, выступает…масса атома

Периодически изменяющиеся свойства химических элементов определяется…Электронным строением атомов

Изучение положения химического равновесия и факторов, влияющих на него, позволяет выбрать оптимальные…условия проведения обратимого процесса

Особенностью катализаторов является …способность изменить состояние химического равновесия

Снижение энергетического барьера химреакции возможно путем…добавлением катализатора

Для увеличения скорости реакции получения жидкой воды из газообразных водорода и кислорода следует… увеличить концентрацию кислорода

Укажите историческую последовательность появления научного химического знания - Учение о составе - структурная химия - учение о химических процессах - эволюционная химия )

Невозможность самопроизвольного загорания древесины обьясняется…высокой энергией активации реакции

ХИМИЯ

ИСТОРИЯ ХИМИИ

Уровни развития химического знания:

1) учение о составе,

2) учение о структуре,

3) учение о закономерностях химических процессов (химическая кинетика),

4) эволюционная химия.

Теоретические основы атомно-молекулярного учения - М.В. Ломоносовым.

Закон кратных отношений - Дж. Дальтон.

Учение о периодичности свойств химических элементов и их соединений - Д.И. Менделеев.

Физический смысл периодического закона Д.И. Менделеева был вскрыт при создании современной теории строения атома.

Систематизация элементов по периодам периодической системы связана с числом энергетических уровней, по которым распределены электроны.

Систематизация элементов по подгруппам периодической системы связана с электронным строением атомов.

Теоретической основой современной неклассической химии является квантовая механика.

Основатель структурной химии Бутлеров.

Практическое значение теории Бутлерова в развитии органического синтеза.

Органическая химия изучает строение, состав и свойства (только) биополимеров.

Основоположником системного подхода в химии является Д.И. Менделеев

Эволюционная химия изучает самоорганизацию и саморазвитие химических систем.

Теоретической основой эволюционной химии является теория саморазвития открытых каталитических систем А.П.Руденко.

ВЕЩЕСТВО, МОЛЕКУЛА, АТОМ

Вещество - система, состоящая из большой совокупности атомов или молекул одного вида.

Молекула - это наименьшая структурная единица вещества молекулярного строения, характеризуется числом атомов разных сортов и их взаимным расположением, молекулы НЕ сохраняются в химических превращениях.

Молекулы полимера отличаются большой величиной молекулярной массы, т.е. большим числом атомов, из которых они состоят.

Элемент - вещество, состоящее из атомов одного вида.

Атом

1) наименьшая структурная единица элемента, сохраняющая его химические свойства,

2) структурная единица вещества, сохраняющаяся в химических превращениях (сохраняет свою индивидуальность в ходе реакций).

Электронное строение атома определяет свойства химического элемента (индивидуальность).

Заряд ядра атома (т.е. число протонов ядра) определяет электронное строение атома и т.о. индивидуальность химического элемента.

Изотопы - разновидности атомов одного химического элемента, имеющие одинаковый заряд ядра, но разные массовые числа (различные числа нейтронов ядер, пример: ядро хлора-35 имеет на два нейтрона меньше, чем ядро хлора-37, при одинаковом числе протонов, равном 17 – ти)

ХИМИЧЕСКИЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ

Химические реакции (процессы) - явления, сопровождающиеся превращением одних веществ в другие.

Реакционная способность химических веществ зависит от:

1) их состава,

2) их структуры (структуры реагирующих молекул),

3) влияния внешних факторов

и не зависит от состава ядер атомов и характера связи в нних.

Кинетическим условием состояния равновесия является равенство скоростей прямого и обратного процессов (прямой и обратной реакций).

Принцип Ле Шателье определяет направление смещения равновесия под действием изменения внешних факторов:

1) давления,

2) температуры,

3) концентрации компонентов системы.

Закон действующих масс - зависимость скорости химических реакций от концентрации реагентов.

Увеличение концентрации реагирующих веществ приводит к увеличению скорости химической реакции, поскольку…выше вероятность столкновения частиц реагентов

Пропорциональность скорости химической реакции концентрациям реагирующих веществ связана с…частотой столкновений реагирующих молекул

Правило Вант Гоффа в химической кинетикевыражает влияние температуры на скорость реакции.

Зависимость скорости реакции от температуры выражается уравнением Аррениуса.

Увеличение температуры приводит к значительному увеличению скорости химической реакции, поскольку …растет скорость движения реагирующих молекул и их энергия

Катализатор ускоряет химическую реакцию благодаряснижению энергии активации.

Схема автокаталитического процесса: А + В  С + D

Пример ферментативного катализа : водный раствор пероксида водорода, который продается в аптеках, может храниться длительное время. При обработке же свежей раны быстро протекает реакция разложения с выделением атомарного кислорода. Основной причиной быстрого разложения является ферментативный катализ.

Схема ферментативного процесса: АВ_{(раствор)}  А_{(раствор)} + В_(г)

Химические реакции:

обратимые - протекают как в ту, так и в другую сторону,

необратимые - протекают в одном направлении (практически),

гомогенные - протекают в однородной однофазной системе,

гетерогенные - протекают в неоднородной неоднофазной системе (на границе раздела фаз),

экзотермические - протекают с поглощением тепла,

эндотермические - протекают с выделением тепла.

Процесс испарения воды является обратимым фазовым процессом:

Н₂О_(ж)   Н₂О_(пар). Повышение температуры смещает равновесие в сторону парообразования, на основе чего можно сказать, что процесс испарения является …эндотермическим

Процесс кристаллизации воды является обратимым фазовым процессом:

Н₂О_(ж)   Н₂О_(лед). Понижение температуры смещает равновесие в сторону кристаллизации, на основе чего можно сказать, что процесс является …экзотермическим

Процесс конденсации воды является обратимым фазовым процессом:

Н₂О_(г)   Н₂О_(ж). Понижение температуры смещает равновесие в сторону конденсации, на основе чего можно сказать, что процесс является …экзотермическим

Процесс конденсации воды является экзотермическим обратимым фазовым процессом: Н₂О_(г)   Н₂О_(ж). Для смещения равновесия в сторону процесса конденсации необходимо …повысить давление

IV. Биология, экология, геохимия

Цитология - раздел молекулярной биологии , занимающийся изучением…клеток живых организмов

Цитология - раздел биологии, занимающийся изучением - клеток живых организмов

Анатомия - раздел биологии, изучающий - формы и строением органов, их систем и организма в целом

Междисциплинарная область исследований, возникающая вследствие воздействия научно-технического прогресса на медицину и здравоохранение, имеющая предметом ценностные, этические взаимоотношения врача и пациента, называется…нормативной этикой

Социально-экономическая концепция устойчивого развития по определению ООН фактически означает

компромисс между стремлением человечества к удовлетворению своих потребностей и необходимостью охранения биосферы

ГЕНЕТИКА

Участок одной из цепей ДНК имеет последовательность нуклеотидов ЦГАТ. Установите последовательность нуклеотидов в комплементарном ему участке другой цепи ДНК: гуанин _ цитозин _ тимин _ аденин

Факты, доказывающие существование генов - замена гена приводит к появлению нового признака

Одна из идей в эволюционной химии - естественный отбор химических соединений, необходимых для образования живых систем. Из ста двадцати наиболее распространенных природных аминокислот в состав белков взходит порядка…20

Участок молекулы ДНК имеет последовательностьнуклеотидов ТЦАГ. Определите последовательность нуклеотидов, синтезируемой на нём молекулы и – РНК:Аденин_гуанин_тимин_цитозин

Одна из цепей ДНК имеет последовательность нуклеотидов АГТЦ. По принципу комплементрности найдите последовательность нуклеотидов в другой цепи ДНК:тимин_цитозин_адениен_гуанин

Одна из цепей ДНК имеет последовательность нуклеотидов ЦГТА. По принципу комплементрности найдите последовательность нуклеотидов в другой цепи ДНК:тимин_гуанин_цитозин_аденин

Одна из цепей ДНК имеет последовательность нуклеотидов ТГАЦ. По принципу комплементрности найдите последовательность нуклеотидов в другой цепи ДНК:аденин_цитозин_урацил_гуанин

Выпадение или замена нуклеотидов в ДНК относят к ___________ мутациям - генным

Аллель, который проявляется в фенотипе, как при гомозиготном, так и пригетерозиготном генотипе, называется…доминантным

Аминокислоты живой клетки обладают молекулярной…хиральностью

ЭВОЛЮЦИЯ

Согласно синтетической теории эволюции элементарным эволюционным фактором , поставщиком элементарного эволюционного материала, является -мутационный процесс

Изменения организма под действием факторов внешней среды и не сохраняющиеся в последующих поколениях, являются - фенотипическими

Согласно концепции генобиоза, решающую роль в становлении первых клеточных структур сыграли макромолекулы со свойством – самовоспроизведения

В ходе эволюции жизни на Земле первым возник процесс…самовоспроизведения

Исторически сложившаяся совокупность таксонов растений, растущих на данной территории – это флора

Наиболее острая форма борьбы за существование - внутривидовая

Согласно концепции генобиоза, решающую роль в становлении первых клеточных структур сыграли макромолекулы со свойством - самовоспроизведения

Согласно концепции геохимической эволюции, возникновение мембраны в процессе формирования коацерватов способствовало появлению…клеточной структуры

Наиболее древние представители рода Homo … австралопитеки

Человек разумный относится к стадиальной группе…неоантропов

Согласно концепции биохимической эволюции, возникновение клеточной мембраны способствовало появлению…клеточной структуры

Один из этапов эволюции жизни на Земле связан с переходом от питания органическими веществами первичного бульона у пробиотов к ___________питанию у растений …автотрофному

Возникновение жизни сопровождается…нарушением симметрии

Преобразования, происходящие на надвидовом уровне и приводящие к появлению новых родов, семейств и т.д., называются… макроэволюцией

Химическая эволюция на ранней стадии развития Земли протекала в условиях…атмосферы восстановительного типа и присутствия паров воды

Согласно концепции генобиоза, решающую роль в становлении первых клеточных структур сыграли макромолекулы со свойствами…самовоспроизведения

Элементарная единица микроэволюции… популяция

Впервые примитивные орудия труда начали изготавливать представители - человека умелого

При движущем отборе характерно - возникновение новых генотипов, соответствующих наиболее приспособленным фенотипам

ЭКОЛОГИЯ, БИОСФЕРА

К деструктивному загрязнению окружающей среды относится…разработка карьеров

Вид загрязнения окружающей среды не являющийся деструктивным - прокладка дорог

Озоновые дыры – это - пониженная концентрация озона в верхних слоях атмосферы

Совокупность организмов одного вида, объединенных местом обитания, образует_______ уровень организации живой материи - популяционно-видовой

Одним из биогенных веществ биосферы является - почва

Важнейшим ароморфозом в социальной эволюции человека является - развитие письменности

Установите соответствие между оценкой биоразнообразия и наземной экосистемой: Низкое биоразнообразие_арктическая тундра. Среднее биоразнообразие_широколиственный лес умеренного пояса. Высокое биоразнообразие_тропический лес

Устойчивое развитие подразумевает экологические ограничения, которым подлежит - воспроизведение человека

Участок земной поверхности с однотипными условиями среды, занятый определенным биоценозом, - это…биота

Концентрационная функция живого вещества биосферы проявляется в процессе - накопления железобактериями железа

Экологическими последствиями неолитической революции (8 - 10 тыс. лет до н.э. ) являются - опустынивание обширных территорий и исчезновение крупных млекопитающих

Миграция химических элементов в биосфере осуществляется при непосредственном участии - живых организмов

Концепция коэволюции человека и биосферы предполагает - совместную эволюцию человека и биосферы в интересах обеих сторон

Установите соответствие между термином и его синонимом: Биотоп_местообитание. Биоценоз_сообщество. Биосфера_живая оболочка

Установите соответствие между формой биотических отношений и парой организмо: Паразитизм_вирус гепатита и человек. Хищничество_мышь и кошка. Нейтрализм_лось и ёж

Основной круговорот образующихся в биосфере веществ осуществляется…живыми организмими

Установите соответствие между термином и его синонимом: Биотоп_живая оболочка. Биоценоз_сообщество. Биосфера_местообитание

Установите соответствие между фундаментальной группой организмов экосистемы тундры и примером…Продуценты_бактерии. Консументы первого порядка_олень. Консументы второго порядка_волк

Установите соответствие между типом экологического фактора и его примерами: Биотический_хищничество, нейтрализм. Абиотический_плотность почвы, химический состав почвы. Антропогенный_эрозия почвы, вырубка лесов

Начальным этапом миграции вещества и энергии в биосфере является - передача органического вещества по цепям и сетям питания

БИОЛОГИЯ

ОСОБЕННОСТИ БИОЛОГИЧЕСКОГО УРОВНЯ ОРГАНИЗАЦИИ МАТЕРИИ

Способность образовывать органические вещества из неорганических признак, который ярче выражен у живых организмов, чем у неживых объектов.

Автотрофы - организмы, синтезирующие органические вещества из неорганических за счет энергии Солнца или энергии неорганических соединений.

Гетеротрофы - организмы, питающиеся готовыми органическими веществами

Адаптация - комплекс отношений между организмом и окружающими его факторами живой и неживой природы.

Молекулярная хиральность (киральность) /асимметрия биомолекул (т. е. отсутствие зеркальной симметрии)/ - фундаментальный признак, присущий только живой материи, ее неотьемлемое свойство.

Углерод - главный элементом органического мира.

Свойства атома углерода и их последствия:

1) способность атомов углерода связываться друг с другом различными способами - многообразие органических молекул,

2) образование лабильных относительно непрочных связей с кислородом, азотом, серой, фосфором - химическая активность органических молекул,

3) способность образовывать высокомолекулярные соединения - образование надмолекулярных структур, которые определяют функциональную активность биополимеров.

Свойства воды и их значение для жизни на Земле:

1) высокая теплоемкость - регулятор температуры на земном шаре,

2) высокая теплоемкость - поддержание температурного гомеостаза внутренней среды живого организма,

3) аномальная плотность воды в твердом состоянии (плотность льда ниже плотности жидкой воды) - сохранение различных форм жизни в водоемах,

4) высокая растворяющая способность - условие для протекания процессов жизнедеятельности (обеспечивает процессы передвижения питательных веществ и продуктов обмена),

5) химическая активность - участие в процессах жизнедеятельности.

Структурная иерархия уровней живой материи

(от высшего к низшему)

биосфера биогеоценоз биоценоз вид популяция  организм орган ткань клетка биополимер(белок)  ген.

Популяция

1) самовоспроизводящеесы сообщество организмов одного вида с единой территорией обитания,

2) элементарная эволюционная единицей вида, реально существующая в природе.

Уровень организации живой материи и его характеристика:

1) популяция - элементарная единица эволюции,

2) вид - единица систематики живых существ,

3) клетка - элементарная структурная единица жизни.

Уровень организации живой материи и его элементарная единица:

1) молекулярно-генетический: ген,

2) организменный: особь,

3) популяционно-видовой: популяция.

ТИПЫ соотношений уровней организации:

1) целостность

- согласованное протекание множества биохимических реакций в процессе жизнедеятельности

- поведение и свойства живой системы определяются структурой системы, а не только свойствами ее отдельных элементов

2) открытость

- обмен веществом и энергией

- протекание процессов метаболизма в клетке

3) дискретность

- носителями жизни являются конкретные живые системы

4) иерархичность

- любая живая система состоит из множества элементов (подсистем)

ГЕНЕТИКА

наука о законах наследственности и изменчивости организмов и методах управления ими.

Фенотип – совокупность внешних и внутренних признаков организма.

Генотип – совокупность всех генов организма, локализованных в его хромосомах.

Свойства живого вещества – определяются свойствами молекул белка:

1) первичная структура белка - носитель конкретной биологической информации,

2) надмолекулярная структура белка - определяет специфические биологические функции белковой молекулы.

Генофонд – совокупность генов всех особей популяции (своя у каждой популяции).

Геном - совокупность генов, содержащихся в одинарном наборе хромосом животной или растительной клетки.

МОЛЕКУЛЯРНЫЕ ОСНОВЫ ГЕНЕТИКИ

Ген - единица наследственной информации.

Ген - участок ДНК, содержащий информацию о структуре белка, т.е. о последовательности соединения входящих в его состав аминокислот.

Реальное существование генов доказано тем, что:

1) ген можно выделить из хромосомы и определить его структуру,

2) независимое комбинирование генов при скрещивании,

3) способность гена изменяться (мутировать),

4) замена гена приводит к появлению нового признака.

Генетический код – это единая система «записи»наследственной информации в виде последовательности нуклеотидов свойственная всем живым организмам.

Существование генетического кода связано с тем, что каждой аминокислоте в составе белка соответствует строго определенный триплет нуклеотидов.

Нуклеотиды - азотистые основания в составе молекул нуклеиновых кислот: Т (тимин), А (аденин), Ц (цитозин), Г (гуанин), У(урацил), Р(рибоза).

ТРИПЛЕТУ НУКЛЕОТИДОВ соответствует ОДНА АМИНОКИСЛОТА

Триплеты нуклеотидов составляют основугенетического кода, с их помощью закодирована информация о расположении аминокислот в молекуле белка.

Единицей кода наследственной информации является триплет нуклеотидов молекулы ДНК (кодон).

Кодон = 3 (три) нуклеотида, входящих в состав ДНК или и-РНК, которые кодирует одну аминокислоту.

Триплетность генетического кода: выражается в том, что любая аминокислота кодируется определенной последовательностью из трех нуклеотидов.

ПРИМЕРЫ:

1. молекула ДНК содержит информативный участок из 90 нуклеотидов, который кодирует первичную структуру белка. Число аминокислот, входящих в состав белка, который шифруется этим участком ДНК, равно 30

2. белок состоит из 60 аминокислот. Число нуклеотидов одной полинуклеотидной цепи ДНК, шифрующих последовательность аминокислот в этом белке, равно 180

Вырожденность (избыточность) генетического кода выражается в том, что несколько триплетов не кодирует ни одной из аминокислот.

Универсальность генетического кода - у всех организмов на Земле одни и те же триплеты нуклеотидов кодируют одни и те же аминокислоты.

Модель двойной спирали ДНК предложили - Дж. Уотсон, Ф. Крик – лауреаты Нобелевской премии.

1. ДНК - нуклеиновая кислота, которая хранит наследственную информацию имеет самую большую молекулярную массу и содержит 100 млн. нуклеотидов.

2. р-РНК - нуклеиновая кислота, которая преобразует информацию, записанную в виде последовательности триплетов нуклеотидов, в информацию, представленную последовательностью аминокислот в молекуле белка.

3. и-РНК - нуклеиновая кислота, которая переносит наследственную информацию о первичной структуре белка из ядра в рибосому.

4. т-РНК - нуклеиновая кислота, которая перемещает аминокислоты из цитоплазмы (ядра) в рибосому.

Рибосома - структурный компонент клетки, функцией которого является сборка первичной структуры белка (ферментативный процесс образования полипептидной цепи белка).

1. Трансляция - ферментативный процесс, посредством

2. Репарация - ферментативный процесс, посредством

4. Редупликация - ферментативный процесс, посредством которого на молекуле ДНК образуется молекула РНК, комплементарная небольшому участку одной из полинуклеотидных цепей ДНК

5. Транскрипция - процесс, во время которого путем матричного синтеза считывается информация с молекулы ДНК и образуется химическое соединение, отличное от ДНК.

Молекула ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота):

1. состоит из двух полинуклеотидных цепей,

2. имеет нуклеотиды А, Т, Г, Ц (аденин, тимин, гуанин, цитозин),

3. является хранителем наследственной информации.

Молекула РНК (рибонуклеиновая кислота):

1. состоит из одной полинуклеотидной цепи,

- имеет нуклеотиды Р, У, Ц, Г (рибоза, урацил, цитозин, гуанин),

2. передает наследственную информацию из ядра к рибосоме.

Рибоза, урацил - два химических соединения, имеющиеся в РНК, но отсутствующие в ДНК

ПРИНЦИП КОМПЛЕМЕНТАРНОСТИ:

1) в противостоящих цепях (спиралях) ДНК нуклеотиды располагаютс фиксированными парами:

Т (тимин) – А (аденин), Ц (цитозин) – Г (гуанин).

2) в участках цепи молекулы и-РНК противостоящем участке цепи спирали ДНК нуклеотиды располагаются парами:

и-РНК ДНК

У (урацил) - А (аденин)

А (аденин) - Т (тимин)

Ц (цитозин) - Г (гуанин)

Г (гуанин) - Ц (цитозин)

1) комплементарность первичной и вторичной цепей ДНК - обеспечивает хранение и передачу наследственной информации;

2) комплементарность молекулы и-РНК участку цепи ДНК обеспечивает считывание наследственной информации.

ПРИМЕРЫ:

- участок молекулы ДНК имеет последовательность нуклеотидов: АТГЦЦА. Синтезируемая на нем молекула и-РНК должна иметь следующую последовательность нуклеотидов: УАЦГГУ

- триплету нуклеотидов ГЦА молекулы ДНК комплементарен следующий триплет молекулы и-РНК:ЦГУ

Алели - разные формы одного и того же гена.

Высказывание: «Рецессивный аллель влияет на фенотип, только если генотип гомозиготен» означает

генотип содержит два рецессивных аллеля, обуславливающих данный признак.

Организм с одинаковыми аллелями одного гена называется гомозиготным

При развитии зиготы пол человека предопределяется соотношением числа X и Y – половых хромосом

Организм, полученный в результате скрещивания родительских форм отличающихся друг от друга по генотипу, называется гибридным.

Дигибридное скрещивание организмов - скрещивание организмов, отличающихся по двум признакам ( имеющих аллели одного гена).

Согласно законам Г. Менделя для гибридов второго поколения –

- полученных при моногибридном скрещивании, характерно расщепление признаков по фенотипу в соотношении 3:1

- полученных при дигибридном скрещивании, характерно расщепление признаков по фенотипу в соотношении 9:3:3:1

ЭВОЛЮЦИЯ и ЕСТЕСТВЕННЫЙ ОТБОР

Атрибуты понятия «эволюция»:

1) самопроизвольность,

2) необратимость,

3) направленность.

Факторы эволюции

1) наследственная изменчивость,

2) изоляция,

3) естественный отбор.

Наследственность – сохраняет генетическую однородность особей одного вида.

Естественный отбор действует на уровне генотипа

Типы изменьчивости6

1) модификационная (НЕ наследуется),

2) мутационная (наследуется).

Мутационная изменьчивость – изменение генотипа на уровне наследственной информации.

Причина мутационной изменьчивости – воздействие на молекулы ДНК и РНК (облучение, химические, случайные изменения и т.п.).

Модификационная изменьчивость ведет к различию по фенотипу у особей с одинаковым генотипом.

Причина модификационной изменчивости признаков – изменение условий среды.

Ненаследственная (модификационная) изменчивость:

1) не наследуется,

2) кратковременна,

3) групповой характер изменений,

4) изменения носят приспособительный характер,

5) степень выраженности изменений в фенотипе зависит от силы и продолжительности действия факторов, их вызывающих,

Наследственная изменчивость:

1) необратима.

2) сопровождается изменением генотипа,

3) появление новых признаков определяется изменением генотипа

Свойства мутаций:

1) возникают внезапно, скачкообразно,

2) связаны с изменением генотипа,

3) случайны, ненаправлены,

4) наследственны,

5) являются материалом для естественного отбора.

Популяционная генетика изучает:

1) генетическое строение популяций,

2) динамику генетического состава популяций,

3) факторы, влияющие на изменение генотипов.

Три формы естественного отбора:

1) дизруптивный,

2) движущий,

3) стабилизирующий.

Движущий (направленный) отбор - форма естественного отбора, которая расчленяет ранее единую популяцию на две и более разныз популяций и ведет к образованию новых видов в условиях изоляции популяций.

Стабилизирующий отбор - форма естественного отбора, при которой в популяции становится преобладающим оптимальный для конкретных условий фенотип (благодаря ей число глаз и количество пальцев на конечностях позвоночных остается в течении длительного времени постоянным).

Компоненты механизма эволюции по Дарвину:

1) изменчивость,

2) естественный отбор,

3) наследственность.

Сальтационизм, в отличие от дарвинизма, исходит из того, что:

1) эволюция происходит скачкообразно,

2) новые виды образуются вне действия естественного отбора,

3) микро - и макроэволюции – качественно различные, не связанные друг с другом процессы

Микроэволюция:

1) основным эволюционным фактором является естественный отбор,

2) эволюционные изменения происходят в генофондах популяций,

3) эволюционные изменения происходят за сравнительно небольшой исторический период времени,

4) доступна для непосредственного наблюдения,

5) приводит к образованию новых видов,

6) эволюционным материалом являются незначительные наследственные изменения.

Изоляция - фактор микроэволюции, который обязательно приводит к нарушению свободы скрещивания и генетической разобщенности организмов одного вида.

Популяционные волны - фактор микроэволюции, который заключается в периодических изменениях количества особей в популяции под воздействием внешних условий.

Макроэволюция:

1) изучает эволюцию системы популяций,

2) ведет к образованию новых классов, отрядов,

3) основным эволюционным фактором является естественный отбор,

4) происходит на протяжении длительного исторического периода,

5) недоступна для непосредственного наблюдения,

6) имеет направленный характер.

Синтетическая теория эволюции:

1) основным движущим фактором эволюции является естественный отбор,

2) другие факторы: мутационный процесс, популяционные волны, изоляция,

3) в эволюции имеет место случайность, поскольку мутационная изменчивость носит случайный характер,

4) наименьшая структурная единица эволюции живого - популяция,

5) эволюция необратима.

Синтетическая теория эволюции структурно состоит из теорий микро- и макроэволюции, она возникла как синтез теории эволюции Ч. Дарвина и генетики.

Эволюция биосферы прошла последовательно (с точки зрения синергетики) через три фундаментальные точки бифуркации:

1) появление живого из неживого,

2) появление разума,

3) зарождение техногенной цивилизации.

(Другие точки бифуркации, лежащие между появлением живого и появлением разума – это появление гетеротрофов, зарождение эукариотов, возникновение развитой нервной системы).

Биологическая наука – соответствующий метод исследования эволюции

1) Палеонтология - сопоставление растительного и животного мира с развитием континентов, восстановление рядов ископаемых форм, отражающих ход филогенеза, выявление ископаемых промежуточных форм, установление последовательности переходных форм.

2) Биогеография - установление связи между своеобразием флоры, фауны и геологической историей территорий, сравнение флоры и фауны разных территорий, изучение островных форм.

3) Морфология - изучение рудиментарных органов и атавизмов, установление связи между сходством строения и родством сравниваемых форм.

4) Эмбриология - выявление зародышевого сходства.

5) Генетика - анализ числа и особенностей строения хромосом в группах близких видов.

6) Молекулярная биология - анализ строения нуклеиновых кислот и белков разных видов живых организмов, анализ скорости накопления изменений в информационных молекулах.

7) Экология - изучение роли адаптаций в эволюции на модельных экосистемах.

Метод изучения эволюции - принцип, положенный в основу исследования

1) Морфологический - глубокое внутреннее сходство организмов может показать родство сравниваемых форм.

2) Биогеографический - своеобразие фауны и флоры определяется историей формирования физико-географической оболочки Земли.

3) Эмбриологический - в процессе онтогенеза повторяются многие черты строения предковых форм.

ВОЗНИКНОВЕНИЕ ЖИЗНИ

Основные этапы:

1) абиогенный синтез низкомолекулярных органических соединений из НЕорганических,

2) концентрирование органических соединений и образование биополимеров,

3) возникновение самовоспроизводящихся молекул,

4) формирование коацерватов,

5) возникновение фотосинтеза.

Состав первичной атмосферы Земли в абиогенный период возникновения жизни: водяные пары + углекислый газа + небольшой примесью других газов: Н₂О,CO₂, CO, H₂S, NH₃, CH₄. (отсутствовал кислород).

Происхождение жизни (гипотезы):

1) креационизм (создана богом),

2) стационарное состояние (жизнь существовала всегда),

3) самопроизвольное зарождение (возникает спонтанно в условиях Земли),

4) панспермия (занесена на Землю из космоса),

5) биохимическая эволюция (возникает при закономерном усложнении структуры молекул).

6) генобиоз (подход, основанный на убеждении в первичности макромолекулярной системы со свойствами первичного генетического кода)

70 голобиоз (подход, основанный на идее первичности структур клеточного типа, способных к обмену веществ при участии ферментных белков).

Вплоть до середины XIX единственной концепцией, альтернативной креационизму, была концепция

самопроизвольного зарождения жизни из неживого вещества.

Гипотеза биохимической эволюции А.И.Опарина: зарождение жизни на Земле – это длительный процесс становления живой материи из неживой под воздействием физико-химических факторов (т.о. жизнь на Земле возникла в процессе самоорганизации из неорганических веществ)

Первые организмы, возникшие на Земле, были прокариоты, анаэробы, долгое время существовавшие в водах первичного океана в отсутствии кислорода.

Основной источник энергии для самых примитивных форм жизни на Земле – электрические разряды.

Выходу первых организмов из воды на сушу способствовало появление озонового слоя.

Последовательность эволюционного развития

многоклеточные   моллюски  рыбы   земноводные   пресмыкающиеся   птицы и млекопитающие.

Ароморфоз в истории жизни и сопутствующее ему эволюционным изменение:

1. фотосинтез - автотрофное питание и совершенствование клеточного дыхания.

2. размножение с помощью семян - освоение живыми организмами суши

3. появление эукариот - развитие более совершенного механизма клеточного деления

4. возникновение многоклеточности - дифференциация функций целостного организма (дифференциация функций клеток)

«ЭКОЛОГИЯ»

БИОСФЕРА

Биосфера – охватывает: нижнюю часть атмосферы, гидросферу, верхнюю часть литосферы.

Основные задачи науки о биосфере:

1) изучение структуры биосферы как экологической системы,

2) выяснение основ устойчивости биосферы.

В биосфере постоянно происходит КРУГОВОРОТ ВЕЩЕСТВ и ПРЕВРАЩЕНИЯ ЭНЕРГИИ. Главную роль играют живые организмы.

Признак живого вещества - способность образовывать органику из неживого.

Особенности биогенной миграция атомов:

1) осуществляется быстрее, чем в неживой природе,

2) в ходе миграции элементы взаимодействуют друг с другом, образуя сложные химические соединения,

3) миграция расширяется благодаря расселению и передвижению живых существ,

4) миграция атомов осуществляется в ходе обмена веществ в живых организмах,

5) миграция осуществляется при перемещении биомассы в пищевых цепях,

6, в ходе миграции происходят окислительно-восстановительные реакции, и изменяется валентность химических элементов.

Первичный источником энергии биосферы - солнечная энергия.

Движущей силой потоков вещества и энергии в биосфере является излучение Солнца.

Особенности эволюции биосферы:

1) общее усложнение экосистем и возрастание «суммы жизни»,

2) нарастание биоразнообразия,

3) усложнением биосферы как экологической системы,

4) возникновение биотического круговорота веществ,

5) ускорением биогенной миграции атомов.

В процессе эволюции биосферы периодически меняется видовой состав.

Факторы устойчивости биосферы как единой целостной системы:

1) многообразие живых организмов, входящих в состав биосферы,

2) многосторонние трофические цепи (цепи питания).

Закон пирамиды энергии: с одного трофического уровня (цепи питания) экологической пирамиды на другого переходит в среднем не более 10% энергии.

Потеря энергии при переходах в экосистеме от нижнего трофического уровня к верхнему обусловлена вторым началом термодинамики.

Экосистема – это совокупность организмов и неорганических компонентов окружающей среды, в которой может осуществляться круговорот веществ

Три основных признака экосистемы:

1) в ней происходит полный цикл трансформации вещества, от создания органического вещества до его разложения на неорганические составляющие,

2) экосистема обязательно представляет собой совокупность живых и неживых компонентов,

3) экосистема это относительно устойчивое образование, обусловленное определенной структурой абиотических и биотических компонентов.

Экосистемой не является кукурузное поле

К анабиотическим компонентам экосистемы луга относят влажность почвы и особенности рельефа.

Абиотические факторы среды - температура, влажность, рельеф местности.

Особенность биотического отношения «паразит-хозяин» - паразит приносит вред, но лишь в некоторых случаях приводит к гибели хозяина.

Предел толерантности организма – ПРИМЕР: Некоторые антарктические рыбы еще способны существовать при температуре воды, близкой к точке замерзания, но погибают при температуре, превышающей 6^оC. Разница между этими значениями температур определяет предел толерантности организма.

Организмы, на долю которых приходится основной круговорот химических элементов в биосфере, это - растения.

Среда обитания - комплекс природных тел и явлений, с которыми организм находится в тесной взаимосвязи

Гомеостаз обеспечивает - саморегуляцию функций организма под воздействием факторов среды.

1) Концентрационная функция живого вещества (концентрационная функция биосферы) - накопление и отложение живыми организмами в почвах и гидросфере химических соединений (пример: способности хвощей, осок накапливать кремний).

2) Газовая функция живого вещества - проявляется при поглощении бактериями азота (или выделении и поглощении кислорода и углекислого газа).

3) Транспортная функция живого вещества связанна с минерализацией органических и неорганических веществ и вовлечением их в биологический круговорот.

4) Средообразующая функция живого вещества:

- обусловила преобразование газового состава первичной атмосферы,

- обусловила возникновение почвенного покрова на поверхности суши.

ЧЕЛОВЕК В БИОСФЕРЕ

Представители разных человеческих рас относятся к одному и тому же биологическому виду Человек разумный (Homosapiens) поскольку:

1) имеют один и тот же хромосомный набор,

2) способность к скрещиванию людей разных рас неограничена,

3) организованность в высокоразвитую социальную структуру – человеческое общество.

Процессу становления человека разумного (Homosapiens) присущи особенности эволюционного развития всего органического мира:

1) большая продолжительность,

2) происходит на разных уровнях организации живой материи - от молекулярного до биосферного,

3) прогрессивная направленность развития.

С возникновением человека как социального существа эволюционные факторы постепенно ослабляют свое воздействие, за исключением:

1) мутационного процесса

и

2) стабилизирующего отбора.

Социально-культурная эволюция человека отличается от биологической эволюции поскольку:

1) знания, идеи, технологии распространяются по всей популяции быстрее, чем генетическая информация,

2) и наследуется целенаправленно через обучение.

Современные человекообразные обезьяны:

1) имеют с человеком общего предка, жившего 18-20 млн. лет назад,

2) не умеют управлять каждым пальцем руки, как человек.

Неолитическая революция (итоги):

1) возникновение скотоводства и земледелия;

2) зарождение принципов искусственного отбора;

3) возникновение земледелия;

4) рост численности человечества.

Ее экологические последствия:

1) опустынивание обширных территорий;

2) исчезновение крупных млекопитающих;

3) массовые эпидемии чумы

НООСФЕРА

1) качественно новая форма организованности, возникающая при взаимодействии Природы и общества,

2) состояние биосферы, когда ее развитие происходит целенаправленно, когда Разум имет возможность корректировать развитие биосферы в интересах человека.

В настоящее время утвердилось понимание ноосферы как этапа развития биосферы при разумном регулировании отношений человека и природы.

Вернадский – автор учения о переходе биосферы в ноосферу.

По Вернадскому

1) живое вещество это совокупность всех живых организмов, населяющих нашу планету.

2) биогенное вещество это вещество возникающее при совместном действии организмов и абиогенных процессов.

3) гомеостаз, это способность сохранять состояние при внешних воздействиях - важнейшее отличие живого вещества от костной материи.

Устойчивое развитие ноосферы означает компромисс между стремлением человечества к максимальному удовлетворению своих потребностей и необходимостью сохранения биосферы.

Собственно ЭКОЛОГИЯ

изучает отношения организмов и образуемых ими сообществ между собой и с окружающейсредой.

Экологический фактор - любое условие среды, способное оказывать прямое или косвенное влияние на живой организм.

Закон экологии: «Каждый шаг должен быть под контролем» означает, что ставится проблема рационального природопользования и управления природными экосистемами.

I. Ингредиентное загрязнение окружающей среды – это внесение в окружающую среду веществ, которые количественно или качественно чужды естественным биогеоценозам

II. Параметрическоое загрязнению окружающей среды - шум автомагистралей, реактивных самолетов, излучение станций сотовой связи и т.п.

III. Деструктивное загрязнению окружающей среды - вырубка лесов, исчерпание ресурсов, снижение биоразнообразия и т.п.

Антропогенные факторы ведут к изменениям природной среды под влиянием деятельности человека, отражающимся на функционировании экосистемы.

К антропогенным факторам относятся промышленные загрязнения.

КИСЛОТНЫЕ ДОЖДИ (губят растительность и обитателей внутренних водоемов) – причина: оксид серы (IV) в атмосфере.

ПАРНИКОВЫЙ ЭФФЕКТ (изменение климата, повышение уровня океанов) – причина: увеличение в атмосфере концентраций соединений, поглощающих инфракрасное излучение (парниковые газы: диоксид углерода, оксиды азота, метан)

«ОЗОНОВЫЕ ДЫРЫ» - это cнижение концентрации озона в верхних слоях атмосферы (в стратосфере), способствует развитию рака кожи, катаракты.

Основное значение озонового слоя для живых существ, обитающих на Земле - озон поглощает жесткое (коротковолновое) ультрафиолетовое излучение, отрицательно влияющее на живые организмы.

Основные экологические проблемы гидросферы связаны с загрязнением гидросферы и недостатком пресной воды.

Наиболее тяжелые последствия для биосферы в целом имеет сокращение площадей тропических лесов Южной Америки и Юго-Восточной Азии.

Контрольная: Контрольная по естествознанию