2.7. Биосферный уровень организации материи

Зарождение живой материи. Основополагающие жизненные системы. Хиральность молекул живых организмов. Носитель ге­нетической информации. Нуклеиновые кислоты. Состав и структура молекул ДНК и РНК. Принцип комплементарности Геном организма. Свойства генетического кода. Репликация ДНК. Генетические свойства организма. Структура и свойства белков. Био­синтез белков. Строение и разновидности клеток. Прокариоты и эукариоты. Деление клеток. Современное представление о происхождении жизни. Химическая эволюция. Органогены. Биохими­ческая стадия развития жизни. Эволюция организмов. Многооб­разие форм жизни. Зарождение эволюционной идеи. Идея эволюции Ламарка. История возникновения эволюционной идеи Дарвина. Основные факторы эволюции. Наследственность. Опыты Менделя. Искусственный и естественный отбор. Целенаправлен­ное поведение и естественный отбор. Тонкая подстройка Вселенной. Антропный принцип. Геологические эры и эволюция жизни. Разновидности живых организмов. Особенности растительного и животного мира. Адаптация живых организмов. Взаимозависимость живых организмов. Человек — феномен природы. Физиологические особенности человека. Мозг человека — материальный носитель разума. Психология человека. Социологические аспекты. Эстетическое восприятие и красота природы. Жизнеобеспечение человека. Перспективы увеличения продовольственных ресурсов. Средства сохранения здоровья. Продление жизни организма. Механизм старения и продолжительность жизни. Поиск средств против старения. Формирование ноосферы.

Темы для обсуждения

1. Естественно-научное представление о зарождении живой материи.

2. Молекулярно-генетический уровень развития материи.

3. Система воспроизведения материальных основ жизни.

4. Структура и синтез белков.

5. Клетки живых организмов.

6. Гипотезы происхождения жизни.

7. Предпосылки эволюционной идеи.

8. Целесообразность и естественный отбор.

9. Опыты Менделя и современное понимание наследственности.

10. Основные положения теории эволюции.

11. Многообразие форм жизни.

12. Эволюция живых организмов.

13. Особенности растительного и животного мира.

14. Живые организмы и биосфера.

15. Человек — феномен природы.

16. Материальный носитель разума человека.

17. Психология человека.

18. Формирование ноосферы.

Контрольные вопросы

1. Что означает биосферный уровень организации материи?

2. С развитием каких жизненных систем произошел переход от неживой к живой материи?

3. Какова роль системы обмена веществ в зарождении живой материи.

4. Какую функцию выполняет система воспроизведения материальных основ жизни?

5. Что означает хиральность молекулы живых организмов?

6. Для каких молекул характерен рацемат?

7. Назовите основные разновидности нуклеиновых кислот.

8. Каков состав молекулы ДНК?

9. Какие азотистые основания входят в состав ДНК?

10. В чем различие молекул РНК и ДНК?

11. Какова структура молекулы ДНК?

12. В чем состоит сущность принципа комплементарности?

13. Сколько нуклеотидных пар содержит геном человека?

14. Как образуется генетический код?

15. Назовите основные свойства генетического кода.

16. Что такое репликация ДНК?

17. Какими генетическими свойствами обладает живой организм?

18. Какова структура белков?

19. Как происходит биосинтез белков?

20. Назовите основные функции белков.

21. Из каких основных частей состоит клетка?

22. Как происходит деление клеток?

23. Чем отличаются прокариоты от эукариот?

24. Каково современное представление о происхождении жизни?

25. Что такое химическая эволюция?

26. Какие химические элементы называются органогенами?

27. Какие структурные элементы появились к концу биохимической стадии развития жизни?

28. Какова роль фотосинтеза в развитии жизни?

29. Охарактеризуйте кратко предпосылки эволюционной идеи.

30. Что такое жизнь?

31. В чем заключается идея эволюции Ламарка?

32. Какова история возникновения эволюционной идеи Дарвина?

33. Назовите основные факторы эволюции по Дарвину.

34. Какой вывод следует из опытов Менделя?

35. В чем заключается естественный отбор?

36. Что такое искусственный отбор?

37. Какова взаимосвязь целенаправленных действий и естественного отбора?

38. Что такое тонкая подстройка Вселенной?

39. Дайте краткую характеристику эволюции жизни в разные геологические эры.

40. Кто создал учение о происхождении культурных растений?

41. Назовите основные разновидности живых организмов.

42. Каковы основные различия между животными и растениями?

43. Кто впервые предложил классификацию живых организмов?

44. Приведите примеры некоторых растений и животных с необычными свойствами.

45. Назовите основные типы адаптации.

46. Что такое биоценоз?

47. В чем проявляется взаимозависимость живых организмов?

48. Охарактеризуйте какую-либо экосистему.

49. В чем заключаются физиологические особенности человека?

50. Кто создал учение о высшей нервной деятельности?

51. Каковы основные свойства мозга человека?

52. Существуют ли возрастные ограничения в развитии человека?

53. Что является предметом изучения психологии?

54. В чем заключаются социологические аспекты жизни человека?

55. Что означает поступательное развитие общества по мнению Гегеля?

56. Какова природа эстетического восприятия человека?

57. Охарактеризуйте кратко проблему роста населения и обеспечения продовольствием.

58. Назовите основные способы увеличения продовольственных ресурсов.

59. Как можно повысить плодородие почвы?

60. Что означает фиксация азота?

61. Какова роль белков в питании?

62. Что дает фотосинтез для обеспечения жизнедеятельности организмов?

63. Какова специфика современных средств сохранения здоровья?

64. От каких факторов зависит продолжительность жизни организмов?

65. В чем проявляется энтропийный характер старения?

66. Каков механизм старения организмов?

67. Как зависит продолжительность жизни от интенсивности обмена веществ?

68. Приведите цифры, характеризующие продолжительность жизни некоторых животных.

69. Охарактеризуйте основные средства продления жизни организма.

70. Что такое ноосфера?

71. При каком условии возможно формирование ноосферы?

72. Является ли стихийным изменение биосферы?

73. Какова роль управления в формировании ноосферы?

74. В чем заключается специфика современного этапа преобразования биосферы?

75. Назовите основные положения трансформации биосферы в ноосферу.

Тесты

1. Основополагающие жизненные системы включают:

а) только системы обмена веществ;

б) системы обмена веществ и воспроизведения материальных основ жизни

в) только системы воспроизведения материальных основ жизни;

г) системы жизнеобеспечения.

2. 75—85 % массы клетки составляет:

а) вода;

б) углеводы;

в) белки;

г) жиры.

3. Хранение и передачу наследственной информации обеспечивают:

а) белки;

б) углеводы;

в) нуклеиновые кислоты;

г) фосфорные кислоты.

4. Формирование двухцепочной молекулы ДНК подчиняются принципу:

а) соответствия;

б) тождественности;

в) причинности;

г) комплементарности.

5. Определенное сочетание нуклеотидов, несущих информацию о структуре белка, и последовательность их расположения в молекуле ДНК образуют:

а) генетический код;

б) геном;

в) генотип;

г) кодон.

6. Репликация молекулы ДНК означает:

а) только разрыв старых водородных связей;

б) разрыв старых и образования новых водородных связей;

в) изменение структуры молекулы ДНК;

г) образование двух разных молекул ДНК.

7. Точное копирование генетической информации, заключенной в молекуле ДНК, и передачу ее по наследству обеспечивает:

а) принцип комплементарности;

б) геном;

в) кодон;

г) репликация.

8. Отрасль естествознания, основная задача которой заключается в конструировании новых, не существующих в природе сочетаний генов, называется:

а) молекулярной биологией;

б) генетикой;

в) генной технологией;

г) микробиологией.

9. Важнейшее свойство генетического кода (код един для всего живого на Земле) вместе со сходством аминокислотного свойства всех белков:

а) свидетельствует о биохимическом единстве жизни;

б) отражает происхождение жизни от разных предков;

в) характеризует индивидуальность живых организмов;

г) свидетельствует о разной природе живых организмов.

10. Высокомолекулярные органические соединения, построенные из остатков 20 аминокислот представляют собой:

а) углеводы;

б) белки;

в) жиры;

г) нуклеотиды.

11. По процентному содержанию веществ в клетке белки занимают место:

а) первое;

б) третье;

в) второе;

г) пятое.

12. Белок входит в состав гемоглобина, который:

а) снабжает клетки диоксидом углерода;

б) выполняет защитную функцию;

в) обеспечивает ткани энергией;

г) снабжает клетки кислородом.

13. Основа строения и жизнедеятельности всех животных и растений, элементарная живая система — это:

а) клетка;

б) молекула ДНК;

в) белки;

г) ферменты.

14. Термин «клетка» впервые предложил:

а) Дж. Самнер;

б) Р. Гук;

в) М. Шлейден;

г) Т. Шванн.

15. Структурные элементы ядра клетки, содержащие ДНК, называются:

а) белками;

б) пластидами;

в) хромосомам

г) цитоплазмой.

16. Соматическая клетка организма человека имеет следующее число пар хромосом:

а) 24;

6) 20;

в) 23;

г) 10.

17. Все прокариоты обладают структурой:

а) многоклеточной;

б) с оформленным клеточным ядром;

в) с молекулами ДНК, окруженными ядерными мембранами;

г) одноклеточной с неоформленным ядром.

18. Способ деления ядерных клеток, обеспечивающий тождественное распределение генетического материала между дочерними клетками, носит название:

а) митоз;

б) репликация;

в) размножение;

г) рост.

19. Предполагается, что первичная атмосфера Земли содержала:

а) кислород и диоксид углерода;

б) метан, аммиак, пары воды и водород;

в) водород и гелий;

г) водород и кислород.

20. К основным химическим элементам, из которых состоит все живое, (они называются органогенами) относятся:

а) водород и гелий;

б) кислород и кремний;

в) кислород, углерод, водород и азот;

г) азот и гелий.

21. В живой клетке содержится около (%):

	Кислород	Углерод	Водород	Азот
а)	60		40
6)	70	_	30	_
в)	30		50	20
г)	70	17	10	3

22. Для построения любого живого организма достаточно сравнительно немного несложных мономеров, число которых со­ставляет:

а) 29;

б) 20;

в) 5;

г) 23.

23. В процессе развития жизни на Земле:

а) сначала появился кислород;

б) свободный кислород появился позже углерода;

в) сначала кислород способствовал синтезу биополимеров;

г) свободный кислород появился раньше углерода.

24. К концу биохимической стадии развития жизни появились:

а) многоклеточные организмы;

б) эукариоты;

в) мембраны

г) все структурные элементы клетки.

25. С появлением эукариот наметился выбор растительного или животного образа жизни, основное различие которых заключается в:

а) строении клеток;

б) структуре молекул ДНК;

в) обмене веществ;

г) способе питания и связи с важнейшим для всего живого процессом — фотосинтезом.

26. Основным фактором эволюции жизни на Земле французский естествоиспытатель Ж. Ламарк считал:

а) упражнения одних органов и пассивность других; стремление к совершенству;

б) целесообразность;

в) осмысленность действий;

г) естественный отбор.

27. На Земле время от времени происходят гигантские катастрофы, уничтожающие целые материки, а вместе с ними и всех их обитателей — эту гипотезу о катастрофах предложил:

а) Ж. Бюффон;

б) Ж. Кювье;

в) Ч. Лайель;

г) Т. Мальтус.

28. Наследственность не имеет промежуточного характера — признаки передаются дискретными частицами — к такому выводу пришел:

а) Ч. Дарвин;

б) Р.Оуэн;

в) Г. Мендель;

г) Ж. Бюффон.

29. Появление у потомков признаков более или менее отдаленных предков называется:

а) мутацией;

б) изменчивостью;

в) наследственностью;

г) атавизмом.

30. Возникающие естественно или вызываемые искусственно изменения наследственных свойств организма называются:

а) мутацией;

б) атавизмом;

в) изменчивостью;

г) адаптацией.

31. Основой изменчивости в живой природе является:

а) атавизм;

б) мутация;

в) естественный отбор;

г) адаптация.

32. Процесс выживания и воспроизведения организмов, наиболее приспособленных к условиям среды, и гибели в ходе эволюции неприспособленных называется:

а) изменчивостью;

б) мутацией;

в) естественным отбором;

г) адаптацией.

33. Согласно Ч. Дарвину, основными факторами эволюции являются:

а) преимущественно мутации;

б) только изменчивость и мутации;

в) в основном естественный отбор и наследственность;

г) изменчивость, наследственность и естественный отбор.

34. При относительно небольшом изменении фундаментальных постоянных невозможно было бы образование объектов Вселенной и жизни на Земле — это формулировка:

а) принципа тонкой подстройки Вселенной;

б) антропного принципа;

в) принципа развития Вселенной;

г) принципа развития жизни.

35. Тонкая подстройка Вселенной, природные адаптации, которые не подчиняются естественному отбору, и антропный принцип — все это:

а) свидетельствует о возможности возникновения жизни благодаря случайным процессам;

б) подтверждает невозможность образования структуры Вселенной и возникновения жизни благодаря только случайным совпадениям;

в) подтверждает эволюцию жизни;

г) объясняет эволюцию Вселенной.

36. Наука об ископаемых организмах называется:

а) зоологией;

б) геологией;

в) палеонтологией;

г) ботаникой.

37. Первые следы органических останков растительности обнаружены в древних отложениях докембрийского периода, сформировавшихся;

а) миллионы лет назад;

б) тысячи лет назад;

в) сотни миллионов лет назад;

г) 3,5—4 млрд лет назад.

38. Следы жизнедеятельности животных появились:

а) 2 млрд лет назад;

б) одновременно с растительностью;

в) миллионы лет назад;

г) одновременно с формированием структуры Земли.

39. Становление и развитие человека связывают с:

а) юрским периодом;

б) антропогенным;

в) девонским периодом;

г) палеогеном.

40. Селекция растений поставлена на естественно-научную основу благодаря трудам:

а) шведского естествоиспытателя К. Линнея;

б) австрийского ученого Г. Менделя;

в) российского ученого Н.И. Вавилова;

г) российского ученого К.А. Тимирязева.

41. Первую классификацию растений и животных осуществил:

а) Г. Мендель;

б) Н.И. Вавилов;

в) Ч. Дарвин;

г) К. Линней.

42. Закономерности взаимоотношений живых существ с окружающей средой изучает:

а) экология;

б) естествознание;

в) зоология;

г) биология.

43. Стремление птиц обитать в одних и тех же климатических условиях приводит к:

а) необходимости приспосабливаться;

б) миграции;

в) структурной адаптации;

г) физиологической адаптации.

44. Голод, несчастные случаи, стихийные бедствия, болезни, уничтожение одних видов другими — все это вместе взятое называется:

а) нарушением экологического равновесия;

б) экологической катастрофой;

в) сопротивлением среды;

г) природной катастрофой.

45. Группа организмов, относящихся к одному виду, длительно занимающая определенное пространство и воспроизводящая себя в течение большого числа поколений, называется:

а) биоценозом;

б) экосистемой;

в) биотой;

г) популяцией.

46. Совокупность растительных и животных организмов, населяющих данный участок среды обитания, называется:

а) экосистемой;

б) биоценозом;

в) биотой;

г) популяцией.

47. Устойчивая природная система, в которой происходит круговорот веществ между живыми и неживыми ее частями, называется:

а) экосистемой;

б) биоценозом;

в) биотой;

г) биогеоценозом.

48. Жизнедеятельность целостного организма и его отдельных частей — клеток, органов, функциональных систем — изучает:

а) зоология;

б) психология;

в) физиология;

г) естествознание.

49. Число нейронов в мозге человека:

а) ≈ 10³;

б) не превышает 10⁸;

в) ≈ 10⁸;

г) > 10¹⁰.

50. Генетический потенциал человека:

а) ограничен жесткими возрастными рамками;

б) не ограничен временем;

в) ограничен в раннем возрасте;

г) ограничен только в зрелом возрасте.

51. Система регуляторов поведения в сложной среде, возникшая в ходе биологической эволюции, называется:

а) нервной системой;

б) психикой;

в) ансамблем нейронов;

г) структурным ансамблем мозга.

52. Проблемы взаимоотношений личности и общества, а также закономерности массового поведения людей изучает:

а) психология;

б) философия;

в) экономика;

г) социология.

53. Свобода в поведении человека равносильна свободе камня, приведенного в движение по законам механики и «воображающего», что он движется «по собственному желанию», — так считал:

а) Ж. Кондорсэ;

б) Г. Гегель;

в) Ж. Пуанкаре;

г) Б. Спиноза.

54. «Способность человека к совершенствованию действительно безгранична, рано или поздно настанет момент, когда Солнце будет освещать Землю, населенную только свободными людьми», — так писал:

а) Ж. Пуанкаре;

б) Ж.Кондорсэ;

в) Б. Спиноза;

г) Г. Гегель.

55. Люди творят историю не по собственному произволу, а по необходимости; в истории господствует закономерность и порядок, — так считал:

а) Г. Гегель;

б) Б. Спиноза;

в) Ж. Кондорсэ;

г) Ж. Пуанкаре.

56. Множество категорий: удовольствие, наслаждение, очарование, восторг, упоение и т.п. — выражает:

а) психика человека;

б) эстетичное сознание;

в) подсознание;

г) интуиция.

57. По оценке экспертов ООН, к 2050 г. численность населения земного шара составит:

а) = 8 млрд;

б) > 15 млрд;

в) > 10 млрд;

г) > 20 млрд.

58. Урожайность культурных растений, выращенных с применением минеральных удобрений, повышается в среднем на:

а) 1/5;

6) 1/6;

в) 1/4;

г) 1/3.

59. Распространение природной способности фиксировать азот на многие культурные растения сделает их:

а) самоудобряющимися;

б) быстрорастущими;

в) морозоустойчивыми;

г) неподверженными заболеваниям.

60. Ежедневная норма потребления белков на килограмм массы тела взрослого человека составляет (г):

а) 10;

б) до 1;

в) до 20;

г) более 5.

61. Естественный процесс, посредством которого зеленые растения, водоросли и т. п. используют солнечную энергию для стимулирования химических реакций превращения диоксида углерода и воды в органические соединения с одновременным выделением молекулярного кислорода, называется:

а) биосинтезом;

б) фотокатализом;

в) фотосинтезом;

г) ростом растений, водорослей и т.п.

62. Противодействует заболеванию организма и вторжению в него посторонних веществ, а также служит для биосинтеза антител:

а) гормональная система;

б) нервная система;

в) эндокринная система;

г) иммунная система.

63. Средняя продолжительность жизни человека в развитых странах (лет):

а) ≈70;

б) ≈ 60;

в) ≈ 80;

г) ≈ 65.

64. Повышенное содержание активных форм кислорода приводит к:

а) ускорению биосинтеза;

б) разрушению клеток;

в) росту организма;

г) увеличению продолжительности жизни

65. По оценкам специалистов, в настоящее время на земном шаре в возрасте свыше ста лет (чел.):

а) 1 млн;

б) 5 млн;

в) =100 000;

г) = 10 000.

66. «Научная работа человечества есть природный процесс, сопровождаемый переходом биосферы в новое, более упорядоченное состояние — ноосферу», — так считал:

а) Э. Зюсс;

б) Н.И. Вавилов;

в) В.И. Вернадский;

г) К.А. Тимирязев.

Ответы к тестам

1. б); 2. а); 3. в); 4. г); 5. а); 6. б); 7. г); 8. в); 9. а); 10. б); 11. в); ' 12. г); 13. а); 14. б); 15. в); 16. в); 17. г); 18. а); 19. б); 20. в); 21. г); 22. а); 23. б); 24. в); 25. г); 26. а); 27. б); 28. в); 29. г); 30. а); 31. б); , 32. в); 33. г); 34. а); 35. б); 36. в); 37. г); 38. а); 39. б); 40. в); 41. г); j 42. а); 43. б); 44. в); 45. г); 46. б); 47. а); 48. в); 49. г); 50. а); 51. б); j 52. г); 53. г); 54. б); 55. а); 56. б); 57. в); 58. г); 59. а); 60. б); 61. в);.62. г); 63. а); 64. б); 65. в); 66. в).