Билеты по биологии за курс 10-11 классов
4) комплекс Гольджи — группа полостей, отграниченных мембраной
от цитоплазмы, заполненных белками, жирами и углеводами, которые либо
используются в процессах жизнедеятельности, либо удаляются из клетки. На мембранах
комплекса осуществляется синтез жиров и углеводов;
5) лизосомы — тельца, заполненные ферментами, ускоряют реакции расщепления белков до
аминокислот, липидов до глицерина и жирных -.кислот, полисахаридов до
моносахаридов. В лизосомах разрушаются отмершие части клетки, целые и клетки.
Клеточные включения — скопления запас- иных питательных веществ: белков, жиров и
углеводов.
Ядро — наиболее важная
часть клетки. Оно покрыто двухмембранной оболочкой с порами, через которые одни
вещества проникают в ядро, а Другие поступают в цитоплазму. Хромосомы — основные структуры ядра, носители наследственной информации о признаках
организма. Она передается в процессе деления материнской клетки дочерним
клеткам, а с половыми клетками — дочерним
организмам. Ядро — место синтеза ДНК. иРНК, рРНК.
ВОПРОС 2.
Формы естественного отбора
В природе естественный отбор, без сомнения,
выступает как единый фактор, действующий в пределах популяций. Однако в
зависимости от изменений условий среды и взаимодействия популяций и видов не
только его направление, но и формы могут меняться. Механизм действия
естественного отбора при этом остается неизменным — выживание и более
эффективное размножение индивидуумов, наиболее приспособленных к конкретным
условиям существования. Выделяют несколько форм отбора: — движущий — стабилизирующий — разрывающий.
Движущая
форма отбора.
Способствует сдвигу среднего значения признаков и
появлению новых форм. Популяции, находящиеся достаточно долго в стабильных, мало меняющихся условиях, достигают высокой
степени приспособленности и могут длительное время пребывать в равновесном
состоянии, не испытывая значительных изменений генотипического
состава. Однако изменение внешних условий может быстро привести к значительным
сдвигам в генотипической структуре популяций.
Огромный запас генотипического разнообразия дает очень широкие возможности для
изменения большинства морфологических, физиологических, биохимических и
поведенческих признаков. Яркий пример, доказывающий существование движущей
формы естественного отбора, — так называемый индустриальный меланизм. Причина возрастания частоты встречаемости
черных бабочек в промышленных районах состоит в том, что на потемневших стволах
деревьев белые бабочки стали легкой добычей птиц, а черные бабочки, наоборот,
стали менее заметными.
Движущая форма естественного отбора приводит к
закреплению новой нормы реакции организма, которая соответствует изменившимся
условиям окружающей среды. Отбор всегда идет по фенотипам, но вместе с
фенотипом отбираются и генотипы, их обусловливающие. Любая адаптация
(приспособление) никогда не бывает абсолютной. Приспособление всегда
относительно в связи с постоянной изменчивостью организмов и условий среды.
Стабилизирующая форма отбора
Стабилизирующая форма отбора направлена на
сохранение установившегося в популяции среднего значения признака.
Приспособленность к определенным условиям среды не означает прекращения
действия отбора в популяции. Поскольку в любой популяции всегда существует
мутационная изменчивость, то постоянно возникают особи с существенно
отклоняющимися от среднего значения, типичного для популяции или вида,
признаками. При стабилизирующем отборе устраняются такие особи. Во время бури
преимущественно гибнут птицы с длинными и короткими крыльями, тогда как птицы
со средним размером крыльев чаще выживают; наибольшая гибель детенышей
млекопитающих наблюдается в семьях, размер которых больше и меньше среднего
значения, поскольку это отражается на условиях кормления и на способности
защищаться от врагов.
Во многих случаях осуществляется отбор организмов
с наибольшей выраженностью гомеостаза
индивидуального развития, что в значительной степени препятствует проявлению в фенотипе мутаций и неблагоприятных
сочетаний аллелей, так же как и вредными воздействиями среды. В результате
стабилизирующего отбора отбираются организмы с
такими генотипами, которые обеспечивают устойчивое развитие признаков, имеющих
среднее значение для данной популяции.
Разрывающий отбор
Отбор, благоприятствующий более чем одному фенотипическому оптимуму и действующий против
промежуточных форм, называется дизруптивным, или
разрывающим. Его можно объяснить на примере появления распогремка — раннецветущего и поздноцветущего. Их
возникновение — результат покосов, осуществляемых в середине
лета, которые уничтожают растения с промежуточными сроками цветения. Вследствие
этого единая популяция разделяется на две не перекрывающиеся субпопуляции.
Гибриды, возникающие между разными формами, не
обладают достаточным сходством с несъедобными видами и активно потребляются
птицами.
Творческая роль естественного отбора:
В различных обстоятельствах естественный отбор
может идти с различной интенсивностью. Дарвин
отмечает обстоятельства, благоприятствующие естественному отбору:
— достаточно высокая частота проявления
неопределенных наследственных изменений;
—
многочисленность
особей вида, повышающая вероятность проявления полезных изменений;
— не родственное скрещивание, увеличивающее размах
изменчивости в потомстве. Дарвин отмечает, что перекрестное опыление
встречается изредка даже среди растений-самоопылителей;
—
изоляция группы
особей, препятствующая их скрещиванию с остальной массой организмов данной
популяции;
— широкое распространение вида, так как при этом
на разных границах ареала особи встречаются с различными условиями и естественный
отбор будет идти в разных направлениях и увеличивать внутривидовое
разнообразие.
БИЛЕТ№ 7
ВОПРОС 1.
Обмен веществ и энергии в клетке
Главным условием жизни как организма в целом, так
и отдельной клетки является обмен веществ и энергии с окружающей средой. Для
поддержания сложной динамической структуры живой клетки требуется непрерывная
затрата энергии. Кроме того, энергия необходима и для осуществления большинства
функций клетки (поглощение веществ, двигательные реакции, биосинтез жизненно
важных соединений). Источником энергии в этих случаях служит расщепление
органических веществ в клетке. Совокупность реакций расщепления
высокомолекулярных соединений называется энергетическим обменом, или
диссимиляцией. Запас органических веществ, расходуемых в
процессе диссимиляции, должен непрерывно пополняться либо за счет пищи, как это
происходит у животных, либо путем синтеза
из неорганических веществ при использовании энергии света (у растений). Приток органических веществ необходим
также для построения органоидов клетки и для создания новых клеток при делении.
Совокупность всех процессов биосинтеза называется пластическим обменом, или
ассимиляцией.
Обмен веществ клетки включает
многочисленные физические и химические реакции, объединенные в пространстве и
времени в единое упорядоченное целое. В такой сложной системе упорядоченность
может достигаться только при участии эффективных механизмов регуляции. Ведущую
роль в регуляции играют ферменты, определяющие скорость биохимической реакции.
Основная роль в обмене веществ принадлежит плазматической мембране, которая в
силу избирательной проницаемости обусловливает осмотические свойства клетки.
Энергетический обмен в клетке
Первичным источником энергии в живых
организмах является Солнце. Энергия, приносимая световыми квантами (фотонами),
поглощается пигментом хлорофиллом, содержащимся в хлоропластах зеленых листьев,
и накапливается в виде химической энергии в различных питательных веществах.
Все клетки и организмы можно разделить на два
основных класса в зависимости от того, каким источником энергии они пользуются.
У первых, называемых аутотрофными (зеленые растения), СО2 и Н2О превращаются в процессе
фотосинтеза в элементарные органические молекулы глюкозы, из которых и строятся
затем более сложные молекулы.
Клетки второго класса, называемые гетеротрофными
(животные клетки), получают энергию из различных питательных веществ
(углеводов, жиров и белков), синтезируемых аутотрофными организмами. Энергия,
содержащаяся в этих органических молекулах, освобождается главным образом в
результате соединения их с кислородом воздуха (т.е. окисления) в процессе,
называемом аэробным дыханием. Этот энергетический цикл у гетеротрофных
организмов завершается выделением СО2
и Н2О.
Клеточное дыхание — это окисление
органических веществ, приводящее к получению химической энергии (АТФ).
Большинство клеток использует в первую очередь углеводы. Полисахариды
вовлекаются в процесс дыхания лишь после того, как они будут гидролизованы до
моносхаридов: Крахмал, Глюкоза (у растений) Гликоген (у животных) .
Жиры составляют «первый резерв» и пускаются в
дело главным образом тогда, когда запас углеводов исчерпан. Однако в клетках
скелетных мышц при наличии глюкозы и жирных кислот предпочтение отдается жирным
кислотам. Поскольку белки выполняют ряд других важных функций, они используются
лишь после того, как будут израсходованы все запасы углеводов и жиров,
например, при длительном голодании.
Этапы
энергетического обмена: Единый
процесс энергетического обмена можно условно разделить на три последовательных этапа:
Первый из них — подготовительный. На этом этапе высокомолекулярные
органические вещества в цитоплазме под действием соответствующих ферментов
расщепляются на мелкие молекулы: белки — на аминокислоты,
полисахариды (крахмал, гликоген) — на моносахариды (глюкозу), жиры — на глицерин и жирные кислоты, нуклеиновые кислоты — на нуклеотиды и т.д. На этом этапе выделяется небольшое количество
энергии, которая рассеивается в виде тепла.
Второй этап — бескислородный, или неполный. Образовавшиеся на подготовительном этапе вещества — глюкоза, аминокислоты и др. — подвергаются дальнейшему ферментативному
распаду без доступа кислорода. Примером может служить ферментативное окисление
глюкозы (гликолиз), которая является одним из основных источников энергии для
всех живых клеток. Гликолиз — многоступенчатый процесс расщепления
глюкозы в анаэробных (бескислородных) условиях до пировиноградной кислоты
(ПВК), а затем до молочной, уксусной, масляной кислот или этилового спирта,
происходящий в цитоплазме клетки. Переносчиком электронов и протонов в этих
окислительно-восстановительных реакциях служит никотинамидаденин-динуклеотид (НАД) и его
восстановленная форма НАД *Н.
Продуктами гликолиза
являются пировиноградная кислота, водород в форме НАД • Н и энергия в форме АТФ.
При разных видах брожения дальнейшая судьба
продуктов гликолиза различна. В клетках животных и многочисленных бактерий ПВК восстанавливается до молочной кислоты. Известное
всем молочнокислое брожение (при списании молока,
образовании сметаны, кефира и т.д.) вызывается молочнокислыми грибками и
бактериями.
При спиртовом брожении продуктами гликолиза
являются этиловый спирт и СО2.
У других микроорганизмов
продуктами брожения могут быть бутиловый спирт, ацетон, уксусная кислота и т.д.
В ходе бескислородного расщепления часть
выделяемой энергии рассеивается в виде тепла, а часть аккумулируется в
молекулах АТФ.
Третий этап энергетического обмена — стадия кислородного расщепления, или аэробного дыхания,
происходит в митохондриях. На этом этапе в процессе
окисления важную роль играют ферменты, способные переносить электроны.
Структуры, обеспечивающие прохождение третьего
этапа, называют цепью переноса электронов. В цепь
переноса электронов поступают молекулы — носители энергии,
которые получили энергетический заряд на втором этапе окисления глюкозы.
Электроны от молекул — носителей энергии, как по ступеням,
перемещаются по звеньям цепи с более высокого энергетического уровня на менее
высокий. Освобождающаяся энергия расходуется на зарядку молекул АТФ. Электроны
молекул — носителей энергии, отдавшие энергию на «зарядку» АТФ, соединяются в
конечном итоге с кислородом. В результате этого образуется вода. В цепи
переноса электронов кислород — конечный приемник электронов. Таким
образом, кислород нужен всем живым существам в качестве конечного приемника
электронов. Кислород обеспечивает разность потенциалов в цепи переноса
электронов и как бы притягивает электроны с высоких энергетических уровней
молекул — носителей энергии на свой низкоэнергетический
уровень. По пути происходит синтез богатых энергией молекул АТФ.
Пластический обмен. Ассимиляция
По типу ассимиляции все клетки делятся на две
группы — автотрофные и
гетеротрофные.
Автотрофные клетки способны к самостоятельному
синтезу необходимых для них органических соединений за счет СО2, воды и энергии света (фотосинтез) или энергии,
выделившейся при окислении неорганических соединений (хемосинтез). К автотрофам принадлежат все зеленые растения и
некоторые бактерии. Гетеротрофные клетки не способны синтезировать органические
вещества из неорганических. Эти клетки для жизнедеятельности нуждаются в
поступлении органических соединений: углеводов, белков, жиров. Гетеротрофами являются все животные, большая часть
бактерий, грибы, некоторые высшие растения — сапрофиты и
паразиты, а также клетки растений, не содержащие хлорофилл.
Фотосинтез — синтез органических
соединений, идущий за счет энергии солнечного излучения.
СВЕТОВАЯ ФАЗА : Во время световой фазы энергия солнечного света
(или энергия искусственных источников света) улавливается зелеными растениями и
превращается в химическую энергию, заключенную в органических веществах,
богатых энергией (богатых энергией АТФ, НАДФ и т.д.). В последующем энергия этих богатых
энергией соединений используется в клетке для процессов биосинтеза, которые
могут происходить как на свету, так и в темноте.
Во время световой фазы фотосинтеза кванты света
поглощаются электроном в молекуле хлорофилла. В результате один из электронов
приобретает большой запас энергии и покидает хлорофилл. Эта энергия используется
для синтеза АТФ и восстановления НАДФ, что приводит к образованию
восстановленного никотинамйдадениндинук-леотидфосфата
НАДФ Н. Вместе с тем солнечный свет приводит к
фотолизу воды — разложению воды на ион водорода Н+ и
ион гидроксила ОН- . Одновременно с этим ион гидроксила
отдает свой электрон е. хлорофиллу, а возникающие радикалы ОН образуют воду и
кислород Образующийся таким образом кислород выделяется зелеными растениями,
что в течение многих сотен миллионов лет привело к созданию кислородной атмосферы
Земли. В настоящее время зеленые растения продолжают непрерывно обогащать
кислородом атмосферу нашей планеты.
Темновая фаза :фотосинтеза связана с использованием макроэргических веществ (АТФ, НАДФ • Н и некоторых других) для синтеза
различных органических соединений (главным образом углеводов).
Цель: синтез органических веществ ,в строме (в
полости хлоропластов )
СО2 связывается с производными рибозы
с образованием глюкозы : 6 СО2 +18АТФ+ 12НАДФ*Н= С6Н12О6
.
Кроме фотосинтеза существует еще одна форма автотрофной ассимиляции — хемосинтез.
Хемосинтез. Способность синтезировать органические вещества
из неорганических свойственна также некоторым видам бактерий, у которых нет
хлорофилла. Способ, с помощью которого они мобилизуют
энергию для синтетических реакций, принципиально иной, нежели у растительных
клеток.. Бактерии используют для синтеза энергию
химических реакций. Они обладают специальным ферментным аппаратом, позволяющим им преобразовывать энергию химических реакций, в
частности энергию окисления неорганических веществ, в химическую энергию
синтезируемых органических соединений. Этот процесс называют хемосинтезом. Из хемосинтетиков важны азотфиксирующие
и нитрифицирующие бактерии. Источником энергии у одной группы этих бактерий
служит реакция окисления аммиака в азотистую кислоту; другая группа использует
энергию, выделяющуюся при окислении азотистой кислоты в азотную. Хемосинтетиками являются железобактерии и
серобактерии. Первые из них используют энергию, освобождающуюся при окислении
двухвалентного железа в трехвалентное; вторые окисляют сероводород до серной
кислоты. Роль хемосинтетиков очень велика, особенно азотфиксирующих
бактерий. Они имеют важное значение для повышения урожайности, так как в результате
жизнедеятельности этих бактерий азот, находящийся в воздухе, недоступный для усвоения растениями,
превращается в аммиак ,который хорошо ими усваивается.
ВОПРОС 2.
Приспособленность организмов и ее относительность
Дарвин обратил внимание на одну черту
эволюционного процесса — приспособительный
характер. В результате действия естественного отбора сохраняются особи с
полезными для их процветания признаками. Они обусловливают хорошую, но не абсолютную, приспособленность организмов к тем
условиям, в которых живут.
Приспособленность к условиям среды может быть
весьма совершенной, что повышает шансы организмов на выживание и оставление
большого числа потомков. В это понятие входят не только внешние признаки, но и
соответствие строения внутренних органов выполняемым ими функциям.
Например, совершенны приспособления стрижа к полету, а дятла — к жизни в лесу. Характер их приспособлений к жизни в своеобразной среде
различен. Стриж на лету ловит мелких насекомых: у него широкий рот и короткий
клюв. Дятел добывает из-под коры личинок насекомых: у него крепкий длинный клюв
и длинный язык. О приспособленности организмов к окружающей среде
свидетельствует множество различных примеров.
Приспособительное многообразие — доказательство изменчивости.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
|