Билеты по биологии за курс 10-11 классов

Накапливание в них белков, жиров и углеводов. Осуществление на мембранах

синтеза жиров и углеводов.

Лизосомы — тельца, отграниченные от цитоплазмы одной мембраной.

Содержащиеся в них ферменты ускоряют реакцию расщепления сложных молекул до

простых: белков до аминокислот, сложных углеводов до простых, липидов до

глицерина и жирных кислот, а также разрушают отмершие части клетки, целые

клетки.

Вакуоли — полости в цитоплазме, заполненные клеточным соком, место

накопления запасных питательных веществ, вредных веществ; они регулируют

содержание воды в клетке.

Ядро — главная часть клетки, покрытая снаружи двух мембранной, пронизанной

порами ядерной оболочкой. Вещества поступают в ядро и удаляются из него

через поры. Хромосомы — носители наследственной информации о признаках

организма, основные структуры ядра, каждая из которых состоит из одной

молекулы ДНК в соединении с белками. Ядро — место синтеза ДНЯ, иРНК, рРНК.

Строение животной клетки — наличие наружной мембраны, цитоплазмы с

органоидами, ядра с хромосомами.

Наружная, или плазматическая, мембрана — отграничивает содержимое клетки от

окружающей среды (других клеток, межклеточного вещества), состоит из

молекул липидов и белка, обеспечивает связь между клетками, транспорт

веществ в клетку (пиноцитоз, фагоцитоз) и из клетки.

Цитоплазма — внутренняя полужидкая среда клетки, которая обеспечивает связь

между расположенными в ней ядром и органоидами. В цитоплазме протекают

основные процессы жизнедеятельности.

Органоиды клетки:

1) эндоплазматическая сеть (ЭПС) — система ветвящихся канальцев, участвует

в синтезе белков, ли-пидов и углеводов, в транспорте веществ в клетке;

2) рибосомы — тельца, содержащие рРНК, расположены на ЭПС и в цитоплазме,

участвуют в синтезе белка. ЭПС и рибосомы — единый аппарат синтеза и

транспорта белка;

3) митохондрии — «силовые станции» клетки, отграничены от цитоплазмы двумя

мембранами. Внутренняя образует кристы (складки), увеличивающие ее

поверхность. Ферменты на кристах ускоряют реакции окисления органических

веществ и синтеза молекул АТФ, богатых энергией;

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 )

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13