Основы биологии

К царству животных относятся гетеротрофные организмы, являющиеся фаготрофами, т.е. поглощающие пищу более или менее крупными частями, «кусочками». В отличие от грибов, которые всасывают питательные вещества в виде растворов (осмотрофы).

Для животных характерна подвижность, хотя некоторые кишечнополостные во взрослом состоянии ведут оседлый образ жизни. Также у большинства животных имеется нервная система, обеспечивающая ответную реакцию на раздражения.

Животные могут быть растительноядными, плотоядными (хищники, падальщики) и всеядными.

В природе животные являются консументами, потребляют готовое органическое вещество и значительно ускоряют круговорот веществ в экосистемах и биосфере в целом. Животные способствуют процветанию многих видов растений, являясь опылителями, распространяя семена, разрыхляя почву, обогащая ее экскрементами. Морским животным, обладающим известковым скелетом, мы обязаны образованием запасов мела, известняка, способствующих постоянной концентрации углекислого газа в атмосфере.

Эвглена зеленая, одноклеточное живое существо, занимает промежуточное положение в систематике, обладая особенностями, присущими разным царствам. Она имеет хлоропласты и на свету питается с помощью фотосинтеза. При наличии в воде растворенных органических веществ, особенно в темноте, она их поглощает, переходя на гетеротрофное питание. Наличие жгутика обеспечивает подвижность, что также роднит ее с животными.

3. Объясните биологическое значение безусловных и условных рефлексов. Составьте схему рефлекторной дуги (безусловного рефлекса) и объясните, из каких частей она состоит. Приведите примеры безусловных рефлексов человека

Учение о рефлексах связано с трудами отечественного физиолога Ивана Михайловича Сеченова.

Рефлексом называют ответную реакцию организма на раздражение, осуществляемую при участии нервной системы. Рефлексы бывают безусловные - врожденные и условные - приобретенные в течение жизни.

Безусловные рефлексы обеспечивают выживание организма и вида в постоянных условиях среды и на ранних этапах жизни. К ним относятся защитные (мигание при попадании соринки в глаз), ориентировочные (изучение окружающего мира), пищевые (сосание у детей, выработка слюны). Инстинкты тоже носят врожденный характер, их иногда рассматривают как сложную последовательность безусловных рефлексов. Важнейшим инстинктом является продолжение рода.

Для приспособления к новым условиям служат условные рефлексы. Они образуются при наличии определенных условий и обеспечивают наилучшую ответную реакцию. Примером условного рефлекса является прилет птиц к знакомой кормушке, распознавание съедобного и несъедобного (поначалу птенец клюет все подряд) , обучение собаки командам.

Рефлекторная дуга безусловного коленного рефлекса включает:

1. рецептор - окончание чувствительного нейрона,

2. нервные пути, по которым сигнал передается в центральную нервную систему - чувствительный нейрон, который передает сигнал в спинной мозг,

3. исполнительный нейрон в передних корешках спинного мозга, передающий ответную команду,

4. орган, производящий ответную реакцию, - мышца.

Большинство дуг других рефлексов включают дополнительно вставочные нейроны.

Билет № 11

1. Биологическое значение размножения. Способы размножения, их использование в практике выращивания сельскохозяйственных растений и животных, микроорганизмов

Размножение обеспечивает самовоспроизведение живых организмов, необходимое для существования вида. В основе размножения лежит генетическая информация, зашифрованная в ДНК.

Размножение может быть бесполое и половое. При половом размножении имеет место половой процесс, заключающийся в обмене клеток генетическим материалом. Чаще всего происходит образование специализированных половых клеток с гаплоидным (одинарным) набором хромосом - гамет с последующим их слиянием - оплодотворением.

Бесполое размножение может происходить путем митоза (у микроорганизмов и других одноклеточных), спорами (у папоротников), почкованием (у гидры), частями организма и вегетативными органами (вегетативное размножение растений). При бесполом размножении обеспечивается быстрое образование многочисленного потомства с теми же признаками, что и у родителей. Что полезно в благоприятных условиях, например, летом у водорослей.

Половое размножение приводит к образованию новых сочетаний генов, что повышает шанс на выживание части потомства при изменении условий среды. Половое размножение делает возможным естественный отбор на основе наследственной изменчивости - основной движущий фактор эволюции.

Человек применяет вегетативное размножение плодовых растений (черенкование смородины, прививка яблони, корневые отпрыски у малины, усы у земляники) для сохранения ценных качеств сорта, которые будут утеряны при половом размножении. Половое размножение у таких растений незаменимо при выведении новых сортов.

При скрещивании разных сортов растений, пород животных возникает явление гетерозиса - гибридной силы. Такое потомство обладает повышенной выносливостью (мул - гибрид осла и кобылы), быстрее растут (бройлерные цыплята), более урожайны (гибриды F1 у огурцов).

2. Позвоночные животные, их классификация. Усложнение млекопитающих в процессе эволюции. Определите место вида лисицы обыкновенной в системе животного мира (тип, класс, отряд, семейство, род)

Тип Хордовых включает подтип Черепные, или Позвоночные. В школьном курсе изучают классы:

1. Хрящевые рыбы,

2. Костные рыбы,

3. Земноводные, или Амфибии,

4. Пресмыкающиеся, или Рептилии,

5. Птицы,

6. Млекопитающие, или Звери.

Классы делятся на отряды, семейства, роды и виды. Название вида состоит из названия рода и видового определения. В науке используется систематика на латинском языке.

Так, систематика лисицы, будет следующая:

Тип Хордовые,

Класс Млекопитающие,

Отряд Хищные,

Семейство Собачьи (Волчьи),

Род Лисица,

Вид Лисица обыкновенная.

Млекопитающие являются группой, продвинутой в эволюционном плане. Они обладают рядом характерных признаков, позволяющих успешно приспосабливаться к окружающей среде:

· Млекопитающие - теплокровные животные, с постоянной температурой тела. Большинство активны круглый год. Высокий уровень обмена веществ достигается наличием альвеолярных легких, четырехкамерного сердца и двух кругов кровообращения.

· Рождают живых детенышей, вскармливают их молоком, характерна забота о потомстве.

· Зубы дифференцированы на резцы, клыки и коренные. Закрепляются в альвеолах.

· Волосяной покров, в коже имеются железы.

· Высокий уровень развития нервной системы, в первую очередь коры больших полушарий, обеспечивает сложное поведение зверей.

3. Раскройте особенности газообмена в легких и тканях, взаимосвязь дыхательной и кровеносной систем. В чем состоит доврачебная помощь при остановке дыхания?

Газообмен в легких заключается в обогащении крови кислородом и удалении из крови углекислого газа. В этом заключается роль дыхательной системы, дальнейшую транспортировку кислорода ко всем клеткам организма осуществляет кровеносная система. При этом кислород связан с гемоглобином, содержащимся в эритроцитах, что придает крови ярко-алый цвет.

В тканях кислород крови используется для так называемого тканевого дыхания: органические вещества окисляются с участием кислорода до углекислого газа и воды, выделяющаяся при этом энергия запасается в виде АТФ. Образующийся при этом углекислый газ уносится кровью и удаляется через легкие.

Остановка дыхания даже на несколько минут лишает ткани кислорода и приводит к необратимым изменениям, прежде всего в клетках головного мозга. В таком случае необходимо производить искусственное дыхание. Оно должно производиться, пока больной не начнет дышать самостоятельно, или до прибытия скорой помощи.

Для этого, если дыхательные пути пострадавшего содержат посторонние предметы или залиты водой, нужно их освободить. Пострадавший укладывается на спину, голова слегка запрокидывается назад. После чего производится вдыхание воздуха способом «рот в рот» или «рот в нос» через носовой платок или специальную маску, имеющуюся в автомобильной аптечке. Частота вдохов 10-12 в минуту для взрослых людей, для ребенка чаще при неглубоком выдохе. (При этом в кровь пострадавшего поступает кислород, содержание которого на выдохе около 16%, а повышенное содержание углекислого газа стимулирует дыхательный центр).

Если несчастный случай произошел при пожаре, пострадавшего выносят на свежий воздух, после возобновления дыхания полезно дать кислородную маску.

Билет № 12

1. Агроэкосистемы, их отличия от природных экосистем. Последствия деятельности человека в экосистемах. Сохранение экосистем

Экосистемы, создаваемые человеком, отличаются рядом особенностей:

1. Для повышения выхода продукции в них поддерживается низкое видовое разнообразие (уничтожаются сорняки, вредители, конкурирующие виды).

2. Энергия (биомасса), выносимая с продукцией из сообщества, должна возмещаться внесением удобрений, обработкой почвы с затратами энергии ископаемого топлива, орошением и т.д.

3. Культивируемые сорта растений и породы животных созданы в результате селекции для получения максимальной продуктивности и не способны к самостоятельному существованию в живой природе.

4. Все это приводит к тому, что агроэкосистемы неустойчивы, при отсутствии обработки замещаются естественными экосистемами, характерными для данной местности.

Деятельность человека в природных экосистемах обычно нарушает веками сложившееся равновесие и приводит к уменьшению видового разнообразия и устойчивости экосистемы. Такая деятельность должна строиться с учетом возможностей возобновления ресурсов, либо включать специальные мероприятия (посадку леса на вырубках). Задача сохранения биоразнообразия считается приоритетным направлением в охране природы.

Для сохранения экосистем организуются охраняемые природные территории: заповедники, национальные парки. Важно уменьшить негативное воздействие на окружающую среду за счет внедрения безотходных технологий, перевода производства на биотехнологию.

2. Покрытосеменные растения - господствующая группа растений на Земле. Классы покрытосеменных. Среди гербарных экземпляров или живых растений найдите покрытосеменные, принадлежащие к разным классам. По каким признакам вы их отличите?

Покрытосеменные, или Цветковые, в настоящее время распространены по всему земному шару, это один из наиболее крупных отделов растений. Насчитывают около 250 тысяч видов покрытосеменных. Они составляют основную часть растительной биомассы на планете.

Для покрытосеменных характерно наличие таких генеративных органов (служащих для размножения), как цветок и плод. Семязачатки в цветке заключены в завязи пестика. Пыльца попадает на рыльце пестика, после чего происходит двойное оплодотворение.

Покрытосеменные включают классы Двудольные и Однодольные. Как говорит название, в семенах Двудольных имеется две семядоли. Для них характерно сетчатое жилкование и стержневая корневая система с хорошо развитым главным корнем. Бывают исключения, например, подорожник имеет две семядоли, т.е. относится к классу двудольных, но имеет дуговое жилкование, его корневая система мочковатая.

Растения класса однодольных имеют семена с одной семядолей. Для них характерно дуговое или параллельное жилкование, мочковатая корневая система, в которой неразличим главный корень. Среди исключений можно назвать вороний глаз, с сетчатым жилкованием.

3. Объясните роль системы органов дыхания в поддержании постоянства внутренней среды организма человека. Заболевания органов дыхания. Какие меры профилактики позволят вам защитить себя от заболеваний гриппом, ОРЗ, туберкулезом?

Дыхательная система обеспечивает поступление в организм кислорода и удаление некоторых продуктов обмена, главным образом, углекислого газа. Кислород необходим для процессов тканевого дыхания - окисления органических веществ с выделением энергии, запасаемой в АТФ.

Ухудшение экологической ситуации, в первую очередь загрязнение атмосферы, малоподвижный образ жизни, скученность людей в городах создают условия для распространения заболеваний органов дыхания. Одним их наиболее распространенных заболеваний является грипп. Вирус гриппа передается, главным образом, воздушно-капельным путем. У больного появляется слабость, головная боль, боль в мышцах. Грипп может протекать без повышения температуры. При гриппе истончаются стенки кровеносных сосудов, в том числе в легких, поэтому недопустимо принимать аспирин, уменьшающий вязкость крови, т.к. это может приводить к кровоизлияниям в легкие, известны случаи со смертельным исходом. Главную опасность при гриппе представляют осложнения, поражающие разные системы органов, чаще легкие. Лечение должен производить врач, при необходимости назначают антибиотики для предотвращения осложнений (на вирус антибиотики не действуют). Обязателен постельный режим, совершенно недопустимо переносить грипп на ногах, продолжая работать или учиться.

ОРЗ - острые респираторные заболевания, также поражают органы дыхания. Чтобы уберечь себя от гриппа и ОРЗ, следует ограничить посещение массовых мероприятий в период роста заболеваемости, свести к минимуму контакт с больными, чаще проветривать помещения, проводить влажную уборку, соблюдать правила личной гигиены (чаще мыть руки с мылом), пользоваться марлевыми повязками, избегать переохлаждения. Разработаны специальные препараты, снижающие вероятность заражения. Есть мнение, что профилактике гриппа способствует прием препаратов витамина С.

Профилактика туберкулеза: см. билет №9.

Билет № 13

1. Экологические проблемы, их влияние на жизнь человека (парниковый эффект, вырубка лесов, кислотные дожди и другие загрязнения окружающей среды)

Деятельность человека часто приводит к нарушению сложившегося равновесия в природных экосистемах. Разрушение окружающей среды сегодня носит глобальный характер и ставит под угрозу существование человеческой цивилизации. Загрязнение неблагоприятно сказывается на здоровье людей, вызывая рост заболеваний органов дыхания, пищеварения, выделения. Растет число онкозаболеваний (злокачественных опухолей).

Парниковый эффект связан с увеличением поступления в атмосферу углекислого газа при сжигании ископаемого топлива, метана, образующегося при разложении биомассы, и некоторых других газов, препятствующих удалению излишков тепла с земной поверхности через инфракрасное (тепловое) излучение. Это может привести к повышению температуры, вызвать таяние полярных льдов и затопление огромных территорий, расположенных не высоко над уровнем моря. Необходимо всячески снижать потребление энергии, которое в слаборазвитых странах остается высоким из-за несовершенства технологий, их высокой энергоемкости. А в высокоразвитых странах, например, США, считающихся лидером по потреблению энергии на душу населения, большое потребление энергии вызвано потребительским отношением к окружающей среде, стремлением к комфорту, не считаясь с экологическими последствиями.

Разрабатываются технологии, позволяющие перерабатывать отходы, получая удобрения для полей и используя выделяющийся метан на пользу дела (например, для отопления).

Важное значение для уменьшения концентрации углекислого газа в атмосфере имеет сохранение лесов. Вырубка деревьев без проведения лесовосстановления не только лишает нас источника кислорода, древесины, продуктов лесного хозяйства, но и губит среду обитания лесных животных. Необходимо планировать рубку таким образом, чтобы происходило естественное восстановление: оставлять участки зрелых деревьев, семена которых будут прорастать на вырубке. Нужно проводить посадку леса. Лесополосы на сельхозугодьях вносят важный вклад в производство сельхозпродукции, снижая скорость ветра, закрепляя почву корнями, способствуя снегозадержанию и удержанию влаги, давая приют животным, регулирующим численность вредителей сельскохозяйственных культур.

Причиной кислотных дождей является сжигание каменного угля, содержащего серу, и выброс в атмосферу соединений азота и фосфора. Кислотные дожди вызывают разрушение зданий из мрамора и известняка, гибель растительности, в первую очередь хвойных лесов, делают дождевую воду непригодной для бытовых целей, создают угрозу здоровью человека. Необходимо строительство очистных сооружений для предотвращения поступления вредных веществ в атмосферу, внедрение безотходных технологий, использующих соединения серы для производства серной кислоты и т.п. Разработка экономически эффективных альтернативных источников энергии (использующих энергию солнечного света, ветра и др.)

2. Усложнение растений в процессе эволюции, классификация покрытосеменных. Определите место вида ландыша майского в системе растительного мира (отдел, класс, семейство, род)

Усложнение растений в процессе эволюции шло по следующим направлениям:

· дифференцировка клеток, образование тканей, отличающихся строением и функциями: образовательная, покровная, механическая, всасывающая, проводящая, ассимиляционная (осуществляющая фотосинтез);

· возникновение специализированных органов: побега, включающего стебель, листья, генеративные органы, и корня;

· уменьшение в жизненном цикле роли гаметофита (гаплоидного поколения) и возрастание - у спорофита (диплоидного поколения);

· переход к размножению семенами, что не требовало наличия воды для оплодотворения;

· специальные приспособления у покрытосеменных для привлечения насекомых-опылителей.

Отдел покрытосеменных включает классы двудольные и однодольные. В школьном курсе изучаются следующие систематические категории: семейство, род, вид. Классификация ландыша майского:

Отдел покрытосеменные, или цветковые

Класс однодольные

Семейство лилейные

Род ландыш

Вид ландыш майский

3. Используя знания об иммунитете, объясните, с какой целью человеку делают прививки и вводят сыворотки. Как можно повысить защитные свойства организма? Как защитить себя от ВИЧ-инфекции и заболевания СПИДом?

Иммунитет - защитная реакция организма на чужеродные тела и вещества. Иммунитет бывает естественный: врожденный или приобретенный в течение жизни.

Для выработки устойчивости к заболеванию формируют искусственный иммунитет, вводя человеку ослабленную культуру микроорганизмов. При этом в организме вырабатываются антитела. При последующем заражении это позволяет организму успешно бороться с инфекцией. Такой искусственный иммунитет называют активным. Первой в истории прививкой было оспопрививание.

Если заражение или проникновение яда (при укусе змеи) уже произошло, человеку вводят сыворотку, содержащую готовые антитела, которые способствуют нейтрализации неблагоприятного воздействия. Иммунитет в результате введения сыворотки называется пассивным.

Защитные свойства организма повышаются при закаливании, занятиях физкультурой, правильном питании, содержании в пище достаточного количества витаминов. Реже болеют люди с уравновешенной нервной системой, увлеченные, настроенные оптимистично.

СПИД (синдром приобретенного иммунодефицита) - заболевание, разрушающее иммунную систему организма в результате заражения ВИЧ (вирусом иммунодефицита человека). ВИЧ передается через кровь и при половых контактах. Чтобы не заболеть СПИДом, следует категорически исключить из жизни наркотики, случайные половые связи, не злоупотреблять алкоголем, лишающим человека способности контролировать свои поступки. Не допускать пользования общими шприцами, иглами, а в парикмахерской - бритвой, маникюрными принадлежностями, не прошедшими дезинфекцию (для этого необходимо 25 минут выдержать в спирте или одеколоне).

Билет № 14

1. Биосфера - глобальная экосистема, ее границы. Живое вещество биосферы. Роль человека в сохранении биоразнообразия

Биосфера - оболочка Земли, населенная живыми организмами. Включает все экосистемы, имеющиеся на планете. Жизнь обнаружена в самых глубоких океанских впадинах, в нефтяных месторождениях (анаэробные бактерии, питающиеся парафинами нефти). Верхняя граница биосферы ограничена высоким ультрафиолетовым излучением в верхних слоях атмосферы, глубина обитания в почве - высокой температурой нижележащих слоев земной коры.

Живое вещество биосферы оказывает колоссальное влияние на все процессы, участвуя в процессах круговорота веществ и энергии. Достаточно вспомнить образование запасов кислорода в атмосфере и озонового экрана, запасов известняка в океанах.

Устойчивость сообществ, входящих в биосферу, зависит от их видового многообразия. Снижение численности одного вида не оказывает серьезного влияние на сообщество в целом, если роль выбывшего вида «берут на себя» имеющиеся имеющиеся виды со сходными потребностями. Поэтому сохранение всего многообразия видов в экосистемах и биосфере в целом - биоразнообразия, ставится главной задачей сегодняшнего дня в области охраны природы. Поскольку существенный вред, наносимый человеком природной среде, ставит под угрозу существование многих видов в результате прямого истребления или разрушения местообитаний, необходима согласованная целенаправленная деятельность всех государств для сохранения биоразнообразия как залога устойчивого развития цивилизации и сохранения природы.

2. Приемы выращивания культурных растений, их научное обоснование. Объясните, почему минеральные удобрения необходимо вносить строго по норме и не хранить под открытым небом

Рекомендуется перекопать почву с осени, при этом верхний слой с травой укладывается на низ борозды, потом укладывается навоз, после чего заваливается землей. Внесенная в почву органика начнет разлагаться, повышая плодородие почвы. Также с осени вносятся фосфорные удобрения, поскольку они медленно растворяются, взаимодействуя с почвенными кислотами.

Если перекопка (вспашка) почвы производится весной, после этого почву желательно заборонить, это разрушает капилляры в верхнем слое почвы и способствует сохранению влаги.

При наличии золы, ее вносят весной, т.к. калийные соли, содержащиеся в ней, вымываются водой очень быстро. Весной вносят и азотные удобрения. Можно вносить удобрения в растворенном виде во время вегетации (роста растений). Это обеспечивает их максимальное усвоение корневой системой. В любом случае удобрения вносятся строго по норме. Избыток удобрений может обжечь корневую систему, избыток азота задерживает созревание плодов. Кроме того, многие растения при избытке азота способны накапливать нитраты в зелени, плодах, клубнях. Такая продукция опасна для здоровья и должна выбраковываться. Недопустимо хранение удобрений под открытым небом, т.к. с дождями и талыми водами удобрения попадают в водоемы, накапливаются в цепях питания, вызывают бурное развитие водорослей, после массовой гибели которых может наступить нехватка кислорода в воде и гибель рыбы.

Выращивание рассады томатов, перцев, капусты и др. позволяет получать урожай раньше, также применяется выращивание теплолюбивых культур в теплицах. Рассаду лучше выращивать в торфяных горшочках, что сохраняет корневую систему от повреждений, улучшает приживаемость.

При высадке рассады в горшочки, кончик корня прищипывается, что способствует образованию более густой корневой системы за счет образования придаточных и боковых корней.

Весенняя обрезка верхушек малины на 1/7-1/5 длины способствует росту боковых побегов и увеличению урожая ягод.

В основе двух последних приемов лежит одно явление: кончик корня и верхушка побега выделяют особые вещества, которые тормозят рост боковых корней и побегов.

Полив лучше производить реже, но обильно. При этом вода проникает в более глубокие слои почвы. Между поливами проводят рыхление, разрушая корку с многочисленными капиллярами.

При использовании ядохимикатов, нужно строго соблюдать указанные сроки обработки, необходимые для разрушения ядов до начала сбора урожая.

Выкопанный картофель просушивают перед уборкой на хранение. Морковь и свёклу, наоборот, закладывают на хранение не допуская высыхания, это способствует более длительному хранению корнеплодов.

Семенной картофель после сортировки желательно подержать на свету. Позеленевшие клубни ядовиты, меньше поражаются болезнями и вредителями.

Эффективное использование почвы предусматривает севооборот: определенное чередование сельскохозяйственных культур на участках. Это способствует сохранению плодородия почвы (определенные культуры поглощают преимущественно те или иные элементы, севооборот позволяет почве восстановиться; бобовые обогащают почву азотом и т.д.), предупреждает размножение вредителей.

3. Раскройте роль желез внутренней секреции в организме человека. К чему приводят нарушения в деятельности эндокринной системы (щитовидной железы и надпочечников)?

Железы внутренней секреции выделяют продукты непосредственно в кровь, в отличие от желез внешней секреции, имеющих для выведения секрета специальные протоки. Железы внутренней секреции участвуют в гуморальной регуляции, обеспечивая постоянство внутренней среды организма - гомеостаз. Выделяемые ими активные вещества - гормоны, оказывают влияние не на все клетки организма, а на клетки-мишени, ответственные за ту или иную функцию.

Щитовидная железа расположена на шее, в области верхней части трахеи. Участвует в регуляции обмена веществ. Для нормальной деятельности железы необходим йод, который она поглощает из крови.

При удалении или недоразвитии щитовидной железы, при недостатке йода (железа может разрастаться) наблюдается задержка роста, понижение интеллектуальных способностей (кретинизм), отёчность, вялость. При нехватке йода полезно употреблять в пищу морепродукты: морскую капусту, рыбу и пр., йодированную соль.

При повышении функции щитовидной железы возникает базедова болезнь, при этом характерно разрастание железы (зоб), пучеглазие, усиливается возбудимость нервной системы, развивается общее похудание, ускоряется ритм сердечной деятельности, повышается температура.

Надпочечники вырабатывают адреналин (усиливает обмен веществ, повышает кровяное давление) и ряд гормонов, регулирующих минеральный, белковый, углеводный обмен. При нарушении функций надпочечников может иметь место похудание, утомляемость, мышечная слабость, снижение кровяного давления.

Билет № 15

1. Круговорот веществ и превращение энергии в экосистеме. Роль производителей, потребителей и разрушителей органических веществ в природе

Источником энергии в естественной экосистеме является солнечный свет. Продуценты - производители (зеленые растения) запасают полученную солнечную энергию в органических веществах, создают пищу для всех остальных обитателей экосистемы. Служат источником органических веществ на Земле.

Консументы - потребители (травоядные, затем плотоядные животные) перерабатывают органические вещества. Их роль заключается в ускорении круговорота веществ в экосистеме. (Есть мнение, что сообщества могут быть устойчивы и без консументов).

Редуценты - разрушители (бактерии, грибы) разрушают органические вещества до неорганических. Разрушители завершают круговорот химических элементов, делают их доступными для усвоения растениями. Без редуцентов возникла бы нехватка минеральных солей, необходимых растениям, а планета была бы загромождена остатками живых существ и их экскрементов.

Некоторые экосистемы, лишенные солнечного света, не имеют в своем составе продуцентов. Примером могут быть сообщества больших океанских глубин. Источником энергии в таких экосистемах служат останки живых существ, оседающие из верхних слоев воды.

2. Многообразие пресмыкающихся, их приспособленность к наземному образу жизни. Объясните, почему они утратили свое господствующее положение на Земле. Назовите вымерших пресмыкающихся, обоснуйте причины их вымирания

Класс пресмыкающихся представлен многочисленным отрядом Чешуйчатых, к которому относятся ящерицы и змеи. Отряд Черепахи и отряд Крокодилы отличаются своеобразным строением, сохранившим древние черты.

Для всех пресмыкающихся характерно развитие эмбрионов на суше, а не в воде. Это позволило пресмыкающимся заселять сушу независимо от наличия на ней водоемов. Кожа сухая, без желез, обычно покрытая чешуями, что предохраняет от потери влаги. Органы дыхания - ячеистые легкие. Дыхание происходит за счет расширения и сжатия грудной клетки, что обеспечивает более эффективную вентиляцию легких. В желудочке сердца формируется неполная перегородка, препятствующая смешиванию артериальной и венозной крови. Оплодотворение внутреннее. Яйца крупные, покрытые кожистой оболочкой у змей или известковой скорлупой у черепах и крокодилов. Поведение более сложное по сравнению с земноводными.

В мезозойской эре пресмыкающиеся были господствующей группой среди позвоночных и на суше, и в водоемах. Широко известны динозавры: травоядный бронтозавр, хищный тираннозавр, летающий ящер птеранодон. Называют следующие причины вымирания динозавров:

1. Расцвет покрытосеменных растений, содержащих алкалоиды, ядовитые для динозавров.

2. Похолодание климата, давшее существенные преимущества теплокровным птицам и млекопитающим.

3. Более совершенное поведение млекопитающих обеспечило более гибкое приспособление к меняющимся условиям окружающей среды по сравнению с пресмыкающимися.

3. Дайте научное обоснование факторов, сохраняющих и разрушающих здоровье человека. Вредные и полезные привычки, их влияние на состояние здоровья. Объясните, почему в последнее время становится престижным вести здоровый образ жизни

Важнейшими факторами, способствующими сохранению здоровья, являются умеренность во всем: правильное питание, отказ от спиртного и курения, рациональный режим труда и отдыха, отказ от страстей, занятия физкультурой и физическим трудом. Связано это с тем, что посильные физические нагрузки тренируют сердечно-сосудистую и дыхательную системы, улучшают кровоснабжение не только задействованных мышц, но и всего организма в целом. Улучшается настроение и обмен веществ (есть данные, что полезно находиться на открытом воздухе в ранние утренние часы, когда состав солнечного спектра особенно благоприятен).

Сбалансированный рацион питания, включающий достаточное количество овощей и фруктов, обеспечивает организм всеми необходимыми белками и витаминами, клетчаткой. Переедание затрудняет работу пищеварительной системы и способствует ожирению.

Под страстями подразумевают преувеличение человеком значения чего-то (это могут быть игры, следование моде, карьера, влюбленность), что на самом деле этого значения не имеет. Страстью может стать работа, и даже творчество. Страсти истощают нервную систему, приводят к принятию нерациональных решений, которые не возникли бы в спокойном, уравновешенном состоянии. Общеизвестны пагубные последствия азартных игр, жажды наживы, фанатичного следования религиозным культам, идеологическим течениям и т.п. Успешной борьбе со страстями весьма способствует понимание человеком смысла жизни, стратегии устойчивого развития человеческой цивилизации, в основе которой лежит факт ограниченности природных ресурсов, необходимость разумного ограничения человеком своих потребностей.

С точки зрения физиологии, принципа доминанты, страсти можно рассматривать как доминирование потребностей, не важных и даже вредных для организма.

Спиртные напитки, курение, наркотики прежде всего опасны своим влиянием на нервную систему. У многих очень быстро вырабатывается физиологическая и психологическая зависимость, приводящая к алкоголизму, наркомании. В этом состоянии человек теряет контроль над своими поступками, никакая борьба со страстями невозможна. Нередки преступления ради денег или в состоянии агрессии. Не стоит забывать, что курение способствует возникновению рака легких, алкоголизм - язве желудка. Потеря самоконтроля увеличивает вероятность заражения ВИЧ-инфекцией и другими тяжелыми заболеваниями.

В развитых странах ведется борьба с курением в общественных местах, пропаганда здорового образа жизни. Связано это с тем, что затраты на здоровье нации окупаются, уменьшая количество заболеваний и повышая производительность труда. В России это встречает значительные затруднения, вызванные многолетним сокращением производства, коррупцией, отсутствием уверенности в завтрашнем дне, насаждением культа потребления, в том числе на государственных телеканалах. Следует понимать, что здоровый образ жизни, нравственная чистота, духовное богатство сами по себе являются ценностью, приносят человеку здоровье, счастье, стойкость в трудных жизненных ситуациях.

Билет № 16

1. Химический состав клетки. Роль воды и минеральных веществ в жизни клетки и организма

В состав клетки входят неорганические вещества: вода, минеральные соли, - и органические: белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты.

Вода составляет до 80% массы клетки, играет важную роль:

· все химические процессы в клетках происходят в водных растворах;

· переносит питательные вещества, растения всасывают минеральные соли в растворенном виде;

· с водой происходит удаление из организма вредных веществ;

· большая теплоемкость воды уменьшает колебания температуры организма;

· малая сжимаемость воды обеспечивает упругость (тургор) клетки;

· испарение воды способствует охлаждению животных и растений.

Минеральные вещества:

· участвуют в поддержании гомеостаза, регулируя поступление воды в клетку, кислотность (pH) среды (буферные системы клетки);

· разность концентрации ионов натрия, калия, водорода и др. создают на мембранах клеток разность потенциалов, необходимую для синтеза АТФ, передачи нервных импульсов;

· минеральные соли, в первую очередь, фосфаты и карбонаты кальция, придают твердость костной ткани и раковинам моллюсков.

2. Животные - возбудители и переносчики заболеваний человека. Профилактика заболеваний энцефалитом, малярией, дизентерией, чесоткой и др.

Дизентерийная амеба может вызывать тяжелое заболевание желудочно-кишечного тракта - дизентерию.

Дизентерия бывает бактериальная и амебная. Амебная встречается преимущественно в тропическом и субтропическом климате.

Заражение происходит через пищу, воду, грязные руки. Амебы проникают в стенку толстой кишки, вследствие чего образуются язвы. Появляются боли в животе, учащенный стул, кровь в испражнениях, температура обычно не повышена. Профилактика заключается в мытье рук перед едой и после уборной, тщательном мытье овощей и фруктов, кипячении воды.

Еще одно заболевание, вызываемое простейшими, - малярия. Малярийный плазмодий проникает в организм человека при укусе малярийного комара, в котором проходит одна из стадий развития паразита. Заболевание распространено в жарком климате, в болотистой местности. Малярийный паразит поселяется в эритроцитах человека. Через определенные промежутки времени эритроциты разрушаются, это сопровождается лихорадкой (повышение температуры, озноб, пот), сильными головными болями, увеличением селезенки.

Профилактика включает своевременное лечение больных, что предотвращает заражение комаров и распространение болезни; обработку помещений от комаров. В водоемы выпускаются рыбки гамбузии, поедающие личинок комаров.

Энцефалит - воспаление головного мозга, - может возникать при гриппе, бешенстве. Клещевой энцефалит - вирусное заболевание, переносчиком которого являются кровососущие иксодовые клещи. Через 2-14 дней после укуса клеща внезапно повышается температура, возникают мучительные головные боли, рвота. Может привести к параличу. Профилактика: в неблагополучных районах не посещать лес в период высокой активности клещей (май-июнь), в дальнейшем заправлять брюки в носки, рубашку в брюки, регулярно проводить осмотр на наличие клещей. Применять репелленты, проходить вакцинацию.

Чесотку вызывает чесоточный клещ, прогрызающий ходы в роговых слоях кожи, напоминающие сероватую царапину. Появляется сильный зуд, сохраняющийся некоторое время и после проведенного лечения. Заражение происходит от человека к человеку при прямом контакте, а также через одежду, постельное белье. Профилактика: регулярно мыть руки с мылом, не носить чужую одежду, не пользоваться чужим бельем.

Человека могут поражать чесоточные клещи, паразитирующие на животных (крысиный, куриный, голубиный, кошачий), и даже зерновой клещ во время сна на соломе. Заражение происходит при контакте с животными, кормлении голубей с рук. Крысиный клещ заползает в жилище человека из нор грызунов, что еще раз подтверждает необходимость своевременной борьбы с мышами и крысами.

3. Используя знания о составе и группах крови, дайте научное обоснование значения переливания крови, ее свертывания. Почему при взятии проб крови на анализ следует пользоваться одноразовыми инструментами?

У человека выделяют четыре основные группы крови. В зависимости от наличия в эритроцитах агглютиногенов А или В, человек может иметь группу:

· 0 («ноль» -- не содержатся ни А, ни В),

· А (содержится А),

· В (содержится В),

· АВ ( содержатся А и В).

Переливать кровь необходимо той же группы, при ее отсутствии допускается переливать (до 500 мл) только ту, которая не содержит агглютиногенов (буквы), которых нет у пациента: нулевую всем, АВ подходит только для АВ, А - для А и АВ, В - для В и АВ. При переливании неподходящей группы происходит склеивание эритроцитов (агглютинация) с последующим разрушением (гемолизом).

Также необходимо учитывать наличие в эритроцитах вещества, называемого резус-фактором (содержится у 85% людей). Агглютинация наступает при переливании резус-отрицательному пациенту крови от резус-положительного донора.

При взятии крови на анализ следует пользоваться одноразовыми инструментами, т.к. это самый надежный способ защиты от заражения ВИЧ и другими заболеваниями, передающимися через кровь. Стерилизация многоразовых инструментов не столь надежна, т.к. может подвести «человеческий фактор».

биология клеточный лишайник генотип экосистема

Билет № 17

1. Экосистемы. Структура экосистемы. Пищевые связи в экосистемах

Экосистемой называют совокупность популяций, обитающих на определенной территории, и компонентов неживой природы. Для природных экосистем характерна устойчивость в течение длительного времени. Примером экосистемы может быть сосновый бор, болото, но это понятие применяют и к аквариуму (нестабильная система, созданная человеком), и к мировому океану (множество природных сообществ).

Различают видовую структуру экосистемы (число видов, их численность), пространственную (ярусность в лесном сообществе), трофическую (сети питания и перенос веществ и энергии).

Примером пищевых связей может быть цепь питания: осиновая кора - заяц - рысь - бактерии и грибы. При составлении цепей питания важно начинать их с продуцентов (растений) и заканчивать редуцентами (бактерии, грибы). Хотя так называемые детритные цепи начинаются с мертвого органического вещества: опавшая листва - дождевой червь - крот - жуки-мертвоеды - бактерии.

Цепи питания в сообществе образуют сложную сеть. При снижении численности одного из ее звеньев, роль выбывшего вида восполняют другие. Поэтому для устойчивости экосистемы важно наличие возможно большего количества видов - биоразнообразие.

2. Роль животных в природе и жизни человека. Домашние животные. Охрана животных. Назовите редких и исчезающих животных

Деление животных на полезных и вредных носит условный характер. Чтобы оценить роль, которую животные играют в природе и жизни человека, нужно установить их трофические связи с растениями, другими животными, паразитами; выяснить, не являются ли они промежуточными хозяевами паразитов. Животные могут наносить вред человеку, поедая растения, промысловых и сельскохозяйственных животных, нападая на человека, будучи паразитами человека, переносчиками гельминтов, возбудителей инфекционных заболеваний. Животные приносят пользу:

· объекты промысла: пушные звери (соболь, лисица), добываемые ради мяса (копытные, водоплавающая дичь);

· регулируя численность вредителей сельского хозяйства и паразитов: насекомоядные птицы, жужелицы, муравьи, наездники уничтожают растительноядных насекомых, божья коровка - тлю, рыбы - личинок комаров и т.д.

· хищные звери уничтожают слабых, больных животных в природных популяциях, способствуя оздоровлению популяций;

· являются опылителями многих растений: шмели опыляют клевер и т.д.

· распространяют семена растений, делая запасы на зиму, или с пометом;

· участвуют в круговороте веществ и энергии в сообществах;

· рыхлят, удобряют почву, повышая ее плодородие;

· имеют эстетическое значение.

Человек издавна занимался одомашниванием животных. Млекопитающие используются для получения мяса и молока, ценного меха (нутрия, песец), как рабочий скот, средство передвижения. Собака может охранять дом, быть помощником на охоте, верным другом, на севере собачьи упряжки незаменимы как транспортное средство. Птицеводство служит источником яйца, мяса, пуха. Пчеловодство дает ряд ценных продуктов: мед, воск, прополис, пыльцу, - и способствует опылению сельхозкультур (экономический эффект от опыления превышает стоимость продуктов пчеловодства!).

В то же время, при обращении с животными, как и в любом деле, необходима ответственность. Одичавшие и просто безнадзорные собаки представляют серьезную угрозу для людей, то же можно сказать об экзотических домашних питомцах, например змеях, хищниках.

Для охраны животных вводят ограничения на отстрел, ведется разъяснительная работа о недопустимости уничтожения в природе змей, шмелей, разрушения муравейников; но наибольшую опасность представляет сокращение мест обитания животных в результате хозяйственной деятельности человека. Организуются охраняемые природные территории: заповедники, заказники, национальные парки.

В Красную книгу Российской Федерации включены жук-олень, пчела-плотник, дикий тутовый шелкопряд, сибирский осетр, стерлядь, нельма, гюрза, филин, сапсан, беркут, краснозобая казарка, скопа, зубр, речной бобр, белый медведь, лошадь Пржевальского и др.

3. Раскройте роль сердца, кровеносных сосудов и кровообращения в организме человека. Предупреждение сердечно-сосудистых заболеваний. Какие приемы первой помощи оказывают при кровотечениях?

Кровеносная система:

· связывает многоклеточный организм в одно целое, осуществляя транспорт питательных веществ и кислорода в ткани, унося продукты обмена;

· участвует в гуморальной регуляции, доставляя гормоны;

· поддерживает постоянство химического состава, способствует терморегуляции;

· важнейшее звено в иммунной защите организма.

Сердце играет роль насоса, нагнетая кровь в сосуды. Кровеносные сосуды не просто пассивно транспортируют кровь. Стенки сосудов способны увеличивать и уменьшать просвет сосудов, регулируя кровяное давление. Через стенки капилляров происходит обмен веществ между кровью и тканями.

Для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний первостепенное значение имеет подвижный образ жизни: занятия физическим трудом, желательно на свежем воздухе, физкультурой. Тренировка сердечной мышцы увеличивает ее массу и создает резерв выносливости. Очень важно, начиная занятия, провести разминку, чтобы сердечно-сосудистая система пришла в состояние готовности. В конце занятий нельзя резко заканчивать движения, необходимо сделать несколько упражнений на расслабление, походить в спокойном темпе. Несоблюдение этих простых правил очень вредно для сердца и сосудов.

Большой вред сердечно-сосудистой системе приносят стрессы, особенно в условиях современной цивилизации, не дающей возможности активно отреагировать. Выброс адреналина при стрессе мобилизует силы организма, желательно сделать несколько физических упражнений, чтобы снять возбуждение. Также необходимо учиться сохранять спокойствие в любых ситуациях, этому могут способствовать психологические тренинги; понимание смысла жизни и вытекающий из этого отказ от агрессии по отношению к окружающим.

Большую перегрузку для сердца создают грипп, ангина, перенесенные на ногах. Необходимо серьезно относиться к рекомендациям лечащего врача, соблюдать постельный режим.

При кровотечениях необходимо определить его вид. При артериальном кровотечении алая кровь фонтанирует или выходит пульсирующей струей. Необходимо зажать рану и наложить жгут выше места ранения. После чего наложить стерильную давящую повязку и доставить пострадавшего в медицинское учреждение. Прикладывается записка с указанием Ф.И.О. пострадавшего, время наложения жгута. Через каждые два часа, во избежание омертвения тканей, жгут ослабляется на время, необходимое для восстановления кровообращения в конечности, после чего затягивается вновь.

При венозном кровотечении кровь вытекает без пульсации темной струей. Бывает достаточно поднять поврежденную конечность повыше, чтобы кровь остановилась. Также накладывается повязка.

При капиллярном кровотечении кровь сочится из мелких сосудов. Можно обработать повреждение на коже спиртовым раствором или зеленкой, наложить повязку.

Во всех случаях, если рана глубокая, особенно при попадании в нее земли, пыли, необходимо обратиться в медпункт и сделать прививку от столбняка.

При подозрении на внутреннее кровотечение (бледность, головокружение, понижение зрения, жажда, падение и учащение пульса) нужно обязательно вызвать «скорую помощь», до ее приезда обеспечить полный покой. Если вызов скорой помощи невозможен, доставить пострадавшего в медицинское учреждение.

Билет № 18

1. Наследование признаков у человека. Наследственные болезни, их причины и предупреждение

Для изучения генетики человека применяют построение родословного дерева (генеалогический метод), сравнение однояйцевых, т.е. развившихся из одной оплодотворенной яйцеклетки, близнецов, особенно выросших в разных условиях (близнецовый метод) и др.

Некоторые признаки определяются одной парой аллельных генов. Так, доминирует карий цвет глаз над голубым, праворукость над леворукостью, длинные ресницы над короткими, наличие веснушек над их отсутствием, кровь с положительным резусом над отрицательным.

Группа крови определяется тремя аллельными генами: одним рецессивным, без агглютиногенов в эритроцитах (иногда обозначают для простоты как «0» -- «ноль»), и двумя доминантными, несущими наличие в эритроцитах агглютиногенов А или В (обозначают соответственно «А» и «В»).

Группы крови могут быть обусловлены следующими сочетаниями этих генов:

Группа крови (фенотип)	Возможный генотип
0	00
А	АА или А0
В	ВВ или В0
АВ	АВ

Пол человека определяется наличием двух половых хромосом «Х» (икс) у женщин. У мужчин - одной «X» и одной «Y» хромосомой.

Большое внимание уделяют прогнозированию вероятности наследственных заболеваний, что дает возможность уменьшить риск их проявления. Например, гемофилию - несвертываемость крови, - вызывает рецессивный ген, локализованный в «Х» хромосоме. Как правило, у женщин с таким геном имеется во второй «Х» хромосоме доминантный нормальный ген (таких людей называют носителями). Если хромосома с геном гемофилии попадает сыну от матери, у него нет нормального гена (вторая половая хромосома - «Y») и развивается гемофилия. Таким образом, болеют гемофилией мужчины, а носительницы - женщины.

Сочетание двух рецессивных генов гемофилии у женщин случается крайне редко, приводит к гибели на эмбриональной стадии.

Нарушением генома - появлением лишней хромосомы №21, - вызван синдром Дауна (сопровождается умственной отсталостью).

Нежелательное сочетание генов у супругов, когда у мужа положительный резус, а у жены отрицательный, может в случае наследования ребенком положительного резуса привести к гемолитической болезни новорожденных. Организм матери вырабатывает антитела, склеивающие эритроциты плода, что приводит к их разрушению. Иммунная реакция нарастает с каждой беременностью, в том числе закончившейся абортом. Поэтому для женщины с отрицательным резусом очень важно родить ребенка от первой беременности. Необходимо информировать таких женщин, что в случае аборта может быть упущена возможность родить здорового ребенка.

Предупреждение наследственных заболеваний достаточно проблематичный вопрос. Это может означать рекомендацию супругам с высокой вероятностью рождения больного ребенка не иметь своих детей. Диагностика серьезных нарушений на эмбриональной стадии может послужить основанием для аборта. В некоторых случаях своевременное лечение позволяет избежать развития заболевания.

2. Разнообразие растений, их значение в поддержании устойчивости биосферы. Причины, способствующие сокращению видового разнообразия растений. Роль ботанических садов, национальных парков, заповедников и т.п. в сохранении биоразнообразия

Растения подразделяют на низшие и высшие. К низшим относятся водоросли. Высшие растения включают мхи, папоротникообразные, голосеменные, покрытосеменные. Описано около 350 тысяч видов растений. Растения в процессе фотосинтеза образуют органические вещества и молекулярный кислород, обеспечивают питание и дыхание всех живых организмов биосферы. Растения заселяют самые различные места обитания, обеспечивая укрытие для животных. Уменьшение биомассы растений грозит не только недостатком пищи для животных, но и повышением концентрации углекислого газа, что может привести к потеплению климата и нарушению сложившегося равновесия, глобальной смене облика планеты.

Сокращение видового разнообразия растений происходит вследствие неумеренного использования человеком природных богатств: вырубки лесов, распашки степей и лугов, выпаса домашних животных. Значительные территории заняты под городами, промышленными объектами, дорогами. Кроме того, исчезновение некоторых видов растений может происходить из-за снижения численности животных-опылителей, загрязнения воздуха, кислотных дождей, уплотнения почвы в местах рекреации.

В ботанических садах ведется работа по охране редких видов, акклиматизации перспективных растений из другой местности. Создаются коллекции интересных видов. Организуются экскурсии, знакомящие посетителей с миром растений, способствующие пропаганде природоохранных знаний. Эти же задачи решают национальные парки, в состав которых наряду с заповедными территориями входят зоны для приема посетителей. Сбор растений в национальных парках запрещен.

Заповедники, как правило, закрыты для посетителей, доступ разрешен только для персонала и научных работников. Заповедный режим должен сохранять сообщества в нетронутом виде, хотя это не всегда удается.

3. Используя знания о строении и функциях пищеварительной системы, раскройте роль ферментов в пищеварении, назовите профилактику пищевых отравлений, кишечных инфекций. Объясните, почему в последнее время увеличилось число заболеваний гепатитом. Как защитить себя от этого опасного заболевания?

Проходя по пищеварительному тракту, вещества пищи последовательно расщепляются на составные части. Расщепление углеводов (крахмала) начинается в ротовой полости под воздействием ферментов слюны.

В желудке начинается расщепление белков под воздействием фермента пепсина, в присутствии соляной кислоты. Из жиров в желудке расщепляются только эмульгированные жиры, содержащиеся в молоке.

В двенадцатиперстной кишке жиры эмульгируются под воздействием желчи. Переваривание белков продолжается под воздействием сока поджелудочной железы, содержащего трипсин. Другие ферменты расщепляют жиры и углеводы. В результате белки расщепляются на аминокислоты, крахмал на глюкозу, жиры на глицерин и жирные кислоты.