Решение задачи по биологии: Опишите основные уровни организации живой природы

Хорошо, я помогу вам решить задачи и ответить на вопросы из этого изображения. Буду оформлять так, чтобы было удобно переписать в тетрадь школьнику, используя MathJax для формул и избегая Markdown.

Контрольная работа по биологии

Вариант 3

1. Опишите основные уровни организации живой природы.

Ответ:

Основные уровни организации живой природы представляют собой иерархическую систему, отражающую усложнение строения и функций живых систем. К ним относятся:

1. Молекулярный уровень: Представлен различными органическими и неорганическими молекулами (белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, липиды, вода, соли), которые являются основой всех жизненных процессов.
2. Клеточный уровень: Клетка – это элементарная структурно-функциональная единица живого. На этом уровне изучаются строение и функции клеток, их органоидов, процессы обмена веществ и энергии.
3. Тканевый уровень: Совокупность клеток, сходных по строению, происхождению и выполняемым функциям, объединенных межклеточным веществом. Например, эпителиальная, соединительная, мышечная, нервная ткани.
4. Органный уровень: Орган – это часть организма, состоящая из нескольких типов тканей, выполняющая определенные функции. Например, сердце, легкие, желудок, лист, корень.
5. Организменный уровень: Отдельный многоклеточный или одноклеточный организм, способный к самостоятельному существованию. На этом уровне изучаются индивидуальное развитие, размножение, адаптации.
6. Популяционно-видовой уровень: Популяция – это совокупность особей одного вида, длительно обитающих на определенной территории, свободно скрещивающихся между собой и относительно изолированных от других популяций. Вид – совокупность особей, сходных по морфологическим, физиологическим, биохимическим признакам, способных к скрещиванию и дающих плодовитое потомство.
7. Биогеоценотический (экосистемный) уровень: Биогеоценоз (экосистема) – это совокупность живых организмов (биоценоз) и неживой природы (биотоп), связанных между собой круговоротом веществ и потоком энергии.
8. Биосферный уровень: Биосфера – это глобальная экосистема Земли, включающая все живые организмы и среду их обитания. Это самый высокий уровень организации жизни, где происходят глобальные круговороты веществ и энергии.

2. Опишите основные особенности строения и жизнедеятельности неклеточных форм жизни.

Ответ:

Неклеточные формы жизни представлены в основном вирусами и вироидами. Их основные особенности:

Вирусы:

• Неклеточная структура: Вирусы не имеют клеточного строения, у них нет цитоплазмы, ядра, органоидов. Они состоят из генетического материала (ДНК или РНК) и белковой оболочки (капсида). Некоторые вирусы имеют дополнительную липидную оболочку.
• Облигатный внутриклеточный паразитизм: Вирусы не способны к самостоятельному обмену веществ и размножению вне живой клетки. Они используют ресурсы и ферментные системы клетки-хозяина для синтеза своих компонентов.
• Малые размеры: Вирусы значительно меньше бактерий и видимы только в электронный микроскоп.
• Простота строения: По сравнению с клеточными организмами, вирусы имеют очень простое строение.
• Специфичность: Многие вирусы способны инфицировать только определенные типы клеток или организмов.
• Отсутствие метаболизма: Вне клетки-хозяина вирусы представляют собой инертные частицы (вирионы), не проявляющие признаков жизни.
• Способность к мутациям: Вирусы быстро мутируют, что позволяет им адаптироваться к изменяющимся условиям и избегать иммунного ответа хозяина.

Вироиды:

• Еще более простое строение: Вироиды представляют собой кольцевые молекулы одноцепочечной РНК, не имеющие белковой оболочки.
• Паразитизм: Как и вирусы, вироиды являются облигатными внутриклеточными паразитами, вызывающими заболевания у растений.
• Отсутствие кодирования белков: РНК вироидов не кодирует собственные белки; они полностью зависят от ферментных систем клетки-хозяина.

3. Опишите основные энергетические процессы в клетках разных организмов: хемосинтез, брожение, фотосинтез, дыхание.

Ответ:

Энергетические процессы в клетках обеспечивают организмы энергией для жизнедеятельности. Основные из них:

1. Фотосинтез:
   • Определение: Процесс образования органических веществ из неорганических (углекислого газа и воды) с использованием энергии солнечного света.
   • Организмы: Автотрофы (растения, водоросли, цианобактерии).
   • Место протекания: Хлоропласты (у эукариот), цитоплазма (у прокариот).
   • Уравнение (общее): \[\text{6CO}_2 + \text{6H}_2\text{O} + \text{световая энергия} \longrightarrow \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 + \text{6O}_2\]
   • Значение: Основной источник органических веществ и кислорода на Земле.
2. Хемосинтез:
   • Определение: Процесс образования органических веществ из неорганических за счет энергии, выделяющейся при окислении неорганических соединений.
   • Организмы: Некоторые группы бактерий (хемоавтотрофы): нитрифицирующие, серобактерии, железобактерии.
   • Место протекания: Цитоплазма бактерий.
   • Пример: Окисление аммиака до нитритов и нитратов нитрифицирующими бактериями.
   • Значение: Участвует в круговороте веществ (азота, серы, железа) в природе, обеспечивает существование экосистем без солнечного света (например, в глубоководных гидротермальных источниках).
3. Клеточное дыхание (аэробное дыхание):
   • Определение: Процесс окисления органических веществ (например, глюкозы) с участием кислорода до углекислого газа и воды, сопровождающийся выделением большого количества энергии в виде АТФ.
   • Организмы: Большинство эукариот и многие прокариоты.
   • Место протекания: Цитоплазма (гликолиз), митохондрии (цикл Кребса, окислительное фосфорилирование).
   • Уравнение (общее): \[\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 + \text{6O}_2 \longrightarrow \text{6CO}_2 + \text{6H}_2\text{O} + \text{энергия (36-38 АТФ)}\]
   • Значение: Основной способ получения энергии для большинства организмов.
4. Брожение (анаэробное дыхание):
   • Определение: Процесс расщепления органических веществ без участия кислорода, сопровождающийся выделением относительно небольшого количества энергии.
   • Организмы: Некоторые бактерии, дрожжи, мышечные клетки при интенсивной нагрузке.
   • Место протекания: Цитоплазма.
   • Виды:
     • Спиртовое брожение: \[\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 \longrightarrow \text{2C}_2\text{H}_5\text{OH} + \text{2CO}_2 + \text{энергия (2 АТФ)}\] (дрожжи)
     • Молочнокислое брожение: \[\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 \longrightarrow \text{2C}_3\text{H}_6\text{O}_3 + \text{энергия (2 АТФ)}\] (молочнокислые бактерии, мышцы)
   • Значение: Позволяет организмам получать энергию в условиях отсутствия кислорода. Используется в пищевой промышленности (хлебопечение, производство молочных продуктов, алкоголя).

4. Опишите основные этапы эмбриогенеза человека.

Ответ:

Эмбриогенез человека – это период развития организма от оплодотворения до рождения. Он делится на несколько основных этапов:

1. Оплодотворение: Слияние мужской (сперматозоид) и женской (яйцеклетка) гамет, в результате чего образуется зигота – первая диплоидная клетка нового организма.
2. Дробление:
   • Определение: Серия митотических делений зиготы, при которых клетки (бластомеры) делятся, но не растут, в результате чего общий объем зародыша не увеличивается.
   • Стадии:
     • Морула: Шарообразное скопление бластомеров (16-32 клетки), напоминающее ягоду шелковицы.
     • Бластула: Однослойный зародыш, имеющий полость (бластоцель) внутри. У человека это бластоциста, которая имплантируется в стенку матки.
   • Сроки: От 1 до 7 дней после оплодотворения.
3. Гаструляция:
   • Определение: Процесс формирования зародышевых листков (эктодермы, мезодермы, энтодермы), из которых в дальнейшем развиваются все ткани и органы.
   • Сроки: Со 2-й по 3-ю неделю развития.
   • Результат: Образование трехслойного зародыша.
4. Органогенез и гистогенез (нейруляция):
   • Определение: Процессы формирования органов (органогенез) и тканей (гистогенез) из зародышевых листков.
   • Нейруляция: Формирование нервной трубки из эктодермы, которая затем дифференцируется в головной и спинной мозг.
   • Развитие систем:
     • Из эктодермы: нервная система, эпидермис кожи и ее производные (волосы, ногти), эмаль зубов.
     • Из мезодермы: мышечная, соединительная ткани, кровеносная и лимфатическая системы, почки, половые железы, скелет.
     • Из энтодермы: эпителий пищеварительного тракта, дыхательной системы, печень, поджелудочная железа, щитовидная железа.
   • Сроки: С 3-й по 8-ю неделю развития. К концу этого периода зародыш приобретает основные черты человека и называется плодом.
5. Плодный период (фетальный):
   • Определение: Период роста и развития плода, созревания органов и систем, начиная с 9-й недели и до рождения.
   • Основные процессы: Увеличение размеров, дифференцировка тканей, функциональное созревание органов, формирование рефлексов.
   • Сроки: С 9-й недели до 40-й недели (рождения).

5. Опишите основные генетические символы. Перечислите центры происхождения культурных растений и домашних животных.

Ответ:

Основные генетические символы:

• А, В, С... – заглавные буквы латинского алфавита обозначают доминантные аллели генов.
• а, b, с... – строчные буквы латинского алфавита обозначают рецессивные аллели генов.
• Р (Parentes) – родительские организмы, участвующие в скрещивании.
• F (Filia) – потомство.
  • F1 – первое поколение потомства.
  • F2 – второе поколение потомства.
• х – знак скрещивания.
• ♀ (зеркало Венеры) – женская особь.
• ♂ (щит и копье Марса) – мужская особь.
• G (Gametes) – гаметы (половые клетки).
• АА, ВВ – гомозигота по доминантному аллелю.
• аа, bb – гомозигота по рецессивному аллелю.
• Аа, Вb – гетерозигота.
• генотип – совокупность всех генов организма.
• фенотип – совокупность всех внешних и внутренних признаков организма.

Центры происхождения культурных растений и домашних животных (по Н.И. Вавилову):

Н.И. Вавилов выделил 7 (позднее 8) основных центров происхождения культурных растений, которые также являются центрами доместикации многих домашних животных.

1. Южноазиатский тропический центр (Индия, Индокитай):
   • Растения: Рис, сахарный тростник, огурец, баклажан, цитрусовые, бананы, манго.
   • Животные: Куры, буйволы, слоны.
2. Восточноазиатский центр (Китай, Япония, Корея):
   • Растения: Просо, соя, чай, гречиха, редька, персик, абрикос.
   • Животные: Свиньи, шелкопряд.
3. Юго-Западноазиатский центр (Малая Азия, Иран, Афганистан, Средняя Азия):
   • Растения: Пшеница (твердые сорта), рожь, ячмень, горох, чечевица, виноград, инжир, гранат, миндаль, лен, конопля.
   • Животные: Овцы, козы, верблюды, лошади.
4. Средиземноморский центр (побережье Средиземного моря):
   • Растения: Капуста, свекла, морковь, оливки, клевер, люцерна.
   • Животные: Кролики.
5. Абиссинский (Эфиопский) центр:
   • Растения: Твердая пшеница, ячмень, кофе, сорго, банан, клещевина.
   • Животные: Некоторые породы крупного рогатого скота.
6. Центральноамериканский центр (Южная Мексика):
   • Растения: Кукуруза, фасоль, тыква, какао, перец, табак, хлопчатник.
   • Животные: Индейки.
7. Андский (Южноамериканский) центр (Анды, Перу, Боливия):
   • Растения: Картофель, томаты, арахис, ананас, хинное дерево.
   • Животные: Ламы, альпаки, морские свинки.
8. Североамериканский центр (добавлен позже):
   • Растения: Подсолнечник