КОНТРОЛЬНА РОБОТА З БІОЛОГІЇ
15. Складіть схему «Гіпотези виникнення життя на Землі». Які з них відносяться до сфери наукових досліджень?
Теорії, що стосуються виникнення Землі, та і всьому Всесвіті, різноманітні і далеко не достовірні. Згідно з теорією стаціонарного стану, Всесвіт існував вічно. Згідно з іншими гіпотезами, Всесвіт міг виникнути із згустка нейтронів внаслідок. «Великого вибуху», народився в одній з чорних дір або ж був створений Творцем. Всупереч існуючим уявленням, наука не може спростувати тезу про божественне створення Всесвіту, так само як теологічні погляди не обов'язково відкидають можливість того, що життя в процесі свого розвитку придбало межі, з'ясовні на основі законів природи. Серед головних теорій виникнення життя на Землі слід згадати наступні:
1) життя було створене надприродною істотою в певний час (креаціонізм);
2) життя виникало неодноразово з неживої речовини (мимовільне зародження);
3) життя існувало завжди (теорія стаціонарного стану);
4) життя занесене на нашу планету ззовні (панспермия);
5) життя виникло внаслідок процесів, що підкоряються хімічним і фізичним законам (біохімічна еволюція).
До сфери наукових дослідженні віднесемо гіпотезу біохімічної еволюції - виникнення живих організмів з органічних сполук, які у свою чергу утворилися з неорганічних речовин.
До цієї ж сфери почасти належить і гіпотеза вічного існування життя - теорія стаціонарного стану. Окремі положення цієї гіпотези сучасна наука пояснити не в змозі.
39. Чому при високій освітленості і хорошою вологозабезпеченості рослин підвищується їх пошкодження фторидами і сірчистим газом?
Під впливом сонячного випромінювання високої енергії (світло з довжиною хвилі 190-225 нм) може відбуватися фотоліз органічних сполук фтору. При цьому утворюється атомарний фтор, який дуже хімічно активний і негативно діє не тільки на навколишнє середовище, але і безпосередньо на рослини.
Сірчистий газ може бути окислений в результаті фотохімічного окислення до SОз. Триоксид сірки взаємодіє з парами води і утворює сірчану кислоту. Випадні «кислотні» дощі порушують нормальну життєдіяльність рослин і можуть стати причиною загибелі рослин.
54. Чому III етап енергетичного обміну називається стадією повного окислення? Де він відбувається? Який його хімізм?
Третій етап енергетичного обміну включає в себе окислення проміжних метаболітів, перш за все, піровиноградної і молочної кислоти, до кінцевих продуктів окислення-вуглекислого газу і води.
Цей етап отримав назву аеробного або повного окислення. У клітинах цей процес протікає в мітохондріях і окрім освіти СО 2 і Н 2 О аеробне окислення призводить до значного виділення енергії. Велика частина цієї енергії запасається у вигляді макрокроергіческіх (багатих енергією) зв'язків АТФ.
У живих організмах процес аеробного окислення протікає зазвичай у значне число стадій, але схематично хімізм цього процесу можна представити так:
СНзСО-СООН + НАД + НS-КоА - »СН 3-СО ~ 8-КоА + НАД-Н 2 + СО 2 піровиноградна Ацетил-КоА
кислота
Далі ацетил-КоА окислюється до вуглекислого газу і води:
СНз-СО ~ S-КоА + 3 НАД + ФАД + ГДФ + Н 3 РО 4 -> 2 СО 2 + 3 НАД * Н 2 + ФАД-Н 2 + ГТФ
У ході аеробного окислення утворюються органічні акцептори водню - НАД * Н 2 + ФАД * Н 2, які в мітохондріальної ланцюги окиснення переносять свій водень на кисень з утворенням молекул води; в ході переносу протонів і електронів і вивільняється енергія, яка накопичується у вигляді хімічних зв'язків АТФ і може бути використана організмом.
При окисленні 1 молекули піровиноградної кислоти утворюється 15 молекул АТФ.
80. Перерахуйте найважливіші відмінності між еукарітіческімі і прокариотическими клітинами
87. Опишіть процес хемосинтезу. Які організми можуть бути віднесені до хемосинтетики? За рахунок якої енергії ці організми здійснюють процеси синтезу органічних речовин?
Хемосинтезом називається процес синтезу органічної речовини з використанням енергії окислення неорганічних речовин. Хемоавтотрофи використовують як джерело вуглецю СО2, а як джерело енергії - енергію, вьщеляющуюся при окисленні водню, сірководню, сірки, заліза (II) аміаку, нітритів та інших неорганічних речовин. У більшості випадків акцептором електронів і протонів служить кисень. До хемоавтотрофов відносяться залізобактерій, безбарвні сірчані бактерії, нитрифицирующие бактерії.
Крім хемоавтотрофов в природі значно більше значення мають хемогетеротрофи, які в якості джерела вуглецю і джерела енергії використовують органічні речовини - це всі тварини і гриби, більшість бактерій, а також деякі паразитичні квіткові рослини, у яких відсутній хлорофіл.
Групу хемоавтотрофними організмів часто називають хемосинтезирующих (щоб подчернуть що джерелом енергії для синтезу органічних речовин з неорганічних є хімічна енергія), а групу хемогетеротрофов зазвичай називають просто гетеротрофами.
105. Назвіть всі ті процеси життєдіяльності клітин, тканин, організмів, які здійснюються на основі мітозу. Зробіть висновок про роль мітозу
Мітоз - складний поділ ядра клітини, біологічне значення якого полягає в точному ідентичному розподілі генетичної інформації між ядрами дочірніх клітин.
Таким чином, на рівні клітини на основі мітозу відбувається рівномірний розподіл хромосом, а разом з хромосомами і спадкової інформації.
На рівні клітини при мітозі відбувається поділ цитоплазми і її органоїдів між дочірніми клітками. У клітинах рослин відбувається також утворення клітинної стінки між дочірніми клітинами.
На рівні тканин шляхом мітозу відбувається зростання і диференціація тканин, а на рівні організму ріст організму і збільшення його лінійних розмірів. На рівні організмів шляхом мітозу здійснюється також безстатеве розмноження організму, а також процеси регенерації тканин і органів.
Таким чином, значення мітозу величезна. Головне його значення полягає в рівномірному розподілі спадкового матеріалу між дочірніми клітинами.
145. Запропонуйте гіпотезу про причини виникнення в ході еволюції лишайників
Однією з гіпотез про причини виникнення лишайників в процесі еволюції може бути гіпотеза про поступовий перехід від паразитизму до симбіозу. Основний компонент лишайників - гриб - формує гаустории, якими гриб впроваджується в клітини водорості і поглинає їх вміст. Ймовірно, на першому етапі виникнення лишайників такий паразитизм переважав. Але згодом виявилося для гриба більш корисним не пригнічувати розвиток водорості, висмоктуючи з неї всі поживні речовини, а зберігати симбіотичні відносини. Крім водорості й гриба до складу лишайників можуть входити також третій симбіонт - бактерія роду Rhizobium, яка здатна засвоювати атмосферний азот повітря. Ймовірно, цей третій симбіонт з'явився в тканинах лишайників еволюційно пізніше.
Ще А. Фамінцин та І. Баранецький (1867г.) показали, що виділені з лишайника водорості нічим не відрізняються від вільноживучих водоростей. З іншого боку, у лишайників проявляються нові біологічні якості, які не властиві його компонентам поза симбіозу. Вони виражаються в здатності розмножуватися як єдине ціле. Фізіологічно цей особливий тип симбіозу заснований на міжклітинному обміні продуктами його компонентів. Передбачається, що харчування гриба здійснюється вуглеводами водорості і азотом, виділеним азотфіксуючою бактерією. У фіксації ж азоту бактеріями найважливішу роль грають вітаміни групи В, які виділяються клітинами водорості (гонідіямі).
Література
1. Н. Грін, У. Стаут, Д, Тейлор. Біологія. М. 1990.
2. Довідник з біології. Київ, 1985.
3. Слюсарев О.О., Жукова С.В. Біологія Київ, 1987.
4. Хржановський В.Г. Курс загальної ботаніки. М, 1976.
15. Складіть схему «Гіпотези виникнення життя на Землі». Які з них відносяться до сфери наукових досліджень?
Теорії, що стосуються виникнення Землі, та і всьому Всесвіті, різноманітні і далеко не достовірні. Згідно з теорією стаціонарного стану, Всесвіт існував вічно. Згідно з іншими гіпотезами, Всесвіт міг виникнути із згустка нейтронів внаслідок. «Великого вибуху», народився в одній з чорних дір або ж був створений Творцем. Всупереч існуючим уявленням, наука не може спростувати тезу про божественне створення Всесвіту, так само як теологічні погляди не обов'язково відкидають можливість того, що життя в процесі свого розвитку придбало межі, з'ясовні на основі законів природи. Серед головних теорій виникнення життя на Землі слід згадати наступні:
1) життя було створене надприродною істотою в певний час (креаціонізм);
2) життя виникало неодноразово з неживої речовини (мимовільне зародження);
3) життя існувало завжди (теорія стаціонарного стану);
4) життя занесене на нашу планету ззовні (панспермия);
5) життя виникло внаслідок процесів, що підкоряються хімічним і фізичним законам (біохімічна еволюція).
До сфери наукових дослідженні віднесемо гіпотезу біохімічної еволюції - виникнення живих організмів з органічних сполук, які у свою чергу утворилися з неорганічних речовин.
До цієї ж сфери почасти належить і гіпотеза вічного існування життя - теорія стаціонарного стану. Окремі положення цієї гіпотези сучасна наука пояснити не в змозі.
39. Чому при високій освітленості і хорошою вологозабезпеченості рослин підвищується їх пошкодження фторидами і сірчистим газом?
Під впливом сонячного випромінювання високої енергії (світло з довжиною хвилі 190-225 нм) може відбуватися фотоліз органічних сполук фтору. При цьому утворюється атомарний фтор, який дуже хімічно активний і негативно діє не тільки на навколишнє середовище, але і безпосередньо на рослини.
Сірчистий газ може бути окислений в результаті фотохімічного окислення до SОз. Триоксид сірки взаємодіє з парами води і утворює сірчану кислоту. Випадні «кислотні» дощі порушують нормальну життєдіяльність рослин і можуть стати причиною загибелі рослин.
54. Чому III етап енергетичного обміну називається стадією повного окислення? Де він відбувається? Який його хімізм?
Третій етап енергетичного обміну включає в себе окислення проміжних метаболітів, перш за все, піровиноградної і молочної кислоти, до кінцевих продуктів окислення-вуглекислого газу і води.
Цей етап отримав назву аеробного або повного окислення. У клітинах цей процес протікає в мітохондріях і окрім освіти СО 2 і Н 2 О аеробне окислення призводить до значного виділення енергії. Велика частина цієї енергії запасається у вигляді макрокроергіческіх (багатих енергією) зв'язків АТФ.
У живих організмах процес аеробного окислення протікає зазвичай у значне число стадій, але схематично хімізм цього процесу можна представити так:
СНзСО-СООН + НАД + НS-КоА - »СН 3-СО ~ 8-КоА + НАД-Н 2 + СО 2 піровиноградна Ацетил-КоА
кислота
Далі ацетил-КоА окислюється до вуглекислого газу і води:
СНз-СО ~ S-КоА + 3 НАД + ФАД + ГДФ + Н 3 РО 4 -> 2 СО 2 + 3 НАД * Н 2 + ФАД-Н 2 + ГТФ
У ході аеробного окислення утворюються органічні акцептори водню - НАД * Н 2 + ФАД * Н 2, які в мітохондріальної ланцюги окиснення переносять свій водень на кисень з утворенням молекул води; в ході переносу протонів і електронів і вивільняється енергія, яка накопичується у вигляді хімічних зв'язків АТФ і може бути використана організмом.
При окисленні 1 молекули піровиноградної кислоти утворюється 15 молекул АТФ.
80. Перерахуйте найважливіші відмінності між еукарітіческімі і прокариотическими клітинами
| Характеристика | Прокаріоти | Еукаріоти |
| Розміри клітин | Діаметр в середньому 0,5-5 мкм | Діаметр зазвичай до 40 мкм Обсяг клітини в 10 3 -10 5 разів більше, ніж обсяг клітини еукаріот. |
| Форма | Одноклітинні і нитчасті | Одноклітинні, нитчасті або багатоклітинні. |
| Генетичний матеріал | Кільцева ДНК в цитоплазмі, немає матеріал справжнього ядра і хромосом, немає ядерець | Лінійні молекули ДНК, РНК і білка утворюють хромосоми всередині ядра, є ядерце. |
| Синтез білка | 70-S рибосоми і менше. ЕПР немає | 80 S-рибосоми і більша, рибосоми можуть бути прикріплені до ЕПР |
| Органели | Дуже мало. Жодна з них не має подвійний мембрани. | Органел багато. Багато органели оточені подвійною мембраною (пластиди, мітохондрії, ядро) |
| Клітинні стінки | Жорсткі, містять полісахариди і амінокислоти. Основний компонент-муреин. | У грибів і рослин клітинні стінки містять полісахариди. Основний компонент - целюлоза |
| Джгутики | Прості, мікротрубочки відсутні. Знаходяться поза клітини (не оточені плазматичною мембраною). Діаметр 20 нм. | Складні, з розташуванням мікротрубочок 9 +2. Розташовуються усередині клітини. Діаметр до 200 нм. |
| Дихання | Анаеробное.У бактерій - в месосомах у цианеи - в цитоплазматичних мембранах | Аеробне. У мітохондріях. |
| Фотосинтез | Відбувається в примітивних мембранах | У хлоропластах |
| Фіксація азоту | Деякі організми мають цю азоту здатністю | Жоден організм не володіє цією здатністю. |
Хемосинтезом називається процес синтезу органічної речовини з використанням енергії окислення неорганічних речовин. Хемоавтотрофи використовують як джерело вуглецю СО2, а як джерело енергії - енергію, вьщеляющуюся при окисленні водню, сірководню, сірки, заліза (II) аміаку, нітритів та інших неорганічних речовин. У більшості випадків акцептором електронів і протонів служить кисень. До хемоавтотрофов відносяться залізобактерій, безбарвні сірчані бактерії, нитрифицирующие бактерії.
Крім хемоавтотрофов в природі значно більше значення мають хемогетеротрофи, які в якості джерела вуглецю і джерела енергії використовують органічні речовини - це всі тварини і гриби, більшість бактерій, а також деякі паразитичні квіткові рослини, у яких відсутній хлорофіл.
Групу хемоавтотрофними організмів часто називають хемосинтезирующих (щоб подчернуть що джерелом енергії для синтезу органічних речовин з неорганічних є хімічна енергія), а групу хемогетеротрофов зазвичай називають просто гетеротрофами.
105. Назвіть всі ті процеси життєдіяльності клітин, тканин, організмів, які здійснюються на основі мітозу. Зробіть висновок про роль мітозу
Мітоз - складний поділ ядра клітини, біологічне значення якого полягає в точному ідентичному розподілі генетичної інформації між ядрами дочірніх клітин.
Таким чином, на рівні клітини на основі мітозу відбувається рівномірний розподіл хромосом, а разом з хромосомами і спадкової інформації.
На рівні клітини при мітозі відбувається поділ цитоплазми і її органоїдів між дочірніми клітками. У клітинах рослин відбувається також утворення клітинної стінки між дочірніми клітинами.
На рівні тканин шляхом мітозу відбувається зростання і диференціація тканин, а на рівні організму ріст організму і збільшення його лінійних розмірів. На рівні організмів шляхом мітозу здійснюється також безстатеве розмноження організму, а також процеси регенерації тканин і органів.
Таким чином, значення мітозу величезна. Головне його значення полягає в рівномірному розподілі спадкового матеріалу між дочірніми клітинами.
145. Запропонуйте гіпотезу про причини виникнення в ході еволюції лишайників
Однією з гіпотез про причини виникнення лишайників в процесі еволюції може бути гіпотеза про поступовий перехід від паразитизму до симбіозу. Основний компонент лишайників - гриб - формує гаустории, якими гриб впроваджується в клітини водорості і поглинає їх вміст. Ймовірно, на першому етапі виникнення лишайників такий паразитизм переважав. Але згодом виявилося для гриба більш корисним не пригнічувати розвиток водорості, висмоктуючи з неї всі поживні речовини, а зберігати симбіотичні відносини. Крім водорості й гриба до складу лишайників можуть входити також третій симбіонт - бактерія роду Rhizobium, яка здатна засвоювати атмосферний азот повітря. Ймовірно, цей третій симбіонт з'явився в тканинах лишайників еволюційно пізніше.
Ще А. Фамінцин та І. Баранецький (1867г.) показали, що виділені з лишайника водорості нічим не відрізняються від вільноживучих водоростей. З іншого боку, у лишайників проявляються нові біологічні якості, які не властиві його компонентам поза симбіозу. Вони виражаються в здатності розмножуватися як єдине ціле. Фізіологічно цей особливий тип симбіозу заснований на міжклітинному обміні продуктами його компонентів. Передбачається, що харчування гриба здійснюється вуглеводами водорості і азотом, виділеним азотфіксуючою бактерією. У фіксації ж азоту бактеріями найважливішу роль грають вітаміни групи В, які виділяються клітинами водорості (гонідіямі).
Література
1. Н. Грін, У. Стаут, Д, Тейлор. Біологія. М. 1990.
2. Довідник з біології. Київ, 1985.
3. Слюсарев О.О., Жукова С.В. Біологія Київ, 1987.
4. Хржановський В.Г. Курс загальної ботаніки. М, 1976.