1. Задания по предложенному тексту
Тема: «Строение и функции клеток»
Прочитайте текст, выполните задания, предложенные в конце текста.
Первым человеком, увидевшим клетки, был английский учёный Роберт Гук. В 1665 году, пытаясь понять, почему пробковое дерево так хорошо плавает, Гук стал рассматривать тонкие срезы пробки с помощью усовершенствованного им микроскопа. Он обнаружил, что пробка разделена на множество крошечных ячеек, напомнивших ему соты в ульях медоносных пчел, и он назвал эти ячейки клетками (поанглийски cell означает «ячейка, клетка»). В 1675 году итальянский врач М.Мальпиги, а в 1681 году — английский ботаник Н. Грю подтвердили клеточное строение растений. О клетке стали говорить как о «пузырьке, наполненном питательным соком». В 1674 году голландский мастер Антоний ван Левенгук с помощью микроскопа впервые увидел в капле воды «зверьков» —движущиеся живые организмы (инфузории, амёбы, бактерии). Также Левенгук впервые наблюдал животные клетки —эритроциты и сперматозоиды. Таким образом, уже к началу XVIII века учёные знали, что под большим увеличением растения имеют ячеистое строение, и видели некоторые организмы, которые позже получили название одноклеточных.
В 1802—1808 годах французский исследователь ШарльФрансуа Мирбель установил, что все растения состоят из тканей, образованных клетками. Ж.Б.Ламарк в 1809 году распространил идею Мирбеля о клеточном строении и на животные организмы. В 1825 году чешский учёный Я. Пуркине открыл ядро яйцеклетки птиц, а в 1839 ввёл термин «протоплазма». В 1831 году английский ботаник Р.Броун впервые описал ядро растительной клетки, а в 1833 году установил, что ядро является обязательным органоидом клетки растения. С тех пор главным в организации клеток считается не мембрана, а содержимое. Клеточная теория строения организмов была сформирована в 1839 году немецкими учёными, зоологом Т.Шванном и ботаником М.Шлейденом, и включала в себя три положения. В 1858 году Рудольф Вирхов дополнил её ещё одним положением, однако в его идеях присутствовал ряд ошибок: так, он предполагал, что клетки слабо связаны друг с другом и существуют каждая «сама по себе». Лишь позднее удалось доказать целостность клеточной системы.
В 1878 году русским учёным И.Д.Чистяковым открыт митоз в растительных клетках; в 1878 году В.Флемминг и П.И.Перемежко обнаруживают митоз у животных. В 1882 году В. Флемминг наблюдает мейоз у животных клеток, а в 1888 году Э.Страсбургер — у растительных. Клеточная теория является одной из основополагающих идей современной биологии, она стала неопровержимым доказательством единства всего живого и фундаментом для развития таких дисциплин, как эмбриология, гистология и физиология.
Выполните следующие задания:
- Озаглавьте текст и обоснуйте, почему вы выбрали такое название.
- Используя информацию текста, составьте хронологическую таблицу развития учения о клетке.
- Составьте перечень ученых и их вклад в изучение клетки.
- Выскажите свое мнение к тезису: «Клеточная теория является одной из основополагающих идей современной биологии».
- Оцените значимость клеточной теории для биологии.
Прочитайте текст, ответьте на вопросы и выполните задания к тексту.
Вирусы
В 1892 году русский ученый Д.И.Ивановский описал необычные свойства возбудителя болезни табака – так называемой табачной мозаики. Этот возбудитель проходил через бактериальные фильтры. Таким образом, здоровые растения табака можно заразить бесклеточным фильтратом сока больного растения. Через несколько лет Ф.Леффер и П.Фрош обнаружили, что возбудитель ящура – болезни, нередко встречающейся у домашнего скота, также проходит через бактериальные фильтраты. Наконец, в 1917 году Ф.д’Эррелль открыл бактериофаг – вирус, поражающий бактерии.
Так были открыты вирусы растений, животных и микроорганизмов. Эти три события положили начало новой науке – вирусологии, изучающей неклеточные формы жизни. Вирусы играют большую роль в жизни человека. Они являются возбудителями ряда опасных заболеваний – оспы, гепатита, энцефалита, краснухи и других. Вирусы обитают только в клетках, это внутриклеточные паразиты. В свободно живущем, активном состоянии они не встречаются и не способны размножаться вне клетки.
В настоящее время вирусы рассматриваются не только как возбудители инфекционных заболеваний, но и как переносчики генетической информации между видами. Если у всех клеточных организмов обязательно имеются две нуклеиновые кислоты – ДНК и РНК, то вирусы содержат только одну из них. На этом основании все вирусы делят на две большие группы – ДНКсодержащие и РНКсодержащие. В отличие от клеточных организмов у вирусов отсутствует собственная система, синтезирующая белки. Вирусы вносят в клетку только свою генетическую информацию. С матрицы вирусной ДНК или РНК – синтезируется информационная РНК, которая служит основой синтеза вирусных белков рибосомами инфицированной клетки.
Молекула ДНК вирусов или их геном может встраиваться в геном клетки хозяина и существовать в таком виде неопределенно долгое время. Таким образом, паразитизм вирусов носит особый характер – это паразитизм на генетическом уровне.
Посещение вирусом любой клетки не проходит для нее бесследно, даже если в результате такого «визита» клетка погибает, то разрыв хромосом, изменения в порядке расположения генов, а также изменения в самих генах остаются в «генетической памяти» клеток.
Два основных свойства вирусов обнаружил их первооткрыватель Д.И.Ивановский: они столь малы, что проходят через такие фильтры, которые задерживают бактерии; вирусы, в отличие от клеток, невозможно выращивать на искусственных питательных средах. Вирусы представляют собой автономные генетические структуры, неспособные, однако, развиваться вне клетки. Полагают, что вирусы и бактериофаги – обособившиеся генетические элементы клеток, которые эволюционировали вместе с клеточными формами жизни.
Выполните следующие задания:
- Используя информацию текста, выпишите этапы изучения вирусов в хронологическом порядке.
- Изобразите схематические механизм действия вируса в клетке хозяина.
- Используя информацию текста, приведите примеры основных свойств вирусов.
- Выскажите свое мнение к тезису: «Паразитизм вирусов носит особый характер – это паразитизм на генетическом уровне.»
Прочитайте текст, ответьте на вопрос и заполните таблицу.
Бактерии
Бактерии - мельчайшие одноклеточные организмы. Бактрии первыми возникли на Земле. Они встречаются всюду: в воде, почве, воздухе. Бактерии имеют вид палочек, шариков, запятых, спиралей. Слово «бактерия» в переводе с греческого и означает «палочка». От других одноклеточных организмов (растений, животных, грибов) бактерии. отличаются тем, что у них нет настоящего ядра (ядерное вещество не отделено от цитоплазмы оболочкой).Большинство бактерий питаются готовыми органическими веществами и живут там, где имеется пища и влага (в различных органических остатках, в живых организмах). При благоприятных условиях жизни (обилие пищи, высокая влажность, температура от 10 до 40 градусов) они быстро размножаются делением клетки надвое. При непрерывном делении потомство только одной особи за 5 суток могло бы заполнить всю впадину Тихого океана. Однако такого явления в природе не бывает, так как многие бактерии гибнут. При неблагоприятных условиях некоторые бактерии покрываются плотной оболочкой — превращаются в споры. В состоянии спор они могут сохраняться в течение 30 и более лет. Бактерии имеют большое значение в природе. Многие из них вызывают гниение органических остатков. Бактерии гниения — организмы-разрушители. Они — санитары природы. Благодаря их жизнедеятельности образуется перегной. Велико значение почвенных бактерий, которые перерабатывают перегной в минеральные соли. Некоторые виды бактерий, поселяясь в растительных остатках, в кишечнике животных и человека, в молоке, вызывают молочнокислое брожение — превращение глюкозы в молочную кислоту. Молочнокислые бактерии используются при квашении капусты, силосовании кукурузы и других сочных растений, превращении молока в простоквашу, сметану и прочие молочнокислые продукты.
С бактериями связаны многие болезни растений, животных и человека. У картофеля, например, в период его роста часто развивается болезнь «черная ножка». Больные растения отстают в росте, листья у них желтеют, скручиваются и засыхают, а основания стеблей чернеют и загнивают. Заболевание со стеблей переходит на образовавшиеся клубни и вызывает загнивание их сердцевины. С бактериями связаны кольцевая гниль клубней картофеля, вершинная гниль томатов и другие болезни. У человека и животных с бактериями связаны гнойные заболевания (фурункулез), скарлатина, ревматизм, рожа и многие другие опасные болезни. Некоторые виды бактерий способны создавать из неорганических веществ органические, используя световую или химическую энергию. С появлением зеленых растений их роль в этом процессе стала небольшой. Однако, когда бактерии жили на Земле в течение 2 млрд. лет при отсутствии каких-либо других организмов, они были основными производителями органических веществ и свободного кислорода, которым обогащалась атмосфера.
1. Чем отличаются бактерии по строению от других клеточных организмов?
Используя текст, вместо знака вопроса укажи необходимое слово по смыслу.
| Группы бактерий | Значение в природе и жизни человека |
1. Разрушители |
Санитары планеты |
2. ? |
Возбудители холеры, чумы |
3. Молочнокислые |
? |
4. ? |
Образуют перегной |
Тема: «Химический состав клетки»
Прочитайте текст, ответьте на вопросы теста.
Все углеводы подразделяют на две группы: моносахариды и полисахариды. К моносахаридам относят рибозу, глюкозу и фруктозу. По своим свойствам это бесцветные кристаллические вещества, сладкие на вкус, хорошо растворимы в воде. Полисахариды — высокомолекулярные полимеры, мономерами которых являются чаще всего молекулы глюкозы. К ним относят крахмал, гликоген, целлюлозу. В отличие от моносахаридов, они несладкие и почти не растворимы в воде.
В организме углеводы выполняют в основном строительную и энергетическую функции. Так из целлюлозы состоит оболочка растительной клетки, полисахарид хитин входит в состав покровов членистоногих и оболочки клеток грибов.
Крахмал и гликоген в клетках откладываются в запас. Крахмал синтезируется в клетках растений, а гликоген — в клетках животных, в основном в печени и мышцах. Углеводы выполняют также энергетическую функцию, но при их окислении образуется в два раза меньше энергии, чем при окислении такого же количества жиров. Моносахариды, будучи менее энергоёмкими, быстрее расщепляются и легче усваиваются организмом, чем жиры. Поэтому клетки мозга, нуждающиеся постоянно в большом количестве энергии, используют в своей деятельности только энергию глюкозы.
Ответьте на вопросы
1. Какими свойствами обладают полисахариды?
а) хорошо растворяются в воде, сладкие на вкус;
б) плохо растворяются в воде, сладкие на вкус;
в) теряют сладкий вкус и способность растворяться в воде.
2. Какие углеводы относятся к полимерам?
А-моносахариды
Б-дисахариды
В-полисахариды
3. Какое вещество относится к моносахаридам:
А) сахароза
Б) глюкоза
В) крахмал
Г) мальтоза
4. Какие полисахариды характерны для растительной клетки:
А) целлюлоза
Б) гликоген
В) хитин
5. Какие полисахариды характерны для животной клетки?
А-целлюлоза
Б-крахмал
В-гликоген, хитин
6. Основные функции углеводов:
А) строительная
Б) энергетическая
В) регуляторная
Г) запасающая
Белки
Прочитайте тест, составьте кластер «Функции белков»
Одними из наиболее важных органических компонентов живого являются белки. Белки — полимеры, их мономерами служат аминокислоты. Количество аминокислот в молекулах разных белков может колебаться от 3–5 до нескольких тысяч. В белках постоянно встречаются 20 видов аминокислот. Они отличаются по своему строению, но имеют общие группы, посредством которых соединяются в длинные цепи Последовательность и число аминокислот для каждого белка строго индивидуальны. Поэтому разнообразие белков безгранично.
Белки имеют сложное строение и несколько структурных уровней, которые определяют их свойства и выполняемые функции. Особенности структуры, формы, свойств и функций белковой молекулы зависят, в первую очередь, от последовательности аминокислот в полипептидной цепи. В каждом белке эту последовательность определяет наследственная программа организма. Поэтому белки каждого организма различаются друг от друга.
Белки, в отличие от других органических веществ, легко разрушаются. Они сворачиваются при действии сильных кислот, щелочей, солей тяжелых металлов, например свинца и ртути, высоких температур и радиоактивного излучения. Этот процесс называется денатурацией.
Среди органических веществ белки занимают первое место по разнообразию выполняемых функций. Самая важная из них — ферментативная. Ферменты (от лат. ферментум — закваска) — это биологические катализаторы, т.е. ускорители химических реакций в живом. Следующая важная функция белков — строительная.
Белки выполняют и энергетическую функцию, хотя она у них не столь важная, как у углеводов и липидов. При окислении 1 г белка выделяется 17,6 кДж энергии.
Двигательная функция связана с сократительными белками, которые входят в состав мышечных волокон, ресничек, жгутиков, а значит — обеспечивают движение организма и клеток. Транспортные белки связывают и переносят вещества в одной клетке и во всем организме. Например, гемоглобин эритроцитов транспортирует кислород и углекислый газ.
Белки выполняют и защитную функцию. Они образуют антитела, защищающие организм от болезнетворных бактерий и вирусов. Регуляторные белки — это гормоны, регулирующие обмен веществ в организме.
Тема: «Обмен веществ и преобразование энергии в клетке»
Прочитайте текст, выполните задание.
Фотосинтез
Фотосинтез - это процесс образования органических соединений из неорганических веществ с использованием энергии солнечного света. Его биологическое значение заключается в обеспечении живых организмов Земли органическими веществами, обогащении атмосферы Земли кислородом.
Процесс фотосинтеза протекает в хлоропластах, они имеют две мембраны. Внутренняя мембрана хлоропласта образует выпячивания - тилакоиды, которые складываются в стопки-граны. В мембрану гран встроены молекулы хлорофилла и ферментов, контролирующих реакции фотосинтеза.
Фотосинтез - это сложный многоступенчатый процесс. В нем различают световую и темновую фазы.
Световая фаза фотосинтеза начинается с освещения хлоропласта видимым светом. Фотон, попав в молекулу хлорофилла, приводит ее в возбужденное состояние: ее электроны перескакивают на высшие орбиты. Один из таких электронов переходит на молекулу-переносчика, она уносит его на другую сторону мембраны тилакоида. Молекулы хлорофилла восстанавливают потерю электрона, отбирая его от молекулы воды. В результате потери электронов молекулы воды разлагаются на протоны и ионы гидроксила (фотолиз).
Темновая фаза фотосинтеза состоит из ряда последовательных ферментативных реакций, в результате которых образуется глюкоза, служащая исходным материалом для биосинтеза других углеводов. Этот процесс идет с использованием энергии АТФ и при участии атомов водорода, образовавшегося в световую фазу.
Общее уравнение фотосинтеза: 6СO2 + 6Н2O –> С6Н12O6 + 6O2↑
Кроме углеводов, в пластидах синтезируются аминокислоты, белки, липиды, хлорофилл.
Задание: закончите предложения, вписав недостающие термины.
- Фотосинтез – это … (синтез органических веществ на свету).
- Процесс фотосинтеза осуществляется в органеллах клетки – … (хлоропластах).
- Свободный кислород при фотосинтезе выделяется при расщеплении … (воды).
- На какой стадии фотосинтеза образуется свободный кислород? На … (световой).
- В течение световой стадии … АТФ. (Синтезируется.)
- В темновой стадии в хлоропласте образуется … (глюкоза).
- При попадании солнечного счета на хлорофилл происходит … (возбуждение электронов).
- Фотосинтез происходит в клетках … (зеленых растений).
- Световая фаза фотосинтеза происходит в … (тилакоидах).
- Темновая фаза происходит в … (любое) время суток.
Прочитайте текст, выполните задание.
Биосинтез белка
Биосинтез белка – это процесс, в ходе которого наследственная информация, закодированная в генах, реализуется в виде определенной последовательности аминокислот в белковых молекулах. Все начинается с синтеза матричной РНК на определенном участке ДНК. Матричная РНК выходит через поры ядерной мембраны в цитоплазму и прикрепляется к рибосоме. В цитоплазме находятся транспортные РНК и аминокислоты. Транспортные РНК одним своим концом узнают тройку нуклеотидов на матричной РНК, а другим присоединяют определенные аминокислоты. Присоеденив аминокислоту, транспортная РНК идет на рибосомы, где, найдя нужную тройку нуклеотидов, кодирующих данную аминокислоту, отщепляет ее в синтезируемую белковую цепь. Каждый этап биосинтеза катализируется определенным ферментом и обеспечивается энергией АТФ.
Заполните таблицу по разделам.
Название процесса |
Биосинтез белка |
Условия процесса |
Наличие ДНК, мРНК, тРНК, ферментов, АТФ |
Механизм процесса |
Синтез мРНК на рибосомы, взаимодействие тРНК-аминокислотой и мРНК, отсоединение аминокислоты в синтезируемую белковую цепь |
Результаты процесса |
Синтез определенного белка |
Значение процесса |
Синтез собственных белков организма, реализация наследственной информации. |
Тема «Размножение и индивидуальное развитие организмов»
Текст «АСП (алкогольный синдром плода), его суть и последствия»
Прочитайте текст, ответьте на вопросы
Природа запрограммировала жизнь на абсолютно трезвое существование. И отступление от этого закона чревато серьезными последствиями. Природа не включила алкоголь в обменные процессы человека, а значит, и не создала против него естественных противоядий.
Алкоголь - одна из самых частых причин бесплодных или бездетных браков. У злоупотребляющих алкоголем все анатомические и функциональные нарушения приобретают хроническое течение лишая этих людей возможности стать родителями. Так, у пьющих мужчин до 20% сперматозоидов имеют анатомические дефекты, примерно столько же теряют подвижность. Изменяется анатомическая и физиологическая целостность половых желез у женщин. При этом часть яичников постепенно замещаются нефункционирующей соединительной тканью, что приводит к продукции неполноценных яйцеклеток. Нарушенные мужские и женские клетки часто несут частично патологическую информацию зародышу, плоду, будущему ребенку. А нередко сперматозоиды и яйцеклетки вообще теряют способность к слиянию. Но если даже и произошло оплодотворение нарушенных алкоголем яйцеклеток и зародыш довольно благополучно прикрепился к стенке матки, то это еще не означает, что он будет нормально развиваться.
Если беременная пусть изредка, пусть в небольших дозах употребляет самые легкие вина, то все равно в организме развивающегося плода обязательно возникнут патологические реакции в ответ на действие алкоголя. В организме и тканях плода постепенно формируется комплекс изменений, называемый алкогольным синдромом плода (АСП) или алкогольной болезнью плода, или алкогольной эмбрионатией. Этот термин означает развитие физической и психической неполноценности зародыша и плода из-за эмбриотоксического и тератогенного (то есть вызывающего анатомические уродства) действия алкоголя.
Многим приходилось встречаться с последствиями АСП физического характера — «заячья губа», «волчья пасть», сращение пальцев рук, ног, изменения формы головы, груди и т.д. А вот врожденные пороки внутренних органов определяются только специалистами-медиками, хотя, например, врожденные пороки сердца нередко бросаются в глаза и родителям, прежде всего своими грозными симптомами, такими как синюшность лица, потеря веса, отставание в росте, ыстрая физическая и психическая утомляемость.
Тератогенное действие алкоголя многократно подтверждалось и экспериментаторами. Так, французские исследователи наблюдали весьма впечатляющий случай. В одном сарае, под полом которого находилось помещение для перегонки спирта, было помещено 160 яиц для искусственного выведения цыплят. Так вот, из половины яиц цыплят не получилось вовсе; из оставшейся половины 40 вылупившихся цыплят вскоре погибли, а у 25 были физические уродства: кривошея (раздвоение или отсутствие костей), деформация клюва и др. И все это — только под воздействием паров алкоголя.
Разумеется, организм плода и ребенка нельзя назвать совсем беззащитным от проникающего в него яда. Он активно борется, но механизмы защиты не всесильны, особенно слабы они на разных стадиях развития плода. Установлено, что активность антиалкогольных ферментов у плода в десятки раз слабее, чем у взрослых. К тому же у плода вообще отсутствует ряд ферментов, дезактивирующих алкоголь.
Тератогенное действие (от греч. τερατος «чудовище, урод, уродство») — нарушение эмбрионального развития под воздействием тератогенных факторов — некоторых физических, химических (в том числе лекарственных препаратов) и биологических агентов (например, вирусов) с возникновением морфологических аномалий и пороков развития.
Вопросы и задания:
- Объясните, почему у лиц, злоупотребляющих алкоголем возникают проблемы с деторождением?
- Докажите, что алкоголь оказывает тератогенное действие на организм развивающегося плода. Что такое АСП?
- Как вы считаете, какие меры позволят родиться здоровому ребенку?
Тема: «Основы генетики»
Прочитайте текст, выполните задание.
Гены и хромосомы
Клетки живых организмов содержат генетический материал в виде гигантских молекул, которые называются нуклеиновыми кислотами. С их помощью генетическая информация передаётся из поколения в поколение. Кроме того, они регулируют большинство клеточных процессов, управляя синтезом белков.
Существует два типа нуклеиновых кислот: ДНК и РНК. Они состоят из нуклеотидов, чередование которых позволяет кодировать наследственную информацию о самых различных признаках организмов разных видов. ДНК «упакована» в хромосомы. Она несёт информацию о структуре всех белков, которые функционируют в клетке. РНК управляет процессами, которые переводят генетический код ДНК, представляющий собой определённую последовательность нуклеотидов, в белки.
Ген – это участок молекулы ДНК, которая кодирует один определённый белок. Наследственные изменения генов, выражающиеся в замене, выпадении или перестановке нуклеотидов, называются генными мутациями. В результате мутаций могут возникнуть как полезные, так и вредные изменения признаков организма.
Хромосомы – нитевидные структуры, находящиеся в ядрах всех клеток. Они состоят из молекулы ДНК и белка. У каждого вида организмов своё определённое число и своя форма хромосом. Набор хромосом, характерный для конкретного вида, называют кариотипом.
Исследования кариотипов различных организмов показали, что в их клетках может содержаться двойной и одинарный наборы хромосом. Двойной набор хромосом состоит всегда из парных хромосом, одинаковых по величине, форме и характеру наследственной информации. Парные хромосомы называют гомологичными. Так, все неполовые клетки человека содержат 23 пары хромосом, т.е. 46 хромосом представлены в виде 23 пар.
В некоторых клетках может быть одинарный набор хромосом. Например, в половых клетках животных парные хромосомы отсутствуют, гомологичных хромосом нет, а есть негомологичные.
Каждая хромосома содержит тысячи генов, в ней хранится определённая часть наследственной информации. Мутации, изменяющие структуру хромосомы, называют хромосомными. Неправильное расхождение хромосом при образовании половых клеток может привести к серьёзным наследственным заболеваниям. Так, например, в результате такой геномной мутации, как появление в каждой клетке человека 47 хромосом вместо 46, возникает болезнь Дауна.
Дополните
Ген-это_____ это участок молекулы ДНК, которая кодирует один определённый белок Хромосомы –это__ Хромосомы – нитевидные структуры, находящиеся в ядрах всех клеток. Они состоят из молекулы ДНК и белка ____________
Гомологичные хромосомы____Парные хромосомы, содержащие одинаковые или разные аллели одного гена____________
Генные мутации___ Наследственные изменения генов, выражающиеся в замене, выпадении или перестановке нуклеотидов,________________
Кариотип____ Набор хромосом, характерный для конкретного вида _____________
Хромосомные мутации___ Мутации, изменяющие структуру хромосомы ________________
Тема: «Основы экологии»
Прочитайте текст, выполните задание, ответьте на вопросы.
Зарождение экологии
История развития знаний человека о среде обитания и взаимоотношениях организмов уходит в глубокую древность. Человеку издавна было присуще стремление как можно больше узнать об образе жизни различных организмов. Еще в античности древнегреческие ученые-философы рассматривали влияние отдельных компонентов окружающей среды на жизнь растений и животных. Однако детальное и глубокое изучение этих закономерностей началось лишь в XIX-XX веках с появлением науки экологии.
Начало изучения влияния окружающей среды на жизнь организмов положил немецкий естествоиспытатель-энциклопедист Александр Гумбольдт. В начале XIXвека он первым обратил внимание на связь между климатом и характером растительности, основал экологическое направление в ботанике, а также сделал попытку установления ботанико-географических областей.
Сам термин «экология» для обозначения науки ввел в 1866 году немецкий ученый Эрнст Геккель. В книге «Всеобщая морфология» он писал: «Под экологией мы понимаем изучение всей совокупности взаимоотношений животного с окружающей его средой, как органической, так и неорганической, и прежде всего- его дружественных или враждебных отношений с теми животными и растениями, с которыми он прямо или косвенно вступает в контакт.»
Выполните задание
- Сконструируй определение «экология».
- Какие компоненты окружающей среды нашли отражение в определении этой науки Геккелем? Что можно исправить, добавить, исходя из современных представлений о царствах живой природы?
Прочитайте текст, выполните задания.
Биоценоз и биогеоценоз
Совокупность популяций организмов разных видов растений, животных, грибов, бактерий, совместно населяющих однородный участок суши или водоёма, связанных между собой различными взаимоотношениями, называют природным сообществом, или биоценозом. Биоценоз формируется из имеющихся в природе организмов разных видов. Он может существовать даже при замене организмов одних видов на другие со сходными потребностями к условиям обитания.
К биоценозам относят как сообщества организмов моховой кочки болота, лужи, так и сообщества леса, озера и даже такие крупные, как степь и коралловый риф. Мелкие биоценозы являются частями более крупных. Так, все обитатели лесных полян, стволов упавших деревьев входят в состав биоценоза леса.
Однородный участок земной поверхности с определённым составом организмов (биоценоз) и комплексом неживых компонентов среды, к которым относят приземный слой атмосферы, солнечную энергию, почву и другие условия неживой природы, называют биогеоценозом. Главная роль в образовании наземного биогеоценоза принадлежит растениям. Поэтому его границы определены растительным сообществом, например, дубравой, ельником или лугом. Отдельные биогеоценозы связаны между собой круговоротом веществ и потоком энергии, осуществляемыми в процессе фотосинтеза, стоков воды с растворёнными в ней веществами, миграциями животных, расселением растений, разложением органических веществ, благодаря деятельности бактерий и грибов.
Задания
- Найти в тексте определения БИОЦЕНОЗ и БИОГЕОЦЕНОЗ.
- Дополните эти определения основными признаками, перечисленными в тексте, сравните.
Конкуренция и паразитизм
Прочитайте текст, ответьте на вопросы.
Между организмами разных видов, составляющими тот или иной биоценоз, складываются взаимовредные, взаимовыгодные, выгодные для одной и невыгодные или безразличные для другой стороны и другие взаимоотношения.
Одной из форм взаимовредных биотических взаимоотношений между организмами является конкуренция. Она возникает между особями одного или разных видов вследствие ограниченности ресурсов среды. Учёные различают межвидовую и внутривидовую конкуренцию.
Межвидовая конкуренция происходит в том случае, когда разные виды организмов обитают на одной территории и имеют похожие потребности в ресурсах среды. Это приводит к постепенному вытеснению одного вида организмов другим, имеющим преимущества в использовании ресурсов. Например, два вида тараканов — рыжий и чёрный — конкурируют друг с другом за место обитания — жилище человека. Это ведёт к постепенному вытеснению чёрного таракана рыжим, так как у последнего более короткий жизненный цикл, он быстрее размножается и лучше использует ресурсы.
Внутривидовая конкуренция имеет более острый характер, чем межвидовая, так как у особей одного вида потребности в ресурсах всегда одинаковы. В результате такой конкуренции особи ослабляют друг друга, что ведёт к гибели менее приспособленных, то есть к естественному отбору. Внутривидовая конкуренция, возникающая между особями одного вида за одинаковые ресурсы среды, отрицательно сказывается на них. Например, берёзы в одном лесу конкурируют друг с другом за свет, влагу и минеральные вещества почвы, что приводит к их взаимному угнетению и самоизреживанию.
Одной из форм полезно-вредных биотических взаимоотношений между организмами является паразитизм, когда один вид — паразит — использует другой — хозяина — в качестве среды обитания и источника пищи, нанося ему вред.
Организмы-паразиты в процессе эволюции выработали приспособления к паразитическому образу жизни. Например, многие виды обладают органами прикрепления — присосками, крючочками, шипиками — имеют высокую плодовитость. В процессе приспособления к паразитическому образу жизни некоторые паразиты утратили ряд органов или приобрели более простое их строение. Например, у паразитических плоских червей, живущих во внутренних органах позвоночных животных, плохо развиты органы чувств и нервная система, а у некоторых червей-паразитов отсутствуют органы пищеварения.
Отношения между паразитом и хозяином подчинены определённым закономерностям. Паразиты принимают участие в регуляции численности хозяев, тем самым обеспечивая действие естественного отбора. Негативные отношения между паразитом и хозяином в процессе эволюции могут перейти в нейтральные. В этом случае преимущество среди паразитов получают те виды, которые способны длительно использовать организм хозяина, не приводя его к гибели. В свою очередь, в процессе естественного отбора растёт сопротивляемость организма хозяина паразитам, в результате чего приносимый ими вред становится менее ощутимым.
Ответьте на вопросы
- Какой пример из текста иллюстрирует внутривидовую конкуренцию?
- Почему отношения рыжего и чёрного тараканов нельзя назвать паразитизмом?
- Как паразит влияет на организм хозяина?
- Какую биологическую роль играют паразиты в отношении своих хозяев.
2. Задания с предложенными высказываниями (стихотворения, отрывки из книг и т.д.)
По теме «Генетика»
1. Приведите доводы «за» и «против» существования русалок.
Ответ: У человека есть гены, отвечающие за развитие рыбьей чешуи и перепонок на руках.
Этот человек должен быть мужчиной, а не женщиной, т.к. гены ихтиоза и других голандрических признаков локализованы в негомологичном участке У хромосомы, т.о. должны быть «русалы».
2. В книге Е.Пчелова «Романовы. История династии». На стр. 436 текст «Цесаревич унаследовал гемофилию от матери – Александры Федоровны. Эта болезнь передается только через женщин, которые сами не болеют, но являются носителями вируса. А поражает гемофилия исключительно мужчин». Какие ошибки допустил автор?
Ответ. Гемофилия не вирусное заболевание. Женщины могут болеть гемофилией
3. В останках, найденных под Екатеринбургом, принадлежащих царской семье Романовых, царевич обнаружен не был. В книге Э.Радзинского «господи, спаи, усмири Россию» говорится об одном человеке, из дома умалишенных г. Саратова (1941г.), который называл себя царевичем Алексеем Романовым. Свое чудесное спасение он объяснял спасением старушки, жившей в лесу, которая якобы вылечила его и от гемофилии. Насколько правдива история этот человека, ведь он приводил такие подробности из жизни царской семьи, которые могли быть известны только настоящему наследнику.
Ответ. Гемофилия – наследственное заболевание, которое излечить невозможно.
По теме «Эволюционное учение»
1. Логическая задача Чарльза Дарвина.
Именно её он задал коллегам-учёным на заседании научного общества для того, чтобы проиллюстрировать, что всё в природе взаимосвязано:
какая существует связь между числом старых дев, проживающих в Англии, и удоем коров (количеством молока, которое дают коровы?
Ответ: больше старых дев, больше одомашненных кошек, меньше истребляется мышей, больше разоряют мыши гнёзда шмелей на полях, меньше опыляется клевера, меньше качественного корма для коров, меньше молока).
По теме «Экология»
1. Объясните предложенные пищевые цепи:
Клевер ––> Шмели ––> Мыши ––> Кошки.
Клевер ––> Коровы.
Ответ: из данных схем легко заключить, что клевер (продуценты) может являться пищей для нескольких животных. В природе, действительно, работают чаще не пищевые цепи, а пищевые сети, состоящие из нескольких цепей.
В случае исключения звена пищевой цепи она не распадается, а сохраняется в изменённом виде.
2. О какой экологической проблеме идет речь в стихотворении Н.Некрасова: Плакала Саша, как лес вырубали,
Ей и теперь его жалко до слез.
Сколько тут было кудрявых берез!
Там из-за старой нахмуренной ели
Красные гроздья калины глядели.
Там поднимался дубок молодой.
Птицы царили в вершине лесной,
Понизу всякие звери таились.
Вдруг мужики с топорами явились.
Лес зазвенел, застонал, затрещал.
Заяц послушал - и вон убежал.
Ответ: в стихотворении говорится о вырубке леса. Раньше лес вырубался по мере надобности при помощи топора. А сейчас после работы лесорубов птицы и звери остаются без дома. Гибель растений ведет к разрыву цепей питания. В результате вырубки лесов гибнут насекомые, птицы, звери.
3. О какой экологической проблеме идет речь в стихотворении «Береги природу!»:
Ты видел, в лебедей стреляли?
Ты видел, как они упали?
Скажи, а если б птицы знали
И если б только понимали,
Что их полет прощальный будет,
Их на заре подстрелят люди,
Скажи, они бы не летали?
Ответ: здесь говорится о незаконной охоте (браконьерстве).
4. Используя отрывок из рассказа В.А.Сухомлинского «Стыдно перед соловушкой», определите, чье поведение в лесу вы считаете правильным?
Оля и Лида, маленькие девочки, пошли в лес. Утомленные дорогой, сели отдохнуть и пообедать. Вынули из сумки хлеб, масло, яйца. Когда девочки закончили обедать, недалеко от них запел соловей. Очарованные прекрасным пением, Оля и Лида сидели, боясь пошевелиться. Соловей перестал петь. Оля собрала остатки своей еды и обрывки бумаги и бросила под куст. Лида же завернула в газету яичную скорлупу и хлебные крошки и положила кулек в сумку.
- Зачем ты берешь с собой мусор? - сказала Оля. - Брось под куст. Ведь мы в лесу, никто же не увидит!
- Стыдно перед соловушкой, - тихо ответила Лида.
Ответ: правильно поступила Лида, собрав весь мусор. Если все будут поступать, как Оля, то лес превратится в свалку.
5. Используя отрывок из стихотворения В.Шефнера «Лесной пожар», ответьте на вопросы:
1. Забывчивый охотник на привале
2. Не заметал, не растоптал костра.
3. Он в лес ушел, а ветки догорали
И нехотя чадили до утра...
А утром ветер разогнал туманы,
И ожил потухающий костер.
И, сыпля искры посреди поляны,
Багровые лохмотья распростер.
Он всю траву с цветами вместе выжег,
Кусты спалил.
В зеленый лес пошел.
Как вспугнутая стая белок рыжих,
Он заметался со ствола на ствол.
И лес гудел от огненной метели.
С морозным треском падали стволы,
И, как снежинки, искры с них летели
Над серыми сугробами золы.
Ответ: этого могло не случиться, если бы человек соблюдал правила разведения костра и не забыл его погасить и убедиться в том, что костер не разгорится вновь.
6. В одном из районов Колумбии в борьбе с вредными насекомыми многократно использовались сильнейшие химикаты. Через некоторое время выяснилось, что в ближайших реках полностью исчезли лососи. Почему?
Ответ: ядохимикаты уничтожили беспозвоночных животных, которыми питались рыбы, в том числе и лососи.
7. Кукушонок выбрасывает яйца или птенцов приемных родителей и один поедает корм, который они ему приносят, но потом как бы искупает свою вину. Как?
Ответ: Когда кукушонок становится взрослым, он поедает различных насекомых - вредителей сада и леса, в том числе мохнатых гусениц, которых не едят другие птицы.
8. Взяв кусочек пробки, я отрезал от него … перочинным ножом очень тонкую пластинку. Когда затем я поместил этот срез на предметное стекло …, стал разглядывать его под микроскопом, направив на него свет с помощью зеркала, я очень ясно увидел, что весь он пронизан отверстиями и порами … Эти поры, или ячейки, были не слишком глубокими, а состояли из очень мелких ячеек, вычлененных из одной длинной непрерывной поры особыми перегородками». Кому принадлежат эти слова?
9. В школьном учебнике написано: «Клеткам свойственны рост и размножение». Верно ли это утверждение для всех клеток без исключения? Какие клетки в организме человека не растут или не размножаются?
10. Используя отрывок из произведения В.П.Астафьев «Ода русскому огороду», составьте пищевую цепь:
Как-то во время ледохода уронило жерди и забросило и огород куст смородины. Мокрый был и живой куст, поймался корнем за бок бочажины, растет, жирея с каждым годом и раздаваясь, и черные ягоды начал рожать, не поспеешь их ощипать – воронье или дрозды склюют, поздней осенью по воде бочажины гоняет лист смородины.
Но вот беда - лягушата под смородиной летуют, а на лягушат черная змеюга охотится. И прежде чем подступиться к смородине, мальчик швыряет камни в куст, топает ногами, кричит, сатанея от нагоняемого на себя гнева.
11. О чем хотел сказать Фирдоуси:
«В цепи человек стал последним звеном
И лучшее все воплощается в нем
Как тополь вознесся он гордой главой
Умом одаренный и речью благой
Вместилище духа и разума он
Весь мир бессловесных ему подчинен».
12. Над чем заставляют задуматься стихи Юлии Друниной:
Кто видел енисейские дали, тот о них не забудет нигде,
А деревья вокруг умирали по пояс в воде.
Почернела листва, облетела, запах тлена и мёртвый плеск,
Кто-то трезвый, могучий, смелый порешил затопить здесь лес,
И боролись за жизнь великаны, хотя была неизбежна смерть,
Было страшно и больно, и страшно на агонию эту смотреть.
Было больно, но всё-таки взгляда я от них не могла отвести,
Мне твердили: "Так нужно, так надо, жаль, но нету другого пути…
13. Когда говорят о продуцентах, то имеют в виду зелёные растения. Могут ли представители других царств играть роль продуцентов? Если да, то, какие это организмы и почему?
14. В любом биогеоценозе можно обнаружить разнообразных насекомых. В состав, какого звена входят насекомые? Составьте цепь питания с включением в неё насекомых. Какую роль играют насекомые в БГЦ?