10 класс

Каждому термину указанному в левой колонке биология 10 класс – тесты для 10 класса по биологии

Содержание

тесты для 10 класса по биологии

Карточка №1.

Каждому термину, указанному в левой колонке, подберите соответствующее ему определение, приведенное в правой колонке.

1. «Первичный бульон» –

А. многомолекулярные комплексы, окруженные водной оболочкой;

2. Коацерваты –

Б. синтез молекул органических веществ из неорганических, без участия живых организмов;

3. Матричный синтез –

В. открытые саморегулирующиеся и самовоспроизводящие системы, существующие на Земле, построенные из биополимеров – белков и нуклеиновых кислот;

4. Живые организмы –

Г. внезапное изменение наследственных свойств организма, приводящее к изменению тех или иных его признаков;

5. Абиогенный синтез –

Д. растворенные в воде компоненты первичной атмосферы, различные соли;

6. Мутация –

Е. процесс самовоспроизведения простейших полинуклеотидов.

Ответ: 1 – Д; 2 – А; 3 – Е; 4 – В; 5 – Б; 6 – Г.

Карточка № 2.

1) Ответьте на вопрос: Возможно ли сейчас образование жизни небиологическим путем?

(Нет, так как любые органические вещества будут поглощены гетеротрофами).

2) Вставьте пропущенные слова в предложения:

Земля и другие планеты Солнечной системы образовались из газово-пылевого облака около________ лет тому назад. (4,5 млрд)

Возможность небиологического синтеза органических соединений доказывается тем, что они обнаружены в _____________ пространстве.(космическом)

Образование разнообразных органических соединений из неорганических веществ было закономерным процессом ___________ эволюции.(химической)

Молекулы различных веществ объединялись, образовывали многомолекулярные комплексы – ___________ , окруженные водной оболочкой, отделяющей их содержимое от основного раствора. (коацерваты)

Появление первых клеточных организмов положило начало ___________ эволюции. (биологической)

Закончить актуализацию знаний можно тестами:

Тесты для повторения темы : «Возникновение жизни на Земле»

Выберите правильные варианты ответов:

1. Кто из названных ученых окончательно опроверг теорию самозарождения организмов?

а) Дарвин

б) Пастер

в) Ламарк

2. Суть теории самозарождения заключается в том, что она поддерживает идею:

а) возникновение живых организмов из неживых тел

б) возникновение живого от живого

в) создания живого высшими силами

3. Согласно биохимической теории жизнь:

а) существовала всегда

б) занесена на нашу планету из вне

в) возникла в результате процессов, подчиняющихся физическим и химическим

законам

4. В смеси Миллера содержались аммиак и метан. Почему эти вещества были необходимы

для опыта?

а) он хотел доказать, что эти вещества содержались в составе первичной

атмосферы Земли.

б) он хотел доказать невозможность зарождения жизни в первичной атмосфере Земли.

в) он хотел доказать возможность синтеза органических соединений в условиях первичной атмосферы Земли.

5. Какая реакция лежит в основе образования аммиака?

а) реакция углекислого газа с азотом

б) реакция воды с азотом

в) реакция водорода с азотом

Правильные ответы: 1 – б, 2 – а, 3 – в, 4 – в, 5 – в.

Критерии оценивания тестовой работы: «5»: 80 – 100 % от общего числа баллов,

«4»: 70 – 75 %, «3»: 50 – 65 %.

1.Тесты для закрепления темы «Начальные этапы развития жизни»

Выберите правильные варианты ответов:

1. Первые живые организмы (пробионты), появившиеся на Земле, по способу дыхания и способу питания были;

а) анаэробными гетеротрофами;

б) анаэробными фототрофами;

в) аэробными гетеротрофами.

2. Организмы, появившиеся на Земле при истощении запаса абиогенных органических веществ, по способу дыхания и способу питания были;

а) анаэробными гетеротрофами;

б) анаэробными фототрофами;

в) аэробными гетеротрофами.

3. Накопление в атмосфере первичной Земли кислорода и появление озонового экрана привело к:

а) началу абиогенного синтеза органических веществ и прекращению ультрафиолетового излучения;

б) началу абиогенного синтеза органических веществ и усилению ультрафиолетового излучения;

в) прекращение абиогенного синтеза органических веществ и защите первых организмов от ультрафиолетового излучения.

4. Началом биологической эволюции на Земле принято считать момент возникновения первых:

а) органических веществ, синтезированных абиогенным путем;

б) коацерватных капель, микросфер и других агрегатов из органических веществ;

в) одноклеточных прокариотических организмов – пробионтов;

5. С момента начала биологической эволюции на Земле скорость эволюционного процесса:

а) не изменялась;

б) постоянно возрастала;

в) постоянно убывала;

6. Крупнейшим ароморфозом, оказавшим существенное воздействие на ранние этапы эволюции жизни на Земле, стало:

а) появление новых клеток – прокариот;

б) появление первых клеток – эукариот;

в) возникновение фотосинтеза у анаэробных прокариот;

Правильные ответы: 1 –а, 2 – б, 3 – в, 4 – в, 5 – б, 6 – в.

Критерии оценивания тестовой работы: «5»: 80 – 100 % от общего числа баллов,

«4»: 70 – 75 %, «3»: 50 – 65 %.

multiurok.ru

Читать книгу Биология. Общая биология. Профильный уровень. 10 класс Н. И. Сонина : онлайн чтение

Текущая страница: 4 (всего у книги 18 страниц) [доступный отрывок для чтения: 12 страниц]

Важно то, что в зависимости от совершенства внутренней организации капель одни из них могут расти быстро, тогда как другие, находясь в той же внешней среде, замедленны в своем росте или подвергаются распаду. Таким образом, на модели коацерватных капель А. И. Опарину и его сотрудникам удалось экспериментально продемонстрировать зачатки естественного отбора, той закономерности, которая в дальнейшем легла в основу всей последующей эволюции такого рода открытых, фазово-обособленных систем на пути к возникновению жизни.

Summary

Due to the appearance of numerous organic molecules and to the presence of condenced water on the Earth, further evolution of substance towards formation of prebiological, and later biological systems became possible. Increased concentration of organic molecules in the waters of «primary ocean» should be considered as the most important stage, which enabled the appearance of protobionts. Theoretical and empirical models of these processes were suggested by many scientists. Thus, owing to the studies of S. Fox, an English biologist, of Russian academician A. I. Oparin, and many other specialists, it turned possible to get an idea about the processes that enabled concentration of substances in the waters of the ancient Earth.

Опорные точки

1. Органические вещества по отношению к воде подразделяются на две крупные группы: гидрофобные и гидрофильные.

2. В водных растворах гидрофильные молекулы диссоциируют, образуя заряженные частицы.

3. Крупные органические молекулы, обладающие зарядом, либо связываются с субстратом, либо взаимодействуют друг с другом, в результате чего формируются коацерваты.

Вопросы для повторения и задания

1. Что такое коацервация, коацерват?

2. На каких модельных системах можно продемонстрировать образование коацерватных капель в растворе?

3. Какие возможности для преодоления низких концентраций органических веществ существовали в водах первичного океана?

4. В чем заключаются преимущества для взаимодействия органических молекул в зонах высоких концентраций веществ?

Используя словарный запас рубрик «Терминология» и «Summary», переведите на английский язык пункты «Опорных точек».

Терминология

Каждому термину, указанному в левой колонке, подберите соответствующее ему определение, приведенное в правой колонке на русском и английском языках.

Select the correct definition for every term in the left column from English and Russian variants listed in the right column.


Вопросы для обсуждения

Как вы думаете, могут ли в современных земных условиях образовываться небиологическим путем органические молекулы? Коацерваты?

Каковы перспективы эволюции коацерватов, полученных экспериментальным путем, в окружающей среде?

2.4. Эволюция протобионтов

Анализируя описанные гипотезы, можно прийти к заключению о том, что развитие такой системы взаимодействия органических «автоматов» добиологической природы происходило различными способами и продолжалось длительное время. Однако главными направлениями эволюции, приведшей к возникновению биологических систем, следует считать ряд событий, среди которых: эволюция протобионтов, возникновение каталитической активности белков, появление генетического кода и способов преобразования энергии.

Возникновение энергетических систем. В условиях Земли основной механизм, с помощью которого малые органические молекулы можно сделать реакционно способными в водном растворе,

заключается в соединении этих молекул с различными формами фосфата.

При переносе фосфатной группы энергия высвобождается или поглощается, поэтому в биологических системах, благодаря таким переносам, энергия запасается и затем используется в реакциях конденсации или в обмене веществ. В настоящее время высокоэнергетические связи, образуемые между фосфатами и органическими соединениями, обеспечивают протекание всех биологических реакций. Не исключено, что это справедливо и для протоклеток.

Очень многие малые органические биомолекулы способны легко вступать почти во все реакции в присутствии больших количеств воды только в том случае, когда они активированы фосфатом; следовательно, синтез полимеров и в протоклетках обеспечивали активированные фосфатом промежуточные соединения. Реакции конденсации с отщеплением воды не свойственны современным биохимическим процессам, а реакции с переносом фосфата и сейчас, и ранее составляли единственный путь осуществления конденсации мономеров. Для проведения реакций переноса фосфата требуется источник высокоэнергетического фосфата, простейшей формой которого является пирофосфат:


Эта молекула неустойчива в водном растворе, и поэтому протоклетке был доступен лишь растворенный неорганический фосфат. В ходе эволюции отбирались более длинные полипептидные цепочки, обладающие способностью ускорять течение определенной химической реакции, т. е. взаимодействующие с конкретным субстратом. Откуда же мог взяться необходимый для реакции пирофосфат? Вероятно, фотосинтетическое образование пирофосфата было одним из важных свойств первичного метаболизма протоклеток. Современные фотосинтезирующие клетки синтезируют в качестве аккумулятора энергии аденозинтрифосфат из аденозиндифосфата. Этот процесс гораздо более эффективен, чем механизм образования пирофосфата, предложенный для протоклеток, но схема его по существу та же. Замена реакций конденсации с отщеплением воды на реакции с переносом фосфата, составляющие основу биохимических процессов у всех ныне существующих организмов, началась с первой протоклеткой.

Образование полимеров. Создание правдоподобной модели протоклеток, возникавших в ранний период в неустойчивых мелких водоемах, представляется возможным. Но эти протоклетки весьма далеки от того, что мы назвали бы клеткой, поскольку они не имеют ни генетического, ни синтезирующего белок аппарата. Любой нерегулярный полимер, синтезированный в протоклетке, в лучшем случае мог бы передаваться от одной клетки другой в какой-то одной линии потомства и в конце концов подвергся бы распаду. Еще Фокс показал, что произвольно организованные полипептидные молекулы обладают неспецифической каталитической активностью благодаря наличию на их поверхности многочисленных и разнообразных зарядов. В силу этого протобионты, обладающие разнообразными пептидами, оказывались в более благоприятном положении, так как имели больше возможностей по преобразованию молекул, поступающих из окружающей среды. При этом, чем более активна оказывалась молекула белка как катализатор, тем больше пользы она приносила ее обладателю. По-видимому, в это же время происходило становление генетического кода, т. е. такой организации ДНК и РНК, при которой последовательность нуклеотидов в полинуклеотидных цепях нуклеиновых кислот стала нести информацию о наиболее удачных, в смысле каталитической активности, молекулах белка.

Эволюция метаболизма. С появлением примитивного генетического аппарата обладавшие им протоклетки смогли передавать всем своим потомкам способность синтезировать специфические полипептиды. Образующиеся из них линии давали семейства родственных протоклеток с наследуемыми свойствами, которые подвергались естественному отбору.

Обладающие наследственным материалом протоклетки могли довольно быстро развить способность к синтезу крупных белков, имеющих множество различных функций. После того как в состав примитивной клетки стали входить большие молекулы, обладающие разнообразными функциональными возможностями, стало возможным говорить о ее биологической природе.

Как предполагают ученые, в это время внешняя среда представляла собой постоянный источник всех необходимых малых молекул, а в результате фотосинтетического использования солнечного ультрафиолетового излучения становилась доступной химическая энергия для получения пирофосфата. После заселения этой среды первичными клетками она изменялась. Некоторые низкомолекулярные питательные вещества использовались быстрее, чем внешняя среда могла их поставлять. Начинало сильно сказываться давление отбора, благодаря которому преимущества приобретали те клетки, которые оказались способны модифицировать соединения, родственные недостающим, превращая их в необходимые клетке молекулы.

В целом метаболизм представляет собой ряд стадий, осуществляемых посредством ферментов, на каждой из которых молекула слегка видоизменяется до тех пор, пока не образуется необходимое соединение.

Все биологические системы используют одинаковые пути биохимических превращений – одинаковые пути метаболизма Сахаров, синтеза аминокислот, синтеза и распада жиров и т. д. Существующую универсальность метаболических путей можно объяснить двояко. Во-первых, все современные живые существа могут являться потомками исходной предковой популяции первичных клеток. Во-вторых, каждый метаболический путь в современных биохимических процессах может представлять собой результат эволюции клетки в направлении максимального использования единственно пригодных для этого молекул.

По мере повышения разнообразия метаболических процессов со все возрастающей скоростью возникают новые экологические ниши, т. е. осваиваются новые условия обитания.

В водоемах на глубине уже нескольких метров большая часть ультрафиолета поглощается водой, тогда как видимый свет проникает на большую глубину. Можно представить себе интенсивный отбор организмов, проходивший в тот ранний период в отношении использования видимого солнечного света. Для такого отбора существенным было наличие в организме хлорофилла и системы транспорта электронов.

В более выгодном положении оказались организмы, приобретшие способность использовать энергию света для синтеза органических веществ из неорганических. Таким образом возник фотосинтез. Это привело к появлению принципиально нового источника питания. Так, современные анаэробные серные пурпурные бактерии на свету окисляют сероводород до сульфатов. Высвобождающийся в результате реакции водород используется на восстановление диоксида углерода до углеводов с образованием воды. Источником (донором) водорода могут быть и органические соединения. Так появились автотрофные организмы.

Кислород в процессе фотосинтеза такого типа не выделяется. Фотосинтез развился у анаэробных бактерий на очень раннем этапе истории жизни. Фотосинтезирующие бактерии долгое время существовали в бескислородной среде.

Следующим шагом эволюции было приобретение фотосинтезирующими организмами способности использовать воду в качестве источника водорода. Автотрофное усвоение СО2 такими организмами сопровождалось выделением О2. Первыми фотосинтезирующими организмами, выделяющими в атмосферу О2, были цианобактерии (цианеи).

Как только появились фотосинтезирующие клетки, использующие видимый свет, в качестве побочного продукта фотосинтеза в атмосферу стал выделяться молекулярный кислород. Со временем биологическая продукция кислорода определила его расходование в геологических циклах. Озоновый экран, не пропускающий коротковолновое ультрафиолетовое излучение, появился в верхних слоях Земли около 2250 млн лет назад.

В присутствии свободного кислорода возникает возможность энергетически более выгодного кислородного типа обмена веществ. Это способствует появлению аэробных бактерий.

Таким образом, два фактора, обусловленные образованием на Земле свободного кислорода, вызвали к жизни многочисленные новые формы живых организмов и способствовали более широкому использованию ими окружающей среды.

Опорные точки

1. Протобионты формировались в теплых мелких водоемах, где в полосе прибоя происходило перемешивание раствора, содержащего органические молекулы.

2. Первыми аккумуляторами энергии могли стать молекулы пирофосфата.

3. Белки со случайной последовательностью аминокислот обладают слабой неспецифической каталитической активностью.

Вопросы для повторения и задания

1. Каким образом в водах первичного океана могли распределяться органические молекулы, имеющие гидрофильные и гидрофобные свойства?

2. Назовите принцип разделения раствора на фазы с высокой и низкой концентрацией молекул.

3. Что такое коацерватные капли?

4. Как происходил отбор коацерватов в «первичном бульоне»?

Используя словарный запас рубрик «Терминология» и «Summary», переведите на английский язык пункты «Опорных точек».

2.5. Начальные этапы биологической эволюции

Наиболее важными событиями биологической эволюции после возникновения фотосинтеза и аэробного типа обмена следует считать появление эукариот и многоклеточности.

В результате взаимополезного сожительства – симбиоза – различных прокариотических клеток возникли ядерные, или эукариотические, организмы (рис. 2.9). Сущность гипотезы симбиогенеза заключается в следующем. Основной «базой» для симбиоза была, по-видимому, гетеротрофная амебоподобная клетка. Пищей ей служили более мелкие клетки. Одним из объектов питания такой клетки могли стать дышащие кислородом аэробные бактерии, способные функционировать и внутри клетки-хозяина, производя энергию. Те крупные амебовидные клетки, в теле которых аэробные бактерии оставались невредимыми, оказались в более выгодном положении, чем клетки, продолжавшие получать энергию анаэробным путем – брожением. В дальнейшем бактерии-симбионты превратились в митохондрии. Когда к поверхности клетки-хозяина прикрепилась вторая группа симбионтов – жгутикоподобных бактерий, сходных с современными спирохетами, возникли жгутики и реснички. В результате подвижность и способность к нахождению пищи у такого организма резко возросли. Так возникли примитивные животные клетки – предшественники ныне живущих жгутиковых простейших.


Рис. 2.9. Схема симбиотического возникновения эукариот

Образовавшиеся подвижные эукариоты путем симбиоза с фотосинтезирующими (возможно, цианобактериями) организмами дали водоросль, или растение. Очень важно то обстоятельство, что строение пигментного комплекса у фотосинтезирующих анаэробных бактерий поразительно сходно с пигментами зеленых растений. Такое сходство не случайно и указывает на возможность эволюционного преобразования фотосинтезирующего аппарата анаэробных бактерий в аналогичный аппарат зеленых растений. Изложенная гипотеза о возникновении эукариотических клеток через ряд последовательных симбиозов хорошо обоснована, и ее приняли многие ученые. Во-первых, одноклеточные водоросли и сейчас легко вступают в союз с животными-эукариотами. Например, в теле инфузории туфельки обитает водоросль хлорелла. Во-вторых, некоторые органоиды клетки, такие как митохондрии и пластиды, по строению своей ДНК удивительно похожи на прокариотические клетки – бактерии и цианобактерии.

Возможности эукариот по освоению среды еще большие. Связано это с тем, что организмы, обладающие ядром, имеют диплоидный набор всех наследственных задатков – генов, т. е. каждый из них представлен в двух вариантах. Появление двойного набора генов сделало возможным обмен полными копиями генов между разными организмами, принадлежащими к одному виду, – появилось половое размножение. На рубеже архейской и протерозойской эр половой процесс привел к значительному увеличению разнообразия живых организмов благодаря созданию новых многочисленных комбинаций генов. Одноклеточные организмы быстро размножились на планете. Однако их возможности в освоении среды обитания ограничены. Они не могут и расти беспредельно. Объясняется это тем, что дыхание простейших организмов осуществляется через поверхность тела. При увеличении размеров клетки одноклеточного организма его поверхность возрастает в квадратичной зависимости, а объем – в кубической, в связи с чем биологическая мембрана, окружающая клетку, неспособна обеспечить кислородом слишком большой организм. Иной эволюционный путь осуществился позже, около 2,6 млрд лет назад, когда появились организмы, эволюционные возможности которых значительно шире, – многоклеточные организмы.

Первая попытка разрешения вопроса о происхождении многоклеточных организмов принадлежит немецкому биологу Э. Геккелю (1874). В построении своей гипотезы он исходил из исследований эмбрионального развития ланцетника, проведенных к тому времени А. О. Ковалевским и другими зоологами. Основываясь на биогенетическом законе, Э. Геккель полагал, что каждая стадия онтогенеза повторяет какую-то стадию, пройденную предками данного вида во время филогенетического развития. По его представлениям, стадия зиготы соответствует одноклеточным предкам, стадия бластулы – шарообразной колонии жгутиковых. В дальнейшем, в соответствии с этой гипотезой, произошло впячивание (инвагинация) одной из сторон шарообразной колонии (как при гаструляции у ланцетника) и образовался гипотетический двухслойный организм, названный Геккелем гастреей, поскольку он похож на гаструлу.

Представления Э. Геккеля получили название теории гастреи. Несмотря на механистичность рассуждений Геккеля, отождествлявшего стадии онтогенеза со стадиями эволюции органического мира, теория гастреи сыграла важную роль в истории науки, так как способствовала утверждению монофилетических (из одного корня) представлений о происхождении многоклеточных.


Рис. 2.10. Вольвокс

Основу современных представлений о возникновении многоклеточных организмов составляет гипотеза И. И. Мечникова (1886) – гипотеза фагоцителлы. По предположению ученого, многоклеточные произошли от колониальных простейших – жгутиковых. Пример такой организации – ныне существующие колониальные жгутиковые типа вольвокс (рис. 2.10).

Среди клеток колонии выделяются движущие, снабженные жгутиками; питающие, фагоцитирующие добычу и уносящие ее внутрь колонии; половые, функцией которых является размножение. Первичным способом питания таких примитивных колоний был фагоцитоз. Клетки, захватившие добычу, перемещались внутрь колонии. Затем из них образовалась ткань – энтодерма, выполняющая пищеварительную функцию. Клетки, оставшиеся снаружи, выполняли функцию восприятия внешних раздражений, защиты и функцию движения. Из подобных клеток развивалась покровная ткань – эктодерма. Часть клеток специализировалась на выполнении функции размножения. Они стали половыми клетками. Так колония превратилась в примитивный, но целостный многоклеточный организм.

Подтверждением гипотезы фагоцителлы служит строение примитивного многоклеточного организма – трихоплакса. Русский ученый А. В. Иванов установил, что трихоплакс по своему строению соответствует гипотетическому существу – фагоцителле и должен быть выделен в особый тип животных – фагоцителлоподобных, занимающих промежуточное положение между многоклеточными и одноклеточными организмами.


Рис. 2.11. Схема перехода химической эволюции в биологическую

Потребность в увеличении скорости передвижения, необходимого для захвата пищи, благоприятствовала дальнейшей дифференцировке, что обеспечило эволюцию многоклеточных – животных и растений, и привела к увеличению многообразия форм живого.

На схеме (рис. 2.11) изображены основные этапы химической и биологической эволюции.

Таким образом, возникновение жизни на Земле носит закономерный характер, и ее появление связано с длительным процессом химической эволюции, происходившей на нашей планете. Формирование структуры, отграничивающей организм от окружающей среды, – мембраны с присущими ей свойствами – способствовало появлению живых организмов и ознаменовало начало биологической эволюции. Как простейшие живые организмы, возникшие около 3 млрд лет назад, так и более сложно устроенные в основе своей структурной организации имеют клетку.

Summary

Development of energetic systems, as well as the appearance of albuminous enzymes and the genetic code marked the transition from evolution of organic molecules to the biological evolution. Current notions on the mechanisms of these processes are mostly hypothetical, though a number of experiments are known, that clarify some of their stages. Thus, reliable research data confirm the extreme simplicity of metabolism in the earliest living beings on the Earth. These mechanisms of metabolism were continuously improving during the evolutionary process.

Опорные точки

1. Первыми живыми организмами на нашей планете были гетеротрофные прокариотические организмы.

2. Истощение органических запасов первичного океана вызвало появление автотрофного типа питания, в частности фотосинтеза.

3. Появление эукариотических организмов сопровождалось возникновением диплоидности и ограниченного оболочкой ядра.

4. На рубеже архейской и протерозойской эры произошли первые многоклеточные.

Вопросы для повторения и задания

1. В чем заключается сущность гипотезы возникновения эукариот путем симбиогенеза?

2. Какими способами первые эукариотические клетки получали энергию, необходимую для процессов жизнедеятельности?

3. У каких организмов впервые в процессе эволюции появился половой процесс?

4. Опишите сущность гипотезы И. И. Мечникова о возникновении многоклеточных организмов.

Используя словарный запас рубрик «Терминология» и «Summary», переведите на английский язык пункты «Опорных точек».

Терминология

Каждому термину, указанному в левой колонке, подберите соответствующее ему определение, приведенное в правой колонке на русском и английском языках.

Select the correct definition for every term in the left column from English and Russian variants listed in the right column.


Вопросы для обсуждения

Какие ограничения накладывает одноклеточность на эволюцию живых организмов?

В чем вы видите недостатки гипотезы Э. Геккеля (гипотезы гастреи) о возникновении многоклеточных организмов? В чем заключается научное значение представлений Э. Геккеля?

Как вы думаете, каким образом происходило формирование специфической каталитической активности белков у протобионтов?

iknigi.net

Методическая разработка по биологии (10 класс) по теме: Тестовые задания по биологии 10 класса по теме: “Структура и функции клетки”.

Слайд 1

Тематические тесты по общей биологии в 10 классе. . ( Технологическая разработка ) Учитель биологии и химии МБОУ « Посольск ая средн яя общеобразовательн ая школ а» Кабанский район Республика Бурятия Хамуева Т.Н. –

Слайд 2

Тематические тесты по общей биологии 10 класса. Раздел : Структура и функции клетки. Главные задачи раздела «Структура и функции клетки» : Создать представления о двух уровнях клеточной организации: прокариотической и эукариотической. Углубить знания учащихся о строении и функциях органоидов эукариотической клетки на основе раскрытия мембранного принципа. В результате изучения этой темы учащиеся должны знать: Особенности строения органоидов клетки, в связи с их функциями. Учащиеся должны уметь: Применять знания о клетке для объяснения с материалистических позиций вопросов происхождения и развития жизни на Земле; роли физических и химических процессов в живых системах различного иерархического уровня организации. Цель тестирования: Проверка объема и уровня усвоения знаний и умений в конце изучения темы «Структура и функции клетки». Структура тестовых заданий: Данный блок тестов предназначен для проведения в конце изучения раздела «Структура и функции клетки» в курсе изучения общей биологии, позволяющие зафиксировать объем и уровень усвоения знаний учащихся 10 класса. Тестовые задания составлены в соответствии с требованиями, предъявляемыми к обязательной биологической подготовке учащихся . По средствам предъявления данные тесты являются бланковыми. Тесты состоят из трех заданий. Первое задание представлено тестами закрытого типа с выбором одного ответа. Второе задание представлено тестами открытого типа – задачи-дополнения. Третье задание состоит из тестов закрытого типа, на соответствие. Значительная часть заданий направлена на контроль умений характеризовать биологические объекты, процессы, явления, сравнивать их между собой. В то же время ряд заданий проверяет умения сравнивать и применять ассоциативные знания. На выполнение тестовых заданий отводится 1 час (45 минут), состоит из двух вариантов.

Слайд 3

ВАРИАНТЫ ТЕСТОВЫХ ЗАДАНИЙ: 1 вариант Задание № I. Выберите один правильный ответ. Какое строение имеют рибосомы: а) немембранное б) одномембранное в) двухмембранное 2. Как называются внутренние структуры митохондрий: а) граны б) кристы в) стромы г) матрикс 3. Назовите отличие прокариот от эукариот: а) способность к автотрофному питанию б) способность к гетеротрофному питанию в) наличие митохондрий г) наличие рибосом 4. Ядро имеет строение : а) немембранное б) одномембранное в) двухмембранное

Слайд 4

5. Роль ядрышка заключается в формировании: а) хромосом б) лизосом в) рибосом г) митохондрий 6. Клеточная стенка – это: а) место синтеза белка б) жесткий защитный покров некоторых клеток в) место хранения генетической информации г) внутренняя среда клетки 7. Функция гладкой ЭПС заключается в: а) обеспечение движения некоторых клеток б) обеспечение связи между клетками в тканях в) обмене липидов и углеводов г) обеспечение синтеза белков 8. Аппарат Гольджи участвует в: а) хранение генетической информации б) регуляция транспорта веществ в клетку и из нее в) накопление и выведение в цитоплазму клеточных продуктов г) обмен веществ между цитоплазмой и ядром

Слайд 5

9. Какую функцию выполняют рибосомы: а) синтез белка б ) синтез жиров в) синтез АТФ г) фотосинтез 10. Переваривание пищи, попавший в животную клетку при пиноцитозе и фагоцитозе, называется: а) хромопласты б) лизосомы в) клеточный центр г) рибосомы Задание № II. Вставьте пропущенное слово: 1. У прокариот генетический материал клетки представлен одной… 2. Постоянные , жизненно важные составные части цитоплазмы клеток называются …

Слайд 6

Задание № III . Каждому термину, указанному в левой колонке, подберите соответствующее ему определение, приведенное в правой колонке: 1) Биологическая мембрана а) неклеточные формы жизни, паразитирующие на генетическом уровне эукариот. 2) Цитоскелет б) совокупность качественных и количественных 3) Кариотип признаков хромосомного набора соматической клетки. 4) Хроматин в) система микротрубочек и белковых волокон, обеспечивающая поддержание формы клетки и 5) Вирус транспорт структур по цитоплазме. г) бимолекулярный слой фосфолипидов с погружением в него с разных сторон разнообразными молекулами белков. д) глыбки, гранулы и сетевидные структуры ядра, содержащие ДНК и белки и представляют собой спирализованные и уплотненные участки хромосом.

Слайд 7

2 вариант Задание № I. Выберите один правильный ответ. 1. Какое строение имеют митохондрии: а) немембранное б) одномембранное в) двухмембранное Какие органеллы характерны только для растительной клетки: а) митохондрии б) пластиды в) рибосомы г) аппарат Гольджи 3. Основное отличие прокариот от эукариот заключается в том, что: а) у прокариот нет оформленного ядра б) у прокариот нет ДНК в) у прокариот нет РНК г) у прокариот нет хромосом

Слайд 8

4. Хромосомы – это: а) структуры, состоящие из белка б) структуры, состоящие из ДНК в) структуры, состоящие из РНК г) структуры, состоящие из белка и ДНК 5. Какую функцию выполняет клеточная мембрана? а) хранение генетической информации б) регуляция транспорта веществ в клетку и из нее в) накопление и выведение в цитоплазму клеточных продуктов г) жесткий защитный покров некоторых клеток. 6. Хлоропласты участвуют в процессе: а) фотосинтеза б) синтеза АТФ в) синтеза липидов г) биосинтеза 7. Какую функцию в клетке выполняет цитоскелет? а) создает ток жидкости внутри клетки б) отграничивает содержимое цитоплазмы от внешней среды в) содержит в растворенном виде многие органические вещества и минеральные соли г) сохраняет форму клетки

Слайд 9

8. Митохондрии – это место синтеза: а) углеводов б) АТФ в) липидов г) белков 9. Какую функцию выполняет ядро? а) хранение генетической информации б) регуляция транспорта веществ в клетку и из нее в) накопление и выведение в цитоплазму клеточных продуктов г) обмен веществ между цитоплазмой и ядром 10. Одномембранные органоиды, участвующие в переваривании отмерших частей клетки, называются: а) хромопласты б) лизосомы в) микротельца г) рибосомы Задание № II. Вставьте пропущенное слово: Непостоянные структуры цитоплазмы называются … Принцип строения, который лежит в основе структурной организации клетки называется ….

Слайд 10

Задание № III. Каждому термину, указанному в левой колонке, подберите соответствующее ему определение, приведенное в правой колонке: 1) Митохондрии а) энергетические станции клетки 2) Ядерная оболочка б) скопление белков, р-РНК и субъединиц рибосом, в основе которого лежит ген, называемый ядрышковый 3) Ядрышко организатор. 4) Хромосома в) самостоятельная ядерная структура, имеющая плечи и центромеру, состоящая из двух хроматид 5) Бактериофаг г) двухмембранная структура клетки, отграничивающая содержимое ядра от цитоплазмы и создающая специфическую ядерную среду для взаимодействия генов. д) неклеточные формы жизни, паразитирующие на генетическом уровне прокариот.

Слайд 11

БЛАНК ОТВЕТОВ. ФИО ученика ______________________ Задание № I : В клетках под номерами 1 – 10 записать буквы, под которыми находятся правильные ответы. Вариант 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Задание № III : В клетках записать буквы, которые соответствуют цифрам 1 – 5. Вариант 1 2 3 4 5 Задание № II: К клетках запишите пропущенные слова из текста. Вариант Номер задания Ответ 1 2 Не забудьте указать номер варианта. ЖЕЛАЕМ УСПЕХА !

Слайд 12

Правильные ответы: Задание № I: Вариант 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 а б в в в б в в а б 2 в б а г б а а б а б Задание № II: Вариант Номер задания Ответ 1 1 Кольцевая хромосома 2 Органоиды 2 1 Включения 2 Мембранный Задание № III: Вариант 1 2 3 4 5 1 г в б д а 2 а г б в д

nsportal.ru

Читать книгу Биология. Общая биология. Профильный уровень. 10 класс Н. И. Сонина : онлайн чтение

Текущая страница: 10 (всего у книги 18 страниц) [доступный отрывок для чтения: 12 страниц]

Обзор изученного материала главы 5
Основные положения

Клетка является структурной и функциональной единицей, а также единицей развития всех живых организмов, обитающих на Земле.

Основой организации клеток живых организмов служит биологическая мембрана.

Выделяют два уровня клеточной организации и соответственно две группы клеток: прокариотические и эукариотические.

Прокариоты – бактерии и сине-зеленые (цианобактерии) не имеют ограниченного оболочкой ядра; их наследственный материал представлен одной кольцевой молекулой ДНК.

К группе эукариот относятся представители царства растений, животных и грибов, в клетках которых генетический материал заключен в ограниченное оболочкой ядро.

Эукариоты имеют диплоидный набор хромосом. Из каждой пары гомологичных хромосом одна получена организмом от отца, а другая – от матери.

В клетке имеются структуры, способные к самовоспроизведению: митохондрии, пластиды, центриоли и базальные тельца жгутиков и ресничек.

Клетки размножаются только делением. Митотический цикл клетки – этап жизненного цикла, включающий период подготовки клетки к делению и митоз.

Митотическое деление клеток обеспечивает рост организма, бесполое размножение и восстановление клеточных потерь, возникающих вследствие травмы или заболевания.

Вирусы – неклеточные формы жизни, представляющие собой паразитов на клеточном уровне.

Проблемные области

Как можно объяснить длительное состояние покоя вирусного генома, включенного в хромосомы клетки-хозяина?

В чем сущность процессов регенерации в тканях с различным уровнем клеточного размножения?

Прикладные аспекты

Что лежит в основе дифференцировки клеток различных тканей многоклеточного организма?

Используя знания о путях распространения вирусных и бактериальных инфекций, предложите пути предотвращения заболевания.

Задания

Используя школьный микроскоп, рассмотрите препараты клеток одноклеточных организмов, многоклеточных растений и животных. Опишите черты различия и сходства.

Раздел 3. Размножение и развитие организмов

Размножение, или самовоспроизведение, – одна из важнейших характеристик органической природы. Размножение – свойство, присущее всем без исключения живым организмам – от бактерий до млекопитающих. Существование любого вида животных и растений, бактерий и грибов, преемственность между родительскими особями и их потомством поддерживаются только благодаря размножению. Тесно связано с самовоспроизведением и другое свойство живых организмов – развитие. Оно также присуще всему живому на Земле: и мельчайшим одноклеточным организмам, и многоклеточным растениям и животным.


Глава 6. Размножение организмов

Несмотря на огромное разнообразие, формы размножения могут быть объединены в две группы: половое и бесполое.

Б. П. Токин

При характеристике свойств живого уже отмечалось, что одним из этих свойств является дискретность. Дискретность организации живой материи предполагает существование размножения – процесса воспроизведения себе подобных. Необходимое условие размножения – наследственность, т. е. способность воспроизвести свойства и признаки родителей. И хотя под словами «размножение» и «наследственность» имеются в виду разные свойства организмов, они, по существу, тесно взаимосвязаны.

Известны различные формы размножения, но все они могут быть объединены в два типа – половое и бесполое.

Половым размножением называют смену поколений и развитие организмов на основе специализированных – половых – клеток, образующихся в половых железах. В эволюции полового размножения наиболее прогрессивным оказался способ, благодаря которому новый организм развивается в результате слияния двух половых клеток, образованных разными родителями. Однако у беспозвоночных животных нередко сперматозоиды и яйцеклетки формируются в теле одного организма. Такое явление – обоеполость – называется гермафродитизмом.

Цветковые растения также бывают обоеполыми. У большинства видов покрытосеменных (цветковых) растений обоеполый цветок включает и тычинки, образующие мужские половые клетки – спермин, и пестики, содержащие яйцеклетки. Примерно у четвертой части видов мужские (тычиночные) и женские (пестичные) цветки развиваются независимо друг от друга, т. е. цветки однополые. Примером может служить конопля. У некоторых растений – кукурузы, березы – и мужские, и женские цветки возникают на одной особи.

Известны случаи, когда новый организм не обязательно появляется в результате слияния половых клеток. У некоторых видов животных и растений наблюдается развитие из неоплодотворенной яйцеклетки. Такое размножение называется девственным или партеногенетическим.

Бесполое размножение характеризуется тем, что новая особь развивается из неполовых, соматических (телесных) клеток. Рассмотрим подробнее оба типа размножения.

6.1. Бесполое размножение

При бесполом размножении новый организм может возникнуть из одной клетки или из нескольких неполовых (соматических) клеток материнской особи.

Многие простейшие (амеба, эвглена зеленая и др.), одноклеточные водоросли (хламидомонада) размножаются путем обычного митотического деления клетки. Другим одноклеточным – некоторым низшим грибам, водорослям (хлорелла), животным, например малярийному плазмодию (возбудителю малярии), свойственно спорообразование. Оно заключается в том, что клетка распадается на большое число особей, равное количеству ядер, заранее образованных в родительской клетке в результате многократного деления ее ядра. Многоклеточные организмы также способны к спорообразованию: это мхи, высшие грибы, многоклеточные водоросли, папоротникообразные и некоторые другие.


Рис. 6.1. Почкование дрожжевых грибов

Как у одноклеточных, так и у многоклеточных организмов способом бесполого размножения служит также почкование. Например, у дрожжевых грибов (рис. 6.1) и некоторых инфузорий (сосущие инфузории) почкование заключается в том, что на материнской клетке первоначально образуется небольшой бугорок, содержащий ядро, – почка. Она растет, достигает размеров, близких к материнским, и затем отделяется, переходя к самостоятельному существованию. У многоклеточных (пресноводная гидра) почка состоит из группы клеток обоих слоев стенки тела. Почка растет, удлиняется, на переднем ее конце появляется ротовое отверстие, окруженное щупальцами. Почкование завершается образованием маленькой гидры, которая затем отделяется от материнского организма (рис. 6.2).

У многоклеточных животных бесполое размножение осуществляется также путем деления тела на две части (медузы, кольчатые черви) или же путем фрагментации тела на несколько частей (плоские черви, иглокожие). Из таких частей развиваются полноценные особи.

У растений широко распространено вегетативное размножение, т. е. размножение частями тела: черенками, усами, клубнями (рис. 6.3).

Так, у картофеля для размножения служат видоизмененные подземные части стебля – клубни. У жасмина, ивы легко укореняются побеги – черенки. С помощью черенков размножают виноград, смородину. Длинные ползучие побеги земляники – усы – образуют почки, которые, укореняясь, дают начало новому растению. Немногие растения (бегония) могут размножаться листовыми черенками (листовая пластинка и черешок). На нижней стороне листа, в местах разветвления крупных жилок, возникают корни, на верхней – почки, а затем побеги.

Для вегетативного размножения используют также корень. В садоводстве с помощью черенков из боковых корней размножают малину, вишню, сливу, розы. Корневыми клубнями размножаются георгины. Видоизменение подземной части стебля – корневище – также образует новые растения. Например, осот за счет корневища может дать до 1800 новых особей на 1 м2 почвы.

У животных способность к бесполому размножению, когда источником для формирования нового организма служат соматические клетки, лежит в основе явления регенерации – восстановления утраченных частей тела. У относительно просто устроенных животных – кишечнополостных, плоских и кольчатых червей, некоторых моллюсков из фрагментов тела восстанавливается целый организм. У низших позвоночных – тритонов – способны регенерировать утраченные хвост или конечности.


Рис. 6.2. Почкование у гидры: 1 – материнский организм, 2 – почки


Рис. 6.3. Вегетативное размножение растений: А – ползучие побеги (усы), Б – подземные клубни, В – корневище осоки, Г – части побегов элодеи

Бесполое размножение, эволюционно возникшее раньше полового, – весьма эффективный процесс. С его помощью в благоприятных условиях численность вида может быстро увеличиваться.

Однако при любых формах бесполого размножения все потомки имеют генотип, идентичный материнскому. Вспомните митоз. В интерфазе происходит абсолютно точное удвоение генетического материала клетки, в результате которого при делении каждая из дочерних клеток получает наследственную информацию, сходную с таковой у материнской клетки. Поскольку все соматические клетки организма возникли путем митоза, а именно из них и развивается новый организм, становится понятным, почему все особи при бесполом размножении генетически сходны – оно не сопровождается повышением генетического разнообразия. Новые признаки, которые могут оказаться полезными при изменении условий среды, появляются только в результате относительно редких мутаций.

Summary

Breeding, or reproduction, is one of the main characteristics of organic world. It is habitual without exceptions to all the living beings from bacterium to mammals. Two types of reproduction are distinguished: sexual, and asexual or vegetative. Asexual reproduction take place when an organism produces another one by means of somatic cells. In this case all the offsprings of the organism are equal in hereditary information to the parental one, and hereditary diversity doesn’t increase.

Опорные точки

1. Бесполое размножение возникло в процессе эволюции раньше полового.

2. В основе всех форм бесполого размножения растений и животных лежит митотическое деление клеток.

3. Бесполое размножение характерно для растений и большинства беспозвоночных животных.

Вопросы для повторения и задания

1. У каких организмов встречается бесполое размножение?

2. Какие формы бесполого размножения вам известны? Приведите примеры.

3. Почему при бесполом размножении потомки генетически сходны между собой и с родительской особью?

Используя словарный запас рубрик «Терминология» и «Summary», переведите на английский язык пункты «Опорных точек».

Терминология

Каждому термину, указанному в левой колонке, подберите соответствующее ему определение, приведенное в правой колонке на русском и английском языках.

Select the correct definition for every term in the left column from English and Russian variants listed in the right column.

Вопросы для обсуждения

В каких случаях при бесполом размножении отдельные особи отличаются от родительских?

Каково биологическое значение бесполого размножения?

Почему партеногенетическое развитие нельзя считать следствием бесполого размножения организмов?

6.2. Половое размножение

Половое размножение имеет очень большие эволюционные преимущества по сравнению с бесполым. Это обусловлено тем, что генотип потомков возникает путем комбинации генов, принадлежащих обоим родителям. В результате повышаются возможности организмов в приспособлении к условиям окружающей среды. Поскольку новые комбинации осуществляются в каждом поколении, то приспособленными к новым условиям существования может оказаться гораздо большее количество особей, чем при бесполом размножении. Появление новых комбинаций генов обеспечивает более успешное и быстрое приспособление вида к меняющимся условиям обитания.

Таким образом, сущность полового размножения заключается в объединении в наследственном материале потомка генетической информации от двух родительских особей.

У обоеполых животных и растений существуют приспособления, предотвращающие самооплодотворение. У плоских червей – планарий и у кольчатых – дождевых червей наблюдается спаривание между разными особями. У растений самоопыление исключается в случае их однополости. Когда же развиваются обоеполые цветки, тычинки и пестики созревают неодновременно, что и делает возможным только перекрестное опыление.

Развитие половых клеток (гаметогенез). В половых железах развиваются половые клетки – гаметы. Мужские – сперматозоиды – в семенниках и женские – яйцеклетки (или яйца) – в яичниках. В первом случае путь их развития называют сперматогенезом, во втором – овогенезом (от лат. ovum – яйцо).

Разделение полов имеет очевидные эволюционные преимущества. Раздельнополость создает возможность специализации родителей по строению и поведению, а возникновение нового эволюционного фактора – полового отбора – способствует развитию различных форм заботы о потомстве. При этом самцы могут играть большую роль в охране семьи, охоте, а также участвовать в конкуренции за самку – половом отборе.

В процессе образования половых клеток – как сперматозоидов, так и яйцеклеток – выделяют ряд стадий (рис. 6.4). Первая стадия – период размножения, в котором первичные половые клетки делятся путем митоза, в результате чего увеличивается их количество. При сперматогенезе размножение первичных половых клеток очень интенсивное, оно начинается с наступления половой зрелости и протекает в течение всего репродуктивного периода, т. е. времени, когда животное может участвовать в половом размножении, и постепенно затухает лишь к старости. Размножение женских первичных половых клеток у низших позвоночных также продолжается почти всю жизнь. У млекопитающих, в том числе и у человека, эти клетки с наибольшей интенсивностью размножаются лишь во внутриутробном периоде развития плода и сохраняются в состоянии покоя до полового созревания.


Рис. 6.4. Схема гаметогенеза

Второй период – период роста. У незрелых мужских гамет он выражен нерезко. Их размеры увеличиваются незначительно. Напротив, будущие яйцеклетки – овоциты – увеличиваются в размерах иногда в сотни, а чаще в тысячи и даже миллионы раз. У одних животных овоциты растут очень быстро – в течение нескольких дней или недель, у других видов рост продолжается месяцы и годы. Рост овоцитов осуществляется за счет веществ, образуемых другими клетками организма. Например, у рыб, амфибий и в большей степени у рептилий и птиц основную массу яйца составляет желток. Он синтезируется в печени, в особой растворимой форме переносится кровью в яичник, проникает в растущие овоциты и откладывается там в виде желточных пластинок. Кроме того, в самой будущей половой клетке синтезируются многочисленные белки и большое количество разнообразных РНК: транспортных, рибосомальных и информационных. Желток – совокупность питательных веществ (жиров, белков, углеводов, витаминов и др.), необходимых для питания развивающегося зародыша, а РНК обеспечивает синтез белков на ранней стадии развития, когда собственная наследственная информация еще не используется.

Следующий период – период созревания, или мейоз, представлен на рисунке 6.5. Клетки, вступающие в период созревания, содержат диплоидный набор хромосом и уже удвоенное количество ДНК (2n4с). В процессе полового размножения у организмов любого вида из поколения в поколение сохраняется свойственное ему число хромосом. Это достигается тем, что перед слиянием половых клеток – оплодотворением – в процессе созревания в них уменьшается (редуцируется) число хромосом, т. е. из диплоидного набора (2n) образуется гаплоидный (1n). Закономерности прохождения мейоза в мужских и женских половых клетках по существу одинаковы. Поэтому сначала рассмотрим общие черты этого процесса, а затем остановимся на конкретных особенностях, характерных для сперматогенеза и овогенеза.

Сущность мейоза состоит в том, что каждая половая клетка получает одинарный – гаплоидный набор хромосом. Вместе с тем, мейоз – это стадия, во время которой создаются новые комбинации генов путем сочетания разных материнских и отцовских хромосом. Перекомбинирование наследственных задатков возникает, кроме того, и в результате обмена участками между гомологичными хромосомами, происходящего в мейозе.

Мейоз включает два последовательных, следующих друг за другом практически без перерыва, деления. Как и при митозе, в каждом мейотическом делении выделяют четыре стадии: профазу, метафазу, анафазу и телофазу.


Рис. 6.5. Основные стадии мейоза

Первое мейотическое деление, или редукционное. Профаза I начинается спирализацией хромосом, которые видны в световой микроскоп как тонкие длинные нити. Уже на этом этапе можно различить, что каждая хромосома состоит из двух хроматид, соединенных между собой в области центромеры. Затем гомологичные хромосомы сближаются, каждая точка одной хромосомы совмещается с соответствующей точкой другой гомологичной хромосомы. Этот процесс точного и тесного сближения гомологичных хромосом в мейозе называется конъюгацией.


Рис. 6.6. Схема конъюгации


Рис. 6.7. Схема кроссинговера

В процессе конъюгации гомологичные хромосомы, каждая из которых состоит из двух хроматид, сближаются на расстояние, не превышающее 120 нм. Но хромосомы не просто лежат рядом, а удерживаются одна около другой благодаря образованию хроматидами каждой гомологичной хромосомы белковых нитей с утолщениями на свободном конце. Нити обеих хромосом соединяются друг с другом способом, напоминающим застежку «молния» (рис. 6.6).

Благодаря таким мостикам гомологичные хромосомы могут долгое время находиться в сближенном (конъюгированном) состоянии. Пара конъюгированных хромосом образует бивалент (от лат. bi – двойной) или тетраду (от греч. tetrados – четверка). В дальнейшем между хромосомами, составляющими бивалент, может произойти обмен одинаковыми, или гомологичными, т. е. содержащими одни и те же гены участками. Такой процесс носит название кроссинговера (рис. 6.7).

К концу профазы между гомологичными хромосомами возникают силы отталкивания. Вначале они проявляются в области центромер, а затем в других участках. Хромосомы остаются связанными между собой только в местах кроссинговера (рис. 6.8).

В метафазе I спирализация хромосом достигает максимума. Конъюгированные хромосомы располагаются по экватору, причем центромеры гомологичных хромосом обращены к разным полюсам клетки (рис. 6.8). К ним прикрепляются нити веретена деления.


Рис. 6.8. Метафаза I: 1 – места кроссинговера, 2 – центромеры

В анафазе I пары гомологичных хромосом окончательно разделяются, и целые хромосомы расходятся к различным полюсам. Однако каждая хромосома состоит из двух хроматид, т. е. по-прежнему содержит удвоенное количество ДНК и, следовательно, хромосомный набор клетки после завершения первого мейотического деления будет 1n2с.

В телофазе I после разделения клеток на непродолжительное время образуется ядерная оболочка. Из каждой пары гомологичных хромосом в дочернюю клетку попадает только одна. Число хромосом уменьшается в два раза, хромосомный набор становится гаплоидным. Поскольку отдельные хромосомы гаплоидных дочерних клеток продолжают оставаться удвоенными, во время интерфазы между первым и вторым делениями мейоза редупликации ДНК не происходит. Клетки, образовавшиеся в результате 1-го деления созревания, отличаются по составу отцовских и материнских хромосом и, следовательно, по набору генов.

Например, все клетки человека, в том числе первичные половые клетки, содержат 46 хромосом. Из них 23 получены от отца и 23 от матери. После 1-го мейотического деления в сперматоциты и овоциты попадает только по 23 хромосомы – по одной хромосоме из каждой пары гомологичных хромосом. Однако вследствие случайности расхождения отцовских и материнских хромосом в анафазе-I образующиеся клетки получают самые разнообразные комбинации родительских хромосом. Например, в одной из них может оказаться 3 отцовских и 20 материнских хромосом, в другой – 10 отцовских и 13 материнских, в третьей 20 отцовских и 3 материнских и т. д. Число возможных комбинаций очень велико. Если учесть еще обмен гомологичными участками хромосом в профазе-I деления мейоза, то вполне очевидно, что каждая образующаяся клетка генетически уникальна, так как несет свой неповторимый набор генов. Следовательно, мейоз – основа комбинативной генотипической изменчивости.

Второе мейотическое деление. Второе деление мейоза в общем протекает так же, как обычное митотическое деление, с той лишь разницей, что делящаяся клетка гаплоидна (1n2с).

В анафазе II центромеры, соединяющие сестринские хроматиды в каждой хромосоме, делятся, и хроматиды, как и в митозе, с этого момента становятся самостоятельными дочерними хромосомами и начинают движение к разным полюсам клетки. С завершением телофазы II заканчивается и весь процесс мейоза: из исходной первичной половой клетки образовались четыре гаплоидные клетки с хромосомным набором 1n1c.

Таким образом, сущность периода созревания состоит в том, что в половых клетках путем двукратного мейотического деления количество хромосом уменьшается вдвое, а количество ДНК – вчетверо.

Биологический смысл второго мейотического деления заключается в том, что количество ДНК приводится в соответствие хромосомному набору.

У особей мужского пола все четыре гаплоидные клетки, образовавшиеся в результате мейоза, в дальнейшем преобразуются в гаметы – сперматозоиды. У особей женского пола вследствие неравномерного деления цитоплазмы в мейозе лишь из одной клетки получается жизнеспособное яйцо. Три другие дочерние клетки гораздо мельче, они превращаются в так называемые направительные, или редукционные, тельца, вскоре погибающие.

Биологический смысл образования только одной яйцеклетки и гибели трех полноценных (с генетической точки зрения) направительных телец обусловлен необходимостью сохранения в одной клетке всех запасных питательных веществ, которые понадобятся для развития будущего зародыша.


Рис. 6.9. Схема строения куриного яйца: 1 – скорлупа, 2 – подскорлуповая оболочка, 3 – желток, 4 – зародышевый диск, 5 – воздушная камера, 6 – белковая оболочка, 7 – белковые волокна, 8 – халаза (канатик)

В зависимости от количества желтка в яйцеклетке женские гаметы подразделяют на ряд типов. У ланцетника желтка мало и он практически равномерно распределяется по всей цитоплазме, а у рептилий и птиц желтка очень много, и он сконцентрирован у одного из полюсов клетки. Этот полюс получил название вегетативного (питающего). Другой полюс, где желтка мало, несет ядро клетки и называется анимальным (от лат. animalis – животное).

Период формирования состоит в приобретении клетками определенной формы и размеров, соответствующих их специфической функции.

Женские половые клетки в процессе созревания покрываются оболочками и готовы к оплодотворению непосредственно после завершения мейоза, а часто и до полного его окончания. Во многих случаях, например у пресмыкающихся и птиц, за счет деятельности клеток, окружающих яйцеклетку, вокруг нее возникает ряд дополнительных оболочек (рис. 6.9). Их функция заключается в защите яйцеклетки и развивающегося зародыша от внешних неблагоприятных воздействий. Через наружные оболочки свободно проникает внутрь воздух, но вирусы и бактерии, в особенности через оболочки птичьих яиц, не проходят.

Функция сперматозоидов состоит в доставке в яйцеклетку генетической информации и стимуляции ее развития. В связи с этим после завершения мейоза половая клетка подвергается глубокой перестройке. Аппарат Гольджи располагается на переднем конце головки, преобразуясь в концевое тельце – акросому, выделяющую ферменты, растворяющие мембрану яйца. Митохондрии компактно упаковываются вокруг появившегося жгутика, образуя шейку. Сформированный сперматозоид содержит также центриоль (рис. 6.10).


Рис. 6.10. Строение сперматозоида млекопитающего: А – общий вид, Б – схема строения: 1 – головка, 2 – шейка, 3 – хвост, 4 – аппарат Гольджи, 5 – ядро, 6 – митохондрии, 7 – жгутик, 8 – центриоль

Сперматозоиды животных, относящихся к другим классам, могут иметь иные особенности строения в отдельных деталях, однако общий принцип организации у них един.

Спермин цветковых растений, как и сперматозоиды животных, содержат очень мало цитоплазмы.

Осеменение и оплодотворение. Большинству водных животных и организмам, размножение которых неразрывно связано с водной средой, например рыбам и амфибиям, свойственно внешнее осеменение. Эти животные в период размножения выделяют половые продукты – яйцеклетки и сперматозоиды – в воду, где происходит оплодотворение. У животных, обитающих на суше, развиваются наружные половые органы, обеспечивающие перенос семенной жидкости из половых путей самца в половые пути самки, где и наступает оплодотворение. Это внутреннее осеменение.


Рис. 6.11. Схема оплодотворения: А – слияние сперматозоида с яйцеклеткой, Б – ядро сперматозоида в цитоплазме зиготы: 1 – женское ядро, 2 – сперматозоид, 3 – воспринимающий бугорок, 4 – центриоль, 5 – мужское ядро, В – первое деление зиготы

При осеменении всегда выделяется большое количество сперматозоидов. Необходимость избыточного количества сперматозоидов, участвующих в осеменении, заключается в том, что сперма создает определенную химическую среду, без которой оплодотворение становится невозможным.

Оплодотворение представляет собой процесс слияния сперматозоида с яйцеклеткой, в результате чего возникает первая – одноклеточная стадия развития зародыша – стадия зиготы (от греч. zygote – соединенная в пару). При этом в зиготе восстанавливается характерный для данного вида диплоидный набор хромосом. Очень часто оплодотворение наступает сразу после осеменения. Однако известны случаи, когда между этими событиями проходит значительное время. У летучих мышей при осеннем спаривании яйца не оплодотворяются и сперматозоиды перезимовывают в половых путях самки. Оплодотворение осуществляется весной, когда созревают яйцеклетки. Иногда после оплодотворения развитие зиготы быстро прекращается и возобновляется лишь через несколько месяцев. Это связано с тем, что период деторождения и воспитания молодых животных приурочен, как правило, к наиболее благоприятному сезону – концу весны и началу лета. Поэтому общая длительность беременности у горностая, например, составляет 300–320 суток, у соболя 230–280 суток, хотя действительный период развития этих зверей оказывается менее продолжительным.

Summary

Sexual reproduction is the process, in which transference of hereditary information takes place by means of sexual cells. Due to formation of haploid cells with unpaired chromosomes during gametogenesis and their further fusion into a zygote, unique for a species set of chromosomes is restored. Thus, the caryotype of the species remains constant and new combinations of genes appear, that is important from the evolutionary point of view.

Опорные точки

1. Половой процесс впервые в эволюции появился у одноклеточных организмов.

2. У многоклеточных организмов половое размножение осуществляется при помощи половых клеток – гамет.

3. Развитие организма из неоплодотворенной яйцеклетки носит название партеногенеза.

Вопросы для повторения и задания

1. Какие периоды выделяют в развитии половых клеток?

2. Опишите развитие мужских половых клеток, женских половых клеток.

3. Расскажите, как протекает период созревания (мейоз) в процессе сперматогенеза, овогенеза.

4. Укажите отличия мейоза от митоза.

Используя словарный запас рубрик «Терминология» и «Summary», переведите на английский язык пункты «Опорных точек».

Терминология

Каждому термину, указанному в левой колонке, подберите соответствующее ему определение, приведенное в правой колонке на русском и английском языках.

Select the correct definition for every term in the left column from English and Russian variants listed in the right column.


Вопросы для обсуждения

Чем половое размножение отличается от бесполого? В чем заключается биологический смысл мейоза?

Почему зрелые половые клетки одного организма несут разные комбинации генов?

В чем состоят эволюционные преимущества полового размножения перед бесполым?

iknigi.net

Читать книгу Биология. Общая биология. Профильный уровень. 10 класс Н. И. Сонина : онлайн чтение

Текущая страница: 6 (всего у книги 18 страниц) [доступный отрывок для чтения: 12 страниц]

3.2.2. Органические молекулы – углеводы

Углеводы, или сахариды, – органические вещества с общей формулой Cn(H2О)m. У большинства углеводов число молекул воды соответствует количеству атомов углерода. Поэтому эти вещества и были названы углеводами.

В животной клетке углеводы находятся в количествах, не превышающих 1–2, иногда 5 %. Наиболее богаты углеводами растительные клетки, где их содержание в некоторых случаях достигает 90 % сухой массы (клубни картофеля, семена и т. д.). Углеводы бывают простыми и сложными.

Простые углеводы называют моносахаридами. В зависимости от числа атомов углерода в молекуле моносахариды называют триозами (3 атома), тетрозами (4), пентозами (5) или гексозами (6 атомов углерода). Из шестиуглеродных моносахаридов – гексоз – наиболее важны глюкоза, фруктоза и галактоза. Глюкоза содержится в крови (0,08–0,12 %). Пентозы – рибоза и дезоксирибоза – входят в состав нуклеиновых кислот и АТФ.

Если в одной молекуле объединяются два моносахарида, такое соединение называют дисахаридом. К дисахаридам относятся пищевой сахар – сахароза, получаемый из тростника или сахарной свеклы, который состоит из одной молекулы глюкозы и одной молекулы фруктозы, и молочный сахар, образуемый молекулами глюкозы и галактозы.

Сложные углеводы, образованные многими моносахаридами, называют полисахаридами. Мономерами таких полисахаридов, как крахмал, гликоген, целлюлоза, является глюкоза. Полисахариды, как правило, – разветвленные полимеры.

Углеводы выполняют две основные функции: строительную и энергетическую. Например, целлюлоза образует стенки растительных клеток; сложный полисахарид хитин – главный структурный компонент наружного скелета членистоногих. Строительную функцию хитин выполняет и у грибов.

Углеводы играют роль основного источника энергии в клетке. В процессе окисления 1 г углеводов освобождается 17,6 кДж. Крахмал у растений и гликоген у животных, откладываясь в клетках, служат энергетическим резервом – запасающая функция углеводов.

Опорные точки

1. Наибольшее количество углеводов содержится в растительных клетках.

2. Моносахариды являются основным источником энергии для большинства живых организмов.

3. Полисахарид – целлюлоза – входит в состав клеточных стенок прокариот и растений.

4. Хитин образует наружный скелет членистоногих и клеточные оболочки грибов.

Вопросы для повторения и задания

1. Какие химические соединения называют углеводами?

2. Какие клетки наиболее богаты углеводами?

3. Что такое моносахариды? Приведите примеры.

4. Что такое дисахариды? Приведите примеры.

5. Какой простой углевод служит мономером крахмала, гликогена, целлюлозы?

6. Перечислите функции углеводов.

Используя словарный запас рубрик «Терминология» и «Summary», переведите на английский язык пункты «Опорных точек».

3.2.3. Органические молекулы – жиры и липоиды

Жиры (липиды) представляют собой соединения высокомолекулярных жирных кислот и трехатомного спирта глицерина. Жиры не растворяются в воде, они гидрофобны (от греч. hydor – вода и phobos – страх). В клетках всегда есть и другие сложные гидрофобные жироподобные вещества, называемые липоидами.

Содержание жира в клетке колеблется в пределах 5–15 % от массы сухого вещества. В клетках жировой ткани количество жира возрастает до 90 %. Накапливаясь в клетках жировой ткани животных, в семенах и плодах растений, жир служит запасным источником энергии.

Важна роль жиров и как растворителей гидрофобных органических соединений, необходимых для нормального протекания биохимических превращений в организме.


Рис. 3.5. Структура жиров: вверху – триглицерид, внизу – фосфолипид – основа клеточных мембран

Жиры и липоиды выполняют и строительную функцию, они входят в состав клеточных мембран (рис. 3.5). Благодаря плохой теплопроводности жир способен выполнять функцию теплоизолятора. У некоторых животных (тюлени, киты) он откладывается в подкожной жировой ткани, которая у китов образует слой толщиной до 1 м.

Одна из основных функций жиров – энергетическая. В ходе расщепления 1 г жиров до СО2 и Н2О освобождается большое количество энергии – 38,9 кДж и 1,2 г воды.

Образование некоторых липоидов предшествует синтезу ряда гормонов, например гормонов коры надпочечников. Следовательно, этим веществам присуща и функция регуляции обменных процессов.

Summary

Organic substances form in average 20 to 30 % of the cell composition in a living organism. They include various biopolymers – proteins, nucleic acids, carbohydrates, as well as fats, enzymes, pigments, ATF, etc. Different types of cells are formed by different quantities of these organic compounds. Thus, carbohydrates prevail in plant cells, while animal cells include more proteins and fats. Nevertheless, each group of organic substances plays a definite role in the cells of all the organisms.

Опорные точки

1. Фосфолипиды являются основой биологических мембран.

2. Как растворители жиры обеспечивают проникновение в организм жирорастворимых веществ, например витаминов D, Е, А.

Вопросы для повторения и задания

1. Что такое жиры?

2. Опишите их химический состав.

3. Какие функции выполняют жиры?

4. В каких клетках и тканях наиболее велико количество жиров?

Используя словарный запас рубрик «Терминология» и «Summary», переведите на английский язык пункты «Опорных точек».

Терминология

Каждому термину, указанному в левой колонке, подберите соответствующее ему определение, приведенное в правой колонке на русском и английском языках.

Select the correct definition for every term in the left column from English and Russian variants listed in the right column.

Вопросы для обсуждения

Чем определяется специфичность деятельности биологических катализаторов – ферментов?

Каков механизм действия рецепторов клеточной поверхности?

Как моносахариды объединяются в полимеры?

Какие моносахариды входят в состав ди– и полисахаридов?

В чем заключается биологическое значение липоидов?

3.2.4. Биологические полимеры – нуклеиновые кислоты

Значение нуклеиновых кислот в клетке очень велико. Особенности их химического строения обеспечивают возможность хранения, переноса и передачи по наследству дочерним клеткам информации о структуре белковых молекул, которые синтезируются в каждой ткани на определенном этапе индивидуального развития.

Поскольку большинство свойств и признаков обусловлено белками, то понятно, что стабильность нуклеиновых кислот – важнейшее условие нормальной жизнедеятельности клеток и целых организмов. Любые изменения строения нуклеиновых кислот влекут за собой изменения структуры клеток или активности физиологических процессов в них, влияя таким образом на жизнеспособность.

Изучение структуры нуклеиновых кислот, которую впервые установили американский биолог Дж. Уотсон и английский физик Ф. Крик, имеет исключительно важное значение для понимания наследования признаков у организмов и закономерностей функционирования как отдельных клеток, так и клеточных систем – тканей и органов.

Существуют два типа нуклеиновых кислот: ДНК и РНК.

Дезоксирибонуклеиновая кислотаДНК. ДНК – биологический полимер, состоящий из двух полинуклеотидных цепей, соединенных друг с другом. ДНК – полимер с очень большой молекулярной массой.

Мономеры, составляющие каждую из цепей ДНК, носят название нуклеотидов (рис. 3.6). Они представляют собой сложные органические соединения, включающие азотистые основания: аденин (А) или тимин (Т), цитозин (Ц) или гуанин (Г), пятиатомный сахар – пентозудезоксирибозу, по имени которой получила название и сама ДНК, а также остаток фосфорной кислоты. В одну молекулу может входить 108 и более нуклеотидов.

В каждой цепи нуклеотиды соединяются между собой путем образования фосфодиэфирных связей между дезоксирибозой одного и остатком фосфорной кислоты последующего нуклеотида. Объединяются две цепи в единую молекулу при помощи водородных связей, возникающих между азотистыми основаниями, входящими в состав нуклеотидов, образующих разные цепи. Количество таких связей между разными азотистыми основаниями неодинаковое, и вследствие этого они могут соединяться только попарно: азотистое основание А одной цепи полинуклеотидов всегда связано с Т другой цепи, а Г – тремя водородными связями с азотистым основанием Ц противоположной полинуклеотидной цепочки. Такая способность к избирательному соединению нуклеотидов, в результате чего формируются пары А – Т и Г – Ц, называется комплементарностью (рис. 3.7). Если известна последовательность оснований в одной цепи (например, Т-Ц-А-Т-Г), то благодаря принципу комплементарности (дополнительности) станет известна и последовательность оснований противоположной цепи (А-Г-Т-А-Ц).


Рис. 3.6. Схема строения нуклеотида


Рис. 3.7. Комплементарное соединение полинуклеотидных цепей ДНК

Цепи нуклеотидов образуют правозакрученные объемные спирали по 10 пар оснований в каждом витке. Последовательность соединения нуклеотидов одной цепи противоположна таковой в другой, т. е. цепи, составляющие одну молекулу ДНК, разнонаправленны, или антипараллельны. Сахарофосфатные группировки нуклеотидов находятся снаружи, а комплементарно связанные нуклеотиды – внутри. Цепи закручиваются вокруг друг друга, а также вокруг общей оси и образуют двойную спираль (рис. 3.8). Такая структура молекулы поддерживается в основном водородными связями.

При соединении с определенными белками – гистонами – степень спирализации молекулы повышается. Молекула утолщается и укорачивается (рис. 3.9). В дальнейшем спирализация достигает максимума, возникает спираль еще более высокого уровня – суперспираль. При этом молекула становится различима в световой микроскоп как вытянутое, хорошо окрашиваемое тельце – хромосома.

Функции ДНК. Дезоксирибонуклеиновая кислота выполняет чрезвычайно важные функции, необходимые как для поддержания, так и для воспроизведения жизни.

Во-первых, это хранение наследственной информации, которая заключена в последовательности нуклеотидов одной из ее цепей. Наименьшей единицей генетической информации являются три последовательно расположенных нуклеотида – триплет. Последовательность триплетов в полинуклеотидной цепи определяет последовательность аминокислот в белковой молекуле. Расположенные друг за другом триплеты, обусловливающие структуру одной полипептидной цепи, представляют собой ген.


Рис. 3.8. Двойная спираль Уотсона и Крика


Рис. 3.9. Образование суперспирали ДНК

Вторая функция ДНК – передача наследственной информации из поколения в поколение. Она осуществляется благодаря редупликации материнской молекулы и последующего распределения дочерних молекул между клетками-потомками (см. гл. 5). Именно двухцепочечная структура молекул ДНК определяет возможность образования абсолютно идентичных дочерних молекул при редупликации.

Наконец, ДНК участвует в качестве матрицы в процессе передачи генетической информации из ядра в цитоплазму к месту синтеза белка. При этом на одной из ее цепей по принципу комплементарности из нуклеотидов окружающей молекулу среды синтезируется молекула информационной РНК.

Рибонуклеиновая кислотаРНК. РНК, так же как ДНК, представляет собой полимер, мономерами которого являются нуклеотиды. Азотистые основания трех нуклеотидов те же самые, что входят в состав ДНК (аденин, гуанин, цитозин), четвертое – урацил – присутствует в молекуле РНК вместо тимина. Нуклеотиды РНК отличаются от нуклеотидов ДНК и по строению входящего в их состав углевода: они включают в себя вместо дезоксирибозы другую пентозу – рибозу. В цепочку РНК нуклеотиды соединяются путем образования связей между рибозой одного нуклеотида и остатком фосфорной кислоты другого.

РНК переносят информацию о последовательности аминокислот в белках, т. е. о структуре белков, от хромосом к месту их синтеза, и участвуют в синтезе белков. По структуре различают двухцепочечные и одноцепочечные РНК. Двухцепочечные РНК являются хранителями генетической информации у ряда вирусов (см. гл. 5), т. е. выполняют у них функции хромосом.


Рис. 3.10. Структура т РНК: А, Б, В, Г – участки комплементарного соединения, Д – участок соединения с аминокислотой, Е – антикодон

Существует несколько видов одноцепочечных РНК. Их названия обусловлены выполняемой функцией или местонахождением в клетке.

Большую часть РНК цитоплазмы (до 80–90 %) составляет рибосомальная РНК (р-РНК), содержащаяся в рибосомах. Молекулы р-РНК относительно невелики и состоят из 3–5 тыс. нуклеотидов.

Молекулы информационной РНК (и-РНК) могут состоять из 300–30 000 нуклеотидов. Длина РНК зависит от длины участка ДНК, на котором они были синтезированы.

Транспортные РНК (т-РНК) включают 76–85 нуклеотидов и выполняют несколько функций (рис. 3.10). Они доставляют аминокислоты к месту синтеза белка, «узнают» (по принципу комплементарности) триплет и-РНК, соответствующий переносимой аминокислоте, осуществляют точную ориентацию аминокислоты на рибосоме.

Генетический код. Огромное количество отобранных эволюцией уникальных сочетаний аминокислот воспроизводится путем синтеза нуклеиновых кислот с такой последовательностью азотистых оснований, которая соответствует последовательности аминокислот в белках. Каждой аминокислоте в полипептидной цепочке соответствует комбинация из трех нуклеотидов – триплет – это триплетность кода. Так, аминокислоте цистеину соответствует триплет АЦА, валину – ЦАА, лизину – ТТТ и т. д. (рис. 3.11). Таким образом, определенные сочетания нуклеотидов и последовательность их расположения в молекуле ДНК являются кодом, несущим информацию о структуре белка.

Код включает все возможные сочетания трех (из четырех) азотистых оснований. Таких сочетаний может быть 43 = 64, в то время как кодируется только 20 аминокислот. В результате некоторые аминокислоты кодируются несколькими триплетами. Эта избыточность кода имеет большое значение для повышения надежности передачи генетической информации. Например, аминокислоте аргинину могут соответствовать триплеты ГЦА, ГЦТ, ГЦЦ и т. д. Понятно, что случайная замена третьего нуклеотида в этих триплетах никак не отразится на структуре синтезируемого белка.

В каждой молекуле ДНК, состоящей из миллионов нуклеотидных пар, записана информация о последовательности аминокислот в сотнях различных белков. Каким же образом участок молекулы ДНК, несущий информацию о структуре одного белка, отграничивается от других участков? Существуют триплеты, функцией которых является запуск синтеза полинуклеотидной цепочки, и триплеты, которые прекращают синтез, т. е. служат «знаками препинания». Одно из основных свойств кода – его специфичность. Нет случаев, когда один и тот же триплет соответствовал бы более чем одной аминокислоте. Код универсален для всех живых организмов и никогда не перекрывается, т. е. кодирующие аминокислоты триплеты – кодоны ДНК транскрибируются – передаются в виде информации триплетов (кодонов) и-РНК – всегда целиком. При считывании информации с молекулы ДНК невозможно использование азотистого основания одного триплета в комбинации с основаниями другого триплета.

Для того чтобы синтезировался белок, информация о последовательности аминокислот в его первичной структуре должна быть доставлена к рибосомам. Этот процесс включает два этапа – транскрипцию и трансляцию.


Рис. 3.11. Генетический код в последовательности кодонов ДНК: Фен – фенилаланин, Лей – лейцин, Илей – изолейцин, Мет – метионин, Вал – валин, Тир – тирозин, Гис – гистидин, Глн – глутамин, Лиз – лизин, Асн – аспарагин, Глу – глутаминовая кислота, Цис – цистеин, Три – триптофан, Арг – аргинин, Сер – серин, Гли – глицин, Про – пролин, Тре – треонин, Ала – аланин, Асп – аспарагиновая кислота. Стоп – конец синтеза определенного белка

Summary

Nucleic acids are complicated biopolymers, which ensure the most important properties of living beings – heredity and variability. DNA is carrying hereditary information, enfolded in specific combinations of molecules in polinucleotide chains. With the help of RNA this information is realized in the process of synthesis of specific albuminous molecules. In turn, proteins of specific structure take part in creating other organic substances.

Опорные точки

1. Нуклеиновые кислоты преимущественно локализованы в клеточном ядре.

2. Дезоксирибонуклеиновая кислота – нерегулярный линейный полимер, состоящий из двух полинуклеотидных цепей.

3. Наследственная информация заключена в последовательности нуклеотидов ДНК.

4. Редупликация ДНК обеспечивает передачу наследственной информации из поколения в поколение.

Вопросы для повторения и задания

1. Что такое нуклеиновые кислоты?

2. Какие простые органические соединения служат элементарной составной частью нуклеиновых кислот?

3. Какие типы нуклеиновых кислот вы знаете?

4. Чем различаются строения молекул ДНК и РНК?

5. Назовите функции ДНК.

6. Какие виды РНК имеются в клетке?

Используя словарный запас рубрик «Терминология» и «Summary», переведите на английский язык пункты «Опорных точек».

Терминология

Каждому термину, указанному в левой колонке, подберите соответствующее ему определение, приведенное в правой колонке на русском и английском языках.

Select the correct definition for every term in the left column from English and Russian variants listed in the right column.


Вопросы для обсуждения

В чем заключается биологическая роль двухцепочечности молекул ДНК, выполняющих функции хранителя наследственной информации?

Какой процесс лежит в основе передачи наследственной информации из поколения в поколение? из ядра в цитоплазму к месту синтеза белка?

Обзор изученного материала главы 3
Основные положения

В состав молекул живого вещества входят практически все химические элементы, но на 98 % органические молекулы состоят из С, Н, О, N, S и Р.

Вода как полярный растворитель служит средой, где протекают все биохимические превращения.

Нерегулярные линейные биологические полимеры – белки выполняют множество функций, среди которых наиболее важны каталитическая и пластическая.

Углеводы: моносахариды и полисахариды главным образом являются источником энергии для химических процессов, протекающих в организме. У растений и прокариот полисахарид целлюлоза входит в состав клеточных стенок.

Жиры – основа всех биологических мембран клеток прокариотических и эукариотических организмов. Важна также энергетическая роль липидов и их способность растворять гидрофобные соединения.

Дезоксирибонуклеиновая кислота – биологический полимер, мономером которого является нуклеотид. ДНК – хранитель наследственной информации – участвует в ее передаче из поколения в поколение и к месту синтеза белка.

При участии РНК осуществляется реализация генетической информации.

Проблемные области

Что является наследственным материалом у некоторых вирусов, не содержащих ДНК? Как происходит реализация наследственной информации у этих организмов?

Почему у некоторых животных основным источником энергии является не глюкоза, а жир?

Каково значение витаминов и других низкомолекулярных органических соединений в жизнедеятельности организмов?

Прикладные аспекты

Каковы пути решения задач в области генетической инженерии, существующие в настоящее время?

Как можно использовать каталитические функции белковых молекул в народном хозяйстве?

Задания

Охарактеризуйте свойства генетического кода.

Каковы пути передачи наследственной информации в биологических системах?

Глава 4. Метаболизм – основа существования живых организмов

Рост, размножение, подвижность, возбудимость, способность реагировать на изменение внешней среды – все эти свойства живого в конечном счете неразрывно связаны с определенными химическими превращениями, без которых ни одно из этих проявлений жизнедеятельности не могло бы осуществиться.

Академик В. А. Энгельгардт

В клетках непрерывно идут процессы биологического синтеза. С помощью ферментов из простых низкомолекулярных веществ образуются сложные высокомолекулярные соединения: из аминокислот синтезируются белки, из моносахаридов – сложные углеводы, из азотистых оснований и Сахаров – нуклеотиды, а из них – нуклеиновые кислоты. Совокупность реакций биосинтеза называется пластическим обменом или ассимиляцией. Процессом, противоположным синтезу, является диссимиляция – совокупность реакций расщепления. При расщеплении высокомолекулярных соединений выделяется энергия, необходимая для реакций биологического синтеза.

Биосинтетические реакции отличаются видовой и индивидуальной специфичностью. Структура синтезируемых крупных органических молекул определяется последовательностью нуклеотидов в ДНК, т. е. генотипом. Обменные процессы обеспечивают постоянство внутренней среды организма – гомеостаз – в непрерывно меняющихся условиях существования.

Этой задаче подчинены и процессы синтеза – пластический обмен и реакции распада, в результате которых высвобождается энергия, аккумулирующаяся в макроэргических связях АТФ. Синтезированные вещества используются в процессе роста для построения клеток и их органоидов и для замены израсходованных или разрушенных молекул. Все реакции синтеза идут с поглощением энергии.

iknigi.net

Тест 10 кл биологиа | Образовательный портал EduContest.Net — библиотека учебно-методических материалов


Чтобы посмотреть презентацию с картинками, оформлением и слайдами, скачайте ее файл и откройте в PowerPoint на своем компьютере.
Текстовое содержимое слайдов презентации:

Тематические тесты по общей биологии в 10 классе. . (Технологическая разработка) Учитель биологии и химии МБОУ «Посольская средняя общеобразовательная школа» Кабанский район Республика БурятияХамуева Т.Н. – Тематические тесты по общей биологии 10 класса. Раздел: Структура и функции клетки. Главные задачи раздела «Структура и функции клетки»:  Создать представления о двух уровнях клеточной организации: прокариотической и эукариотической. Углубить знания учащихся о строении и функциях органоидов эукариотической клетки на основе раскрытия мембранного принципа. В результате изучения этой темы учащиеся должны знать: Особенности строения органоидов клетки, в связи с их функциями. Учащиеся должны уметь:Применять знания о клетке для объяснения с материалистических позиций вопросов происхождения и развития жизни на Земле; роли физических и химических процессов в живых системах различного иерархического уровня организации. Цель тестирования: Проверка объема и уровня усвоения знаний и умений в конце изучения темы «Структура и функции клетки». Структура тестовых заданий: Данный блок тестов предназначен для проведения в конце изучения раздела «Структура и функции клетки» в курсе изучения общей биологии, позволяющие зафиксировать объем и уровень усвоения знаний учащихся 10 класса.Тестовые задания составлены в соответствии с требованиями, предъявляемыми к обязательной биологической подготовке учащихся. По средствам предъявления данные тесты являются бланковыми.Тесты состоят из трех заданий. Первое задание представлено тестами закрытого типа с выбором одного ответа. Второе задание представлено тестами открытого типа – задачи-дополнения. Третье задание состоит из тестов закрытого типа, на соответствие. Значительная часть заданий направлена на контроль умений характеризовать биологические объекты, процессы, явления, сравнивать их между собой. В то же время ряд заданий проверяет умения сравнивать и применять ассоциативные знания.На выполнение тестовых заданий отводится 1 час (45 минут), состоит из двух вариантов. ВАРИАНТЫ ТЕСТОВЫХ ЗАДА

educontest.net

Тест по биологии с ответами 10 класс.

Тест по биологии с ответами 10 класс.

1 вопрос:

Какой учёный дал первое относительно подробное описание строения человека и животных?

А) Аристотель

Б) Гиппократ

В)Теофраст

Г) Карл Линней

2 вопрос:

Какой уровень самый низший в организации живой природы?

А) Организменный

Б) Клеточный

В)Молекулярный

Г) Биосферный

3 вопрос:

Сколько процентов кислорода приходится на массу живой клетки?

А) 75%

Б) 15%

В) 8 %

Г) 3 %

4 вопрос:

Рибосомы участвуют в синтезе :

А)Липидов

Б)Белков

В)АТФ

Г) Углеводов

5 вопрос:

Утрата белковой молекулой своей природной структуры называется?

А)Ренатурация

Б)Денатурация

В)Раскручивание

Г)Скручивание

6 вопрос:

Какое число хромосом у человека?

А)25

Б) 46

В)48

Г)43

7 вопрос:

Хромосомы, содержащие аллельные гены:

А)Непарные

Б)гомологичные

В)негомологичные

Г)Соматические

8 вопрос:

Автотрофные организмы получают энергию :

А)из готовых органических веществ

Б) поглощая воду

В)за счет синтеза органических веществ из неорганических

Г)за счет распада неорганических веществ.

9 вопрос:

Углеводы , входящие в состав клеточной мембраны :

А) фотосинтезируют

Б)Транспорт веществ

В)Образуют мембрану

Г)распознавание соседних родственных клеток

10 вопрос:

При каком клеточном делении количество хромосом не уменьшается?

А)мейоз

Б) митоз и мейоз

В)амитоз и мейоз

Г)митоз

11 вопрос:

Первая фаза митоза:

А)профаза

Б)интерфаза

В)Анафаза

Г)Телофаза

12 вопрос:

Оплодотворенная яйцеклетка называется :

А) бластула

Б)зигота

В) гамета

Г) гаструла

13 вопрос:

Нервная система и органы чувств образуются во время органогинеза:

А)из гаструлы

Б) из энтодермы

В) из эктодермы

Г) из мезодермы

14 вопрос:

Кто считается создателем современной генетики?

А)Гиппократ

Б)Грегор Мендель

В)Гуго де Фриз

Г)Эрих Чермак

15 вопрос:

На каких растениях Г . Мендель ставил опыты?

А)Укроп

Б)Горох

В)Кукуруза

Г)картофель

infourok.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *