Билет № 7

1. 1. Метаболизм — совокупность химических ре­акций в клетке: расщепления (энергетический об­мен) и синтеза (пластический обмен). Зависимость жизни клетки от непрерывного поступления ве­ществ из внешней среды в клетку и выделения про­дуктов обмена из клетки во внешнюю среду. Обмен веществ — основной признак жизни.

2. Функции клеточного обмена веществ: 1) обес­печение клетки строительным материалом, необ­ходимым для образования клеточных структур; 2) снабжение клетки энергией, которая использует­ся на процессы жизнедеятельности (синтез ве­ществ, их транспорт и др.).

3. Энергетический обмен — окисление органи­ческих веществ (углеводов, жиров, белков) и синтез богатых энергией молекул АТФ за счет освобождае­мой энергии.

4. Пластический обмен — синтез молекул бел­ков из аминокислот, полисахаридов из моносахари-дов, жиров из глицерина и жирных кислот, нукле­иновых кислот из нуклеотидов, использование на эти реакции энергии, освобождаемой в процессе энергетического обмена.

5. Ферментативный характер реакций обмена. Ферменты — биологические катализаторы, ускоря­ющие реакции обмена в клетке. Ферменты — в ос­новном белки, у некоторых из них есть небелковая часть (например, витамины). Молекулы ферментов значительно превышают размеры молекул вещест­ва, на которые они действуют. Активный центр фермента, его соответствие структуре молекулы ве­щества, на которое он действует.

6. Разнообразие ферментов, их локализация в определенном порядке на мембранах клетки и в ци­топлазме. Подобная локализация обеспечивает по­следовательность реакций.

7. Высокая активность и специфичность дейст­вия ферментов: ускорение в сотни и тысячи раз каждым ферментом одной или группы сходных ре-

акций. Условия действия ферментов: определенная температура, реакция среды (рН), концентрация солей. Изменение условий среды, например рН, — причина нарушения структуры фермента, сниже­ния его активности, прекращения действия.

2. 1. Идиоадаптация — направление эволюции, в основе которого лежат мелкие изменения, способ­ствующие формированию приспособлений организ­мов к определенным условиям среды. Идиоадапта-ции не ведут к повышению уровня организации. Пример: приспособление одних видов птиц к полету, других — к плаванию, третьих — к быстрому бегу.

2. Причины возникновения идиоадаптаций — появление наследственных изменений у особей, действие естественного отбора на популяцию и со­хранение особей с изменениями, полезными для жизни в определенных условиях.

3. Многообразие видов птиц — результат идио­адаптаций. Формирование у птиц различных приспо­соблений к жизни в разных экологических условиях без повышения уровня их организации. Приме'р: разнообразие видов вьюрков, их приспособленность добывать разную пищу при едином общем уровне ор­ганизации.

4. Многообразие покрытосеменных растений, приспособленность к жизни в разных условиях сре­ды — пример развития по пути идиоадаптаций. 1) В засушливых районах — глубоко уходящие в почву корни, мелкие листья, покрытые толстой ку­тикулой, их опушенность; 2) в тундре — короткий вегетационный период, низкорослость, мелкие ко­жистые листья; 3) в водной среде — воздухоносные полости, устьица расположены на верхней стороне листа и др.

5.Идиоадаптаций — причина многообразия птиц и покрытосеменных растений, их процветания, широкого расселения на земном шаре, приспособ­ленности к жизни в разнообразных климатических и экологических условиях без перестройки общего Уровня их организации.

3. При решении задачи надо учитывать, что в сома­тических клетках родителей и потомства за форми­рование двух признаков должно отвечать четыре ге­на, например АаВЬ, а в половых клетках два гена, например АВ. Если неаллельные гены А и В, а и bрасположены в разных хромосомах, то они наследу­ются независимо. Наследование гена А не зависит от наследования гена В, поэтому соотношение расщеп­ления по каждому признаку будет равно 3: 1.

Билет № 8

1. 1. Энергетический обмен — совокупность реак­ций окисления органических веществ в клетке, синтеза молекул АТФ за счет освобождаемой энер­гии. Значениеэнергетического обмена — снабже­ние клетки энергией, которая необходима для жиз­недеятельности.

2. Этапы энергетического обмена: подготови­тельный, бескислородный, кислородный.

1) Подготовительный — расщепление в лизосо-мах полисахаридов до моносахаридов, жиров до глицерина и жирных кислот, белков до аминокис­лот, нуклеиновых кислот до нуклеотидов. Рассе­ивание в виде тепла небольшого количества осво­бождаемой при этом энергии;

2) бескислородный — окисление веществ без участия кислорода до более простых, синтез за счет освобождаемой энергии двух молекул АТФ. Осуществление процесса на внешних мембранах ми­тохондрий при участии ферментов;

3) кислородный — окисление кислородом возду­ха простых органических веществ до углекислого газа и воды, образование при этом 36 молекул АТФ. Окисление веществ при участии ферментов, распо­ложенных ря кристах митохондрий. Сходство энер­гетического обмена в клетках растений, животных, человека и грибов — доказательство их родства. 3. Митохондрии — «силовые станции» клетки, их отграничение от цитоплазмы двумя мембрана­ми — внешней и внутренней. Увеличение поверх­ности внутренней мембраны за счет образования складок — крист, на которых расположены фер­менты. Они ускоряют реакции окисления и синтеза молекул АТФ. Огромное значение митохондрий — причина большого количества их в клетках орга­низмов почти всех царств.

2. 1. Учение Ч. Дарвина о движущих силах эво­люции (середина XIX в.). Современные данные ци­тологии, генетики, экологии, обогатившие учение Дарвина об эволюции.

2. Движущие силы эволюции: наследственная изменчивость организмов, борьба за существование и естественный отбор. Эволюция органического ми­ра — результат совместного действия всего комп­лекса движущих сил.

3. Изменчивость особей в популяции - причина ее неоднородности, эффективности действия естест­венного отбора. Наследственная изменчивость — способность организмов изменять свои признаки и передавать изменения потомству. Роль мутацион­ной и комбинативной изменчивости особей в эволю­ции. Изменение генов, хромосом, генотипа — ма­териальные основы мутационной изменчивости. Перекрест гомологичных хромосом, их случайное расхождение в мейозе и случайное сочетание гамет при оплодотворении — основа комбинативной из­менчивости.

4. Популяция — элементарная единица эво­люции, накопление в ней рецессивных мутаций в результате размножения особей. Генотипическое и фенотипическое разнообразие особей в популя­ции — исходный материал для эволюции. Относи­тельная изоляция популяций — фактор ограниче­ния свободного скрещивания, а значит, и усиления генотипического различия между популяциями

вида.

5. Борьба за существование — взаимоотноше­ния особей в популяциях, между популяциями, с факторами неживой природы. Способность особей к безграничному размножению, увеличению чис­ленности популяций и ограниченность ресурсов (пищи, территории и др.) — причина борьбы за су­ществование. Виды борьбы за существование: вну­тривидовая, межвидовая, с неблагоприятными ус­ловиями.

6. Естественный отбор — процесс выживания особей с полезными в данных условиях среды на­следственными изменениями и оставления ими потомства. Отбор — следствие борьбы за существо­вание, главный, направляющий фактор эволюции (из разнообразных изменений отбор сохраняет осо­бей преимущественно с полезными мутациями для определенных условий среды).

7. Возникновение наследственных изменений, их распространение и накопление в рецессивном состоянии в популяции благодаря размножению особей. Сохранение полезных для определенных условий изменений естественным отбором, оставле­ние этими особями потомства — основа изменения генного состава популяций, появления новых ви­дов.

8. Взаимосвязь наследственной изменчивости, борьбы за существование, естественного отбора — причина эволюции органического мира, образова­ния новых видов.

3. Можно составить следующие пищевые цепи в аквариуме: водные растения —» рыбы; органиче­ские остатки —> моллюски. Небольшое число звень­ев в цепи питания объясняется тем, что в ней обита­ет мало видов, численность каждого вида неболь­шая, мало пищи, кислорода, в соответствии с правилом экологической пирамиды потеря энергии от звена к звену составляет около 90%.