Билеты по биологии
Билет 1.

1. Основные положения клеточной теории, ее значение
Все живые организмы состоят из клеток — из одной клетки (одноклеточные организмы) или многих (многоклеточные). Клетка — это один из основных структурных, функциональных и воспроизводящих элементов живой материи; это элементарная живая система. Существуют неклеточные организмы (вирусы), но они могут размножаться только в клетках. Существуют организмы, вторично потерявшие клеточное строение (некоторые водоросли). История изучения клетки связана с именами ряда ученых. Р. Гук впервые применил микроскоп для исследования тканей и на срезе пробки и сердцевины бузины увидел ячейки, которые и назвал клетками. Антони ван Левенгук впервые увидел клетки под увеличением в 270 раз. М. Шлейден и Т. Шванн явились создателями клеточной теории.
Они ошибочно считали, что клетки в организме возникают из первичного неклеточного вещества. Позднее Р. Вирхов сформулировал одно из важнейших положений клеточной теории: «Всякая клетка происходит из другой клетки...»
Значение клеточной теории в развитии науки велико. Стало очевидно, что клетка — это важнейшая составляющая часть всех живых организмов. Она их главный компонент в морфологическом отношении; клетка является эмбриональной основой многоклеточного организма, т.к. развитие организма начинается с одной клетки — зиготы; клетка — основа физиологических и биохимических процессов в организме. Клеточная теория позволила прийти к выводу о сходстве химического состава всех клеток и еще раз подтвердила единство всего органического мира.
Современная клеточная теория включает следующие положения: клетка — основная единица строения и развития всех живых организмов, наименьшая единица живого; клетки всех одноклеточных и многоклеточных организмов сходны (гомологичны) по своему строению, химическому составу, основным проявлениям жизнедеятельности и обмену веществ; размножение клеток происходит путем их деления, и каждая новая клетка образуется в результате деления исходной (материнской) клетки; в сложных многоклеточных организмах клетки специализированы по выполняемой ими функции и образуют ткани; из тканей состоят органы, которые тесно взаимосвязаны и подчинены нервным и гуморальным системам регуляции.

2. Биосфера. Роль «живого вещества» на Земле.
Биосферой называется оболочка Земли, состав, структура и обмен энергии которой определяется деятельностью живых организмов. Термин «биосфера» ввел в 1875 году Э. Зюсс, понимавший ее как тонкую пленку жизни на земной поверхности. Целостное учение о биосфере разработал Вернадский. Он показал, что биосфера отличается от других сфер Земли тем, что в ее пределах появляется геологическая деятельность всех живых организмов. Живые организмы, преобразуя солнечную энергию, являются мощной силой, влияющей на геологические процессы. Специфическая черта биосферы как особой оболочки
Земли – непрерывно происходящий в ней круговорот веществ, регулируемый деятельностью живых организмов. Т.к биосфера получает энергию извне – от
Солнца, ее называют открытой системой. Живые организмы, регулируют круговорот веществ, служат мощным геологическим фактором , образующим поверхность Земли.
Живое вещество выполняет в биосфере следующие биологические функции:
Газовую –поглощает и выделяет газы; окислительно –восстановительную – окисляет, например, углеводы до углекислого газа и восстанавливает его до углеводов; концентрационную – организмы-концентраторы накапливают в своих телах и скелетах азот, фосфор, кремний, кальций, магний.

Газовая и окислительно- восстановительная функции живого вещества тесно связаны с процессами фотосинтеза и дыхания. В результате биосинтеза органических веществ автотрофными организмами было извлечено из древней атмосферы огромное количество углекислого газа. по мере увеличения биомассы зеленых растений изменялся газовый состав атмосферы – количество углекислого газа сокращалось, а кислорода – увеличивалось. Весь кислород атмосферы образован в результате процессов жизнедеятельности автотрофных организмов. Кислород используется живыми организмами для процесса дыхания, в результате чего в атмосферу поступает углекислый газ.
Многие микроорганизмы непосредственно участвуют в окислении железа, что приводит к образованию осадочных железных руд, или восстанавливают сульфаты, образуя биогенные месторождения серы.

3. Пример приспособления к защите от хищников мелких млекопитающих: ёж - иголки, заяц – изменяет цвет шубки.

Билет 2.
1. Различия клеток про- и эукариот.

По наличию или отсутствию ядра клеточные организмы делят на два надцарства: безъядерные (прокариоты) и ядерные (эукариоты). К первой группе относят синезеленых и бактерии, ко второй – всех животных, зеленые растения и грибы.

В клетках синезеленых нет ядра, вакуолей, отсутствует половое размножение. Синезеленые замечательны тем, что способны усваивать азот воздуха и превращать его в органические формы азота. При фотосинтезе они используют угл.газ, выделяя молекулярный кислород. Они могут использовать как солнечную энергию (автотрофность), так и энергию, выделяющуюся при расщеплении готовых органических веществ (гетеротрофность).
Бактерии. Большинство бактерий получаю энергию, используя органические вещества, незначительная часть способна утилизировать солнечную энергию.
Основная особенность строения бактерий – отсутствие ядра, ограниченного оболочкой. Наследственная информация заключена в одной хромосоме. Она состоит из одной молекулы ДНК, имеет форму кольца и погружена в цитоплазму.
ДНК не образует комплексов с белками. Бактериальная клетка окружена мембраной, отделяющей цитоплазму от клеточной стенки . в цитоплазме мембран мало. В ней находятся рибосомы, осуществляющие синтез белков. Все ферменты, обеспечивающие процессы жизнедеятельности бактерий, диффузно рассеяны по цитоплазме или прикреплены к внутренней поверхности мембраны.

Бактерии размножаются делением надвое. Многим бактериям свойственно спорообразование. Споры бактерий очень устойчивы.
Эукариотические клетки имеют более сложное строение, хотя и состоят из тех же основных структурных компонентов (клеточная стенка, плазмалемма, цитоплазма), и клетки прокариот. Прежде всего, эукариотическая клетка разделена многочисленными внутренними мембранами на реакционные пространства — компартменты, или отсеки. В этих отсеках одновременно и независимо друг от друга протекают различные химические реакции. Функции в клетке распределены между ядром и разными органеллами, такими как митохондрии, рибосомы, комплекс Гольджи и др. Клеточное ядро, митохондрии и пластиды четко отграничены от остальной цитоплазмы оболочкой из двух мембран. В ядре находится генетический материал клетки (ДНК и связанные с ней вещества). Хлоропласты у растений служат главным образом для улавливания энергии солнечного света и превращения ее в процессе фотосинтеза в химическую энергию органических веществ, митохондрии — для выработки энергии путем расщепления углеводов, жиров, белков и других органических соединений. Мембранные системы цитоплазмы клеток эукариот — эндодоплазматическая сеть и комплекс Гольджи — участвуют в синтезе и упаковке макромолекул, необходимых для осуществления жизнедеятельности клетки. Вакуоли, лизосомы и пероксисомы выполняют специфические для каждой из тих органелл функции. Только рибосомы, хромосомы, микротрубочки и микрофибриллы имеют немембранное происхождение. Деление эукариотической клетки происходит путем митоза.

2. Теория эволюции Ламарка. Представления Ламарка о происхождении приспособлений и прогрессивном развитии жизни.
В противоречие с господствовавшими тогда взглядами Ламарк утверждал, что все виды , включая человека, произошли от других видов. Эволюция, по
Ламарку, представлялась как непрерывное поступательное движение от низших форм жизни к высшим. Для объяснения разной степени сложности строения , наблюдаемой среди современных видов, он допускал постоянное самозарождение жизни: предки более организованных форм зарождались раньше и оттого их потомки ушли дальше по пути прогресса. Механизмом эволюции Л. считал изначально заложенное в каждом живом организме стремление к совершенству, к прогрессивному развитию. Как и почему возникло это стремлении Л. не объяснял. он полагал, что усиленное упражнение органов ведет к их увеличению, а неупражнение – к деградации. Л. был первым, кто предложил развернутую концепцию трансформизма – изменяемости видов.

3. Пример приспособления цветковых растений к опылению ветром.
Ветроопыляемые растения чаще растут большими скоплениями – заросли берез, рощи орешника. Рожь, пшеницу человек высевает на больших пространствах. У ветроопыляемых растений созревает очень много пыльцы. Цветки обычно мелкие, собраны в соцветия.

Билет3
1. АТФ и ее роль. Образование АТФ в клетках животных.

АТФ – аденозинтрифосфорная кислота. АТФ – уникальный биологический аккумулятор энергии. Световая энергия Солнца и энергия, заключенная в потребляемой пище, запасаются в молекулах АТФ.
Молекула АТФ состоит из азотистого основания аденина, сахара рибозы и трех остатков фосфорной кислоты. Аденин, рибоза и первый фосфат образуют АМФ ( аденозинмонофосфат). Если к первому фосфату присоединяется второй, получается АДФ (аденозиндифосфат). Молекула с тремя остатками фосфорной кислоты АТФ. Отщепление концевого фосфата АТФ сопровождается выделением энергии. Синтез АТФ осуществляется в митохондриях. Отсюда молекулы АТФ поступают в разные участки клетки, обеспечивая энергией процессы жизнедеятельности.
Синтез АТФ происходит главным образом в метохондриях (клеток животных) и в хлоропластах (растительные клетки). Образовавшаяся здесь АТФ по каналам эндоплазматического ретикула направляется в те участки клетки, где возникает потребность в энергии.
2. Естественный отбор как фактор эволюции.
Естественный отбор по Дарвину -- это совокупность природных процессов, обеспечивающих выживание наиболее приспособленных особей и их потомства, а с другой стороны-— прекращение размножения и гибель наименее приспособленных особей.
В основе естественного отбора лежит борьба за существование. Дарвин выделял три формы этой борьбы. а) Внутривидовая — это конкуренция растений одного вида за свет и воду, животных одного вида — за пищу и участки для поселения и т.д. б) Межвидовая— это взаимоотношения между особями различных видов, которые могут развиваться, в частности, в виде паразитизма, хищничества, конкуренции и т.п. Примером межвидовой борьбы могут служить взаимоотношения между популяцией хищников (куницы, горностаи и т.п.) и мелких грызунов или вытеснение светолюбивыми растениями других светолюбивых видов, которых они лишают необходимого освещения. в) Борьба с неблагоприятными условиями среды происходит при взаимодействии живых организмов с абиотическими факторами природы. То есть это борьба с недостатком или избытком влаги, освещенности, с перепадом температур и т.п.
Таким образом, все новые признаки, возникающие в результате наследственной изменчивости проходят проверку естественным отбором.
3.На конкретном примере показать приспособление цветковых растений к опылению насекомыми.
Крупные одиночные цветки, или собранные в соцветия мелкие цветки , яркая окраска лепестков или листочков простого околоцветника, аромат нектара - признаки насекомоопыляемых растений. В процессе эволюции у насекомых и растений выработались множество взаимных приспособлений, содействующих опылению. Например, цветки душистого табака раскрываются только с наступлением сумерек, они сильно пахнут и привлекают ночных бабочек. Клевер узко приспособлен к опылению шмелями.

Билет 4.
1. Углеводы, жиры, и белки как топливо для организма: достоинства и недостатки.

В составе клеток всех живых организмов широкое распространение имеют углеводы. Углеводами называются органические соединения, состоящие из углерода, водорода и кислорода. Общая формула таких углеводов Сn(H2O)m
,например, один из самых распространенных углеводов – глюкоза – C6H12O6.
Глюкоза является простым сахаром. В составе молока находится молочный сахар, который состоит из остатков молекул двух простых сахаров
(дисахарид). Молочный сахар – основной источник энергии для детенышей всех млекопитающих.
В составе живых организмов имеется много разнообразных полисахаридов: у растений это крахмал, у животных – гликоген. Крахмал и гликоген играют роль как бы аккумуляторов энергии, необходимой для жизнедеятельности клеток организма.
Важнейшая функция углеводов – энергетическая. В пищеварительном тракте человека и животных полисахарид крахмал расщепляется особыми белками
(ферментами) до мономерных звеньев - глюкозы. Глюкоза всасывается из кишечника в кровь, окисляется в клетках до углекислого газа и воды с освобождением энергии химических связей, а избыток ее запасается в клетках печени и мышц в виде гликогена. Однако, избыток углеводов приводит к увеличению веса.
Жиры (липиды) представляют собой соединения высокомолекулярных жирных кислот и трехатомного спирта глицерина. Накапливаясь в клетках жировой ткани животных, в плодах растений, жир служит запасным источником энергии.
У некоторых животных, например, у китов и ластоногих под кожей накапливается толстый слой подкожного жира, который благодаря низкой теплопроводности защищает их от переохлаждения. Одна из основных функций жиров – энергетическая, в ходе расщепления жиров освобождается большое количество энергии.
Белки – обязательная составная часть всех клеток. Белки также могут быть источником энергии. При недостатке углеводов или жиров окисляются молекулы аминокислот. Освобождающаяся при этом энергия используется на поддержание процессов жизнедеятельности организма.
2. Конкуренция и ее роль в эволюции.
Многие животные, населяющие одно и тоже местообитание, питаются сходной пищей , занимают одинаковые участки при устройстве гнезд и нор.

Внутривидовая конкуренция проявляется в борьбе за существование и приходит очень остро, так как одинаковы цепи питания и экологическая ниша . результат конкуренции проявляется в выделении каких-то особых признаков, позволяющих животному выделиться в среде. Межвидовая конкуренция проявляется между особями экологически близких видов. Возникают антагонистические отношения между родственными видами, когда один вид вытесняет другой. Это приводит к увеличению экологических различий между видами. Примером последствий борьбы близких видов могут служить два вида скальных поползней. В тех местах, где ареалы этих видов перекрываются, т.е. на одной территории живут птицы обоих видов, длина клюва и способ добывания пищи у них существенно отличается. В неперекрывающихся областях обитания поползней отличия в длине клюва си способе добывания пищи не обнаруживаются. Что ведет к экологическому и географическому разнообразию видов.
3. На конкретных примерах показать приспособление животных к жизни на земле.
С выходом животных на сушу и них исчезли плавники. Для того, чтобы передвигаться по суше им нужны конечности, у птиц появились крылья. Тело уже не имеет обтекаемую форму. Для жизни на суше животным нужны легкие, а не жабры. У многих обитателей суши появилась шерсть, или перья.

Билет № 5.
1. ДНК и ее роль в клетке и организме.
Дезоксирибонуклеиновая кислота – ДНК – биологический полимер, состоящий из двух полинуклеотидных цепей, соединенных друг с другом. ДНК- полимер с очень большой полимерной массой. Нуклеотиды, входящие в состав ДНК, содержат пятиуглеродный сахар –дезоксирибозу, одно из четырех азотистых оснований: аденин, гуанин, цитозин, тимин (А,Г,Ц,У); остаток фосфорной кислоты.
В составе нуклеотидов к молекуле рибозы с одной стороны присоединено азотистое соединение, а с другой - остаток фосфорной кислоты. Нуклеотиды соединяются между собой в длинные цепи. Остов такой цепи образуют регулярно чередующиеся остатки сахара и фосфорной кислоты, а боковые группы этой цепи
– четыре типа нерегулярно чередующихся азотистых оснований. Молекула ДНК представляет собой структуру , состоящую из двух нитей, которые по всей длине соединены друг с другом водородными связями. Такую структуру , свойственную только молекулам ДНК, называют двойной спиралью. Против азотистого соединения А в одной цепи лежит азотистое основание Т в другой цепи, а против азотистого соединения Г всегда расположено азотистое основание Ц.
Схематично: А – Т

Т – А

Г – Ц

Ц – Г
Эти пары оснований называются комплементарными основаниями (дополняющими друг друга).
Порядок расположения нуклеотидов в молекулах ДНК определяет порядок расположения аминокислот в линейных молекулах белков, т.е. их первичную структуру. Набор белков определяет свойства клетки и организма. Молекулы
ДНК хранят сведения об этих свойствах и передают их поколениям потомков, т.е. являются носителями наследственной информации. Молекулы ДНК в основном находятся в ядрах клеток и в небольшом количестве в митохондриях и хлоропластах.
2. Дрейф генов и его роль в эволюции.
Дрейф генов – генетико – автоматические процессы, изменение частоты генов в популяции в ряду поколений под действием случайных факторов, приводящие, как правило, к снижению наследственной изменчивости популяций. Наиболее отчетливо проявляется при резком сокращении численности популяции в результате стихийных бедствий (пожар, наводнение) массового распространения вредителей. Под действие дрейфа генов происходит усиление процесса гомозиготности особей, которая нарастает с уменьшением численности популяции. Это обусловлено тем, что в популяциях ограниченного размера увеличивается частота близкородственных скрещиваний, и в результате заметных случайных колебаний частот отдельных генов происходит закрепление одних аллелей при одновременной утрате других. Некоторые выщепившиеся гомозиготные формы в новых условиях среды могут оказаться приспособительно ценными.
Они будут подхвачены отбором и смогут получить широкое распространение при последующем увеличении популяций. Колебание численности организмов получило название популяционных волн. Популяционные волны – одна из частых причин дрейфа генов. Особенно сильно колебания численности выражены у насекомых, хищников, растительноядных животных.
3. На конкретном примере показать приспособления к паразитическому образу жизни. Гельминты – паразитические черви. Все они приспособлены к среде обитания, которую представляет собой живой организм хозяина. Они имеют органы прикрепления ( например, присоски) обеспечивающих связь паразита с организмом хозяина. Развиты специализированные покровные образования. ( кутикула и синтициальный погруженный эпителий) , защищающий эндопаразитов от воздействия пищеварительных ферментов хозяина. Способны к анаэробному дыханию. Регрессивное развитие: упрощается нервная система и органы чувств, укорачивается кишечник (круглые черви) , либо пищеварительная система отсутствует ( ленточные черви). Интенсивное развитие половой системы: способность животного размножаться уже на стадии личинки. Высокая половая продуктивность. Возникновение гермафродитизма (плоские черви) обеспечивают гарантию размножения при наличии даже единственной особи.
Развитие приспособлений для выхода личинок из яйца, тела хозяина во внешнюю среду и проникновения их в организм нового хозяина.

Билет №6.
1. РНК, ее виды и роль в клетке.
РНК – рибонуклеиновая кислота . наследственная информация, хранящаяся в молекулах ДНК, реализуется через молекулы белков. Информация о строении белка передается в цитоплазму особыми молекулами РНК, которые называются информационными (иРНК). Информационная РНК переносится в цитоплазму, где с помощью специальных органоидов – рибосом идет синтез белка. Именно информационная РНК, которая строится комплементарно одной из нитей ДНК, определяет порядок расположения аминокислот в белковых молекулах.
В синтезе белка принимает участие и другой вид РНК – транспортная (тРНК), которая подносит аминокислоты к месту образования белковых молекул – рибосомам, своеобразным фабрикам по производству белков.
В состав рибосом входит третий вид РНК, так называемая рибосомная РНК
(рРНК).которая определяет структуру и функционирование рибосом. Каждая молекула РНК в отличии от молекул ДНК представлена одной нитью; вместо дезоксирибозы содержит рибозу и вместо тимина – урацил. Различные виды РНК принимают участие в реализации наследственной информации через синтез белка.
2.Популяция и ее характеристики.

Популяция – совокупность особей одного вида, обладающих общим генофондом и занимающих определенную территорию. Контакты между особями внутри одной популяции происходят чаще, чем между особями разных популяций.
Внутри популяции можно выделить более мелкие подразделения (семьи).
Популяции разных видов, сосуществующих в одном месте, образуют в своей совокупности сообщество (биоценоз). Популяции характеризуются общей численностью особей, плотностью, характером пространственного распределения особей, а также упорядоченностью структуры. Различают возрастную, половую, размерную, генетическую и другие структуры. Динамика численности популяции во времени определяется соотношением показателей рождаемости и смертности особей, а также их иммиграции и эмиграции. Способность к росту свойственна любой популяции, но из-за нехватки природных ресурсов или неблагоприятных природных условий, рост прекращается и сменяется падением.
В современной биологии популяция рассматривается как элементарная единица процесса микроэволюции, способная реагировать на изменение среды перестройкой своего генофонда. Изменения, происходящие в популяции, видны на примерах видообразования.
Одни популяции очень многочисленны, характеризуются высокой плотностью и окружены подобными популяциями, другие малочисленны и находятся на краю ареала. Все это приводит к различной интенсивности миграции, изменению частоты близкородственных скрещиваний, неодинаковому воздействию различных форм естественного отбора. Хотя виды состоят из организмов, сами организмы не способны претерпевать эволюционные преобразования. Отдельная особь от появления до исчезновения испытывает лишь онтогенетические изменения, а изменения генотипов , без которых эволюционный процесс немыслим, возможны лишь во времени в группах особей, то есть в популяции.
3. На конкретных примерах показать межвидовые отношения в пресноводном водоеме. любой природный водоем представляет собой отдельный биогеоценоз. Каждый вид, входящий в состав биогеоценоза, обитает в тех условиях среды, к которым он приспособлен. Наиболее благоприятные условия для жизни условия создаются в прибрежной зоне, где вода теплее и насыщена кислородом. Обилие света дает жизнь многочисленным водорослям и высшим растениям. В прибрежной зоне обитает и большинство животных. В глубоких участках водоема, куда проникает мало солнечного света, жизнь беднее, что проявляется в малом разнообразии видов. Биомасса всех существующих в водоеме животных полностью зависит от биологической продуктивности растений, которые служат первичным источником энергии в водном биогеоценозе.
Цепи питания: Растительными остатками и развивающимися на них бактериями питаются простейшие, которые поедают рачки. Рачков поедают рыбы. Рыбами питаются хищные рыбы. Рыбой птицы.

Растительные остатки и бактерии ( простейшие-> рачки-> рыба->
Хищные рыбы -> птицы

Билет №7
1. Белки: строение и роль в клетке.
Белки
Белки — нерегулярные биополимеры, состоящие из 20 различных мономеров — природных альфа-аминокислот.
Аминокислоты — азотсодержащие органические соединения, в молекулах которых с одним из атомов углерода связаны аминогруппа, карбоксильная группа и остальная часть молекулы, называемая радикалом. В белке аминогруппа одной аминокислоты соединяется с карбоксильной группой другой аминокислоты, такая связь называется пептидной.
Аминокислоты: 1) заменимые — синтезируются в организме человека и животных;
2) незаменимые — не синтезируются или синтезируются в недостаточном количестве и должны поступать с пищей (для человека: валин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, тирозин, триптофан, аргинин, фенилаланин).
В состав белков может входить различное количество аминокислот: в инсулин —
18, в большинство белков — 300—500, в некоторые — более 1500. Молекулярная масса белков различна: инсулина — 5700, гемоглобина — 152 000, миозина
(белок мышц) — 500 000.
В строении молекул белков различают четыре уровня организации.
Первичная структура — последовательность аминокислотных остатков в молекуле белка.
Вторичная структура — регулярная укладка звеньев цепи в результате образования водородных связей (спираль или параллельная укладка полипептидных цепей).
Третичная структура — пространственная конфигурация (клубок или фибрилла), образованная дисульфидными связями или гидрофобными взаимодействиями.
Четвертичная структура — результат взаимодействия нескольких белковых молекул.
2. Биогеоценоз. Виды взаимодействия живых организмов в биогеоценозах.
БИОГЕОЦЕНОЗ — совокупность организмов разных видов и различной сложности организации с факторами среды их обитания. В процессе совместного исторического развития организмов разных систематических групп образуются динамичные, устойчивые сообщества.
Совокупность всех живых организмов биогеоценоза — биоценоз — включает продуцентов (земные растения), образующих органическое вещество, а также консументов (животные) и редуцентов (микроорганизмы), живущих за счет готовых органических веществ и осуществляющих их разложение до простых веществ, которые снова используются, усваиваются растениями.
В биогеоценоз входят также: приземный слой атмосферы с ее газовыми и тепловыми ресурсами, почва, вода и др. химические компоненты, участвующие в биотическом круговороте. Постоянный приток солнечной энергии — необходимое условие существования биогеоценоза. Каждый биоценоз характеризуется определенной однородностью абиотической среды и составом почвы.
В биогеоценозе осуществляется биогенный круговорот веществ. Он является незамкнутой и динамичной экосистемой (то есть постепенным накоплением массы живого вещества и усложнением структуры). Рациональное использование и охрана природных биогеоценозов невозможны без знания их структуры и функционирования.

3. Приспособление растений к различным способам распр. семян.
Одуванчик, тополь – семя снабжено “парашютиками”, благодаря им они могут переносить семена на большие расстояния;
Череда, репейник – на семечке есть крючочки, они цепляются за шерсть животных, одежду людей;
Клен – семечко в виде крыла, кот, может переноситься ветром на большие расстояния.
Бешеный огурец – при прикосновении выстреливает семенами.