Где применяются достижения биологии. Достижения современной биологии
Билет № 1
1. Биология как наука, ее достижения, связи с другими науками. Методы изучения живых объектов. Роль биологии в жизни и практической деятельности человека.
Биология – наука, изучающая живые организмы. В настоящее время подразделяется на обширный перечень дисциплин, изучающих различные уровни организации живого (молекулярная биология, цитология, морфология, экология и пр.), разные царства (ботаника, зоология), различающихся предметом рассмотрения (строение, функционирование, взаимосвязь и т.д.) и применяемыми методами. Биология изучает живые объекты, построенные на основе биополимеров (белков, нуклеиновых кислот).
Сегодня мы не можем ожидать, принятия научной работы в международном журнале без хорошего анализа данных, многомерные статистические методы полностью одомашненных во всех областях науки и развития многих новых областей, таких как прогностическая медицина не является бесплатным на всем анализ мыслимые данных.
«Мы больше не можем рассчитывать на работу в международном журнале без качественного анализа данных». Вновь созданная область математической биологии направлена на то, чтобы заполнить это открытое пространство образованием нового типа специалистов - специалистов математической методологии и информационных технологий, но с достаточным биологическим образованием, что также позволяет интерпретировать анализируемые данные. Этот профиль делает математиков-биологов очень желательными профессионалами, которым не нужно беспокоиться об их применении на современном рынке труда, даже в коммерческой сфере.
Среди достижений биологии можно отметить описание большого числа видов живых организмов, существующих на Земле, создание клеточной, эволюционной, хромосомной теории, расшифровка структуры белка и нуклеиновых кислот и т.д. На практике это способствовало увеличению эффективности производства сельскохозяйственной продукции, развитию медицины, биотехнологии, созданию основ рационального природопользования.
Все более сложные методы высокоспециализированных экспериментальных и полевых работ приводят к созданию больших объемов данных, неуправляемых без профессионального анализа и мощных вычислений. Математическая биология является уникальным интегрирующим полем для всех этих новых направлений и научных дисциплин.
«Ученик этой дисциплины имеет большой шанс подать заявку в действительно престижных исследованиях»
У выпускника этой области есть такой большой шанс быть занятым в действительно престижных исследованиях, и с небольшим преувеличением можно сказать, что он часто даже более необходим, чем его собственные специалисты в этой области. Современные возможности анализа данных для биомедицинских и научных приложений являются результатом развития вычислительной техники всего за последние 10 лет. Из повседневной практики бывают случаи, когда начальник поля может быть ограничен в понимании научной литературы из-за невежества, например, об основах многомерного анализа данных.
Биология тесно связана с другими науками и широко применяет их методы (география, история, химия, физика, математические дисциплины, кибернетика, философия и др.).
Методы изучения живых объектов включают наблюдение, эксперимент (а также описание, сравнение, анализ, синтез, исторический метод, математическое моделирование и пр.).
Угроза этому условию имеет решающее значение как в клинических, так и в естественных науках, где ведущие преподаватели, как производители данных, зависят от аналитических и компьютерных помощников, но в подавляющем большинстве работают вне определенной дисциплины. Преимущества информационных и коммуникационных технологий могут затем восприниматься как простое использование оперативных услуг, графическое представление плохих данных скрывает истинное качество, а коммуникационный барьер для понимания числа речи передается молодому поколению начинающих ученых.
На сегодняшний день роль биологии в жизни и практической деятельности человека растет. Это связано с обострением экологической ситуации на Земле, вызванной ростом населения, большим потреблением энергии, обострением социальных противоречий. Дальнейшее развитие и даже существование современной цивилизации возможно только в гармонии с окружающей средой, что требует глубокого знания и соблюдения биологических закономерностей, широкого использования биотехнологии.
Затем математический биолог может принять участие в педагогической работе после окончания школы, или педагогика в этой области будет полностью задействована. Существуют и другие науки, такие как биология, психология и физика. Сайт: Вы любите говорить «Я не говорил»?
Проще говоря, это была «плохая наука». Разве она теперь другая? Микроэкономика и макроэкономика. Эта плохая наука - макроэкономика. Последние два десятилетия - это время консолидации парадигмы, в которой ключевыми являются различные типы теории баланса, в которых находится или преследуется экономика. По их мнению, ожидается, что экономика будет стремиться к быстрому росту и низкой безработице и сбалансированности спроса и предложения. На мой взгляд, предположение неверно. Когда мы отслеживаем экономическую историю, мы видим, что экономика скорее находится в состоянии дисбаланса.
2. Царство растений, его отличия от других царств живой природы. Объясните, какая группа растений занимает в настоящее время господствующее положение на Земле. Среди живых растений или гербарных экземпляров найдите представителей этой группы.
В настоящее время господствующее положение на Земле занимает отдел Покрытосеменных (Цветковых) растений, считающийся наиболее эволюционно продвинутым и определяющий вид большинства современных биотопов. Для покрытосеменных характерно наличие таких генеративных органов, как цветок и плод.
Замедление и восстановление, спад и застой. Достаточно упомянуть Роберта Лукаса, лауреата Нобелевской премии по экономике, который публично повторил, что проблема рецессии решена и что кризисов больше не будет. Микроэкономисты, в свою очередь, подтвердили свои взгляды на экономику, воспринимая в человеке больше, чем предсказуемую машину для подсчета выгод.
Микроэкономика началась очень быстро и в правильном направлении. Похоже, вы судья. И вы когда-нибудь ошибались? Если мы проследим историю, мы увидим, что в последние 114 раз в два раза обычный кризис превратился в поистине глобальный кризис: кризис лет Ответ: вопрос, почему это произошло, совсем не очевиден. На мой взгляд, ключевой проблемой является повествование или то, как мы воспринимаем происходящее в экономике сегодня. Такое же явление может быть вредным или не зависящим от мнения, которое преобладает.
Из предложенных экземпляров следует выбрать представителей изученных семейств (крестоцветные, розоцветные, бобовые, пасленовые, сложноцветные, злаки, лилейные) или классов (однодольные, двудольные).
3. Используя знания об обмене веществ и превращении энергии в организме человека, дайте научное объяснение влияния на обмен веществ гиподинамии, стрессов, вредных привычек, переедания.
Мы пришли к выводу, что то, что произошло за последнее десятилетие, главным образом через Интернет, изменило реальность, оно не так «объективно». Люди и учреждения склонны подражать другим с точки зрения поведения и мнений, и Интернет или другие типы сетей, как правило, усиливаются. Но что это имеет отношение к экономике?
Тот факт, что экономическое развитие во многом зависит от того, верят ли люди в них, то есть от их позитивного отношения. Если «сеть» распространяет дефект, то экономическое развитие тормозится. Большие сокращения были сделаны в Великобритании. Испанцы или португальцы тоже сделали то же самое, но только англичане полагали, что эти сокращения будут излечивать их экономику - в случае Юга вера в эффективность их реформ тонкая. Парадоксально, но эффективность этих реформ зависит от самой веры. Например, в борьбе с кризисом речь идет не о том, что на самом деле делает правительство, а о том, как он устанавливает повествование о своих действиях.
Организм человека представляет собой сложную систему, в которой все происходящие процессы согласованы и направлены на поддержание гомеостаза, выживание особи и оставление потомства. Если какие-то системы органов не несут необходимую нагрузку (не упражняются), это приводит к их ослаблению, возникновению физиологических расстройств и патологий.
Теперь у него есть инструменты, которые позволяют этому описанию привести к хорошим экономическим результатам. Эта объективная реальность существует где-то и рано или поздно мы сталкиваемся с ней. Если вы печатаете триллионы долларов и отдаете их пешеходам, вы знаете, что у вас будет инфляция. Создание доминирующего повествования вокруг экономических событий является дополнительным навыком, которым должны обладать правительства. Осознание того, насколько сильно зависит от этого, затрудняет работу и не облегчает им работу.
Но вернемся к финансовому кризису. И экономика растет, хотя теория должна начинать рушиться. Мое объяснение состоит в том, что все верили - поскольку экономисты заявили, что рецессия больше не будет - этот долг может жить. Все это сработало, когда было оптимистично, и все рухнуло, когда стали возникать сомнения.
Гиподинамия – пониженная двигательная активность, отсутствие физических нагрузок – приводит к снижению работоспособности мышц, сердечно-сосудистой системы и, как следствие, нарушению обмена веществ и ухудшению состояния всего организма в целом. Неизрасходованные на физическую активность питательные вещества откладываются в запас, что зачастую приводит к ожирению. Этому также способствует переедание.
Вы предполагаете, что, пока мы не подумаем, что это не проблема, разве это не проблема? И все же вполне возможно, что вы держите слово. Это ситуация в странах Южной Европы - инвесторы не верят, что эти страны будут погашать кредиты, поэтому процентные ставки по облигациям этих стран растут. Поэтому наше отношение к будущему важно. Это частный сектор, который стимулирует экономику. Тогда у нас были компании, которые увидели будущее позитивно, поэтому они начали инвестировать и тратить деньги, чтобы избавиться от неприятностей.
Теперь компании видят будущее как негативное, собирают наличные деньги, хотят поддерживать полную ликвидность и платежеспособность, но не инвестируют. Эффект - медленное возрождение, и где-то даже его недостаток. Мы только ставим розовые очки и надеемся, что все, без сомнения, закончится хорошо?
Стресс является защитной реакцией организма, позволяющей выжить в момент опасности. Стресс мобилизует возможности организма, сопровождается выбросом гормонов, повышает интенсивность сердечно-сосудистой деятельности и пр. Эта энергия в условиях современной цивилизации часто не находит естественного выхода и является перегрузкой для нервной и других систем.
В экстремальных случаях повествование не оказывает большого влияния на ход событий. Евангелие Греции - лучший пример здесь. Даже самые верные из всех, инвесторы, экономисты и сами греки, которые вы можете бесконечно бесконечно, не спасли бы Грецию от неприятностей.
Однако, возвращаясь к крупным экономикам, нам не нужно иметь дело с такими крайностями. Вы можете сделать это, проанализировав сети и найдя точки, которые распространяют информацию или модели поведения, а затем влияют на эти источники. Особенно, что сети функционируют таким образом, что их можно исследовать и систематизировать. Существует целая отрасль математики, которая занимается этим. «Сетевое мышление» уже используется Банком Англии или Европейским центральным банком.
Вредные привычки: курение, алкоголь и другие яды – приводят к поступлению в организм чужеродных вредных веществ, которые отравляют организм и вызывают заболевания. (Особенно недопустимо употребление алкоголя во время приема антибиотиков или наличия другой нагрузки на почки и печень.) Наркотические вещества, участвуя в обмене веществ, вызывают привыкание, в дальнейшем прекращение поступления никотина, алкоголя и др. сопровождается ломкой – резким ухудшением самочувствия. Таким образом, возникает физиологическая и психологическая зависимость от наркотиков.
Эти институты анализируют банковский сектор, ищут для них наиболее важные институты, которые оказывают наибольшее влияние на другие банки. С одной стороны, это позволяет лучше контролировать систематически важных игроков, с другой стороны, использовать их для продвижения хорошей практики на рынке или для установления здоровых рыночных правил. Не каждое правило должно затрагивать всех. Вы упомянули математику и более раннюю психологию и информатику. Действительно ли эта наука нуждается в экономике?
В экономике у нас также есть такие молекулы - люди. Некоторые инструменты, используемые в физике, могут быть полезны в экономике. Именно благодаря реализации исследований физики о вероятности редких случаев мы узнали, что традиционные экономические модели не смогли измерить риск экстремальных явлений в экономике. Физики рассматривают мир как разные системы, которые взаимодействуют друг с другом, не ограничиваются чисто статистическими расчетами, они знают, как определенные события могут воздействовать на других, по-видимому, совершенно не связанных с ними.
Нарушение режима дня, азартные игры, пресыщение удовольствиями истощают организм и, кроме того, отвлекают сознание человека от решения насущных задач, занятий физкультурой и препятствуют духовному росту.
Билет № 2
1. Признаки живых организмов. Основные отличия живых организмов от тел неживой природы.
Признаки живых организмов:
В основной модели экономики человек приписывает некоторые стабильные атрибуты, делая его предсказуемым человеком. В то же время люди как индивиды, так и общества постоянно развиваются, а для описания их деятельности требуется не только математические модели. Это также помогает психологам предоставить ценную информацию экономистам о том, как люди принимают решения в ситуациях высокой неопределенности. С точки зрения чистой рациональности решение о браке необоснованно, потому что это приверженность целому будущему, о котором мы не знаем.
Живые организмы, изучаемые биологией, содержат биополимеры: белки и нуклеиновые кислоты, определяющие их характерные свойства.
Большинство организмов имеет клеточное строение (кроме вирусов)
Обмен веществом и энергией с окружающей средой: живые существа питаются, на этом основан пластический и энергетический обмен, поддерживают постоянство внутренней среды - гомеостаз и выделяют продукты жизнедеятельности в окружающую среду.
Но люди выходят замуж - почему? Здесь теоретики будут теоретически, но психологи покажут, как это выглядит на практике. Итак, экономика как наука должна стремиться к синтезу с другими науками, быть наукой в полном смысле этого слова? Нынешняя экономика слишком сосредоточена на себе и не ценит то, что могут дать другие научные дисциплины. Хайек однажды сказал, что экономист не может быть хорошим, если он только экономист. Конечно, речь идет не о включении физики, психологии или биологии и, например, относиться к людям как к элементарным частицам.
Способность к размножению: воспроизведение потомства, наследующего признаки родителей.
Совокупность этих признаков отличает живые организмы от тел неживой природы. Важнейшим отличием является способность обрабатывать информацию, получаемую из окружающей среды, и осуществлять ответную реакцию на внешнее раздражение.
Также отмечают сложность организации, способность эволюционировать, приспособленность к среде обитания.
Это больше связано с заимствованием определенных инструментов, вдохновляясь решением некоторых проблем с другими науками. Правда в том, что у Кейнса была блестящая интуиция о том, как человек работает в экономике. Он был бизнесменом, а также математиком, а затем экономистом, поэтому у него была возможность более внимательно изучить экономические проблемы.
В свою очередь Хайек много писал о разработке правил, об обществе, которое является динамичным, неизменным в жестких схемах. На самом деле Хайек и Кейнс более активно участвуют в этих проблемах, чем они. Потому что он раскрывает ложное мышление и побуждает к дальнейшим действиям, дальнейшему исследованию.
Нетрудно видеть, что многие живые организмы обладают не всеми названными свойствами (например, споры бактерий в замороженном состоянии). В то же время в неживой природе существуют системы, обладающие многими из названных признаков (например насыщенные растворы, космические тела, созданная человеком вычислительная техника и автоматизированные системы).
Существует точка зрения (витализм и др.), что основополагающим и принципиальным отличием живого от неживого является наличие особой субстанции (души), покидающей физическое тело после смерти. Данная точка зрения не пользуется популярностью среди биологов, несмотря на безуспешность многочисленных попыток получения живого существа из неживой материи.
2. Экологические (биотические) факторы, их влияние на организм. Приведите примеры конкурентных отношений в природе и раскройте их значение. Как человек использует знания о конкуренции в практической деятельности?
К биотическим факторам относят влияние на организм окружающих живых существ. В зависимости от того, положительно или отрицательно данные взаимодействия сказываются на состоянии организмов, выделяют:
Нейтрализм – организмы не оказывают заметного влияния друг на друга (взаимодействие минимально)
Симбиоз – организмы испытывают положительное влияние, часто взаимное: примером симбиотических связей считают лишайники (гриб и водоросль), микоризу шляпочных грибов и деревьев, опыление клевера шмелём. К симбиозу зачастую относят нахлебничество (мелкие насекомоядные птицы подбирают насекомых, падающих вниз при работе дятла), квартирантство (птицы селятся в дуплах, выдолбленных дятлом), кооперацию – необязательные взаимовыгодные связи (опыление цветков неспециализированными опылителями).
Конкуренция – оба организма испытывают отрицательное воздействие. Конкурентные взаимодействия возникают у видов, испытывающих сходные потребности, например, между деревьями в лесу возникает «борьба» за доступ к свету. Если потребности очень близки, один вид может полностью вытеснить другой (ель вытесняет светолюбивую сосну).
Конкуренция как существенный фактор в борьбе за существование способствует различной специализации (эволюционному расхождению потребностей), что повышает видовое разнообразие и устойчивость экосистем.
В практической деятельности человека важно учитывать нежелательную конкуренцию: не допускать засорения полей сорняками, прудов для рыборазведения сорными малоценными породами рыб. Особая осторожность требуется при заселении экосистем новыми видами, которые могут вытеснить ценные местные виды.
3. Объясните, почему поджелудочную железу относят к железам смешанной секреции. Как в крови поддерживается постоянное количество глюкозы? Какие меры необходимо соблюдать, чтобы не заболеть сахарным диабетом?
Поджелудочная железа относится к железам смешанной секреции. Она вырабатывает пищеварительный сок, содержащий ферменты и поступающий через проток в двенадцатиперстную кишку (внешняя секреция). В то же время поджелудочная железа синтезирует важнейший гормон – инсулин, выделяемый в кровь (внутренняя секреция). При повышении содержания глюкозы в крови, вырабатываемый инсулин способствует усиленному потреблению глюкозы и превращению её в гликоген, запасное вещество. После чего излишки инсулина достаточно быстро разрушаются.
При недостатке инсулина развивается заболевание – сахарный диабет, сопровождающееся серьезным нарушением обмена веществ, а в тяжелых случаях потерей сознания и смертью. Больным, страдающим сахарным диабетом, вводят в кровь препараты инсулина.
Чтобы не заболеть сахарным диабетом, нужно вести подвижный образ жизни, не злоупотреблять углеводами, избегать нервных перегрузок. Профилактике сахарного диабета способствует включение в рацион злака под названием полба и некоторые другие продукты.
Билет № 3
1. Клеточное строение организмов как доказательство их родства, единства живой природы. Сравнение клеток растений и грибов.
Большинство известных на сегодня живых организмов состоят из клеток (кроме вирусов). Клетка – элементарная структурная единица живого, как утверждает клеточная теория. Отличительные свойства живого проявляются, начиная с клеточного уровня. Наличие у живых организмов клеточного строения, единого кода ДНК, содержащего наследственную информацию, реализуемую через белки, можно рассматривать как доказательство единства происхождения всех живых организмов, имеющих клеточное строение.
Клетки растений и грибов имеют много общего:
Наличие клеточной мембраны, ядра, цитоплазмы с органоидами.
Принципиальное сходство процессов обмена веществ, деления клетки.
Жесткая клеточная стенка значительной толщины, способность к потреблению питательных веществ из внешней среды путем диффузии через плазматическую мембрану (осмоса).
Клетки растений и грибов способны незначительно изменять свою форму, что позволяет растениям ограниченно менять положение в пространстве (листовая мозаика, ориентация подсолнечника к солнцу, закручивание усиков бобовых, капканы насекомоядных растений), а некоторым грибам захватывать в петли грибницы мелких почвенных червей – нематод.
Способность группы клеток давать начало новому организму (вегетативное размножение).
Отличия:
Клеточная стенка растений содержит целлюлозу, у грибов – хитин.
Клетки растений содержат хлоропласты с хлорофиллом или лейкопласты, хромопласты. У грибов пластиды отсутствуют. Соответственно, в клетках растений осуществляется фотосинтез – образование органических веществ из неорганических, т.е. характерен автотрофный тип питания, а грибы являются гетеротрофами, в их обменных процессах преобладает диссимиляция.
Запасным веществом в клетках растений является крахмал, у грибов – гликоген.
У высших растений дифференциация клеток приводит к образованию тканей, у грибов тело образовано нитевидными рядами клеток – гифами.
Эти и другие особенности позволили выделить грибы в отдельное царство.
Живые организмы способны приспосабливаться к действию неблагоприятных факторов внешней среды. Растения, обитающие в условиях высокой температуры и недостатка влаги, имеют листья мелкие или видоизмененные в колючки, покрытые восковым налетом, с небольшим числом устьиц. Животным в этих условиях помогает выжить приспособительное поведение: они активны ночью, а днем, в жару, прячутся в норы. Организмы засушливых местообитаний также имеют отличия в обмене веществ, способствующие экономии воды.
У животных, обитающих в условиях низких температур, имеется толстый слой подкожного жира. Для растений характерно высокое содержание растворенных веществ в клетках, что препятствует их повреждению при отрицательных температурах. Сезонность жизненных циклов также позволяет растениям и перелетным птицам использовать местообитания с холодной зимой.
Яркий пример приспособленности представляют взаимные эволюционные приспособления травоядных животных и растений, которые служат им пищей, хищника и жертвы.
3. Используя знания о нормах питания и расходовании энергии человеком (сочетание продуктов растительного и животного происхождения, нормы и режим питания и др.), объясните, почему люди, употребляющие с пищей много углеводов, быстро прибавляют в весе.
Питание человека должно быть разнообразным, содержать продукты животного и растительного происхождения, чтобы обеспечивать организм всеми необходимыми аминокислотами, витаминами и другими веществами. Особенно важно наличие в пище растительной клетчатки, которая способствует нормальному пищеварению.
Поступление с продуктами энергии должно соответствовать затратам организма (12000-15000 кДж в сутки) и зависит от характера труда.
Углеводы являются основным источником энергии. Избыточное потребление сладкого и мучного при низкой физической активности приводит к увеличению жировых запасов. Избежать переедания помогает соблюдение режима питания, ограничение потребления острых и сладких блюд, отказ от спиртного, отсутствие отвлекающих факторов во время принятия пищи.
Билет № 4
1. Клетка – единица строения и жизнедеятельности организмов. Сравнение клеток растений и животных.
Основоположниками клеточной теории являются немецкие ботаник М.Шлейден и физиолог Т.Шванн, в 1838-1839 г.г. высказавшие идею, что клетка является структурной единицей растений и животных. Клетки имеют сходное строение, состав, процессы жизнедеятельности. Наследственная информация клеток заключена в ядре. Клетки возникают только из клеток. Многие клетки способны к самостоятельному существованию, но в многоклеточном организме их работа скоординирована.
Клетки животных и растений имеют некоторые отличия:
Клетки растений имеют жесткую клеточную стенку значительной толщины, содержащую целлюлозу (клетчатку). Животная клетка, не имеющая клеточной стенки, обладает значительно большей подвижностью, способна изменять форму.
В клетках растений содержатся пластиды: хлоропласты, лейкопласты, хромопласты. У животных пластиды отсутствуют. Наличие хлоропластов делает возможным фотосинтез. Для растений характерен автотрофный тип питания с преобладанием в обмене веществ процессов ассимиляции. Клетки животных являются гетеротрофами, т.е. потребляют готовые органические вещества.
Вакуоли в клетках растений крупные, заполненные клеточным соком, содержащим запасные питательные вещества. У животных встречаются мелкие пищеварительные и сократительные вакуоли.
Запасным углеводом у растений является крахмал, у животных – гликоген.
2. Лишайники – симбиотические организмы, их разнообразие. Среди гербарных экземпляров найдите лишайники. По каким признакам вы их определите? Приведите другие примеры симбиотических отношений в природе и раскройте их значение.
Тело лишайника – слоевище состоит из нитей-гифов гриба, в которых заключены одноклеточные зеленые водоросли или цианеи (цианобактерии, старое название – сине-зеленые водоросли). Лишайники рассматривают как симбиотические организмы, где грибы поставляют воду с растворенными минеральными солями, а водоросли осуществляют фотосинтез, обеспечивая поступление органических веществ. Лишайники первыми заселяют безжизненные местообитания, произрастают на голых камнях. Этому способствует их неприхотливость к субстрату, способность переносить длительное высушивание, впитывать атмосферную влагу поверхностью тела. Необходимым условием произрастания лишайников является наличие света, необходимого для фотосинтеза.
Лишайники делятся на накипные (в виде пленки на камнях), листоватые (серо-зеленая пармелия, желтая ксантория на коре деревьев) и кустистые (олений мох – ягель).
Определить лишайник среди гербарных экземпляров можно по отсутствию органов – стеблей, листьев – и характерной расцветке.
Симбиотические отношения в природе способствуют процветанию видов, которые в них участвуют. Можно назвать примеры из билета №2.
3. Раскройте роль белков в организме по следующему плану: в каких продуктах содержатся, конечные продукты расщепления в пищеварительном канале, конечные продукты обмена, роль белков в организме. Объясните, почему в пищевом рационе детей и подростков должны обязательно присутствовать белки.
Богаты белком пищевые продукты животного происхождения: мясо, рыба, яйцо, молочные продукты. Также содержат белки растительные продукты, особенно бобовые культуры, овес, твердые сорта пшеницы и изготовляемые из них макаронные изделия.
В пищеварительном канале белки распадаются на аминокислоты. Конечным продуктом белкового обмена у человека и других млекопитающих является мочевина, удаляемая через почки.
Белки выполняют в организме важнейшие функции:
структурную – белки входят в состав всех органоидов клетки;
ферментативную (каталитическую) – например, пищеварительные ферменты;
двигательную – в составе мышечных волокон;
транспортную – гемоглобин крови переносит кислород ко всем клеткам организма;
энергетическую – хотя есть мнение, что при окислении белка промежуточные продукты обмена, содержащие азот, токсичны для организма, и потребление избыточной белковой пищи снижает силу и выносливость человека.
У детей и подростков активно идут процессы роста, биосинтеза, что помимо повышенной потребности в строительном материале – аминокислотах повышает расход ферментов. Поэтому растущий организм должен получать с пищей большее количество белка, чем взрослый. Недостаток белка в рационе детей может быть причиной низкого роста.
Билет № 5
1. Ч. Дарвин – основоположник учения об эволюции. Движущие силы эволюции.
Чарльз Дарвин – основоположник современной эволюционной теории. Его книга «Происхождение видов путем естественного отбора», 1859 г., объясняет многообразие живых организмов, их приспособленность к условиям существования как результат длительной эволюции. Дарвин вскрыл движущие силы эволюционного процесса: борьба за существование и естественный отбор на основе наследственной изменчивости.
Причиной борьбы за существование является ограниченность ресурсов: пищи, жизненного пространства. При этом живые организмы размножаются в геометрической прогрессии. Если бы все потомство выживало и принимало участие в размножении, неизбежно возникало бы перенаселение. Но этого не происходит, так как часть особей неизбежно погибает в результате борьбы за существование. Под борьбой за существование Дарвин понимал многообразные отношения организмов с окружающей средой:
борьба межвидовая,
внутривидовая,
борьба с неблагоприятными условиями окружающей среды.
При этом борьба выражается не только в соперничестве за пищу, воду, территорию, борьбе хищника и жертвы, но и в сотрудничестве организмов, повышающем шансы на выживание. Наиболее острой является конкуренция внутри вида, т.к. у организмов одного вида сходные потребности.
Выживают и участвуют в размножении те особи, которые наилучшим образом приспособлены к данным условиям. Это выживание наиболее приспособленных Дарвин назвал естественным отбором. Таким образом, естественный отбор – это процесс, в результате которого выживают и дают потомство особи, наиболее приспособленные к условиям обитания.
2. Царство грибов, их характерные особенности, получение из них продуктов питания, лекарств. По каким признакам вы отличите съедобные грибы от ядовитых, используя коллекцию муляжей? Какую первую доврачебную помощь необходимо оказать при отравлении грибами?
Организм гриба – грибница образован тонкими ветвящимися нитями – гифами. У шляпочных грибов образуется плодовое тело, состоящее из плотно прилегающих нитей грибницы. Размножаются грибы частями грибницы или спорами. Плодовые грибы служат продуктом питания, содержат ценные белки и кислоты. Особенно ценятся белый гриб, рыжики и др. Хотя есть данные, что белки грибов усваиваются человеческим организмом крайне мало, менее 10%, особенно ножка гриба. Грибы сушат, солят, маринуют. Не рекомендуется консервировать грибы в домашних условиях, т.к. без доступа воздуха на белковых продуктах, особенно произрастающих на земле, может развиваться ботулизм, приводя к тяжелым отравлениям.
Большинство ядовитых грибов относятся к пластинчатым, хотя и среди трубчатых в ряде районов имеются несъедобные, которые нужно знать, отправляясь за грибами. В случае отравления грибами возникают боли в животе, рвота, понос, головокружение. Необходимо сделать промывание желудка, принять несколько таблеток активированного угля и вызвать врача.
Плесневые грибы выделяют вещества, подавляющие жизнедеятельность микроорганизмов, с которыми грибы конкурируют за пищу. Такие грибы используются для получения лекарств – антибиотиков: пенициллина, эритромицина, тетрациклина и др., спасших немало человеческих жизней.
3. Объясните, с какой целью у человека измеряют пульс. Что такое пульс? Где он определяется и что можно узнать по пульсу? Подсчитайте свой пульс. Определите, имеются ли отклонения от нормы. Поясните ответ.
Пульс измеряют, чтобы судить о состоянии сердечно-сосудистой системы в медицине, спорте. Пульс – это колебания стенок сосудов, волна, которая распространяется по упругим стенкам артерий при сокращении левого желудочка. Пульс хорошо прощупывается в тех местах, где артерии проходят близко к поверхности тела, например на запястье, на шее. По пульсу можно узнать частоту сердечных сокращений, правильность ритма, оценить их силу, ориентировочно судить о высоте кровяного давления. При болезненных состояниях пульс становится вялым, плохо прощупывается.
У взрослого человека в норме, в состоянии покоя частота сердечных сокращений составляет 60-80 ударов в минуту. (У тренированных спортсменов частота может понижаться до 40 ударов в минуту.) У детей частота выше. Частота пульса значительно возрастает при физической нагрузке или в условиях нервного напряжения, например, на экзамене, после курения, употребления кофе, крепкого чая.
Билет № 6
1. Наследственность и изменчивость – свойства организмов, их значение в эволюции органического мира. Ген, генотип, фенотип.
Наследственность – это способность живых организмов передавать свои признаки потомству. Наследственность делает возможной эволюцию, закрепляя имеющиеся у организма признаки в ряду поколений.
Изменчивость – способность организмов приобретать новые признаки. Может быть ненаследственной и наследственной. Наследственная изменчивость поставляет материал для естественного отбора, обогащая генофонд популяций новыми генами.
Ген – это участок молекулы ДНК, составляющей хромосому, который несет информацию о последовательности аминокислот в структуре одного белка.
Совокупность генов, свойственных данному организму, называется генотипом. Т.е. генотип – это сумма генов, имеющихся у живого организма. При составлении схемы скрещивания гены обозначаются буквами латинского алфавита, например, буквой «А» (читается [a]) часто обозначают доминантный ген желтой окраски горошины, а буквой «a» (читается [не-а]) – рецессивный ген, определяющий зеленую окраску.
Фенотип – это совокупность признаков данного организма, т.е. результат действия генов, который может зависеть и от влияния окружающей среды (ненаследственная, модификационная изменчивость). В приведенном примере с горохом, желтый и зеленый цвет горошин – это фенотип.
2. Классификация растений на примере покрытосеменных. Среди гербарных экземпляров выберите растения семейства (Пасленовые, Розоцветные, Бобовые и др.), по каким признакам вы их узнаете.
Отдел Покрытосеменные состоит из двух классов: Двудольные и Однодольные. Для двудольных характерно наличие двух семядолей в семени, также у них стержневая корневая система и сетчатое жилкование, хотя бывают исключения. Класс Двудольных включает семейства Крестоцветные, Розоцветные, Бобовые, Пасленовые, Сложноцветные и др.
У однодольных растений в семени одна семядоля, мочковатая корневая система, дуговое или параллельное жилкование. В школе изучают семейства Лилейных и Злаков.
Характерные признаки семейств:
Крестоцветные – 4 лепестка, 4 чашелистика, расположенных крест-накрест, плод – стручок или стручочек (короткий). К ним относятся редька, редис, капуста, пастушья сумка (треугольные стручочки) и др.
Розоцветные – часто 5 лепестков, много тычинок, плод у большинства сочный: ягодовидный или костянка. Представители: яблоня, вишня, шиповник, роза, земляника, лапчатка (желтые цветки).
Бобовые отличаются неправильным цветком (двусторонняя симметрия), 5 лепестков которого получили название лодочки, вёсел, паруса. Плод боб. Из бобовых хорошо знаком горох, бобы, фасоль, мышиный горошек, карагана желтая (желтая акация) и др.
К паслёновым относятся картофель, паслен, томат, табак, многие ядовитые растения – дурман, белена. Для пасленовых характерно наличие 5 лепестков, сросшихся в трубочку у основания.
Характерный признак сложноцветных – соцветие корзинка. Плод семянка. Здесь и подсолнечник, и одуванчик, осот, бодяк, васильки, астры.
Лилейные отличает дуговое жилкование, плод ягода, соцветие кисть. Нередко имеется луковица. Включают ландыш, лук, купену, тюльпан, лилии.
Для злаков характерно соцветие сложный колос, метелка, султан. Цветки мелкие, невзрачные. Плод зерновка. Жилкование параллельное. К злакам относятся важнейшие зерновые культуры: пшеница, рожь, ячмень, овес, кукуруза. Также злостный сорняк пырей ползучий, мятлик, тимофеевка, бамбук.
3. Раскройте особенности скелета человека в связи с прямохождением и трудовой деятельностью. Назовите меры профилактики нарушения осанки, искривления позвоночника и возникновения плоскостопия.
Характерной особенностью скелета человека, связанной с прямохождением, является S-образный изгиб позвоночника, смягчающий толчки при ходьбе. Амортизации способствует и сводчатая стопа. Важное значение для трудовой деятельности имеет противопоставление большого пальца руки остальным, что позволяет захватывать различные предметы.
Нарушение осанки, искривление позвоночника не только портит внешность человека, но и способствует развитию заболеваний внутренних органов, возникновению близорукости. Поэтому важно с детства следить за осанкой ребенка, чтобы он не сутулился, за столом сидел прямо, не наклоняясь слишком низко к столу. Портфель не следует носить все время в одной руке, а лучше заменить ранцем. Правильной осанке способствуют занятия физкультурой, посильная физическая работа на свежем воздухе. Недопустима длительная работа в согнутом положении, переноска больших тяжестей.
Для предотвращения плоскостопия нужно правильно подбирать обувь, чтобы она была удобная, по размеру, с невысоким каблуком. Нежелательно длительное стояние на ногах. Очень полезно хождение босиком, специальные упражнения на захват пальцами ног различных предметов: мячика и др. В детских учреждениях применяются специальные ортопедические массажные коврики.
Билет № 7
1. Особенности химического состава живых организмов. Органические вещества, их роль в организме.
Живые организмы содержат те же химические элементы, что и неживая природа. Содержание некоторых элементов больше, их называют макроэлементами: углерод, кислород, водород, азот, фосфор, сера и др. Микроэлементы в организме содержатся в малых количествах, но тоже играют важную роль, например, йод.
Вещества, которые встречаются в неживой природе, называются неорганическими. В состав клеток входят вода (до 80%) и минеральные соли.
Органические вещества образуются в живых организмах, хотя могут быть синтезированы в лабораториях. Важнейшими из них являются белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты (ДНК, РНК) и витамины. Органические вещества образуют важнейшие структуры клетки и служат источником энергии. Характерной особенностью многих органических веществ является их полимерная структура. Так, крахмал состоит из большого числа молекул глюкозы. Белки в процессе пищеварения распадаются на аминокислоты. А ДНК несет важнейшую функцию – является хранителем наследственной информации, зашифрованной в виде последовательности нуклеотидов. Эта информация проявляется через структуру белков, которые помимо структурной несут еще одну очень важную функцию – являются катализаторами химических процессов, происходящих в клетке. Жиры не растворяются в воде, поэтому жироподобные вещества входят в состав клеточных мембран. Витамины участвуют в регуляции обмена веществ.
2. Приспособленность птиц к полету во внешнем и внутреннем строении, размножении. Объясните, в чем проявляется относительный характер приспособленности.
Весь организм птиц является ярким образцом приспособленности к полету. Это достигается снижением веса птицы, высокой интенсивностью обмена веществ и высоким уровнем развития нервной системы. Передние конечности превращены в крылья.
Снижению веса птицы способствует:
Срастание мелких костей, что при той же прочности позволяет значительно уменьшить массу скелета. Кости полые.
Отсутствие челюстей с зубами, имеется клюв.
Легкий перьевой покров, обеспечивающий обтекаемую форму тела.
Отсутствие мочевого пузыря, непроизвольное удаление непереваренных остатков пищи из кишечника.
Развит только левый яичник, созревание яиц происходит не одновременно, а по одному в 1-2 дня.
Высокая интенсивность обмена веществ позволяет получить необходимую для полета энергию. Основные черты:
Постоянная температура тела, в отличие от пресмыкающихся. Высокая температура тела птиц по сравнению с млекопитающими.
Переваривание пищи происходит с большой скоростью.
Четырехкамерное сердце и два круга кровообращения обусловливают поступление артериальной крови, богатой кислородом ко всем органам.
Дыхательная система кроме легких включает воздушные мешки, обеспечивает поступление кислорода в кровь как во время вдоха, так и на выдохе.
Образующиеся во время полета избытки тепла отводятся с помощью системы воздушных мешков между внутренними органами и мышцами.
Высокий уровень развития нервной системы обеспечивает быструю реакцию, образование условных рефлексов, сообразительность. Хорошо развито зрение, у птиц - цветное. Координацию движений обеспечивает развитый мозжечок.
Примером относительности приспособленности могут служить случаи гибели птиц в современных условиях при столкновении с проводами линий электропередач, во время разливов нефти в водоемах и т.п.
3. Используя знания о строении и функциях скелета человека, раскройте особенности первой доврачебной помощи при переломе ребер, позвоночника, травмах черепа.
При любом переломе важно обеспечить неподвижность сломанных костей. При переломе ребер шину не накладывают. Нужно, чтобы пострадавший сделал глубокий выдох, и в этом положении туго забинтовать грудную клетку. При переломе позвоночника особенно опасно ущемление нервов разрушенными позвонками, транспортировать больного нужно на машине скорой помощи. Если нет такой возможности, пострадавшего кладут лицом вниз на жесткое основание (доску) и в этом положении осуществляют транспортировку в медицинское учреждение. При травмах черепа голову фиксируют валиком из одеяла и т.п., уложенном вокруг головы.
Билет № 8
1. Вид, его признаки. Многообразие видов. Редкие и исчезающие виды растений и животных, меры их сохранения. Назовите известные вам редкие и исчезающие виды растений.
Вид – совокупность особей (точнее, совокупность популяций особей), обладающих сходством внешнего и внутреннего строения, процессов жизнедеятельности, условий обитания, способных скр
Раздел 1.1. Биология как наука, ее
достижения, методы познания живой природы. Роль биологии в формировании
современной естественнонаучной картины мира.
Термины и понятия, проверяемые в экзаменационных работах по данному разделу: гипотеза, метод исследования, наука, научный факт, объект исследования, проблема, теория, эксперимент.
Биология – наука, изучающая свойства живых систем. Однако определить, что такое живая система, достаточно сложно. Именно поэтому ученые установили несколько критериев, по которым организм можно отнести к живым. Главными из этих критериев являются обмен веществ или метаболизм, самовоспроизведение и саморегуляция. Обсуждению этих и других критериев (или) свойств живого будет посвящена отдельная глава.
Понятие наука определяется, как «сфера человеческой деятельности по получению, систематизации объективных знаний о действительности». В соответствии с этим определением объектом науки – биологии является жизнь во всех ее проявлениях и формах, а также на разных уровнях .
Каждая наука, в том числе и биология, пользуется определенными методами исследования. Некоторые из них универсальны для всех наук, например такие, как наблюдение, выдвижение и проверка гипотез, построение теорий. Другие научные методы могут быть использованы только определенной наукой. Например, у генетиков есть генеалогический метод изучения родословных человека, у селекционеров – метод гибридизации, у гистологов – метод культуры тканей и т. д.
Биология тесно связана с другими науками – химией, физикой, экологией, географией. Собственно биология делится на множество частных наук, изучающих различные биологические объекты: биология растений и животных, физиология растений, морфология, генетика, систематика, селекция, микология, гельминтология и множество других наук.
Метод – это путь исследования, который проходит ученый, решая какую-либо научную задачу, проблему.
К основным методам науки относятся следующие:
Моделирование – метод, при котором создается некий образ объекта, модель, с помощью которой ученые получают необходимые сведения об объекте. Так, например, при установлении структуры молекулы ДНК Джеймс Уотсон и Френсис Крик создали из пластмассовых элементов модель – двойную спираль ДНК, отвечающую данным рентгенологических и биохимических исследований. Эта модель вполне удовлетворяла требованиям, предъявляемым к ДНК. (См. раздел Нуклеиновые кислоты.)
Наблюдение – метод, с помощью которого исследователь собирает информацию об объекте. Наблюдать можно визуально, например за поведением животных. Можно наблюдать с помощью приборов за изменениями, происходящими в живых объектах: например, при снятии кардиограммы в течение суток, при замерах веса теленка в течение месяца. Наблюдать можно за сезонными изменениями в природе, за линькой животных и т. д. Выводы, сделанные наблюдателем, проверяются либо повторными наблюдениями, либо экспериментально.
Эксперимент (опыт) – метод, с помощью которого проверяют результаты наблюдений, выдвинутые предположения – гипотезы . Примерами экспериментов являются скрещивания животных или растений с целью получения нового сорта или породы, проверка нового лекарства, выявление роли какого-либо органоида клетки и т. д. Эксперимент – это всегда получение новых знаний с помощью поставленного опыта.
Проблема – вопрос, задача, требующие решения. Решение проблемы ведет к получению нового знания. Научная проблема всегда скрывает какое-то противоречие между известным и неизвестным. Решение проблемы требует от ученого сбора фактов, их анализа, систематизации. Примером проблемы может служить, например, такая: «Как возникает приспособленность организмов к окружающей среде?» или «Каким образом можно подготовиться к серьезным экзаменам в максимально короткие сроки?».
Сформулировать проблему бывает достаточно сложно, однако всегда, когда есть затруднение, противоречие, появляется проблема.
Гипотеза – предположение, предварительное решение поставленной проблемы. Выдвигая гипотезы, исследователь ищет взаимосвязи между фактами, явлениями, процессами. Именно поэтому гипотеза чаще всего имеет форму предположения: «если … тогда». Например, «Если растения на свету выделяют кислород, то мы сможем его обнаружить с помощью тлеющей лучины, т. к. кислород должен поддерживать горение». Гипотеза проверяется экспериментально. (См. раздел Гипотезы происхождения жизни на Земле.)
Теория – это обобщение основных идей в какой-либо научной области знания. Например, теория эволюции обобщает все достоверные научные данные, полученные исследователями на протяжении многих десятилетий. Со временем теории дополняются новыми данными, развиваются. Некоторые теории могут опровергаться новыми фактами. Верные научные теории подтверждаются практикой. Так, например генетическая теория Г. Менделя и хромосомная теория Т. Моргана подтвердились многими экспериментальными исследованиями в разных странах мира. Современная эволюционная теория хотя и нашла множество научно доказанных подтверждений, до сих пор встречает противников, т. к. не все ее положения можно на современном этапе развития науки подтвердить фактами.
Частными научными методами в биологии являются:
Генеалогический метод – применяется при составлении родословных людей, выявлении характера наследования некоторых признаков.
Исторический метод – установление взаимосвязей между фактами, процессами, явлениями, происходившими на протяжении исторически длительного времени (несколько миллиардов лет). Эволюционное учение развивалось в значительной мере благодаря этому методу.
Палеонтологический метод – метод, позволяющий выяснить родство между древними организмами, останки которых находятся в земной коре, в разных геологических слоях.
Центрифугирование – разделение смесей на составные части под действием центробежной силы. Применяется при разделении органоидов клетки, легких и тяжелых фракций (составляющих) органических веществ и т. д.
Цитологический, или цитогенетический , – исследование строения клетки, ее структур с помощью различных микроскопов.
Биохимический – исследование химических процессов, происходящих в организме.
Каждая частная биологическая наука (ботаника, зоология, анатомия и физиология, цитология, эмбриология, генетика, селекция, экология и другие) пользуется своими более частными методами исследования.
У каждой науки есть свой объект , и свой предмет исследования. У биологии объектом исследования является ЖИЗНЬ. Носители жизни – живые тела. Все, что связано с их существованием, изучает биология. Предмет изучения науки всегда несколько уже, ограниченнее, чем объект. Так, например, кого-то из ученых интересует обмен веществ организмов. Тогда объектом изучения будет жизнь, а предметом изучения – обмен веществ. С другой стороны, обмен веществ тоже может быть объектом исследования, но тогда предметом исследования будет одна из его характеристик, например обмен белков, или жиров, или углеводов. Это важно понять, т. к. вопросы о том, что является объектом исследования той или иной науки встречаются в экзаменационных вопросах. Кроме того, это важно для тех, кто в будущем будет заниматься наукой.