Georgy Lerner - Biologija. Potpuni vodič za pripremu za jedinstveni državni ispit

G.I. Lerner

Biologija

Potpuni vodič za pripremu za jedinstveni državni ispit

Jedinstveni državni ispit je novi oblik certifikacije koji je postao obavezan za maturante. Priprema za Jedinstveni državni ispit zahtijeva od učenika da razviju određene vještine u odgovaranju na predložena pitanja i vještine u ispunjavanju ispitnih obrazaca.

Predloženi cjeloviti priručnik o biologiji pruža sve potrebne materijale za kvalitetnu pripremu za ispit.

1. Knjiga sadrži teorijska znanja osnovnih, naprednih i viših razina znanja i vještina provjerenih ispitnim radovima.

3. Metodički aparat udžbenika (primjeri zadataka) usmjeren je na provjeru znanja i određenih vještina učenika u primjeni tih znanja u poznatim i novim situacijama.

4. Najteža pitanja, čiji odgovori školarcima stvaraju poteškoće, analiziraju se i raspravljaju kako bi se učenicima pomoglo da se s njima nose.

5. Redoslijed prezentacije obrazovnog materijala počinje s “Općom biologijom”, jer Sadržaj svih ostalih kolegija u ispitnom radu temelji se na općim biološkim pojmovima.

Na početku svakog odjeljka navedeni su KIM-ovi za ovaj dio tečaja.

Zatim se izlaže teorijski sadržaj teme. Nakon toga ponuđeni su primjeri ispitnih zadataka svih oblika (u različitim omjerima) koji se nalaze u ispitnom radu. Posebnu pozornost treba obratiti na termine i pojmove koji su u kurzivu. Oni su ti koji se primarno testiraju u ispitnim radovima.

U nizu slučajeva analiziraju se najteža pitanja i predlažu pristupi njihovom rješavanju. U odgovorima na dio C navedeni su samo elementi točnih odgovora koji će vam omogućiti da pojasnite informaciju, dopunite je ili navedete druge razloge u prilog svom odgovoru. U svim slučajevima ti su odgovori dovoljni za polaganje ispita.

Predloženi udžbenik biologije namijenjen je prvenstveno učenicima koji su se odlučili za polaganje jedinstvene državne mature iz biologije, kao i učiteljima. Ujedno, knjiga će biti od koristi svim srednjoškolcima, jer omogućit će ne samo proučavanje predmeta unutar školskog kurikuluma, već i sustavnu provjeru njegovog ovladavanja.

Biologija – znanost o životu

1.1. Biologija kao znanost, njezina postignuća, metode istraživanja, veze s drugim znanostima. Uloga biologije u ljudskom životu i praktičnim aktivnostima

Pojmovi i koncepti testirani u ispitnim radovima za ovaj dio: hipoteza, istraživačka metoda, znanost, znanstvena činjenica, predmet proučavanja, problem, teorija, eksperiment.

Biologija- znanost koja proučava svojstva živih sustava. Međutim, vrlo je teško definirati što je živi sustav. Zato su znanstvenici ustanovili nekoliko kriterija prema kojima se neki organizam može klasificirati kao živi. Glavni od tih kriterija su metabolizam ili metabolizam, samoreprodukcija i samoregulacija. Zasebno poglavlje bit će posvećeno raspravi o ovim i drugim kriterijima (ili) svojstvima živih bića.

Koncept znanost definira se kao “sfera ljudske djelatnosti za dobivanje i sistematiziranje objektivnog znanja o stvarnosti”. U skladu s ovom definicijom, objekt znanosti – biologija je život u svim svojim pojavnostima i oblicima, kao i na različitim razine .

Svaka znanost, pa tako i biologija, koristi određene metode istraživanje. Neki od njih su univerzalni za sve znanosti, na primjer, kao što su promatranje, postavljanje i testiranje hipoteza, izgradnja teorija. Ostale znanstvene metode mogu koristiti samo određene znanosti. Na primjer, genetičari imaju genealošku metodu za proučavanje ljudskih pedigrea, uzgajivači imaju metodu hibridizacije, histolozi imaju metodu kulture tkiva itd.

Biologija je usko povezana s drugim znanostima – kemijom, fizikom, ekologijom, geografijom. Sama biologija se dijeli na mnoge posebne znanosti koje proučavaju različite biološke objekte: biologiju biljaka i životinja, fiziologiju biljaka, morfologiju, genetiku, sistematiku, selekciju, mikologiju, helmintologiju i mnoge druge znanosti.

metoda- to je put istraživanja kojim prolazi znanstvenik rješavajući bilo koji znanstveni zadatak ili problem.

Glavne znanstvene metode uključuju sljedeće:

Modeliranje– metoda kojom se stvara određena slika predmeta, model uz pomoć kojega znanstvenici dobivaju potrebne informacije o predmetu. Na primjer, prilikom utvrđivanja strukture molekule DNK, James Watson i Francis Crick stvorili su model od plastičnih elemenata - dvostruku spiralu DNK, koja odgovara podacima rendgenskih i biokemijskih studija. Ovaj model je u potpunosti zadovoljio zahtjeve za DNK. ( Vidi odjeljak Nukleinske kiseline.)

M.: 2015. - 416 str.

Ova referentna knjiga sadrži sav teorijski materijal o tečaju biologije koji je potreban za polaganje jedinstvenog državnog ispita. Obuhvaća sve elemente sadržaja, provjerene ispitnim materijalima, te pomaže u generaliziranju i sistematiziranju znanja i vještina za srednjoškolski (srednjoškolski) predmet. Teorijski materijal je prikazan u sažetom, pristupačnom obliku. Svaki dio popraćen je primjerima testnih zadataka koji vam omogućuju provjeru znanja i stupnja pripremljenosti za certifikacijski ispit. Praktični zadaci odgovaraju formatu jedinstvenog državnog ispita. Na kraju priručnika dani su odgovori na testove koji će školarcima i pristupnicima pomoći da se testiraju i popune postojeće nedostatke. Priručnik je namijenjen učenicima, kandidatima i učiteljima.

Format: pdf

Veličina: 11 MB

Pogledajte, preuzmite:voziti.google

SADRŽAJ
Od autora 12
Odjeljak 1. BIOLOGIJA KAO ZNANOST. METODE ZNANSTVENE SPOZNAJE
1.1. Biologija kao znanost, njezina dostignuća, metode upoznavanja žive prirode. Uloga biologije u formiranju suvremene prirodoslovne slike svijeta 14
1.2. Razina organizacije i evolucija. Glavne razine organizacije žive prirode: stanična, organska, populacijsko-vrstska, biogeocenotska, biosferna.
Biološki sustavi. Opće karakteristike bioloških sustava: građa stanice, značajke kemijskog sastava, metabolizam i pretvorba energije, homeostaza, podražljivost, kretanje, rast i razvoj, razmnožavanje, evolucija 20
Odjeljak 2. STANICA KAO BIOLOŠKI SUSTAV
2.1. Moderna stanična teorija, njezine glavne odredbe, uloga u formiranju moderne prirodoslovne slike svijeta. Razvoj znanja o stanici. Stanična struktura organizama temelj je jedinstva organskog svijeta, dokaz srodstva žive prirode 26
2.2. Raznolikost stanica. Prokariotske i eukariotske stanice. Usporedna svojstva stanica biljaka, životinja, bakterija, gljiva 28
2.3. Kemijski sastav, stanična organizacija. Makro- i mikroelementi. Odnos strukture i funkcija anorganskih i organskih tvari (bjelančevina, nukleinskih kiselina, ugljikohidrata, lipida, ATP) koje čine stanicu. Uloga kemikalija u stanici i ljudskom tijelu 33
2.3.1. Anorganske tvari stanica 33
2.3.2. Organske tvari stanice. Ugljikohidrati, lipidi 36
2.3.3. Proteini, njihova struktura i funkcije 40
2.3.4. Nukleinske kiseline 45
2.4. Građa stanice. Odnos između strukture i funkcija dijelova i organela stanice temelj je njezine cjelovitosti 49
2.4.1. Značajke strukture eukariotskih i prokariotskih stanica. Usporedni podaci 50
2.5. Metabolizam i pretvorba energije svojstva su živih organizama. Energetski i plastični metabolizam, njihov odnos. Faze energetskog metabolizma. Fermentacija i disanje. Fotosinteza, njen značaj, kozmička uloga. Faze fotosinteze.
Reakcije svjetlosti i tame fotosinteze, njihov odnos. Kemosinteza. Uloga kemosintetskih bakterija na Zemlji 58
2.5.1. Energetski i plastični metabolizam, njihov odnos 58
2.5.2. Energetski metabolizam u stanici (disimilacija) 60
2.5.3. Fotosinteza i kemosinteza 64
2.6. Genetske informacije u stanici. Geni, genetski kod i njegova svojstva. Matrična priroda reakcija biosinteze. Biosinteza proteina i nukleinskih kiselina 68
2.7. Stanica je genetska jedinica živog bića. Kromosomi, njihova građa (oblik i veličina) i funkcije. Broj kromosoma i njihova konstantnost vrste.
Somatske i zametne stanice. Životni ciklus stanice: interfaza i mitoza. Mitoza je dioba somatskih stanica. Mejoza. Faze mitoze i mejoze.
Razvoj spolnih stanica u biljaka i životinja. Dioba stanica temelj je rasta, razvoja i razmnožavanja organizama. Uloga mejoze i mitoze 75
Odjeljak 3. ORGANIZAM KAO BIOLOŠKI SUSTAV
3.1. Raznolikost organizama: jednostanični i višestanični; autotrofi, heterotrofi. Virusi - nestanični oblici života 85
3.2. Razmnožavanje organizama, njegov značaj. Načini razmnožavanja, sličnosti i razlike između spolnog i nespolnog razmnožavanja. Gnojidba u cvjetnica i kralježnjaka. Vanjska i unutarnja i oplodnja 85
3.3. Ontogeneza i njezini inherentni obrasci. Embrionalni i postembrionalni razvoj organizama. Uzroci razvojnih poremećaja organizma 90
3.4. Genetika, njezine zadaće. Nasljednost i varijabilnost su svojstva organizama. Osnovni genetski pojmovi i simbolika. Kromosomska teorija nasljeđa.
Moderne ideje o genu i genomu 95
3.5. Obrasci nasljeđivanja, njihova citološka osnova. Obrasci nasljeđivanja koje je utvrdio G. Mendel, njihova citološka osnova (mono- i dihibridno križanje).
T. Morganovi zakoni: vezano nasljeđivanje svojstava, poremećaji povezanosti gena. Genetika spola. Nasljeđivanje svojstava vezanih za spol.
Interakcija gena. Genotip kao integralni sustav. Ljudska genetika. Metode proučavanja ljudske genetike. Rješavanje genetskih problema. Izrada šema križanja 97
3.6. Obrasci varijabilnosti. Nenasljedna varijabilnost (modifikacija).
Norma reakcije. Nasljedna varijabilnost: mutacijska, kombinacijska. Vrste mutacija i njihovi uzroci. Važnost varijabilnosti u životu organizama i evoluciji 107
3.6.1. Varijabilnost, njene vrste i biološki značaj 108
3.7. Značaj genetike za medicinu. Nasljedne bolesti čovjeka, njihovi uzroci, prevencija. Štetni učinci mutagena, alkohola, droga, nikotina na genetski aparat stanice. Zaštita okoliša od kontaminacije mutagenima.
Identifikacija izvora mutagena u okolišu (neizravno) i procjena mogućih posljedica njihovog utjecaja na vlastiti organizam 113
3.7.1. Mutageni, mutageneza, 113
3.8. Selekcija, njezini ciljevi i praktični značaj. Doprinos N.I. Vavilov u razvoju selekcije: nauk o centrima raznolikosti i podrijetlu kultiviranih biljaka. Zakon homoloških nizova u nasljednoj varijabilnosti.
Metode oplemenjivanja novih biljnih sorti, pasmina životinja i sojeva mikroorganizama.
Značaj genetike za selekciju. Biološki principi uzgoja kulturnih biljaka i domaćih životinja 116
3.8.1. Genetika i selekcija 116
3.8.2. Metode rada I.V. Mičurina 118
3.8.3. Središta podrijetla kultiviranih biljaka 118
3.9. Biotehnologija, njeni pravci. Stanični i genetski inženjering, kloniranje. Uloga stanične teorije u nastanku i razvoju biotehnologije. Važnost biotehnologije za razvoj uzgoja, poljoprivrede, mikrobiološke industrije i očuvanje genetskog fonda planeta. Etički aspekti razvoja nekih istraživanja u biotehnologiji (kloniranje ljudi, ciljane promjene u genomu) 122
3.9.1. Stanični i genetski inženjering. Biotehnologija 122
Odjeljak 4. SUSTAV I RAZNOLIKOST ORGANSKOG SVIJETA
4.1. Raznolikost organizama. Značaj djela C. Linnaeusa i J.-B. Lamarck. Glavne sustavne (taksonomske) kategorije: vrsta, rod, porodica, red (red), razred, tip (odjel), kraljevstvo; njihova podređenost 126
4.2. Carstvo bakterija, građa, životna aktivnost, razmnožavanje, uloga u prirodi. Bakterije su uzročnici bolesti biljaka, životinja i ljudi. Prevencija bolesti uzrokovanih bakterijama. Virusi 130
4.3. Kraljevstvo gljiva, građa, životna aktivnost, razmnožavanje. Korištenje gljiva za hranu i lijekove. Prepoznavanje jestivih i otrovnih gljiva. Lišajevi, njihova raznolikost, značajke građe i vitalne funkcije.
Uloga gljiva i lišajeva u prirodi 135
4.4. Kraljevstvo biljaka. Građa (tkiva, stanice, organi), životna aktivnost i razmnožavanje biljnog organizma (na primjeru kritosjemenjača). Prepoznavanje (u slikama) biljnih organa 140
4.4.1. Opće karakteristike biljnog carstva 140
4.4.2. Tkiva viših biljaka 141
4.4.3. Vegetativni organi cvjetnica. Korijen 142
4.4.4. Bijeg 144
4.4.5. Cvijet i njegove funkcije. Cvatovi i njihov biološki značaj 148
4.5. Raznolikost biljaka. Glavne podjele biljaka. Razredi kritosjemenjača, uloga biljaka u prirodi i životu čovjeka 153
4.5.1. Životni ciklusi biljaka 153
4.5.2. Jednosupnice i dvosupnice 158
4.5.3. Uloga biljaka u prirodi i životu čovjeka
4.6. Životinjsko carstvo. Jednostanične i višestanične životinje. Značajke glavnih vrsta beskralješnjaka, klase člankonožaca. Osobine građe, životna aktivnost, razmnožavanje, uloga u prirodi i životu čovjeka 164
4.6.1. Opće karakteristike carstva životinja 164
4.6.2. Potkraljevstvo jednoćelijskih ili praživotinja. Opće karakteristike 165
4.6.3. Vrsta Koelenterati. Opće karakteristike. Raznolikost koelenterata 171
4.6.4. Usporedne karakteristike predstavnika tipa Flatworms 176
4.6.5. Tip Protocavitae ili okrugli crvi 182
4.6.6. Tip Annelids. Opće karakteristike 186
4.6.7. Vrsta školjke 191
4.6.8. Vrsta člankonožaca 197
4.7. Hordati. Karakteristike glavnih klasa. Uloga u prirodi i ljudskom životu. Prepoznavanje (u slikama) organa i organskih sustava kod životinja 207
4.7.1. Opće karakteristike tipa Chordata 207
4.7.2. Superklasa Ribe 210
4.7.3. Razred Vodozemci. Opće karakteristike 215
4.7.4. Razred Gmazovi. Opće karakteristike 220
4.7.5. Klasa ptica 226
4.7.6. Razred Sisavci. Opće karakteristike 234
Odjeljak 5. LJUDSKO TIJELO I NJEGOVO ZDRAVLJE
5.1. Tkanine. Građa i vitalne funkcije organa i organskih sustava: probava, disanje, izlučivanje. Prepoznavanje (u slikama) tkiva, organa, organskih sustava 243
5.1.1. Anatomija i fiziologija čovjeka. Tkanine 243
5.1.2. Građa i funkcije probavnog sustava. 247
5.1.3. Građa i funkcije dišnog sustava 252
5.1.4. Građa i funkcije sustava za izlučivanje. 257
5.2. Građa i vitalne funkcije organa i organskih sustava: mišićno-koštani, pokrovni, krvotok, limfni optok. Ljudska reprodukcija i razvoj 261
5.2.1. Građa i funkcije mišićno-koštanog sustava 261
5.2.2. Koža, njezina građa i funkcije 267
5.2.3. Građa i funkcije krvožilnog i limfnog sustava 270
5.2.4. Razmnožavanje i razvoj ljudskog tijela 278
5.3. Unutarnji okoliš ljudskog tijela. Krvne grupe. Transfuzija krvi. Imunitet. Metabolizam i pretvorba energije u ljudskom tijelu. Vitamini 279
5.3.1. Unutarnje okruženje tijela. Sastav i funkcije krvi. Krvne grupe. Transfuzija krvi. Imunitet 279
5.3.2. Metabolizam u ljudskom tijelu 287
5.4. Živčani i endokrini sustav. Neurohumoralna regulacija vitalnih procesa tijela kao temelj njegove cjelovitosti i povezanosti s okolinom 293
5.4.1. Živčani sustav. Generalni plan zgrade. Funkcije 293
5.4.2. Građa i funkcije središnjeg živčanog sustava 298
5.4.3. Građa i funkcije autonomnog živčanog sustava 305
5.4.4. Endokrilni sustav. Neurohumoralna regulacija vitalnih procesa 309
5.5. analizatori. Osjetilni organi, njihova uloga u tijelu. Struktura i funkcije. Viša živčana aktivnost. San, njegovo značenje. Svijest, pamćenje, emocije, govor, mišljenje. Osobitosti ljudske psihe 314
5.5.1. Osjetilni organi (analizatori). Građa i funkcije organa vida i sluha 314
5.5.2. Viša živčana aktivnost. San, njegovo značenje. Svijest, pamćenje, emocije, govor, mišljenje. Osobitosti ljudske psihe 320
5.6. Osobna i javna higijena, zdrav stil života. Prevencija zaraznih bolesti (virusnih, bakterijskih, gljivičnih, uzrokovanih životinjama). Prevencija ozljeda,
tehnike prve pomoći. Psihičko i tjelesno zdravlje osobe. Čimbenici zdravlja (auto-trening, otvrdnjavanje, tjelesna aktivnost).
Čimbenici rizika (stres, tjelesna neaktivnost, prekomjerni rad, hipotermija). Loše i dobre navike.
Ovisnost ljudskog zdravlja o stanju okoliša. Usklađenost sa sanitarnim i higijenskim standardima i pravilima zdravog načina života.
Ljudsko reproduktivno zdravlje. Posljedice utjecaja alkohola, nikotina i droga na razvoj ljudskog embrija 327
Odjeljak 6. EVOLUCIJA ŽIVE PRIRODE
6.1. Tip, njegovi kriteriji. Populacija je strukturna jedinica vrste i elementarna jedinica evolucije. Formiranje novih vrsta. Metode specijacije 335
6.2. Razvoj evolucijskih ideja. Značenje evolucijske teorije Charlesa Darwina. Međuodnos pokretačkih snaga evolucije.
Oblici prirodne selekcije, vrste borbe za opstanak. Međuodnos pokretačkih snaga evolucije.
Sintetička teorija evolucije. Istraživanje S.S. Četverikova. Elementarni čimbenici evolucije. Uloga evolucijske teorije u nastanku
suvremena prirodoslovna slika svijeta 342
6.2.1. Razvoj evolucijskih ideja. Značenje djela C. Linnaeusa, učenja J.-B. Lamarck, evolucijska teorija Charlesa Darwina. Međuodnos pokretačkih snaga evolucije. Elementarni čimbenici evolucije 342
6.2.2. Sintetička teorija evolucije. Istraživanje S.S. Četverikova. Uloga evolucijske teorije
u formiranju moderne prirodoslovne slike svijeta 347
6.3. Dokazi evolucije žive prirode. Rezultati evolucije: fitness organizama
na stanište, raznolikost vrsta 351
6.4. Makroevolucija. Smjerovi i putovi evolucije (A.N. Severtsov, I.I. Shmalgauzen). Biološki
napredak i regresija, aromorfoza, idioadaptacija, degeneracija. Uzroci biološkog napretka
i regresija. Hipoteze o postanku života na Zemlji.
Evolucija organskog svijeta. Osnovne aromorfoze u evoluciji biljaka i životinja. Usložnjavanje živih organizama u procesu evolucije 358
6.5. Ljudsko porijeklo. Čovjek kao vrsta, njegovo mjesto u sustavu organskog svijeta.
Hipoteze o podrijetlu čovjeka. Pokretačke snage i stupnjevi ljudske evolucije. ljudske rase,
njihov genetski odnos. Biosocijalna priroda čovjeka. Društveno i prirodno okruženje,
ljudska prilagodba tome 365
6.5.1. Antropogeneza. Pokretačke snage. Uloga zakona društvenog života u ljudskom društvenom ponašanju 365
Odjeljak 7. EKOSUSTAVI I NJIHOVE INHERETNE ZAKONITOSTI
7.1. Staništa organizama. Ekološki čimbenici okoliša: abiotski, biotički, njihov značaj. Antropogeni faktor 370
7.2. Ekosustav (biogeocenoza), njegove komponente: proizvođači, potrošači, razlagači, njihova uloga. Vrste i prostorna struktura ekosustava. Trofičke razine. Lanci i energetske mreže, njihove veze. Izrada dijagrama prijenosa tvari i energije (strujni krugovi i elektroenergetske mreže).
Pravilo ekološke piramide 374
7.3. Raznolikost ekosustava (biogeocenoza). Samorazvoj i promjena ekosustava. Stabilnost i dinamika ekosustava. Osnova su biološka raznolikost, samoregulacija i kruženje tvari
održivi razvoj ekosustava. Razlozi stabilnosti i promjena ekosustava. Promjene u ekosustavima pod utjecajem ljudskih aktivnosti.
Agroekosustavi, glavne razlike od prirodnih ekosustava 379
7.4. Biosfera je globalni ekosustav. Učenja V.I. Vernadsky o biosferi. Živa tvar i njezine funkcije. Značajke distribucije biomase na Zemlji. Biološki ciklus tvari i transformacija energije u biosferi, uloga organizama različitih carstava u njoj. Evolucija biosfere 384
7.5. Globalne promjene u biosferi izazvane ljudskim djelovanjem (uništavanje ozonskog omotača, kisele kiše, efekt staklenika itd.). Problemi održivog razvoja biosfere. Očuvanje raznolikosti vrsta kao temelj održivosti biosfere. Pravila ponašanja u prirodnom okruženju 385
Odgovori 390

Odgovarajući na ovo pitanje, morate razmišljati o tome koji su procesi poremećeni zbog stezanja prstiju.

Elementi točnog odgovora

1. Kada se prst stegne, dolazi do poremećaja protoka arterijske krvi u njegove žile i odljeva venske krvi - prst postaje ljubičast.
2. Povećava se količina intersticijske tekućine – prst postaje lakši.

Odgovorite sebi

Koje tekućine čine unutarnji okoliš tijela i kako se kreću?
Kako se naziva homeostaza i kojim se mehanizmom regulira?

Elementi točnog odgovora

1. Uzročnici svake bolesti su specifični, t.j. sadrže vlastite antigene.
2. Antitijela koja vežu antigen su strogo specifična za njega i nisu u stanju vezati druge antigene.

Primjer: antigeni bakterija kuge neće biti vezani antitijelima proizvedenim protiv uzročnika kolere.

Odgovorite sebi

Za prevenciju tetanusa zdravoj osobi davan je antitetanusni serum. Jesu li liječnici učinili pravu stvar? Objasni svoj odgovor.
Osoba s difterijom dobila je cjepivo protiv difterije. Jesu li liječnici učinili pravu stvar? Objasni svoj odgovor.

Elementi točnog odgovora

1. Nepotpuno zatvaranje trikuspidalnog zaliska može dovesti do povratnog toka krvi u sistemsku cirkulaciju.
2. Može doći do stagnacije krvi u sistemskom krugu i oticanja ekstremiteta.

Napomena: ove posljedice mogu lako proizaći iz jednostavnog razmišljanja; samo trebate zapamtiti da se trikuspidalni zalistak nalazi između desne klijetke i desnog atrija. Mogu postojati i druge, ozbiljnije posljedice.

Odgovorite sebi

Zašto se krv kreće u jednom smjeru?
Zašto krv kontinuirano teče kroz krvne žile?
Gdje je veća brzina kretanja krvi: u aorti ili kapilarama i zašto?
Koji čimbenici osiguravaju kretanje krvi kroz vene?
Opišite put lijeka od podlaktice desne ruke do krvnih žila mozga.

Elementi točnog odgovora

1. Kihanje je zaštitni respiratorni refleks, mehanizam regulacije disanja je refleks.
2. Mehanizam za nastavak disanja nakon kašnjenja je humoralni, to je reakcija respiratornog centra mozga na povećanje koncentracije ugljičnog dioksida u krvi.

Odgovorite sebi

Zašto osoba nenamjerno zadržava dah kada ulazi u ledenu vodu?
U kojim slučajevima je preporučljivo nositi zavoj od gaze ili respirator i zašto?

Elementi točnog odgovora

1. U svakom dijelu probavnog sustava postoji određena kiselost i temperatura pri kojoj odgovarajući enzimi najučinkovitije djeluju. Stoga se u svakom dijelu razgrađuju određene hranjive tvari (ugljikohidrati, bjelančevine, masti).
2. Enzimi djeluju samo u određenom pH rasponu okoline i razgrađuju strogo određene tvari, t.j. enzimi posebni
značajka.

Odgovorite sebi

Zašto se proteini počinju razgrađivati tek u želucu?
Koji se procesi događaju kada hrana iz želuca uđe u dvanaestopalačno crijevo?

Elementi točnog odgovora

1. Kada se želučana sluznica upali, postaje manje zaštićena od djelovanja klorovodične kiseline i enzima.
2. Upala želučane sluznice dovodi do gastritisa, a zatim do čira na želucu.

Odgovorite sebi

Koji su uzroci gastritisa i čira na želucu?
Koje preventivne mjere mogu spriječiti gastritis i čir na želucu?

Elementi točnog odgovora

1. Smanjenje tjelesne temperature dovest će do smanjenja brzine biokemijskih reakcija.
2. Svi refleksi osobe će se usporiti, brzina njegovih reakcija ponašanja će se smanjiti. Takav prijelaz može biti poguban za osobu.

Odgovorite sebi

Koja je razlika između hladnokrvnosti i toplokrvnosti?
Što je suprotno od metaboličkih reakcija u tijelu?

Elementi točnog odgovora

1. Kamenci nastaju zbog viška soli u mokraći.
2. Kamenci nastaju zbog nedostatka tvari u mokraći koje sprječavaju njihov nastanak.

Odgovorite sebi

Što može dovesti do stvaranja kamenaca u bubregu ili mjehuru?
Što je prevencija bubrežnih kamenaca ili kamenaca u mjehuru?

Elementi točnog odgovora

1. Dugotrajno izlaganje suncu dovodi do opeklina kože i toplinskog udara.
2. Ultraljubičasto zračenje u velikim dozama može izazvati rast malignih tumora.

Odgovorite sebi

Zašto je za djecu korisno kratkotrajno sunčanje?
Koja je termoregulacijska funkcija kože?

Elementi točnog odgovora

1. Tijekom polijetanja i slijetanja dolazi do promjene tlaka zraka na bubnjić kako iz vanjske sredine tako i iz srednjeg uha.
2. Tijekom polijetanja tlak iz srednjeg uha je veći, a tijekom slijetanja se smanjuje, ali raste pritisak na bubnjić iz vanjskog zvukovoda.

Odgovorite sebi

Zašto predlažu otvaranje usta ili sisanje lizalica u kabini tijekom polijetanja i slijetanja?
Što je dekompresijska bolest i zašto je opasna?
Zašto lovci na bisere brzo rone u vodu, a sporo izranjaju?

Odgovore na ova pitanja možete pronaći na internetu ili u dodatnoj literaturi.

Elementi točnog odgovora

1. U planinskim područjima voda obično sadrži malo joda.
2. U prehranu je potrebno uvesti namirnice koje sadrže jod.

Odgovorite sebi

Kakve posljedice može izazvati nedostatak hormona štitnjače?
Koji su kriteriji za dijagnosticiranje dijabetes melitusa?
Koje biste mjere bez lijekova preporučili za smanjenje razine glukoze u krvi za osobu s blago povišenom razinom glukoze u krvi?

Elementi točnog odgovora

1. Živčani mehanizam: stimulacija receptora maternice dovodi do njezine kontrakcije.
2. Humoralni mehanizam: proizvodnja hormona potiče kontrakciju mišića maternice.

Odgovorite sebi

Kako se muške spolne stanice razlikuju od ženskih?
Zašto samo jedan spermij oplodi jajašce?

Pitanja razine C2

Sposobnost rada s tekstom i crtežom

Elementi točnog odgovora

(Dan je samo savjet koji će vam pomoći da pronađete točan odgovor.)

U 2. rečenici netočno je naveden broj kralježaka u kralježničnom stupu.
U 4. rečenici netočno je naveden broj kralješaka u vratnoj kralježnici.
U rečenici 5 napravljena je pogreška u označavanju varijabilnosti sastava kralježnice.

1. Godine 1908. I.P. Pavlov je otkrio fenomen fagocitoze, koji je u osnovi stanične imunosti. 2. Imunitet je otpornost organizma na infekcije i strane tvari – antigene. 3. Imunitet može biti specifičan i nespecifičan. 4. Specifična imunost je reakcija organizma na djelovanje nepoznatih stranih agenasa. 5. Nespecifična imunost pruža zaštitu od antigena poznatih tijelu. 6. Imunitet se može provoditi i posebnim stanicama - fagocitima, i antitijelima - proteinskim molekulama sadržanim u limfocitima krvi.

Elementi točnog odgovora

Pogreške su napravljene u rečenicama 1, 4, 5.
U 1. rečenici: prisjetite se tko je zaslužan za otkriće fenomena fagocitoze.
U rečenicama 4 i 5: Zapamtite značenje izraza "specifičan" i "nespecifičan".

3. Pronađi pogreške u navedenom tekstu. Označite brojeve rečenica u kojima su dopušteni, objasnite ih.

1. U prvoj polovici 19.st. Njemački znanstvenici M. Schleiden i T. Schwann formulirali su staničnu teoriju. 2. Međutim, utemeljiteljem stanične teorije smatra se Anthony van Leeuwenhoek, koji je opisao mikroskopsku strukturu biljnog plutastog tkiva. 3. Glavni stav stanične teorije Schleidena i Schwanna je sljedeći: “Svi organizmi - virusi, bakterije, gljive, biljke i životinje - sastoje se od stanica.” 4. Kasnije je Rudolf Virchow tvrdio da "svaka nova stanica nastaje pupanjem matične stanice."
5. Suvremena stanična teorija tvrdi da su sve stanice višestaničnog organizma slične po strukturi i funkciji. 6. Sve stanice, ovisno o građi, dijelimo na eukariotske i prokariotske.

Elementi točnog odgovora

Pogreške su napravljene u rečenicama 2, 3, 4.
U 2. rečenici ime znanstvenika je netočno.
U rečenici 3 pogrešno je sastavljen popis organizama sa staničnom građom.
U rečenici 4, izjava R. Virchowa reproducirana je s pogreškom.

Elementi točnog odgovora

Pogreške su napravljene u rečenicama 4, 5, 6.
Rečenica 4 netočno opisuje strukturu kapilara.
Propozicija 5 netočno navodi tvari koje iz kapilara dolaze u tkiva.
Propozicija 6 netočno navodi tvari koje iz tkiva ulaze u kapilare.

Elementi točnog odgovora

Pogreške su napravljene u rečenicama 3, 5, 6.
Rečenica 3 netočno imenuje endokrine žlijezde.
U 5. rečenici netočno je označen znak endokrinih žlijezda.
U rečenici 6 napravljena je pogreška u usporedbi brzina živčane i humoralne regulacije.

Elementi točnog odgovora

Pogreške su napravljene u rečenicama 2, 4, 6.
U 2. rečenici netočno je navedena podjela živčanog sustava na dijelove.
U 4. rečenici uočite mišiće navedene u rečenici i njihovu povezanost s autonomnim živčanim sustavom.
U 6. rečenici netočno je naveden mehanizam prijenosa živčanog impulsa.

Elementi točnog odgovora

Pogreške su napravljene u rečenicama 3, 4, 5.
U rečenici 3 obratiti pozornost na naznačeni razlog pobuđenja centra za disanje.
U 4. rečenici netočno je naveden broj skupina živčanih stanica u dišnom centru.
Rečenica 5 daje pogrešan opis rada aparata za disanje.

Zadaci u crtežima

Elementi točnog odgovora

1. Gornji sloj kože čini epiderma – pokrovno tkivo.
2. Ispod epidermisa nalazi se dermis, odnosno sama koža. Tvori ga vezivno tkivo.
3. U dermisu su razbacane živčane stanice – receptori, kao i mišići koji podižu kosu.

2. Koji je proces prikazan na slici? Opišite ovaj proces.

Elementi točnog odgovora

1. Slika prikazuje faze razvoja uvjetovanog refleksa slinovnice:

– salivacija pri davanju hrane – bezuvjetna refleksna reakcija, pobuđuju se centri za probavu i salivaciju;
– stimulacija vidnog centra svjetlom žarulje u nedostatku hrane;
– kombinacija hranjenja s paljenjem žarulje, stvaranje privremene veze između centara za vid, probavu i salivaciju;
– nakon ponovljenih ponavljanja faze ( V) uvjetovani refleks sline se proizvodi samo na svjetlost.

2. Zaključak: nakon opetovanih kombinacija djelovanja uvjetovanog i bezuvjetnog podražaja razvija se uvjetni refleks na djelovanje uvjetovanog podražaja.

Elementi točnog odgovora
1. Slika prikazuje proces stvaranja limfe iz krvi i tkivne tekućine.
2. Broj 1 označava kapilaru s krvnim stanicama i plazmom.
3. Broj 2 označava limfnu kapilaru koja skuplja tkivnu tekućinu.

Elementi točnog odgovora

Slika prikazuje krvne žile.

1. Arterije ( A) su elastične žile koje nose arterijsku krv iz srca. Stijenke arterija imaju dobro razvijen mišićni sloj.
2. Vene ( b) su elastične žile u čijim je stijenkama mišićni sloj slabije razvijen nego u stijenkama arterija. Opremljen ventilima koji sprječavaju povratni protok krvi. Oni nose krv od organa do srca.
3. Kapilare ( V) su žile čije stijenke tvori jedan sloj stanica. U njima dolazi do izmjene plinova između krvi i tkiva.

Elementi točnog odgovora

1. Ronioci mogu doživjeti dekompresijsku bolest, koja je uzrokovana brzim otpuštanjem dušika tijekom brzog pada tlaka tijekom izrona. Tkivo može biti djelomično uništeno, mogu se pojaviti konvulzije, paraliza i sl.
2. Penjači teško dišu zbog planinske bolesti, koja se javlja kao posljedica niskog tlaka kisika u atmosferi.

U odgovoru na ovo pitanje treba sažeti spoznaje o građi i osnovnim funkcijama organskih tvari, a zatim objasniti zašto se njihove rezerve moraju stalno obnavljati.

Elementi točnog odgovora

1. Organske tvari imaju složenu strukturu i neprestano se razgrađuju tijekom metabolizma.
2. Organske tvari su izvori građevnog materijala za tijelo, te hrane i energije koji su potrebni za život tijela.
3. Budući da se hrana i energija neprestano troše, potrebno je obnavljati njihove rezerve, t.j. sintetizirati organske tvari. Osim toga, vlastiti proteini ljudskog tijela sintetizirani su iz aminokiselina koje ulaze u stanice.

Odgovorite sebi

Zašto su proteini potrebni ljudskom tijelu?
Odakle ljudsko tijelo dobiva energiju za svoje vitalne funkcije?
Koja je uloga organskih tvari u ljudskom tijelu?

Elementi točnog odgovora

1. Ova tkiva imaju zajedničku osobinu - dobro razvijenu međustaničnu tvar.
2. Ove tkanine imaju zajedničko podrijetlo. Razvijaju se iz mezoderma.
3. Ova tkiva se klasificiraju kao vezivna tkiva.

Odgovorite sebi

Zašto su ljudski organi obično sastavljeni od nekoliko vrsta tkiva?
Kako objasniti da se živčani sustavi ptica i ljudi razvijaju iz istih zametnih listića, a sami sustavi se međusobno značajno razlikuju po stupnju razvoja?

Elementi točnog odgovora

1. Dva su sustava uključena u regulaciju ljudskog tijela: živčani i endokrini.
2. Živčani sustav osigurava refleksnu aktivnost tijela.
3. Humoralna regulacija temelji se na djelovanju hormona čije otpuštanje u krv kontrolira živčani sustav.

Odgovorite sebi

Kako su živčani i endokrini sustav funkcionalno povezani?
Kako se održavaju relativno konstantne razine hormona u ljudskoj krvi?
Koje su razlike između živčane i humoralne regulacije tijela?

Odgovor predstavite u obliku tablice.

Elementi točnog odgovora

1. Medula oblongata je najstariji dio mozga.
2. Disanje, prehrana, razmnožavanje pojavilo se zajedno s nastankom životinjskog svijeta, t.j. To su najstarije funkcije tijela.
3. Kora velikog mozga je relativno mlad dio mozga. Kod viših životinja upravlja svim tjelesnim funkcijama, uključujući i one navedene u zadatku.

Odgovorite sebi

Koja je uloga produžene moždine u regulaciji životnih procesa čovjeka?
Gdje se nalaze centri bezuvjetnih refleksa?

Elementi točnog odgovora

1. Bezuvjetni refleksi su specifični, uvjetni refleksi su individualni.
2. Bezuvjetni refleksi su urođeni, uvjetovani refleksi su stečeni.
3. Bezuvjetni refleksi su trajni, uvjetni refleksi su privremeni.
4. Bezuvjetnim refleksima upravlja leđna moždina i moždano deblo, uvjetovanim refleksima upravlja moždana kora.
5. Bezuvjetne reflekse izaziva određeni podražaj, uvjetne reflekse izaziva bilo koji podražaj.

Odgovorite sebi

Kako se razvijaju uvjetni refleksi?
Koje su glavne ideje učenja I.P. Pavlova o uvjetovanim refleksima?

Elementi točnog odgovora

1. Zrake svjetlosti se odbijaju od predmeta.
2. Zrake se fokusiraju pomoću leće i, prolazeći kroz staklasto tijelo, ulaze u mrežnicu.
3. Na mrežnici se stvara prava, umanjena, obrnuta slika predmeta.
4. Signali s mrežnice prenose se duž vidnog živca i dopiru do vidnog korteksa mozga.
5. Slika objekta se analizira u vizualnoj zoni cerebralnog korteksa i percipira je osoba u svom stvarnom, neokrenutom obliku.

Odgovorite sebi

Koji je zajednički princip rada analizatora?
Zašto osoba praktički ne razlikuje boje predmeta s perifernim vidom?
Kako funkcionira vestibularni aparat?

Elementi točnog odgovora

1. Drugi signalni sustav povezan je s pojavom govora kod ljudi.
2. Govor omogućuje komunikaciju pomoću simbola – riječi i drugih znakova.
3. Riječ može biti konkretna, označavajući određeni predmet ili pojavu, i apstraktna, odražavajući značenje pojmova i pojava.

Odgovorite sebi

Što osoba znači riječima?
Po čemu se viša živčana aktivnost čovjeka razlikuje od više živčane aktivnosti životinja?
Koje vrste memorije poznajete i koje su njihove funkcije?

Elementi točnog odgovora

1. Nema potrebe da se pogrčite, morate hodati s ravnom glavom i ravnim ramenima.
2. Ne možete nositi utege samo u jednoj ruci.
3. Pri hodu ne treba se naginjati unazad.
4. Poželjno je sjediti ravno, bez oslanjanja na naslon stolice i bez savijanja kralježnice.

Odgovorite sebi

Do kojih anatomskih i fizioloških posljedica u strukturi kostura može dovesti kršenje držanja?
Navedite značajke kostura povezane s uspravnim hodanjem i radnom aktivnošću.

Elementi točnog odgovora

1. Poremećena razina glukoze u krvi može dovesti do ozbiljne bolesti.
2. Trajno povišene razine glukoze mogu dovesti do dijabetesa, bolesti koja uzrokuje druge bolesti.
3. Smanjenje razine glukoze može dovesti do poremećaja u funkcioniranju mozga, čije stanice zahtijevaju glukozu.

Elementi točnog odgovora

1. Jenner se može smatrati pionirom fenomena imuniteta. Prvi je primio cjepivo protiv velikih boginja.
2. Pasteur je stvorio cjepiva protiv nekoliko zaraznih bolesti: bjesnoće, antraksa. I. Mečnikov je radio u svom laboratoriju.
3. Mečnikov je otkrio fenomen fagocitoze. Ovo otkriće postalo je temelj za stvaranje teorije imuniteta.

Odgovorite sebi

Koja su djela L. Pasteura imala veliki utjecaj na razvoj znanosti i u čemu se on sastoji?
Zašto se I. Mečnikov i L. Pasteur smatraju utemeljiteljima imunologije?

Elementi točnog odgovora

1. Pavlov vjeruje da ili imate ostataka hrane u džepovima ili da vam ruke ili odjeća mirišu po psu poznatoj hrani. Posljedično, želučani sok se izlučuje uvjetno.
2. Možete se presvući, oprati ruke, ponovno oprati zube i provjeriti hoće li pas u tom slučaju lučiti želučani sok. Ako su vaši rezultati potvrđeni, onda ste u pravu, ako ne, onda je Pavlov.

Odgovorite sebi

Zašto mislite da je I.P. Je li Pavlov dobio Nobelovu nagradu za istraživanje procesa probave kod životinja?
Kojim mehanizmima i kako se regulira rad probavnog sustava čovjeka?
Zašto se serum daje osobi koja ima zaraznu bolest, a zdravi ljudi se cijepe preventivno?
Koji biološki problemi stoje na putu istraživačima koji se bave transplantacijom organa i tkiva.

Odgovarajući na pitanja 13–15, trebali biste razmisliti o razlozima zašto se događa ovaj ili onaj proces, koji je naveden u pitanju. Nema potrebe detaljno opisivati sam proces ako to nije potrebno. Potrebno je, shvativši smisao pitanja, konkretno pisati o čimbenicima koji utječu na određeni proces.

Elementi točnog odgovora

1. Krvna grupa davatelja mora biti takva da se ta krv može transfuzirati primatelju.
2. Krv davatelja mora imati isti Rh faktor kao i krv primatelja.
3. Donator mora biti zdrav, njegova krv ne smije sadržavati viruse (HIV, virusi hepatitisa) i druge uzročnike zaraznih bolesti.

Odgovorite sebi

Donator ima Rh pozitivnu krvnu grupu. Koji primatelji ne bi trebali primiti ovu transfuziju krvi?
Kako dolazi do infekcije HIV-om? Zašto je nemoguće zaraziti se kapljičnim putem, rukovanjem ili hranom?
kanali?

Elementi točnog odgovora

Na kretanje krvi i limfe kroz krvne žile utječu sljedeći čimbenici.

1. Otkucaji srca i snaga.
2. Elastičnost stijenki krvnih žila i njihovog lumena.
3. Stanje zalistaka u venama i limfnim žilama.
4. Kontrakcije skeletnih mišića.

Odgovorite sebi

Koje su funkcije krvi i limfe u tijelu i što osigurava njihovu provedbu?
Kako struktura srca pomaže u obavljanju njegovih funkcija?

15. Koji se procesi odvijaju tijekom udisaja i izdisaja?

Elementi točnog odgovora

1. Pri udisaju se dijafragma spušta, interkostalni mišići se skupljaju, a tlak u pleuralnoj šupljini se smanjuje.
2. Pri izdisaju se dijafragma diže, interkostalni mišići opuštaju, a tlak u pleuralnoj šupljini raste.
3. Kada udišete, zrak ulazi u pluća iz atmosfere, a kada izdišete, kreće se iz pluća u atmosferu.

Odgovorite sebi

Koje su značajke vanjskog, tkivnog i staničnog disanja?
Koje strukturne značajke ljudskog dišnog trakta i krvožilnog sustava osiguravaju procese disanja?

Elementi točnog odgovora

Za odgovor na ovo pitanje nije potrebno precizno poznavanje kemijskog sastava želučanog soka. Znajući koji se procesi odvijaju u želucu, možete zaključiti o sastavu želučanog soka.

1. Želučani sok sadrži enzime koji razgrađuju proteine.
2. Želučani sok sadrži zaštitnu sluz koju izlučuju želučane žlijezde.
3. Sadrži solnu kiselinu.

Odgovorite sebi

Koji sokovi i enzimi osiguravaju proces probave u ljudskom tijelu?
Kako se procesi probave razlikuju u različitim dijelovima ljudskog probavnog sustava?
Kakva je veza između pušenja i čira na želucu?

Elementi točnog odgovora

1. Proteini su prilično jake organske molekule čija je struktura stabilizirana pomoću nekoliko vrsta veza.
2. Bjelančevine se u tijelu razgrađuju posljednje, nakon masti i ugljikohidrata.
3. Kada jedete samo proteinsku hranu, brzina opskrbe energijom potrebnom za održavanje vitalnih funkcija ljudskog tijela bit će nedovoljna.
4. Za normalno funkcioniranje ljudsko tijelo zahtijeva niz tvari. Ne mogu se svi sintetizirati u ljudskom tijelu iz proteina.
5. Produkti razgradnje proteina su otrovni za tijelo (na primjer, urea). S viškom proteinske hrane povećava se opterećenje organa za izlučivanje, što može dovesti do njihove bolesti.

Odgovorite sebi

Zašto je gladovanje proteinima opasno za ljude?
Što se događa tijekom disimilacije i asimilacije? Kako su ti procesi međusobno povezani?

Zapamtite koje se tvari filtriraju, a koje ne bi trebale biti filtrirane kroz glomerule i kapilare zavojitih tubula.

Elementi točnog odgovora

1. Prisutnost šećera u urinu.
2. Prisutnost proteina u urinu.
3. Povećan sadržaj crvenih krvnih stanica i bijelih krvnih stanica.

Odgovorite sebi

Je li za normalno funkcioniranje organizma dovoljno stvaranje samo primarne mokraće? Navedite razloge za svoj odgovor.
Što se događa u ljudskom tijelu ako se njegovi bubrezi ne uspiju nositi sa svojim funkcijama?

Elementi točnog odgovora

1. Placenta povezuje tijelo majke i fetusa.
2. Putem posteljice fetus se opskrbljuje svim hranjivim tvarima i kisikom.
3. Otpadni proizvodi fetusa uklanjaju se kroz placentu.
4. Placenta sprječava imunološku nekompatibilnost između majke i fetusa.

Odgovorite sebi
Kako se odvija metabolizam kod fetusa u maternici?
Zašto ljudi pripadaju klasi sisavaca?

Elementi točnog odgovora

1. Televizija i drugi mediji pridonose idealizaciji loših sklonosti: rašireni su akcijski filmovi, serije u kojima likovi piju i puše.
2. Tinejdžeri oponašaju starije.
3. Neznanje, nedostatak hobija i nepismenost doprinose razvoju alkoholizma i ovisnosti o drogama.

Odgovorite sebi

Kako je ljudsko zdravlje povezano s razinom kulture u društvu? Potkrijepite svoj odgovor primjerima.
Objasnite moguće razloge nečije ovisnosti o ovisnostima.

Evolucijska doktrina

Pitanja razine C1

Elementi točnog odgovora

1. Doktrina evolucije proglasila je promjenjivost organskog svijeta, što je ozbiljno uzdrmalo ideju stvaranja svijeta.
2. Stvaranje evolucijskog učenja podrazumijevalo je nova znanstvena istraživanja u području citologije, genetike i selekcije, molekularne biologije, čiji su rezultati značajno utjecali na promjenu svjetonazora ljudi.

Odgovorite sebi

Formulirajte glavne odredbe evolucijskog učenja Charlesa Darwina.
Koje su bile razlike u pogledima na evolucijski proces Zh.B. Lamarck i Charles Darwin?
Koja je prednost Darwinove teorije u odnosu na Lamarckovu?
U kojem se smjeru razvijala Darwinova teorija evolucije?

Pri odgovoru na posljednje pitanje potrebno je navesti samo temeljne ideje sintetičke teorije evolucije, koristeći sljedeće pojmove: mutacije, oblici selekcije, izolacija, pravci evolucije.

Elementi točnog odgovora

1. Sve se mutacije događaju na molekularnoj razini, jer utječu na molekule DNA, a time i na proteine.
2. Genske mutacije dovode do zamjene nukleotida i pojave novih proteina, a time i novih karakteristika.
3. Mejoza i crossing over također su povezani s ponašanjem i raspodjelom kromosoma.

Odgovorite sebi

Kakav je odnos između mutageneze i prirodne selekcije?
Genetski kod je univerzalan, a razlike među organizmima vrlo su značajne. Što ovo objašnjava?
Jesu li ljudi i miševi imali zajedničkog pretka? Može li se to dokazati?

Elementi točnog odgovora

Argumenti u korist teorije evolucije:

– same činjenice o postojanju promjena u prirodi, raznolikosti vrsta i njihovih promjena tijekom vremena, prilagodljivosti organizama različitim uvjetima okoliša ukazuju na postojanje evolucije kao razvojnog procesa;
– borba za opstanak, uslijed koje preživljavaju najprilagođeniji organizmi, promatra se na različitim razinama: u svijetu bakterija, biljaka, životinja;
– postoje i eksperimentalni dokazi evolucije na različitim razinama života.

Argumenti protiv teorije evolucije:

– nema dovoljno pouzdanih dokaza o transformaciji jedne vrste u drugu;
– paleontolozi često ne pronalaze prijelazne oblike životinja i biljaka, što kao argument koriste protivnici evolucijskog učenja.

Odgovorite sebi

Navedite najvažnije morfološke dokaze evolucije i objasnite njihovo značenje.
Koje je značenje paleontoloških dokaza za evoluciju, a što im nedostaje?

Elementi točnog odgovora

1. Na veličinu populacije utječe nekoliko čimbenika: klima i drugi abiotski čimbenici okoliša, dostupnost hrane, broj predatora, epidemije.
2. Na brojnost mogu utjecati faktori kao što su migracija jedinki, broj spolno zrelih jedinki u populaciji.

Odgovorite sebi

Koji čimbenici utječu na održavanje veličine populacije?
Što uzrokuje reproduktivnu izolaciju populacija?

Elementi točnog odgovora

1. Među nositeljima bolesti djeluje prirodna selekcija.
2. Najotporniji organizmi, zahvaljujući adaptivnim mutacijama, preživljavaju i prilagođavaju se različitim sredstvima borbe protiv njih.

Odgovorite sebi

Koje su sličnosti i razlike između prirodne i umjetne selekcije?
Koje su sličnosti i razlike između stabilizirajućih i pokretačkih oblika prirodne selekcije?

Elementi točnog odgovora

1. Vjerske zajednice najčešće postoje odvojeno i u njima su uobičajeni brakovi u krvnom srodstvu.
2. Krvni brakovi dovode do povećane homozigotnosti u potomstvu.
3. Recesivne mutacije, obično u heterozigotnom stanju, postaju homozigotne, što dovodi do manifestacije nasljednih bolesti.

Odgovorite sebi

Zašto su krvno-srodnički brakovi štetni?
Zašto uzgajivači koriste inbreeding između biljaka i životinja?

Elementi točnog odgovora

1. Prvi način je provesti citološku analizu kariotipova ovih slonova, uspoređujući broj i oblik kromosoma.
2. Genetska analiza se može napraviti usporedbom sekvenci gena.
3. Kupite par slonova i saznajte hoće li proizvoditi plodno potomstvo u zatočeništvu. Ali ovo je dug i skup put.

Elementi točnog odgovora

1. Najvjerojatnije, neotrovne i malo otrovne biljke izgledaju slično otrovnim.
2. U ovom slučaju životinje ravnomjerno pojedu sve biljke, a neke od životinja uginu, broj jedača se smanji, a biljke prežive i razmnožavaju se.
3. Druga opcija je da će životinje razviti uvjetni refleks, te uopće neće jesti te biljke (osim mladih). U ovom slučaju, sve biljke su sačuvane.

Elementi točnog odgovora

1. Primjeri vezani uz intraspecifičnu borbu za opstanak: ne dospiju sve jedinke na mjesta mrijesta; nisu sva jajašca oplođena od strane mužjaka; kada se kreću prema mrijestilištu, ribe se "ubijaju" jedna drugu; Mnogi mladi umiru prije nego što dostignu zrelost.
2. Primjeri međuvrsne borbe za opstanak: losos - objekt ribolova; ljudi love kavijar; kavijar jedu kao hranu druge ribe.
3. Veliki broj jaja je prilagodba opstanku vrste u nedostatku brige za potomstvo.

Odgovorite sebi

Navedite primjere borbe s okolišnim uvjetima kod riba koje polažu milijune jaja, a od tog milijuna preživi manje od desetak jedinki.
Koja je vrsta borbe za egzistenciju najžešća? Objasni svoj odgovor.
Koji čimbenici ograničavaju razmnožavanje organizama u prirodi?

Elementi točnog odgovora

1. Plodnost bakalara veća je od plodnosti priljepka ili morskog konjica.
2. Mužjaci priljepaka (i morskih konjića) štite svoje mlade.
3. Obično približno isti broj jedinki jedne i druge vrste preživi do zrelosti.

Odgovorite sebi

Koje biljke proizvode više peludi: vjetrom ili kukcima i zašto?
Kakva je relativnost prilagodbi na uvjete okoliša?
Lebdeća muha slična je pčeli. Kakvi su se znakovi trebali pojaviti na ovoj mušici da je neprijatelji ne bi dirali?
Tko bi trebao biti više u prirodi - životinje s mimikom ili one koje oponašaju i zašto?

Elementi točnog odgovora

Potrebno je koristiti najtočniji kriterij tipa.

1. Izbrojite broj kromosoma u somatskim stanicama i ako je isti, onda s najvećom vjerojatnošću možemo reći da se radi o jednoj vrsti.
2. Možete pokušati dobiti potomke od ovih jedinki, koje bi zauzvrat trebale biti plodne. Ovaj put traje dulje, ali je također prilično pouzdan.

Odgovorite sebi

Zašto ne postoji niti jedan dovoljno pouzdan kriterij za vrstu?
Koji su kriteriji vrste relativno pouzdani i zašto?

Elementi točnog odgovora

1. Mutacije.
2. Izolacija.
3. Različiti pravci prirodne selekcije.

Odgovorite sebi

Zašto se mutacijska varijabilnost, izolacija i prirodna selekcija nazivaju glavnim čimbenicima u evolucijskom procesu?
Mogu li se prethodno izolirane populacije ponovno ujediniti?
Navedite glavne karakteristike populacije.
Koji čimbenici sprječavaju miješanje populacija?

Elementi točnog odgovora

Odgovorite sebi

Vodi li degeneracija uvijek biološkoj regresiji? Objasni svoj odgovor.
Što se događa češće i zašto: aromorfoze, idioadaptacije ili degeneracija?
Što je rezultat aromorfoze, idioadaptacije, degeneracije?

Elementi točnog odgovora

1. Konjske škriljaste kosti su rudimenti 2. i 4. prsta.
2. Rep kod ljudi je atavizam, osobina naslijeđena od predaka, obično odsutna.

Odgovorite sebi

15. Zašto su neodržive teorije koje tvrde da genetske razlike među rasama ljudi potvrđuju njihovu nejednakost?

Elementi točnog odgovora

1. Genetske razlike među rasama su zanemarive, znatno manje nego čak i između vrlo bliskih vrsta.
2. Međurasni brakovi daju plodno potomstvo, što je najpouzdaniji znak pripadnosti istoj vrsti.

Odgovorite sebi

Pitanja razine C2

1. Pronađi pogreške u navedenom tekstu. Označite brojeve rečenica u kojima su dopušteni, objasnite ih.

1. Trenutno je razvijena teorija evolucije koju su neovisno jedan o drugom stvorili Charles Darwin i J. Lamarck. 2. Sva živa bića karakterizira promjenjivost koju je Darwin podijelio na nasljedne i nenasljedne. 3. Za evoluciju je važna nenasljedna varijabilnost jer ovisi o uvjetima okoliša i omogućuje organizmima prilično brzu promjenu. 4. Novo svojstvo se zadržava ili eliminira prirodnom selekcijom. 5. Prirodna selekcija temelji se na borbi za opstanak između najjačih jedinki. 6. Dakle, prema Darwinu, pokretačke snage evolucije su nenasljedna varijabilnost i prirodna selekcija.

Elementi točnog odgovora

Pogreške su napravljene u rečenicama 1, 3, 5, 6.
U 1. rečenici jedan od navedenih znanstvenika nije autor ideja koje su činile osnovu suvremenog evolucijskog učenja.
U rečenici 3 vrsta varijabilnosti pogrešno je imenovana.
Rečenica 5 netočno identificira sudionike u borbi za egzistenciju.
Rečenica 6 netočno imenuje jednu od pokretačkih sila evolucije.

2. Pronađi pogreške u navedenom tekstu. Označite brojeve rečenica u kojima su dopušteni, objasnite ih.

1. Akademik I.I. Schmalhausen je razlikovao dva oblika prirodne selekcije: pogonsku i stabilizirajuću. 2. Pokretačka selekcija očituje se u stabilnim uvjetima postojanja vrste. 3. Stabilizirajuća selekcija djeluje pod promjenjivim uvjetima okoline. 4. Primjer pokretačke selekcije je masovno širenje leptira tamnobojnog brezinog moljca u industrijskim područjima Engleske. 5. Primjer stabilizirajućeg oblika selekcije je pojava populacija insekata otpornih na otrove i bakterija otpornih na antibiotike. 6. Kao rezultat stabilizacijske selekcije, odabiru se takozvane prosječne vrijednosti svojstva.

Elementi točnog odgovora

Pogreške su napravljene u rečenicama 2, 3, 5.
Propozicija 2 netočno ukazuje na značajku pogonskog oblika odabira.
Propozicija 3 netočno ukazuje na znak stabilizacijskog oblika selekcije.
Propozicija 5 je nesretan primjer stabilizirajućeg oblika selekcije.

Elementi točnog odgovora

Pogreške su napravljene u rečenicama 2, 4, 5.
U 2. rečenici pogrešno je naznačeno jedno od obilježja morfološkog kriterija.
U rečenici 4 pogrešno je naznačen predznak kriterija zaštite okoliša.
U rečenici 5 krivo je naznačen predznak etološkog kriterija.

Elementi točnog odgovora

Pogreške su napravljene u rečenicama 1, 3, 6.
Rečenica 1 netočno daje definiciju stanovništva.
Propozicija 3 netočno definira skup gena u populaciji.
Propozicija 6 netočno se odnosi na populaciju kao najveću evolucijsku jedinicu.

Pitanja razine C3

Elementi točnog odgovora

Odgovorite sebi

Kakav je evolucijski značaj promjena kao što je pojava fotosinteze u biljaka ili notohorda u životinja?
Usporedite evolucijski značaj promjena kao što je pojava mimikrije kod kukaca i nestanak probavnog sustava kod crva.
Navedite primjere idioadaptacija koji pokazuju da zahvaljujući njima srodne vrste mogu živjeti u različitim uvjetima okoliša.

Elementi točnog odgovora

1. Intraspecifična borba (konkurencija) je najžešći vid borbe za opstanak jer ide za iste resurse.
2. Međuvrsna borba se pojačava u jednoj ekološkoj niši i može dovesti do istiskivanja jedne vrste drugom. To se ne događa u različitim staništima dviju vrsta.
3. Borba protiv nepovoljnih uvjeta okoliša povećava kako unutarvrsnu tako i međuvrsnu konkurenciju.

Odgovorite sebi

Navedite primjere unutarvrsne borbe za opstanak koji bi dokazali njenu žestinu.
Navedite primjere međuvrsne borbe za opstanak i objasnite njezino značenje za vrstu i jedinku.

3. Usporedite učinke prirodnog i umjetnog odabira.

Elementi točnog odgovora

1. Oba oblika selekcije fiksiraju određene nasljedne karakteristike.
2. Prirodna selekcija pojačava osobine koje su primarno korisne vrsti, dok umjetna selekcija pojačava osobine korisne ljudima.
3. Materijal za oba oblika selekcije su mutacije koje se fenotipski manifestiraju.
4. Rezultat prirodne selekcije su organizmi prilagođeni uvjetima okoliša, a rezultat umjetne selekcije je
pasmine i sorte sa osobinama korisnim za ljude, ali često nesposobnim za preživljavanje u prirodnim uvjetima.

Odgovorite sebi

Koje su prednosti i nedostaci biljnih sorti koje su uzgajali oplemenjivači?
Koje biološke čimbenike koristi oplemenjivač pri razvoju nove biljne sorte ili pasmine životinja?

Elementi točnog odgovora

1. Poljoprivrednik koji primi heterotične oblike će pobijediti.
2. Prvi poljoprivrednik dobiva nove kombinacije, ali se njegovim metodama selekcije ne može postići brzo povećanje prinosa. Potreban je pažljiv odabir i naknadni odabir. Ne može ponoviti ciklus jer... prima heterozigotne oblike, a ne čiste linije.
3. Treći farmer, kao i prvi, također neće dobiti brze rezultate. Osim toga, on ima manje mogućnosti za kombinacije karakteristika za odabir.

Odgovorite sebi

Zašto je heterotični kukuruz donio ekonomski uspjeh američkim poljoprivrednicima?
Koje prednosti imaju poliploidni hibridi?

Buhvalov V. Biološki zadaci i problemi. – Riga, 1994.
Kamensky A.A., Sokolova N.A., Titov S.A. Biologija. Udžbenik za kandidate za sveučilišta. – M.: Sveučilišna kuća knjiga, 1999.
Priprema za ispit iz biologije / ur. prof. KAO. Batueva. – M.: Iris Press – Rolf, 1998.
Kalinova G.S., Myagkova A.N., Reznikova V.Z. Biologija. Obrazovni i obučni materijali za pripremu za jedinstveni državni ispit. 2004–2008.
Levitin M.G., Levitina T.P. Opća biologija. – Sankt Peterburg: Paritet, 1999.
Lerner G.I. Biologija. Jedinstveni državni ispit 2007.–2008. Zadaci obuke. – M.: EKSMO, 2008.
Lerner G.I. Biologija. Radne bilježnice za 6.–8., 10.–11. – M.: EKSMO, 2007.
Mash R.D. Izborna nastava iz anatomije i fiziologije čovjeka. – M.: Obrazovanje, 1998.
Reznikova V.Z. Biologija. Čovjek i njegovo zdravlje. Zbirka testova za tematsku kontrolu. – M.: Intelekt centar, 2005.

Lerner G.I. Potpuni vodič za pripremu za jedinstveni državni ispit iz biologije (dokument)

Lerner G.I. Jedinstveni državni ispit 2009. Biologija. Učitelj (dokument)

Test br. 1 iz biologije (probni jedinstveni državni ispit 2010.) od 15.10.2009. (laboratorijski rad)

Test iz biologije (probni jedinstveni državni ispit 2010.) od 05.11.2009. (laboratorijski rad)

Test iz biologije (probni jedinstveni državni ispit 2010.) od 19. prosinca 2009. (laboratorijski rad)

Test iz biologije (probni jedinstveni državni ispit 2011.) od 14.02.2011. (laboratorijski rad)

Test iz biologije (probni jedinstveni državni ispit 2010.) od 03.05.2010. (laboratorijski rad)

Test iz biologije (probni jedinstveni državni ispit 2011.) od 06.05.2011. (laboratorijski rad)

Test iz biologije (test Jedinstveni državni ispit 2012) od 18.10.2011 (laboratorijski rad)

Baronova M.M. Ruski jezik: kompletan priručnik (dokument)

n1.doc

Georgij Isakovič Lerner

Biologija. Potpuni vodič za pripremu za jedinstveni državni ispit

„BIOLOGIJA: Potpuni priručnik za pripremu za jedinstveni državni ispit / G.I. LERNER": AST, Astrel; Moskva; 2009. godine

ISBN 978-5-17-060750-1, 978-5-271-24452-0

anotacija

Teorijski materijal je prikazan u sažetom, pristupačnom obliku. Svaki dio popraćen je primjerima testnih zadataka koji vam omogućuju provjeru znanja i stupnja pripremljenosti za certifikacijski ispit. Praktični zadaci odgovaraju formatu jedinstvenog državnog ispita. Na kraju priručnika dani su odgovori na testove koji će školarcima i pristupnicima pomoći da se testiraju i popune postojeće nedostatke.

Priručnik je namijenjen učenicima, kandidatima i učiteljima.

G.I. Lerner

Biologija

Potpuni vodič za pripremu za jedinstveni državni ispit

Od autora

Predloženi cjeloviti priručnik o biologiji pruža sve potrebne materijale za kvalitetnu pripremu za ispit.

1. Knjiga sadrži teorijska znanja osnovnih, naprednih i viših razina znanja i vještina provjerenih ispitnim radovima.

3. Metodički aparat udžbenika (primjeri zadataka) usmjeren je na provjeru znanja i određenih vještina učenika u primjeni tih znanja u poznatim i novim situacijama.

4. Najteža pitanja, čiji odgovori školarcima stvaraju poteškoće, analiziraju se i raspravljaju kako bi se učenicima pomoglo da se s njima nose.

5. Redoslijed prezentacije obrazovnog materijala počinje s “Općom biologijom”, jer Sadržaj svih ostalih kolegija u ispitnom radu temelji se na općim biološkim pojmovima.

Na početku svakog odjeljka navedeni su KIM-ovi za ovaj dio tečaja.

odjeljak 1

Biologija – znanost o životu

1.1. Biologija kao znanost, njezina postignuća, metode istraživanja, veze s drugim znanostima. Uloga biologije u ljudskom životu i praktičnim aktivnostima

Pojmovi i koncepti testirani u ispitnim radovima za ovaj dio: hipoteza, istraživačka metoda, znanost, znanstvena činjenica, predmet proučavanja, problem, teorija, eksperiment.
Biologija- znanost koja proučava svojstva živih sustava. Međutim, vrlo je teško definirati što je živi sustav. Zato su znanstvenici ustanovili nekoliko kriterija prema kojima se neki organizam može klasificirati kao živi. Glavni od tih kriterija su metabolizam ili metabolizam, samoreprodukcija i samoregulacija. Zasebno poglavlje bit će posvećeno raspravi o ovim i drugim kriterijima (ili) svojstvima živih bića.

Koncept znanost definira se kao “sfera ljudske djelatnosti za dobivanje i sistematiziranje objektivnog znanja o stvarnosti”. U skladu s ovom definicijom, objekt znanosti – biologija je život u svim svojim pojavnostima i oblicima, kao i na različitim razine .

metoda- to je put istraživanja kojim prolazi znanstvenik rješavajući bilo koji znanstveni zadatak ili problem.

Glavne znanstvene metode uključuju sljedeće:

Promatranje- metoda kojom istraživač prikuplja podatke o objektu. Vizualno možete promatrati, na primjer, ponašanje životinja. Možete koristiti instrumente za promatranje promjena koje se događaju u živim objektima: na primjer, kada snimate kardiogram tijekom dana ili kada mjerite težinu teleta tijekom jednog mjeseca. Možete promatrati sezonske promjene u prirodi, linjanje životinja itd. Zaključci koje je izveo promatrač provjeravaju se ponovljenim opažanjima ili pokusom.

Eksperiment (iskustvo)- metoda kojom se provjeravaju rezultati opažanja i pretpostavke - hipoteze . Primjeri pokusa su križanje životinja ili biljaka radi dobivanja nove sorte ili pasmine, ispitivanje novog lijeka, utvrđivanje uloge staničnih organela itd. Eksperiment je uvijek stjecanje novih znanja iskustvom.

Problem– pitanje, zadatak koji zahtijeva rješenje. Rješavanje problema vodi stjecanju novih znanja. Znanstveni problem uvijek krije neku vrstu proturječnosti između poznatog i nepoznatog. Rješavanje problema od znanstvenika zahtijeva prikupljanje činjenica, njihovu analizu i sistematizaciju. Primjer problema bi bio: "Kako se organizmi prilagođavaju svojoj okolini?" ili "Kako se mogu pripremiti za ozbiljne ispite u najkraćem mogućem roku?"

Može biti prilično teško formulirati problem, ali kad god postoji poteškoća ili kontradikcija, pojavljuje se problem.

Hipoteza– pretpostavka, preliminarno rješenje postavljenog problema. Kada postavlja hipoteze, istraživač traži odnose između činjenica, pojava i procesa. Zato hipoteza najčešće poprima oblik pretpostavke: “ako ... onda.” Na primjer, “Ako biljke proizvode kisik na svjetlu, tada ga možemo otkriti uz pomoć tinjajućeg iverja, jer kisik mora podržavati izgaranje.” Hipoteza se ispituje eksperimentalno. (Vidi odjeljak Hipoteze o podrijetlu života na Zemlji.)

Teorija je generalizacija glavnih ideja u bilo kojem znanstvenom području znanja. Na primjer, teorija evolucije sažima sve pouzdane znanstvene podatke do kojih su istraživači došli tijekom mnogih desetljeća. S vremenom se teorije nadopunjuju novim podacima i razvijaju. Neke teorije mogu biti opovrgnute novim činjenicama. Prave znanstvene teorije potvrđuje praksa. Na primjer, genetička teorija G. Mendela i kromosomska teorija T. Morgana potvrđene su mnogim eksperimentalnim studijama u različitim zemljama svijeta. Moderna evolucijska teorija, iako je našla mnoge znanstveno dokazane potvrde, još uvijek nailazi na protivnike, jer ne mogu se sve njegove odredbe potvrditi činjenicama na sadašnjem stupnju razvoja znanosti.

Posebne znanstvene metode u biologiji su:

Genealoška metoda – koristi se u sastavljanju rodovnica ljudi, identificirajući prirodu nasljeđivanja određenih karakteristika.

Povijesna metoda – uspostavljanje odnosa između činjenica, procesa i pojava koje su se dogodile u povijesno dugom vremenskom razdoblju (nekoliko milijardi godina). Doktrina evolucije razvila se uvelike zahvaljujući ovoj metodi.

Paleontološka metoda - metoda koja vam omogućuje da saznate odnos između drevnih organizama, čiji se ostaci nalaze u zemljinoj kori, u različitim geološkim slojevima.

Centrifugiranje – razdvajanje smjesa na sastavne dijelove pod utjecajem centrifugalne sile. Koristi se za odvajanje staničnih organela, lakih i teških frakcija (sastojaka) organskih tvari itd.

Citološki ili citogenetski , – proučavanje strukture stanice, njezine strukture pomoću različitih mikroskopa.

Biokemijski – proučavanje kemijskih procesa koji se odvijaju u tijelu.

Svaka privatna biološka znanost (botanika, zoologija, anatomija i fiziologija, citologija, embriologija, genetika, selekcija, ekologija i druge) koristi svoje specifične metode istraživanja.

Svaka nauka ima svoje objekt, i vaš predmet istraživanja. U biologiji, predmet proučavanja je ŽIVOT. Nosioci života su živa tijela. Sve u vezi s njihovim postojanjem proučava biologija. Predmet znanosti uvijek je nešto uži i ograničeniji od predmeta. Tako se, na primjer, zanima jedan od znanstvenika metabolizam organizmi. Tada će predmet proučavanja biti život, a predmet proučavanja metabolizam. S druge strane, metabolizam također može biti predmet istraživanja, ali tada će predmet istraživanja biti jedna njegova karakteristika, npr. metabolizam bjelančevina, ili masti, ili ugljikohidrata. Ovo je važno razumjeti jer... pitanja o tome što je predmet proučavanja određene znanosti nalaze se u ispitnim pitanjima. Osim toga, to je važno i za one koji će se u budućnosti baviti znanošću.

PRIMJERI ZADATAKA

Dio A

A1. Biologija kao znanost proučava

1) opći znakovi strukture biljaka i životinja

2) odnos žive i nežive prirode

3) procesi koji se odvijaju u živim sustavima

4) nastanak života na Zemlji

A2. I.P. Pavlov je u svom radu na probavi koristio sljedeću metodu istraživanja:

1) povijesni 3) eksperimentalni

2) opisni 4) biokemijski

A3. Pretpostavka Charlesa Darwina da je svaka moderna vrsta ili skupina vrsta imala zajedničke pretke je:

1) teorija 3) činjenica

2) hipoteza 4) dokaz

A4. Studije embriologije

1) razvoj tijela od zigote do rođenja

2) građa i funkcije jajeta

3) postnatalni ljudski razvoj

4) razvoj tijela od rođenja do smrti

A5. Broj i oblik kromosoma u stanici utvrđuje se istraživanjem

1) biokemijski 3) centrifugiranje

2) citološki 4) komparativni

A6. Selekcija kao znanost rješava probleme

1) stvaranje novih sorti biljaka i životinjskih pasmina

2) očuvanje biosfere

3) stvaranje agrocenoza

4) stvaranje novih gnojiva

A7. Obrasci nasljeđivanja osobina kod ljudi utvrđuju se metodom

1) eksperimentalni 3) genealoški

2) hibridološki 4) promatranje

A8. Specijalnost znanstvenika koji proučava fine strukture kromosoma zove se:

1) uzgajivač 3) morfolog

2) citogenetičar 4) embriolog

A9. Sistematika je znanost koja se bavi

1) proučavanje vanjske strukture organizama

2) proučavanje tjelesnih funkcija

3) utvrđivanje veza među organizmima

4) klasifikacija organizama

Dio B

U 1. Navedite tri funkcije koje ima moderna stanična teorija

1) Eksperimentalno potvrđuje znanstvene podatke o građi organizama

2) Predviđa pojavu novih činjenica i pojava

3) Opisuje staničnu građu različitih organizama

4) Usustavljuje, analizira i objašnjava nove činjenice o staničnoj građi organizama

5) Postavlja hipoteze o staničnoj građi svih organizama

6) Stvara nove metode za proučavanje stanica

Dio C

C1. Francuski znanstvenik Louis Pasteur postao je poznat kao “spasitelj čovječanstva” zahvaljujući stvaranju cjepiva protiv zaraznih bolesti, uključujući bjesnoću, antraks itd. Predložite hipoteze koje bi mogao iznijeti. Koju je metodu istraživanja koristio da dokaže da je u pravu?

1.2. Znakovi i svojstva živih bića: građa stanica, značajke kemijskog sastava, metabolizam i pretvorba energije, homeostaza, podražljivost, razmnožavanje, razvoj

Osnovni pojmovi i pojmovi koji se provjeravaju u ispitnom radu: homeostaza, jedinstvo žive i nežive prirode, varijabilnost, nasljeđe, metabolizam.
Znakovi i svojstva živih bića. Živi sustavi imaju zajedničke karakteristike:

– stanična struktura . Svi organizmi koji postoje na Zemlji sastoje se od stanica. Izuzetak su virusi, koji pokazuju živa svojstva samo u drugim organizmima.

Metabolizam – skup biokemijskih transformacija koje se događaju u tijelu i drugim biosustavima.

Samoregulacija – održavanje stalne unutarnje okoline tijela (homeostaze). Trajni poremećaj homeostaze dovodi do smrti organizma.

Razdražljivost – sposobnost tijela da odgovori na vanjske i unutarnje podražaje (refleksi kod životinja i tropizmi, taksi i nastije kod biljaka).

Varijabilnost – sposobnost organizama za stjecanje novih karakteristika i svojstava kao rezultat utjecaja vanjske sredine i promjena u nasljednom aparatu – molekule DNA.

Nasljedstvo – sposobnost organizma da prenosi svoje karakteristike s koljena na koljeno.

Reprodukcija ili samoreprodukcija – sposobnost živih sustava da reproduciraju vlastitu vrstu. Razmnožavanje se temelji na procesu udvostručavanja molekula DNA nakon čega slijedi dioba stanica.

Rast i razvoj – svi organizmi rastu tijekom života; Pod razvojem se podrazumijeva i individualni razvoj organizma i povijesni razvoj žive prirode.

Otvorenost sustava – svojstvo svih živih sustava povezano s konstantnom opskrbom energijom izvana i uklanjanjem otpadnih tvari. Drugim riječima, organizam je živ sve dok izmjenjuje tvari i energiju s okolinom.

Sposobnost prilagodbe – u procesu povijesnog razvoja i pod utjecajem prirodne selekcije organizmi stječu prilagodbe na uvjete okoliša (prilagodba). Organizmi koji nemaju potrebne prilagodbe izumiru.

Općenitost kemijskog sastava . Glavna obilježja kemijskog sastava stanice i višestaničnog organizma su ugljikovi spojevi - bjelančevine, masti, ugljikohidrati, nukleinske kiseline. Ovi spojevi ne nastaju u neživoj prirodi.

Zajedništvo kemijskog sastava živih sustava i nežive prirode govori o jedinstvu i povezanosti žive i nežive materije. Cijeli svijet je sustav koji se temelji na pojedinačnim atomima. Atomi međusobno djeluju tvoreći molekule. Kameni kristali, zvijezde, planeti i svemir formirani su od molekula u neživim sustavima. Od molekula koje izgrađuju organizme nastaju živi sustavi – stanice, tkiva, organizmi. Međusobni odnos živih i neživih sustava jasno se očituje na razini biogeocenoza i biosfere.

1.3. Glavne razine organizacije žive prirode: stanična, organska, populacijsko-vrstna, biogeocenotska

Osnovni pojmovi i pojmovi koji se provjeravaju u ispitnim radovima: životni standard, biološki sustavi koji se proučavaju na ovoj razini, molekularno genetski, stanični, organski, populacijsko-vrstski, biogeocenotski, biosferni.
Razine organizacije živi sustavi odražavaju podređenost i hijerarhiju strukturne organizacije života. Razine života međusobno se razlikuju po složenosti organizacije sustava. Stanica je jednostavnija u usporedbi s višestaničnim organizmom ili populacijom.

Životni standard je oblik i način njegovog postojanja. Na primjer, virus postoji u obliku DNA ili RNA molekule zatvorene u proteinsku ljusku. Ovo je oblik postojanja virusa. Međutim, virus pokazuje svojstva živog sustava tek kada uđe u stanicu drugog organizma. Tamo se razmnožava. Ovo je njegov način postojanja.

Molekularno genetska razina predstavljeni pojedinačnim biopolimerima (DNA, RNA, proteini, lipidi, ugljikohidrati i drugi spojevi); Na ovoj razini života proučavaju se fenomeni vezani uz promjene (mutacije) i reprodukciju genetskog materijala i metabolizma.

Stanični - razina na kojoj postoji život u obliku stanice - strukturne i funkcionalne jedinice života. Na ovoj razini proučavaju se procesi kao što su metabolizam i energija, razmjena informacija, reprodukcija, fotosinteza, prijenos živčanih impulsa i mnogi drugi.

Organizam - ovo je neovisno postojanje pojedinca - jednostaničnog ili višestaničnog organizma.

Populacija-vrsta – razina, koju predstavlja skupina jedinki iste vrste – populacija; U populaciji se odvijaju elementarni evolucijski procesi - akumulacija, manifestacija i selekcija mutacija.

Biogeocenotski – predstavljeni ekosustavima koji se sastoje od različitih populacija i njihovih staništa.

Biosfera – razina koja predstavlja ukupnost svih biogeocenoza. U biosferi postoji kruženje tvari i transformacija energije uz sudjelovanje organizama. Otpadni proizvodi organizama sudjeluju u procesu evolucije Zemlje.

PRIMJERI ZADATAKA

Dio A

A1. Razina na kojoj se proučavaju procesi biogene migracije atoma naziva se:

1) biogeocenotski

2) biosfera

3) populacija-vrsta

4) molekularno genetski

A2. Na razini populacije-vrste proučavamo:

1) mutacije gena

2) odnosi između organizama iste vrste

3) organski sustavi

4) metabolički procesi u tijelu

A3. Održavanje relativne konstantnosti kemijskog sastava tijela naziva se

1) metabolizam 3) homeostaza

2) asimilacija 4) adaptacija

A4. Pojava mutacija povezana je s takvim svojstvima organizma kao

1) nasljednost 3) razdražljivost

2) varijabilnost 4) samoreprodukcija

A5. Koji od sljedećih bioloških sustava čini najviši životni standard?

1) stanica amebe 3) krdo jelena

2) virus malih boginja 4) prirodni rezervat

A6. Primjer je povlačenje ruke s vrućeg predmeta.

1) razdražljivost

2) sposobnost prilagodbe

3) nasljeđivanje osobina od roditelja

4) samoregulacija

A7. Primjeri su fotosinteza, biosinteza proteina

1) plastični metabolizam

2) energetski metabolizam

3) prehrana i disanje

4) homeostaza

A8. Koji je pojam sinonim za pojam "metabolizam"?

1) anabolizam 3) asimilacija

2) katabolizam 4) metabolizam

Dio B

U 1. Odaberite procese proučavane na molekularno genetskoj razini života

1) replikacija DNA

2) nasljeđe Downove bolesti

3) enzimske reakcije

4) građa mitohondrija

5) građa stanične membrane

6) cirkulacija krvi

U 2. Povežite prirodu prilagodbe organizama s uvjetima u kojima su se razvili

Dio C

C1. Koje im prilagodbe biljaka omogućuju razmnožavanje i širenje?

C2. Koje su sličnosti, a koje razlike između različitih razina organizacije života?

* * *

Navedeni uvodni fragment knjige Biologija. Potpuni priručnik za pripremu za jedinstveni državni ispit (G. I. Lerner, 2009.) osigurava naš knjižni partner - tvrtka Liters.

Stanica kao biološki sustav

2.1. Stanična teorija, njezine glavne odredbe, uloga u formiranju moderne prirodne znanstvene slike svijeta. Razvoj znanja o stanici. Stanična struktura organizama, sličnost strukture stanica svih organizama temelj je jedinstva organskog svijeta, dokaz srodstva žive prirode

jedinstvo organskog svijeta, stanica, stanična teorija, odredbe stanične teorije.

Već smo rekli da je znanstvena teorija generalizacija znanstvenih podataka o predmetu istraživanja. To se u potpunosti odnosi na staničnu teoriju koju su 1839. godine stvorili dva njemačka istraživača M. Schleiden i T. Schwann.

Temelj stanične teorije bio je rad mnogih istraživača koji su tragali za elementarnom strukturnom jedinicom živih bića. Stvaranje i razvoj stanične teorije olakšan je pojavom u 16.st. i daljnji razvoj mikroskopije.

Evo glavnih događaja koji su postali prethodnici stvaranja teorije stanica:

– 1590. – stvaranje prvog mikroskopa (braća Jansen);

– 1665. Robert Hooke – prvi opis mikroskopske strukture čepa grane bazge (zapravo su to bile stanične stijenke, ali je Hooke uveo naziv “stanica”);

– 1695. Publikacija Anthonyja Leeuwenhoeka o mikrobima i drugim mikroskopskim organizmima koje je vidio kroz mikroskop;

– 1833. R. Brown je opisao jezgru biljne stanice;

– 1839. M. Schleiden i T. Schwann otkrili jezgru.

Osnovne odredbe moderne stanične teorije:

1. Svi jednostavni i složeni organizmi sastoje se od stanica sposobnih za razmjenu tvari, energije i bioloških informacija s okolinom.

2. Stanica je elementarna strukturna, funkcionalna i genetska jedinica živog bića.

3. Stanica je elementarna jedinica razmnožavanja i razvoja živih bića.

4. U višestaničnih organizama stanice se razlikuju po građi i funkciji. Organizirani su u tkiva, organe i organske sustave.

5. Stanica je elementarni, otvoreni živi sustav sposoban za samoregulaciju, samoobnavljanje i reprodukciju.

Stanična teorija razvila se zahvaljujući novim otkrićima. Godine 1880. Walter Flemming opisao je kromosome i procese koji se odvijaju u mitozi. Od 1903. godine počinje se razvijati genetika. Od 1930. godine elektronska mikroskopija počela se brzo razvijati, što je znanstvenicima omogućilo proučavanje najfinije strukture staničnih struktura. 20. stoljeće bilo je stoljeće procvata biologije i znanosti poput citologije, genetike, embriologije, biokemije i biofizike. Bez stvaranja stanične teorije, ovaj bi razvoj bio nemoguć.

Dakle, stanična teorija kaže da su svi živi organizmi sastavljeni od stanica. Stanica je minimalna struktura živog bića koja ima sva vitalna svojstva – sposobnost metabolizma, rasta, razvoja, prijenosa genetskih informacija, samoregulacije i samoobnavljanja. Stanice svih organizama imaju slične strukturne značajke. Međutim, stanice se međusobno razlikuju po veličini, obliku i funkciji. Jaje noja i jaje žabe sastoji se od iste stanice. Mišićne stanice imaju kontraktilnost, a živčane stanice provode živčane impulse. Razlike u građi stanica uvelike ovise o funkcijama koje one obavljaju u organizmima. Što je organizam složeniji, to su njegove stanice raznolikije po svojoj građi i funkcijama. Svaka vrsta stanica ima specifičnu veličinu i oblik. Sličnost u strukturi stanica različitih organizama i sličnost njihovih osnovnih svojstava potvrđuju sličnost njihova podrijetla i omogućuju nam da donesemo zaključak o jedinstvu organskog svijeta.

2.2. Stanica je jedinica strukture, vitalne aktivnosti, rasta i razvoja organizama. Raznolikost stanica. Usporedna svojstva stanica biljaka, životinja, bakterija, gljiva

Osnovni, temeljni bakterijske stanice, gljivične stanice, biljne stanice, životinjske stanice, prokariotske stanice, eukariotske stanice.

Znanost koja proučava građu i funkciju stanica naziva se citologija . Već smo rekli da se stanice mogu međusobno razlikovati po obliku, građi i funkciji, iako su osnovni strukturni elementi većine stanica slični. Biolozi razlikuju dvije velike sustavne skupine stanica - prokariotski I eukariotski . Prokariotske stanice ne sadrže pravu jezgru i niz organela. (Pogledajte odjeljak "Stanična struktura".) Eukariotske stanice sadrže jezgru u kojoj je smješten genetski aparat organizma. Prokariotske stanice su stanice bakterija i modrozelenih algi. Stanice svih drugih organizama su eukariotske.

Svaki organizam se razvija iz stanice. To se odnosi na organizme koji su rođeni kao rezultat i aseksualnog i spolnog načina razmnožavanja. Zato se stanica smatra jedinicom rasta i razvoja organizma.

Moderna taksonomija razlikuje sljedeća carstva organizama: bakterije, gljive, biljke, životinje. Temelj za ovu podjelu su načini ishrane ovih organizama i struktura stanica.

Bakterijske stanice imaju za njih karakteristične sljedeće strukture - gustu staničnu stijenku, jednu kružnu molekulu DNA (nukleotid), ribosome. Tim stanicama nedostaju mnoge organele karakteristične za eukariotske biljne, životinjske i gljivične stanice. Bakterije se prema načinu ishrane dijele na autotrofi, kemotrofi I heterotrofi. Biljne stanice sadrže plastide karakteristične samo za njih – kloroplaste, leukoplaste i kromoplaste; okružene su gustom staničnom stijenkom od celuloze i također imaju vakuole sa staničnim sokom. Sve zelene biljke su autotrofni organizmi.

Životinjske stanice nemaju guste stanične stijenke. Okruženi su staničnom membranom kroz koju se odvija izmjena tvari s okolinom.

Stanice gljiva prekrivene su staničnom stijenkom koja se po kemijskom sastavu razlikuje od stanične stijenke biljaka. Kao glavne komponente sadrži hitin, polisaharide, proteine i masti. Rezervna tvar gljivičnih i životinjskih stanica je glikogen.

PRIMJERI ZADATAKA

Dio A

A1. Što je od sljedećeg u skladu sa staničnom teorijom?

1) stanica je elementarna jedinica nasljeđa

2) stanica je jedinica razmnožavanja

3) stanice svih organizama su različite po svojoj građi

4) stanice svih organizama imaju različit kemijski sastav

A2. Predstanični oblici života uključuju:

1) kvasac 3) bakterija

2) penicilij 4) virusi

A3. Biljna stanica se razlikuje od stanice gljive po strukturi:

1) jezgra 3) stanična stijenka

2) mitohondriji 4) ribosomi

A4. Jedna ćelija se sastoji od:

1) virus influence i ameba

2) gljiva mucor i kukavičji lan

3) planarija i volvoks

4) zelena euglena i papučasti cilijati

A5. Prokariotske stanice imaju:

1) jezgra 3) Golgijev aparat

2) mitohondriji 4) ribosomi

A6. Vrstu ćelije označavaju:

1) oblik jezgre

2) broj kromosoma

3) struktura membrane

4) primarna struktura proteina

A7. Uloga stanične teorije u znanosti je

1) otvaranje stanične jezgre

2) otvaranje ćelije

3) generalizacija znanja o građi organizama

4) otkrivanje metaboličkih mehanizama

Dio B

U 1. Odaberite značajke karakteristične samo za biljne stanice

1) postoje mitohondriji i ribosomi

2) stanična stijenka građena od celuloze

3) postoje kloroplasti

4) skladišna tvar – glikogen

5) rezervna tvar – škrob

6) jezgra je obavijena dvostrukom membranom

U 2. Odaberite karakteristike po kojima se kraljevstvo Bakterija razlikuje od ostatka kraljevstava organskog svijeta.

1) heterotrofni način prehrane

2) autotrofni način ishrane

3) prisutnost nukleoida

4) odsutnost mitohondrija

5) odsutnost jezgre

6) prisutnost ribosoma

VZ. Pronađite podudarnost između strukturnih značajki stanice i kraljevstava kojima te stanice pripadaju

Dio S

C1. Navedite primjere eukariotskih stanica koje nemaju jezgru.

C2. Dokažite da je stanična teorija generalizirala niz bioloških otkrića i predvidjela nova otkrića.

2.3. Kemijska organizacija stanice. Odnos strukture i funkcija anorganskih i organskih tvari (bjelančevina, nukleinskih kiselina, ugljikohidrata, lipida, ATP) koje čine stanicu. Opravdanost odnosa organizama na temelju analize kemijskog sastava njihovih stanica

Osnovni pojmovi i pojmovi koji se provjeravaju u ispitnom radu: dušične baze, aktivno središte enzima, hidrofilnost, hidrofobnost, aminokiseline, ATP, proteini, biopolimeri, denaturacija, DNA, deoksiriboza, komplementarnost, lipidi, monomer, nukleotid, peptidna veza, polimer, ugljikohidrati, riboza, RNA, enzimi, fosfolipidi .

2.3.1. Anorganske tvari stanice

Stanica sadrži oko 70 elemenata Mendeljejeva periodnog sustava, a njih 24 prisutna su u svim vrstama stanica. Svi elementi prisutni u ćeliji podijeljeni su, ovisno o njihovom sadržaju u ćeliji, u skupine:

makronutrijenata– H, O, N, C, Mg, Na, Ca, Fe, K, P, Cl, S;

mikroelemenata– B, Ni, Cu, Co, Zn, Mb itd.;

ultramikroelementi– U, Ra, Au, Pb, Hg, Se itd.

Molekule koje čine stanicu neorganski I organski veze.

Anorganski spojevi stanice - voda I neorganski ioni.

Voda je najvažnija anorganska tvar stanice. Sve biokemijske reakcije odvijaju se u vodenim otopinama. Molekula vode ima nelinearnu prostornu strukturu i ima polaritet. Između pojedinih molekula vode stvaraju se vodikove veze koje određuju fizikalna i kemijska svojstva vode.

Fizikalna svojstva vode: Budući da su molekule vode polarne, voda ima svojstvo da otapa polarne molekule drugih tvari. Tvari topive u vodi nazivaju se hidrofilni. Tvari koje su netopljive u vodi nazivaju se hidrofobni.

Voda ima visok specifični toplinski kapacitet. Da bi se raskinule brojne vodikove veze prisutne između molekula vode, mora se apsorbirati velika količina energije. Prisjetite se koliko je vremena potrebno da se kuhalo za vodu zagrije do vrenja. Ovo svojstvo vode osigurava održavanje toplinske ravnoteže u tijelu.

Za isparavanje vode potrebno je dosta energije. Vrelište vode je više nego kod mnogih drugih tvari. Ovo svojstvo vode štiti tijelo od pregrijavanja.

Voda može biti u tri agregatna stanja - tekuće, kruto i plinovito.

Vodikove veze određuju viskoznost vode i adheziju njezinih molekula na molekule drugih tvari. Zahvaljujući adhezivnim silama molekula, na površini vode stvara se film sljedećih karakteristika: površinska napetost.

Kada se ohladi, kretanje molekula vode se usporava. Broj vodikovih veza između molekula postaje maksimalan. Voda najveću gustoću postiže na 4 Cº. Kada se voda smrzne, ona se širi (potreban je prostor za stvaranje vodikovih veza) i njezina se gustoća smanjuje. Zato led pluta.

Biološke funkcije vode. Voda osigurava kretanje tvari u stanici i tijelu, apsorpciju tvari i uklanjanje produkata metabolizma. U prirodi voda prenosi otpadne proizvode u tlo i vodena tijela.

Voda je aktivni sudionik u metaboličkim reakcijama.

Voda sudjeluje u stvaranju mazivih tekućina i sluzi, sekreta i sokova u tijelu. Te se tekućine nalaze u zglobovima kralježnjaka, u pleuralnoj šupljini i u perikardijalnoj vrećici.

Voda je dio sluzi, koja olakšava kretanje tvari kroz crijeva i stvara vlažnu okolinu na sluznici dišnog trakta. Izlučevine koje luče neke žlijezde i organi također su na bazi vode: slina, suze, žuč, sperma itd.

Anorganski ioni. Anorganski ioni stanice uključuju: katione K +, Na +, Ca 2+, Mg 2+, NH 3 + i anione Cl -, NO 3 -, H 2 PO 4 -, NCO 3 -, HPO 4 2-.

Razlika između broja kationa i aniona (Na + , Ka + , Cl -) na površini i unutar stanice osigurava pojavu akcijskog potencijala, koji je u osnovi živčane i mišićne ekscitacije.

Anioni fosfor stvaraju kiseline sustav fosfatnog pufera, održavajući pH unutarstaničnog okoliša tijela na razini 6–9.

Ugljična kiselina i njezini anioni stvaraju bikarbonatni puferski sustav i održavaju pH izvanstanične okoline (krvne plazme) na razini 7–4.

Dušikovi spojevi služe kao izvor mineralne prehrane, sinteze proteina i nukleinskih kiselina. Atomi fosfora dio su nukleinskih kiselina, fosfolipida, kao i kostiju kralježnjaka i hitinskog pokrova člankonožaca. Ioni kalcija dio su supstance kostiju; također su neophodni za kontrakciju mišića i zgrušavanje krvi.

PRIMJERI ZADATAKA

A1. Polaritet vode određuje njenu sposobnost

1) provodi toplinu 3) otapa natrijev klorid

2) apsorbiraju toplinu 4) otapaju glicerin

A2. Djeci s rahitisom treba davati lijekove koji sadrže

1) željezo 2) kalij 3) kalcij 4) cink

A3. Provođenje živčanog impulsa osiguravaju ioni:

1) kalij i natrij 3) željezo i bakar

2) fosfor i dušik 4) kisik i klor

A4. Slabe veze između molekula vode u njenoj tekućoj fazi nazivaju se:

1) kovalentni 3) vodik

2) hidrofobni 4) hidrofilni

A5. Hemoglobin sadrži

1) fosfor 2) željezo 3) sumpor 4) magnezij

A6. Odaberite skupinu kemijskih elemenata koji su nužno uključeni u proteine

A7. Bolesnicima s hipotireozom daju se lijekovi koji sadrže

Dio B

U 1. Odaberite funkcije vode u kavezu

1) energija 4) građevinarstvo

2) enzimatski 5) mazivi

3) transportni 6) termoregulacijski

U 2. Odaberite samo fizikalna svojstva vode

1) sposobnost disocijacije

2) hidroliza soli

3) gustoća

4) toplinska vodljivost

5) električna vodljivost

6) donacija elektrona

Dio S

C1. Koja fizikalna svojstva vode određuju njezino biološko značenje?

2.3.2. Organske tvari stanice. Ugljikohidrati, lipidi

Ugljikohidrati. Opća formula Sn (H 2 O)n. Prema tome, ugljikohidrati sadrže samo tri kemijska elementa.

Ugljikohidrati topljivi u vodi.

Funkcije topivih ugljikohidrata: transportna, zaštitna, signalna, energetska.

Monosaharidi: glukoza– glavni izvor energije za stanično disanje. Fruktoza- sastojak cvjetnog nektara i voćnih sokova. Riboza i deoksiriboza– strukturni elementi nukleotida, koji su monomeri RNA i DNA.

Disaharidi: saharoza(glukoza + fruktoza) je glavni proizvod fotosinteze koji se prenosi u biljkama. Laktoza(glukoza + galaktoza) – ulazi u sastav mlijeka sisavaca. Maltoza(glukoza + glukoza) je izvor energije u klijajućem sjemenu.

Polimerni ugljikohidrati: škrob, glikogen, celuloza, hitin. Nisu topljivi u vodi.

Funkcije polimernih ugljikohidrata: konstrukcijski, skladišni, energetski, zaštitni.

Škrob sastoji se od razgranatih spiralnih molekula koje tvore rezervne tvari u biljnim tkivima.

Celuloza– polimer formiran od ostataka glukoze koji se sastoji od nekoliko ravnih paralelnih lanaca povezanih vodikovim vezama. Ova struktura sprječava prodor vode i osigurava stabilnost celuloznih membrana biljnih stanica.

hitin sastoji se od amino derivata glukoze. Glavni strukturni element integumenta člankonožaca i staničnih stijenki gljiva.

Glikogen- rezervna tvar životinjske stanice. Glikogen je još više razgranat od škroba i vrlo je topiv u vodi.

Lipidi– esteri masnih kiselina i glicerola. Netopljiv u vodi, ali topiv u nepolarnim otapalima. Prisutan u svim stanicama. Lipidi se sastoje od atoma vodika, kisika i ugljika. Vrste lipida: masti, voskovi, fosfolipidi. Funkcije lipida: pohranjivanje– masti su pohranjene u tkivima kralješnjaka. energija– polovica energije koju stanice kralješnjaka troše u mirovanju nastaje kao rezultat oksidacije masti. Masti se također koriste kao izvor vode. Energetski učinak razgradnje 1 g masti je 39 kJ, što je dvostruko više od energetskog učinka razgradnje 1 g glukoze ili bjelančevina. Zaštitni– potkožni masni sloj štiti tijelo od mehaničkih oštećenja. Strukturni – fosfolipidi dio su staničnih membrana. Toplinska izolacija– potkožno masno tkivo pomaže u zadržavanju topline. Električno izolacijski– mijelin, kojeg luče Schwannove stanice (tvore ovojnice živčanih vlakana), izolira neke neurone, što uvelike ubrzava prijenos živčanih impulsa. Hranjivo– neke tvari slične lipidima pomažu u izgradnji mišićne mase i održavanju tonusa tijela. Podmazivanje– voskovi prekrivaju kožu, vunu, perje i štite ih od vode. Listovi mnogih biljaka prekriveni su voštanim premazom; vosak se koristi u izgradnji saća. Hormonska– hormon nadbubrežne žlijezde – kortizon i spolni hormoni su lipidne prirode.

PRIMJERI ZADATAKA

Dio A

A1. Polisaharidni monomer može biti:

1) aminokiselina

2) glukoza

3) nukleotid

4) celuloza

A2. U životinjskim stanicama skladište ugljikohidrata je:

1) celuloza

2) škrob

4) glikogen

A3. Najviše energije će se osloboditi tijekom cijepanja:

1) 10 g proteina

2) 10 g glukoze

3) 10 g masti

4) 10 g aminokiselina

A4. Koju funkciju lipidi ne obavljaju?

1) energija

2) katalitički

3) izolacijski

4) pohranjivanje

A5. Lipidi se mogu otopiti u:

2) otopina kuhinjske soli

3) klorovodična kiselina

4) aceton

Dio B

U 1. Odaberite strukturne značajke ugljikohidrata

1) sastoje se od aminokiselinskih ostataka

2) sastoje se od ostataka glukoze

3) sastoje se od atoma vodika, ugljika i kisika

4) neke molekule imaju razgranatu strukturu

5) sastoje se od ostataka masne kiseline i glicerola

6) sastoje se od nukleotida

U 2. Odaberite funkcije koje ugljikohidrati obavljaju u tijelu

1) katalitički

2) prijevoz

3) signal

4) građenje

5) zaštitni

6) energija

VZ. Odaberite funkcije koje lipidi obavljaju u stanici

1) strukturalni

2) energija

3) skladištenje

4) enzimatski

5) signal

6) prijevoz

U 4. Poveži skupinu kemijskih spojeva s njihovom ulogom u stanici

Dio S

C1. Zašto se u tijelu ne nakuplja glukoza, nego škrob i glikogen?

C2. Zašto sapun ispire masnoću s ruku?

2.3.3. Proteini, njihova struktura i funkcije

Proteini su biološki heteropolimeri čiji su monomeri aminokiseline. Proteini se sintetiziraju u živim organizmima i u njima obavljaju određene funkcije.

Proteini sadrže atome ugljika, kisika, vodika, dušika i ponekad sumpora. Monomeri proteina su aminokiseline - tvari koje sadrže nepromjenjive dijelove - amino skupinu NH 2 i karboksilnu skupinu COOH te promjenjivi dio - radikal. Radikali su ti koji čine aminokiseline različitima jedne od drugih. Aminokiseline imaju svojstva kiseline i baze (amfoterne su), pa se mogu međusobno spajati. Njihov broj u jednoj molekuli može doseći nekoliko stotina. Izmjena različitih aminokiselina u različitim sekvencama omogućuje dobivanje ogromnog broja proteina s različitim strukturama i funkcijama.

Proteini sadrže 20 vrsta različitih aminokiselina, od kojih neke životinje ne mogu sintetizirati. Dobivaju ih iz biljaka koje mogu sintetizirati sve aminokiseline. Bjelančevine se u probavnom traktu životinja razgrađuju na aminokiseline. Od ovih aminokiselina koje ulaze u tjelesne stanice izgrađuju se njegovi novi proteini.

Struktura proteinske molekule. Struktura proteinske molekule podrazumijeva njen aminokiselinski sastav, slijed monomera i stupanj uvijanja molekule, koji se mora uklopiti u različite dijelove i organele stanice, ne sami, već zajedno s ogromnim brojem drugih molekule.

Redoslijed aminokiselina u molekuli proteina čini njegovu primarnu strukturu. Ovisi o slijedu nukleotida u dijelu molekule DNA (gena) koji kodira protein. Susjedne aminokiseline povezane su peptidnim vezama koje se javljaju između ugljika karboksilne skupine jedne aminokiseline i dušika amino skupine druge aminokiseline.

Duga molekula proteina se savija i najprije poprima izgled spirale. Tako nastaje sekundarna struktura proteinske molekule. Između CO i NH - skupina aminokiselinskih ostataka, susjednih zavoja spirale, nastaju vodikove veze koje drže lanac zajedno.

Molekula proteina složene konfiguracije u obliku globule (lopte) dobiva tercijarnu strukturu. Čvrstoću ove strukture osiguravaju hidrofobne, vodikove, ionske i disulfidne S-S veze.

Neki proteini imaju kvaternarnu strukturu, formiranu od nekoliko polipeptidnih lanaca (tercijarne strukture). Kvarternu strukturu također drže na okupu slabe nekovalentne veze – ionske, vodikove, hidrofobne. Međutim, čvrstoća tih veza je niska i struktura se može lako oštetiti. Kada se zagrijava ili tretira s određenim kemikalijama, protein postaje denaturiran i gubi svoju biološku aktivnost. Poremećaj kvartarnih, tercijarnih i sekundarnih struktura je reverzibilan. Uništenje primarne strukture je nepovratno.

U svakoj stanici postoje stotine proteinskih molekula koje obavljaju različite funkcije. Osim toga, proteini imaju specifičnost vrste. To znači da svaka vrsta organizma ima proteine koji se ne nalaze u drugim vrstama. To stvara ozbiljne poteškoće kod presađivanja organa i tkiva s jedne osobe na drugu, kod presađivanja jedne vrste biljaka na drugu itd.

Funkcije proteina.

Katalitički (enzimski) – proteini ubrzavaju sve biokemijske procese koji se odvijaju u stanici: razgradnju hranjivih tvari u probavnom traktu i sudjeluju u reakcijama sinteze matriksa. Svaki enzim ubrzava jednu i samo jednu reakciju (i naprijed i natrag). Brzina enzimskih reakcija ovisi o temperaturi medija, njegovoj pH razini, kao i o koncentracijama tvari koje reagiraju i koncentraciji enzima.

Prijevoz– proteini osiguravaju aktivni transport iona kroz stanične membrane, transport kisika i ugljičnog dioksida, transport masnih kiselina.

Zaštitni– protutijela osiguravaju imunološku zaštitu organizma; fibrinogen i fibrin štite tijelo od gubitka krvi.

Strukturalni- jedna od glavnih funkcija proteina. Proteini su dio staničnih membrana; protein keratin oblikuje kosu i nokte; proteini kolagen i elastin – hrskavica i tetive.

Sažet– osiguravaju kontraktilni proteini – aktin i miozin.

Signal– proteinske molekule mogu primati signale i služiti kao njihovi prijenosnici u tijelu (hormoni). Treba imati na umu da nisu svi hormoni proteini.

energija– tijekom dugotrajnog posta bjelančevine se mogu koristiti kao dodatni izvor energije nakon utrošenih ugljikohidrata i masti.

PRIMJERI ZADATAKA

Dio A

A1. Redoslijed aminokiselina u proteinskoj molekuli ovisi o:

1) struktura gena

2) vanjsko okruženje

3) njihova slučajna kombinacija

4) njihove strukture

A2. Čovjek dobiva esencijalne aminokiseline

1) njihova sinteza u stanicama

2) unos hrane

3) uzimanje lijekova

4) uzimanje vitamina

A3. Kada temperatura padne, aktivnost enzima

1) značajno raste

2) primjetno se smanjuje

3) ostaje stabilan

4) povremeno se mijenja

A4. Sudjeluje u zaštiti organizma od gubitka krvi

1) hemoglobin

2) kolagen

A5. U kojem od sljedećih procesa proteini nisu uključeni?

1) metabolizam

2) kodiranje nasljednih informacija

3) enzimatska kataliza

4) transport tvari

A6. Navedite primjer peptidne veze:

Dio B

U 1. Odaberite funkcije specifične za proteine

1) katalitički

2) hematopoetski

3) zaštitni

4) prijevoz

5) refleks

6) fotosintetski

U 2. Uspostavite korespondenciju između strukture proteinske molekule i njezinih svojstava

Dio S

C1. Zašto se hrana čuva u hladnjaku?

C2. Zašto kuhana hrana duže traje?

NW. Objasnite pojam “specifičnosti” proteina i koji biološki značaj ima specifičnost?

C4. Pročitajte tekst, označite brojeve rečenica u kojima su učinjene pogreške i objasnite ih 1) Većinu kemijskih reakcija u tijelu kataliziraju enzimi. 2) Svaki enzim može katalizirati mnoge vrste reakcija. 3) Enzim ima aktivno središte čiji se geometrijski oblik mijenja ovisno o tvari s kojom enzim stupa u interakciju. 4) Primjer djelovanja enzima je razgradnja uree pomoću ureaze. 5) Urea se razgrađuje na ugljični dioksid i amonijak, koji smrdi poput mačjeg pijeska. 6) U jednoj sekundi ureaza razgrađuje do 30 000 molekula uree; u normalnim uvjetima to bi trajalo oko 3 milijuna godina.

2.3.4.Nukleinske kiseline

Nukleinske kiseline otkrio je 1868. godine švicarski znanstvenik F. Miescher. U organizmima postoji više tipova nukleinskih kiselina koje se nalaze u različitim staničnim organelama – jezgri, mitohondrijima, plastidima. Nukleinske kiseline uključuju DNA, i-RNA, t-RNA, r-RNA.

Deoksiribonukleinska kiselina (DNK)– linearni polimer u obliku dvostruke zavojnice formiran od para antiparalelnih komplementarnih (koji međusobno odgovaraju konfiguracijom) lanaca. Prostornu strukturu molekule DNK modelirali su američki znanstvenici James Watson i Francis Crick 1953. godine.

Monomeri DNA su nukleotidi . Svaki nukleotid DNA sastoji se od purina (A - adenin ili G - gvanin) ili pirimidina (T - timin ili C - citozin) dušična baza, šećer s pet ugljika– deoksiriboza i fosfatnu skupinu.

Nukleotidi u molekuli DNK sučeljeni su dušičnim bazama i spojeni su u parove prema pravilima komplementarnosti: timin se nalazi nasuprot adeninu, a citozin nasuprot gvaninu. Par A – T povezan je s dvije vodikove veze, a par G – C s tri. Tijekom replikacije (udvostručenja) molekule DNA dolazi do kidanja vodikovih veza i razdvajanja lanaca te se na svakom od njih sintetizira novi lanac DNA. Okosnicu lanaca DNA čine ostaci šećernog fosfata.

Slijed nukleotida u molekuli DNA određuje njezinu specifičnost, kao i specifičnost tjelesnih proteina koji su kodirani tim slijedom. Ove sekvence su individualne za svaku vrstu organizma i za pojedinačne jedinke.

Primjer: dan je niz nukleotida DNA: CGA – TTA – CAA.

Na messenger RNA (i-RNA) sintetizirat će se lanac HCU - AAU - GUU, što rezultira lancem aminokiselina: alanin - asparagin - valin.

Kada se nukleotidi u jednom od tripleta zamijene ili preurede, ovaj triplet će kodirati drugu aminokiselinu, pa će se stoga protein kodiran ovim genom promijeniti. (Upotrijebite svoj školski udžbenik i pokušajte to provjeriti.) Promjene u sastavu nukleotida ili njihovom slijedu nazivaju se mutacija.

Ribonukleinska kiselina (RNA)– linearni polimer koji se sastoji od jednog lanca nukleotida. U RNK je nukleotid timin zamijenjen uracilom (U). Svaki RNA nukleotid sadrži šećer s pet ugljika - ribozu, jednu od četiri dušične baze i ostatak fosforne kiseline.

Vrste RNA. Matrica, ili informativni, RNA. Sintetizira se u jezgri uz sudjelovanje enzima RNA polimeraze. Komplementaran regiji DNK u kojoj se odvija sinteza. Njegova funkcija je uklanjanje informacija iz DNK i njihov prijenos do mjesta sinteze proteina – do ribosoma. Čini 5% RNA stanice. Ribosomska RNA– sintetizira se u nukleolu i dio je ribosoma. Čini 85% RNA stanice. Prijenosna RNA(više od 40 vrsta). Transportira aminokiseline do mjesta sinteze proteina. Ima oblik lista djeteline i sastoji se od 70-90 nukleotida.

Adenozin trifosforna kiselina - ATP. ATP je nukleotid koji se sastoji od dušične baze - adenina, ugljikohidrata riboze i tri ostatka fosforne kiseline, od kojih dva pohranjuju veliku količinu energije. Kada se eliminira jedan ostatak fosforne kiseline, oslobađa se 40 kJ/mol energije. Usporedite ovu brojku sa slikom koja pokazuje količinu energije koju oslobađa 1 g glukoze ili masti. Sposobnost skladištenja takve količine energije čini ATP njegovim univerzalnim izvorom. Sinteza ATP-a odvija se uglavnom u mitohondrijima.

PRIMJERI ZADATAKA

Dio A

A1. Monomeri DNA i RNA su

1) dušične baze

2) fosfatne skupine

3) aminokiseline

4) nukleotidi

A2. Funkcija glasničke RNA:

1) udvostručenje informacija

2) uklanjanje informacija iz DNK

3) transport aminokiselina do ribosoma

4) pohranjivanje informacija

A3. Označite drugi lanac DNA komplementaran prvom: ATT – HCC – TSH

1) UAA – TGG – AAC

2) TAA – CGG – AAC

3) UCC – GCC – ACG

4) TAA – UGG – UUC

A4. Hipotezu da je DNK genetski materijal stanice potvrđuje:

1) broj nukleotida u molekuli

2) DNK individualnost

3) omjer dušičnih baza (A = T, G = C)

4) omjer DNA u spolnim stanicama i somatskim stanicama (1:2)

A5. Molekula DNK je sposobna prenositi informacije zahvaljujući:

1) nukleotidne sekvence

2) broj nukleotida

3) sposobnost samoudvostručavanja

4) spiralizacija molekule

A6. U kojem slučaju je točno naznačen sastav jednog od nukleotida RNA?

1) timin – riboza – fosfat

2) uracil – deoksiriboza – fosfat

3) uracil - riboza - fosfat

4) adenin – deoksiriboza – fosfat

Dio B

U 1. Odaberite značajke molekule DNA

1) Jednolančana molekula

2) Nukleotidi – ATUC

3) Nukleotidi – ATGC

4) Ugljikohidrati – riboza

5) Ugljikohidrati – deoksiriboza

6) Sposobnost replikacije

U 2. Odaberite funkcije karakteristične za molekule RNA eukariotskih stanica

1) distribucija nasljednih informacija

2) prijenos nasljednih informacija na mjesto sinteze proteina

3) transport aminokiselina do mjesta sinteze proteina

4) inicijacija replikacije DNA

5) formiranje strukture ribosoma

6) pohranjivanje nasljednih informacija

Dio S

C1. Utvrđivanje strukture DNK omogućilo nam je rješavanje niza problema. Što mislite koji su to problemi bili i kako su riješeni kao rezultat ovog otkrića?

C2. Usporedite nukleinske kiseline po sastavu i svojstvima.

2.4. Građa pro- i eukariotskih stanica. Odnos između strukture i funkcija dijelova i organela stanice temelj je njezine cjelovitosti

Osnovni pojmovi i pojmovi koji se provjeravaju u ispitnom radu: Golgijev aparat, vakuola, stanična membrana, stanična teorija, leukoplasti, mitohondriji, stanične organele, plastidi, prokarioti, ribosomi, kloroplasti, kromoplasti, kromosomi, eukarioti, jezgra.

Svaka stanica je sustav. To znači da su sve njegove komponente međusobno povezane, međuovisne i međusobno djeluju. To također znači da poremećaj jednog od elemenata određenog sustava dovodi do promjena i poremećaja u funkcioniranju cijelog sustava. Zbir stanica tvori tkiva, različita tkiva tvore organe, a organi, koji međusobno djeluju i obavljaju zajedničku funkciju, tvore organske sustave. Ovaj se lanac može nastaviti dalje, a možete to učiniti sami. Glavno je razumjeti da svaki sustav ima određenu strukturu, razinu složenosti i temelji se na interakciji elemenata koji ga čine. Dolje se nalaze referentne tablice koje uspoređuju strukturu i funkcije prokariotskih i eukariotskih stanica, te također razumiju njihovu strukturu i funkcije. Pažljivo analizirajte ove tablice, jer ispitni radovi često postavljaju pitanja koja zahtijevaju poznavanje ovog gradiva.

2.4.1. Značajke strukture eukariotskih i prokariotskih stanica. Usporedni podaci

Usporedna svojstva eukariotske i prokariotske stanice.

Građa eukariotskih stanica.

Funkcije eukariotskih stanica . Stanice jednostaničnih organizama obavljaju sve funkcije karakteristične za žive organizme - metabolizam, rast, razvoj, razmnožavanje; sposoban za prilagodbu.

Stanice višestaničnih organizama razlikuju se po građi, ovisno o funkcijama koje obavljaju. Epitelno, mišićno, živčano i vezivno tkivo formirano je od specijaliziranih stanica.

PRIMJERI ZADATAKA

Dio A

A1. Prokariotski organizmi uključuju

1) bacil

4) Volvox

A2. Stanična membrana obavlja funkciju

1) sinteza proteina

2) prijenos nasljedne informacije

3) fotosinteza

4) fagocitoza i pinocitoza

A3. Označite mjesto u kojem se struktura imenovane stanice poklapa s njezinom funkcijom

1) neuron - kratica

2) leukocita – provođenje impulsa

3) eritrocit – transport plinova

4) osteocit – fagocitoza

A4. Stanična energija se proizvodi u

1) ribosomi

2) mitohondrije

4) Golgijev aparat

A5. Eliminirajte nepotreban koncept s predloženog popisa

1) lamblia

2) plazmodij

3) trepavicama

4) klamidomonas

A6. Eliminirajte nepotreban koncept s predloženog popisa

1) ribosomi

2) mitohondrije

3) kloroplasti

4) škrobna zrna

A7. Funkciju obavljaju stanični kromosomi

1) biosinteza proteina

2) pohranjivanje nasljednih informacija

3) stvaranje lizosoma

4) regulacija metabolizma

Dio B

U 1. Odaberite funkcije kloroplasta s ponuđenog popisa

1) stvaranje lizosoma

2) sinteza glukoze

4) Sinteza ATP-a

3) Sinteza RNK

5) oslobađanje kisika

6) stanično disanje

U 2. Odaberite strukturne značajke mitohondrija

1) okružen dvostrukom membranom

3) postoje kriste

4) vanjska membrana je presavijena

5) okružen jednom membranom

6) unutarnja membrana je bogata enzimima

VZ. Poveži organele s njihovom funkcijom

U 4. Ispunite tablicu, označavajući sa “+” ili “-” prisutnost navedenih struktura u pro- i eukariotskim stanicama

Dio S

C1. Dokažite da je stanica cjeloviti biološki otvoreni sustav.

2.5. Metabolizam: energetski i plastični metabolizam, njihov odnos. Enzimi, njihova kemijska priroda, uloga u metabolizmu. Faze energetskog metabolizma. Fermentacija i disanje. Fotosinteza, njen značaj, kozmička uloga. Faze fotosinteze. Reakcije svjetlosti i tame fotosinteze, njihov odnos. Kemosinteza. Uloga kemosintetskih bakterija na Zemlji

Pojmovi koji se ispituju u ispitnom listu: autotrofni organizmi, anabolizam, anaerobna glikoliza, asimilacija, aerobna glikoliza, biološka oksidacija, fermentacija, disimilacija, biosinteza, heterotrofni organizmi, disanje, katabolizam, stadij kisika, metabolizam, plastični metabolizam, pripremni stadij, svijetla faza fotosinteze, tamna faza fotosinteze, fotoliza vode, fotosinteza, energetski metabolizam.

2.5.1. Energetski i plastični metabolizam, njihov odnos

Metabolizam (metabolizam) je skup međusobno povezanih procesa sinteze i razgradnje kemikalija koji se odvijaju u tijelu. Biolozi ga dijele na plastiku ( anabolizam) i energetski metabolizam ( katabolizam), koji su međusobno povezani. Svi sintetski procesi zahtijevaju tvari i energiju dobivene procesima fisije. Procese razgradnje kataliziraju enzimi sintetizirani tijekom plastičnog metabolizma, koristeći proizvode i energiju energetskog metabolizma.

Za pojedine procese koji se odvijaju u organizmima koriste se sljedeći pojmovi:

Anabolizam (asimilacija) – sinteza složenijih monomera iz jednostavnijih uz apsorpciju i akumulaciju energije u obliku kemijskih veza u sintetiziranim tvarima.

Katabolizam (disimilacija) - razgradnja složenijih monomera na jednostavnije uz oslobađanje energije i njezino skladištenje u obliku visokoenergetskih veza ATP-a.

Živa bića za svoj život koriste svjetlo i kemijsku energiju. Zelene biljke – autotrofi - sintetiziraju organske spojeve tijekom fotosinteze koristeći energiju sunčeve svjetlosti. Njihov izvor ugljika je ugljični dioksid. Mnogi autotrofni prokarioti dobivaju energiju u procesu kemosinteza– oksidacija anorganskih spojeva. Za njih izvor energije mogu biti spojevi sumpora, dušika i ugljika. Heterotrofi Koriste organske izvore ugljika, tj. hrane se gotovim organskim tvarima. Među biljkama mogu biti one koje se hrane mješovito ( miksotrofni) - rosika, venerina muholovka ili čak heterotrofno - raflezija. Među predstavnicima jednostaničnih životinja, zelena euglena se smatra miksotrofima.

Enzimi, njihova kemijska priroda, uloga u metabolizmu. Enzimi su uvijek specifični proteini – katalizatori. Pojam "specifičan" znači da objekt u odnosu na koji se ovaj pojam koristi ima jedinstvene značajke, svojstva i karakteristike. Svaki enzim ima takve karakteristike jer u pravilu katalizira određenu vrstu reakcije. Niti jedna biokemijska reakcija u tijelu ne odvija se bez sudjelovanja enzima. Specifičnost molekule enzima objašnjava se njegovom strukturom i svojstvima. Molekula enzima ima aktivno središte čija prostorna konfiguracija odgovara prostornoj konfiguraciji tvari s kojima enzim stupa u interakciju. Prepoznavši svoj supstrat, enzim stupa u interakciju s njim i ubrzava njegovu transformaciju.

Enzimi kataliziraju sve biokemijske reakcije. Bez njihovog sudjelovanja, brzina ovih reakcija smanjila bi se stotinama tisuća puta. Primjeri uključuju reakcije poput sudjelovanja RNA polimeraze u sintezi mRNA na DNA, učinak ureaze na ureu, ulogu ATP sintetaze u sintezi ATP-a i druge. Imajte na umu da mnogi enzimi imaju imena koja završavaju na "aza".

Aktivnost enzima ovisi o temperaturi, kiselosti okoliša i količini supstrata s kojim stupa u interakciju. Kako temperatura raste, aktivnost enzima se povećava. Međutim, to se događa do određenih granica, jer na dovoljno visokim temperaturama protein denaturira. Okolina u kojoj enzimi mogu djelovati različita je za svaku skupinu. Postoje enzimi koji su aktivni u kiseloj ili blago kiseloj sredini ili u alkalnoj ili slabo alkalnoj sredini. U kiseloj sredini enzimi želučanog soka su aktivni kod sisavaca. U blago alkalnoj sredini, enzimi crijevnog soka su aktivni. Probavni enzim gušterače aktivan je u alkalnoj sredini. Većina enzima aktivna je u neutralnom okruženju.

2.5.2. Energetski metabolizam u stanici (disimilacija)

Razmjena energije je skup kemijskih reakcija postupne razgradnje organskih spojeva, popraćen oslobađanjem energije, od koje se dio troši na sintezu ATP-a. Procesi razgradnje organskih spojeva u aerobni organizmi odvijaju se u tri faze, od kojih je svaka popraćena nekoliko enzimskih reakcija.

Prva razina - pripremni . U gastrointestinalnom traktu višestaničnih organizama provode ga probavni enzimi. U jednostaničnih organizama – enzimima lizosoma. U prvoj fazi dolazi do razgradnje proteina na aminokiseline, masti na glicerol i masne kiseline, polisaharide na monosaharide, nukleinske kiseline na nukleotide. Taj se proces naziva probava.

Druga faza - bez kisika (glikoliza ). Njegovo biološko značenje leži u početku postupne razgradnje i oksidacije glukoze uz akumulaciju energije u obliku 2 molekule ATP-a. Glikoliza se događa u citoplazmi stanica. Sastoji se od nekoliko uzastopnih reakcija pretvaranja molekule glukoze u dvije molekule pirogrožđane kiseline (piruvat) i dvije molekule ATP, u obliku kojih se pohranjuje dio energije oslobođene tijekom glikolize: C 6 H 12 O 6 + 2ADP + 2P → 2C 3 H 4 O 3 + 2ATP. Ostatak energije se rasipa kao toplina.

U stanicama kvasca i biljaka ( s nedostatkom kisika) piruvat se razlaže na etilni alkohol i ugljikov dioksid. Ovaj proces se zove alkoholno vrenje .

Energija akumulirana tijekom glikolize premala je za organizme koji za svoje disanje koriste kisik. Zato u mišićima životinja, pa tako i čovjeka, pri velikim opterećenjima i nedostatku kisika dolazi do stvaranja mliječne kiseline (C 3 H 6 O 3) koja se nakuplja u obliku laktata. Pojavljuje se bol u mišićima. To se događa brže kod netreniranih nego kod istreniranih osoba.

Treća faza – kisik , koji se sastoji od dva uzastopna procesa - Krebsovog ciklusa, nazvanog po nobelovcu Hansu Krebsu, i oksidativne fosforilacije. Njegovo značenje je da se tijekom disanja kisika piruvat oksidira do konačnih proizvoda - ugljičnog dioksida i vode, a energija oslobođena tijekom oksidacije pohranjuje se u obliku 36 molekula ATP-a. (34 molekule u Krebsovom ciklusu i 2 molekule tijekom oksidativne fosforilacije). Ova energija razgradnje organskih spojeva osigurava reakcije njihove sinteze u plastičnoj izmjeni. Stadij kisika nastao je nakon nakupljanja dovoljne količine molekularnog kisika u atmosferi i pojave aerobnih organizama.

Oksidativne fosforilacije ili stanično disanje javlja se na unutarnjim membranama mitohondrija, u koje su ugrađene molekule nositelji elektrona. Tijekom ove faze oslobađa se većina metaboličke energije. Molekule nosači prenose elektrone do molekulskog kisika. Dio energije se rasipa kao toplina, a dio se troši na stvaranje ATP-a.

Ukupna reakcija energetskog metabolizma:

C 6 H 12 O 6 + 6O 2 → 6CO 2 + 6H 2 O + 38ATP.

PRIMJERI ZADATAKA

A1. Način ishrane životinja mesoždera naziva se

1) autotrofni

2) miksotrofni

3) heterotrofni

4) kemotrofni

A2. Skup metaboličkih reakcija naziva se:

1) anabolizam

2) asimilacija

3) disimilacija

4) metabolizam

A3. U pripremnoj fazi metabolizma energije dolazi do formiranja:

1) 2 molekule ATP-a i glukoze

2) 36 molekula ATP-a i mliječne kiseline

3) aminokiseline, glukoza, masne kiseline

4) octena kiselina i alkohol

A4. Tvari koje kataliziraju biokemijske reakcije u tijelu su:

2) nukleinske kiseline

4) ugljikohidrati

A5. Proces sinteze ATP-a tijekom oksidativne fosforilacije odvija se u:

1) citoplazma

2) ribosomi

3) mitohondrije

4) Golgijev aparat

A6. ATP energija pohranjena tijekom energetskog metabolizma djelomično se koristi za reakcije:

1) pripremna faza

2) glikoliza

3) stupanj kisika

4) sinteza organskih spojeva

A7. Produkti glikolize su:

1) glukoza i ATP

2) ugljični dioksid i voda

3) pirogrožđana kiselina i ATP

4) bjelančevine, masti, ugljikohidrati

Dio B

U 1. Odaberite događaje koji se događaju tijekom pripremne faze energetskog metabolizma kod ljudi

1) proteini se razgrađuju na aminokiseline

2) glukoza se razgrađuje na ugljikov dioksid i vodu

3) Sintetizirane su 2 molekule ATP-a

4) glikogen se razgrađuje u glukozu

5) nastaje mliječna kiselina

6) lipidi se razgrađuju na glicerol i masne kiseline

U 2. Povežite procese koji se odvijaju tijekom energetskog metabolizma s fazama u kojima se odvijaju

VZ. Odredite redoslijed transformacija komada sirovog krumpira u procesu metabolizma energije u tijelu svinje:

A) Stvaranje piruvata

B) stvaranje glukoze

B) apsorpcija glukoze u krv

D) stvaranje ugljičnog dioksida i vode

E) oksidativna fosforilacija i stvaranje H 2 O

E) Krebsov ciklus i stvaranje CO 2

Dio C

C1. Objasnite razloge umora kod maratonaca na daljinama i kako ga prevladati?

2.5.3. Fotosinteza i kemosinteza

Sva živa bića trebaju hranu i hranjive tvari. Prilikom hranjenja koriste energiju pohranjenu prvenstveno u organskim spojevima - bjelančevinama, mastima, ugljikohidratima. Heterotrofni organizmi, kao što je već spomenuto, koriste hranu biljnog i životinjskog podrijetla koja već sadrži organske spojeve. Biljke stvaraju organsku tvar procesom fotosinteze. Istraživanja fotosinteze započela su 1630. pokusima Nizozemca van Helmonta. Dokazao je da biljke ne dobivaju organsku tvar iz tla, već je same stvaraju. Joseph Priestley 1771. godine dokazao je "ispravljanje" zraka biljkama. Postavljeni ispod staklenog poklopca, apsorbirali su ugljični dioksid koji je oslobodio tinjajući komadić. Istraživanja su nastavljena i sada je utvrđeno da fotosinteza je proces stvaranja organskih spojeva iz ugljičnog dioksida (CO 2 ) i vode pomoću svjetlosne energije, a odvija se u kloroplastima zelenih biljaka i zelenim pigmentima nekih fotosintetskih bakterija.

Kloroplasti i nabori citoplazmatske membrane prokariota sadrže zeleni pigment - klorofil. Molekula klorofila može biti pobuđena sunčevom svjetlošću i donirati svoje elektrone i pomaknuti ih na više energetske razine. Ovaj se proces može usporediti s bacanjem lopte uvis. Kako se lopta diže, ona pohranjuje potencijalnu energiju; padajući, gubi je. Elektroni se ne vraćaju, već ih preuzimaju prijenosnici elektrona (NADP + - nikotinamid difosfat). U ovom slučaju, energija koju su prethodno akumulirali djelomično se troši na stvaranje ATP-a. Nastavljajući usporedbu s bačenom loptom, možemo reći da lopta pri padu zagrijava okolni prostor, a dio energije padajućih elektrona pohranjuje se u obliku ATP-a. Proces fotosinteze dijeli se na reakcije uzrokovane svjetlošću i reakcije povezane s fiksacijom ugljika. Zovu se svjetlo I mračno fazama.

"Svjetla faza"- Ovo je faza u kojoj se svjetlosna energija koju apsorbira klorofil pretvara u elektrokemijsku energiju u transportnom lancu elektrona. Provodi se na svjetlu, u gran membranama uz sudjelovanje proteina transportera i ATP sintetaze.

Reakcije uzrokovane svjetlom odvijaju se na fotosintetskim membranama grana kloroplasta:

1) pobuđivanje elektrona klorofila svjetlosnim kvantima i njihov prijelaz na višu energetsku razinu;

2) redukcija akceptora elektrona – NADP + na NADP H

2H + + 4e - + NADP + → NADP H;

3) fotoliza vode, koji se javlja uz sudjelovanje svjetlosnih kvanta: 2H 2 O → 4H + + 4e - + O 2.

Ovaj proces se odvija unutra tilakoidi– nabori unutarnje membrane kloroplasta. Tilakoidi tvore granu – hrpe membrana.

Budući da ispitni radovi ne pitaju o mehanizmima fotosinteze, već o rezultatima tog procesa, prijeći ćemo na njih.

Rezultati svjetlosnih reakcija su: fotoliza vode uz nastajanje slobodnog kisika, sinteza ATP-a, redukcija NADP+ u NADP H. Dakle, svjetlost je potrebna samo za sintezu ATP-a i NADP-H.

"tamna faza"- proces pretvorbe CO 2 u glukozu u stromi (prostor između grana) kloroplasta pomoću energije ATP i NADP H.

Rezultat tamnih reakcija je pretvorba ugljičnog dioksida u glukozu, a zatim u škrob. Osim molekula glukoze, u stromi se stvaraju aminokiseline, nukleotidi i alkoholi.

Ukupna jednadžba za fotosintezu je -

Značenje fotosinteze. U procesu fotosinteze nastaje slobodni kisik koji je neophodan za disanje organizama:

kisik stvara zaštitni ozonski zaslon koji štiti organizme od štetnog djelovanja ultraljubičastog zračenja;

fotosinteza osigurava proizvodnju sirovih organskih tvari, a time i hrane za sva živa bića;

fotosinteza pomaže smanjiti koncentraciju ugljičnog dioksida u atmosferi.

Kemosinteza – nastajanje organskih spojeva iz anorganskih zahvaljujući energiji redoks reakcija spojeva dušika, željeza i sumpora. Postoji nekoliko vrsta kemosintetskih reakcija:

1) oksidacija amonijaka u nitratnu i dušičnu kiselinu pomoću nitrifikacijskih bakterija:

NH3 → HNQ 2 → HNO3 + Q;

2) pretvorba feri željeza u fero željezo pomoću željeznih bakterija:

Fe 2+ → Fe 3+ + Q;

3) oksidacija sumporovodika u sumpor ili sumpornu kiselinu pomoću sumpornih bakterija

H 2 S + O 2 = 2H 2 O + 2S + Q,

H2S + O2 = 2H2SO4 + Q.

Oslobođena energija koristi se za sintezu organskih tvari.

Uloga kemosinteze. Bakterije su kemosintetici, razaraju stijene, pročišćavaju otpadne vode i sudjeluju u stvaranju minerala.

PRIMJERI ZADATAKA

A1. Fotosinteza je proces koji se odvija u zelenim biljkama. Povezano je sa:

1) razgradnja organskih tvari u anorganske

2) stvaranje organskih tvari iz anorganskih

3) kemijska pretvorba glukoze u škrob

4) stvaranje celuloze

A2. Polazni materijal za fotosintezu je

1) proteini i ugljikohidrati

2) ugljični dioksid i voda

3) kisik i ATP

4) glukoza i kisik

A3. Nastaje svjetlosna faza fotosinteze

1) u grani kloroplasta

2) u leukoplastima

3) u stromi kloroplasta

4) u mitohondrijima

A4. Energija pobuđenih elektrona u svjetlosnom stupnju koristi se za:

1) Sinteza ATP-a

2) sinteza glukoze

3) sinteza proteina

4) razgradnja ugljikohidrata

A5. Kao rezultat fotosinteze, kloroplasti proizvode:

1) ugljični dioksid i kisik

2) glukoza, ATP i kisik

3) bjelančevine, masti, ugljikohidrati

4) ugljikov dioksid, ATP i voda

A6. Hemotrofni organizmi uključuju

1) uzročnici tuberkuloze

2) bakterije mliječne kiseline

3) sumporne bakterije

Dio B

U 1. Odaberite procese koji se odvijaju u svjetlosnoj fazi fotosinteze

1) fotoliza vode

2) stvaranje glukoze

3) sinteza ATP i NADP H

4) korištenje CO 2

5) stvaranje slobodnog kisika

6) korištenje ATP energije

U 2. Odaberite tvari koje sudjeluju u procesu fotosinteze

1) celuloza

2) glikogen

3) klorofil

4) ugljični dioksid

6) nukleinske kiseline

Dio S

C1. Koji su uvjeti potrebni za početak procesa fotosinteze?

C2. Kako struktura lista osigurava njegove fotosintetske funkcije?

2.6. Biosinteza proteina i nukleinskih kiselina. Matrična priroda reakcija biosinteze. Genetske informacije u stanici. Geni, genetski kod i njegova svojstva

Termini i pojmovi koji se provjeravaju u ispitnom radu: antikodon, biosinteza, gen, genetička informacija, genetski kod, kodon, sinteza šablona, polisom, transkripcija, translacija.

Geni, genetski kod i njegova svojstva. Više od 6 milijardi ljudi već živi na Zemlji. Osim 25-30 milijuna parova jednojajčanih blizanaca, genetski su svi ljudi različiti. To znači da je svaki od njih jedinstven, ima jedinstvene nasljedne karakteristike, karakterne osobine, sposobnosti, temperament i mnoge druge kvalitete. Što određuje takve razlike među ljudima? Naravno, razlike u njihovim genotipovima, tj. skupovima gena određenog organizma. Jedinstven je za svaku osobu, kao što je jedinstven i genotip pojedine životinje ili biljke. Ali genetske karakteristike određene osobe utjelovljene su u proteinima sintetiziranim u njegovom tijelu. Posljedično, struktura proteina jedne osobe razlikuje se, iako vrlo malo, od proteina druge osobe. Zato nastaje problem transplantacije organa, zato se javljaju alergijske reakcije na hranu, ubode insekata, pelud biljaka itd. To ne znači da ljudi nemaju potpuno iste proteine. Proteini koji obavljaju iste funkcije mogu biti isti ili se međusobno neznatno razlikuju za jednu ili dvije aminokiseline. Ali ne postoje ljudi na Zemlji (s izuzetkom jednojajčanih blizanaca) koji imaju sve iste proteine.

Informacija o primarnoj strukturi proteina kodirana je kao niz nukleotida u dijelu molekule DNA – genu. Gen je jedinica nasljedne informacije organizma. Svaka molekula DNK sadrži mnogo gena. Ukupnost svih gena organizma čini njegov genotip.

Kodiranje nasljednih informacija događa se pomoću genetskog koda. Kod je sličan dobro poznatoj Morseovoj abecedi, koja kodira informacije s točkama i crticama. Morseov kod je univerzalan za sve radio operatere, a razlike su samo u prijevodu signala na različite jezike. Genetski kod također je univerzalan za sve organizme i razlikuje se samo u izmjeni nukleotida koji tvore gene i kodiraju proteine određenih organizama. Dakle, što je genetski kod? U početku se sastoji od tripleta (tripleta) nukleotida DNA, kombiniranih u različitim sekvencama. Na primjer, AAT, HCA, ACG, THC itd. Svaki triplet nukleotida kodira određenu aminokiselinu koja će biti integrirana u polipeptidni lanac. Na primjer, CGT triplet kodira aminokiselinu alanin, a AAG triplet kodira aminokiselinu fenilalanin. Postoji 20 aminokiselina, a postoje 64 mogućnosti kombiniranja četiri nukleotida u grupe od po tri, pa su četiri nukleotida dovoljna za kodiranje 20 aminokiselina. Zbog toga jedna aminokiselina može biti kodirana s nekoliko tripleta. Neki tripleti uopće ne kodiraju aminokiseline, ali pokreću ili zaustavljaju biosintezu proteina. Zapravo kod se smatra slijed nukleotida u molekuli mRNA, jer uklanja informaciju iz DNK (proces transkripcije) i prevodi je u niz aminokiselina u molekulama sintetiziranih proteina (proces translacije). U sastav RNA ulaze i ACGU nukleotidi. Trostruki nukleotidi mRNA nazivaju se kodoni . Već navedeni primjeri DNA tripleta na i-RNA izgledat će ovako - CGT triplet na i-RNA postat će GCA triplet, a DNA triplet - AAG - UUC triplet. Kodoni mRNA odražavaju genetski kod u zapisu. Dakle, genetski kod je triplet, univerzalan za sve organizme na zemlji, degeneriran (svaka aminokiselina je šifrirana s više od jednog kodona). Između gena postoje interpunkcijski znakovi - to su tripleti, koji se nazivaju stop kodoni. Oni signaliziraju završetak sinteze jednog polipeptidnog lanca. Postoje tablice genetskog koda koje morate znati koristiti za dešifriranje mRNA kodona i izgradnju lanaca proteinskih molekula.

Biosinteza proteina- ovo je jedna od vrsta plastične razmjene, tijekom koje se nasljedne informacije kodirane u genima DNK implementiraju u određeni niz aminokiselina u proteinskim molekulama. Genetska informacija preuzeta iz DNA i prevedena u kod molekule mRNA mora se realizirati, odnosno manifestirati u svojstvima pojedinog organizma. Ove karakteristike određuju proteini. Biosinteza proteina odvija se na ribosomima u citoplazmi. Ovo je mjesto gdje glasnička RNA dolazi iz stanične jezgre. Ako se sinteza mRNA na molekuli DNA tzv transkripcija, tada se naziva sinteza proteina na ribosomima emitirati– prijevod jezika genetskog koda na jezik slijeda aminokiselina u proteinskoj molekuli. Aminokiseline se u ribosome dostavljaju prijenosnim RNA. Te RNA imaju oblik lista djeteline. Na kraju molekule nalazi se mjesto za pričvršćivanje aminokiseline, a na vrhu je triplet nukleotida, komplementaran specifičnom tripletu – kodonu na mRNA. Taj se triplet naziva antikodon. Uostalom, on dešifrira mRNA kod. U stanici uvijek ima onoliko tRNA koliko ima kodona koji kodiraju aminokiseline.

Ribosom se kreće duž mRNA, pomičući se za tri nukleotida kada se približi nova aminokiselina, oslobađajući ih za novi antikodon. Aminokiseline dostavljene u ribosome usmjerene su jedna prema drugoj tako da je karboksilna skupina jedne aminokiseline susjedna amino skupini druge aminokiseline. Kao rezultat toga, između njih nastaje peptidna veza. Postupno se stvara polipeptidna molekula.

Sinteza proteina se nastavlja sve dok se na ribosomu ne pojavi jedan od tri stop kodona - UAA, UAG ili UGA.

Nakon toga, polipeptid napušta ribosom i šalje se u citoplazmu. Jedna molekula mRNA sadrži nekoliko ribosoma koji nastaju polisoma. Upravo na polisomima dolazi do istovremene sinteze nekoliko identičan polipeptidnih lanaca.

Svaki stupanj biosinteze je kataliziran odgovarajućim enzimom i opskrbljen ATP energijom.

Biosinteza se odvija u stanicama ogromnom brzinom. U tijelu viših životinja u jednoj minuti nastaje do 60 tisuća peptidnih veza.

Reakcije sinteze šablona. Reakcije matrične sinteze uključuju replikacija DNA, sinteza mRNA na DNA ( transkripcija), i sinteza proteina na mRNA ( emitirati), kao i sinteza RNA ili DNA iz RNA virusa.

replikacija DNK. Struktura molekule DNA, koju su ustanovili J. Watson i F. Crick 1953. godine, ispunjavala je uvjete za molekulu čuvara i prijenosnika nasljednih informacija. Molekula DNK sastoji se od dva komplementarna lanca. Ovi lanci se drže zajedno slabim vodikovim vezama koje enzimi mogu prekinuti.

Molekula je sposobna za samodupliciranje (replikaciju), a na svakoj staroj polovici molekule sintetizira se nova polovica. Osim toga, molekula mRNA može se sintetizirati na molekuli DNA, koja zatim prenosi informacije primljene od DNA do mjesta sinteze proteina. Prijenos informacija i sinteza proteina odvijaju se prema principu matrice, usporedivom s radom tiskarskog stroja u tiskari. Informacije iz DNK kopiraju se mnogo puta. Ako se tijekom kopiranja pojave pogreške, one će se ponoviti u svim sljedećim kopijama. Istina, neke pogreške prilikom kopiranja informacija s molekulom DNK mogu se ispraviti. Ovaj proces otklanjanja greške se zove reparacija. Prva od reakcija u procesu prijenosa informacija je replikacija molekule DNA i sinteza novih lanaca DNA.

Replikacija je proces samodupliciranja molekule DNA, koji se odvija pod kontrolom enzima. Na svakom od DNA lanaca nastalih nakon pucanja vodikovih veza sintetizira se DNA lanac kćer uz sudjelovanje enzima DNA polimeraze. Materijal za sintezu su slobodni nukleotidi prisutni u citoplazmi stanica.

Biološko značenje replikacije leži u točnom prijenosu nasljednih informacija s matične molekule na molekule kćeri, što se inače događa tijekom diobe somatskih stanica.

Transkripcija je proces uklanjanja informacije s molekule DNA koju je na njoj sintetizirala molekula mRNA. Messenger RNA se sastoji od jednog lanca i sintetizira se na DNA u skladu s pravilom komplementarnosti. Kao iu svakoj drugoj biokemijskoj reakciji, u ovoj sintezi sudjeluje enzim. Aktivira početak i kraj sinteze molekule mRNA. Gotova molekula mRNA ulazi u citoplazmu na ribosome, gdje se odvija sinteza polipeptidnih lanaca. Proces prevođenja informacija sadržanih u nukleotidnoj sekvenci mRNA u aminokiselinsku sekvencu polipeptida naziva se emitirati .

PRIMJERI ZADATAKA

Dio A

A1. Koja je izjava netočna?

1) genetski kod je univerzalan

2) genetski kod je degeneriran

3) genetski kod je individualan

4) genetski kod je triplet

A2. Jedan triplet DNK kodira:

1) slijed aminokiselina u proteinu

2) jedan znak organizma

3) jedna aminokiselina

4) nekoliko aminokiselina

A3. "Interpunkcijski znakovi" genetskog koda

1) potaknuti sintezu proteina

2) zaustaviti sintezu proteina

3) kodiraju određene proteine

4) kodiraju skupinu aminokiselina

A4. Ako je kod žabe aminokiselina VALINE kodirana tripletom GUU, tada kod psa ova aminokiselina može biti kodirana tripletima (vidi tablicu):

1) GUA i GUG 3) TsUC i TsUA

2) UUC i UCA 4) UAG i UGA

A5. Sinteza proteina je trenutno završena

1) prepoznavanje kodona antikodonom

2) ulazak mRNA u ribosome

3) pojava "interpunkcijskog znaka" na ribosomu

4) spajanje aminokiseline na t-RNA

A6. Navedite par stanica u kojima jedna osoba sadrži različite genetske informacije?

1) stanice jetre i želuca

2) neuron i leukocit

3) mišićne i koštane stanice

4) stanica jezika i jaje

A7. Funkcija mRNA u procesu biosinteze

1) pohranjivanje nasljednih informacija

2) transport aminokiselina do ribosoma

3) prijenos informacija na ribosome

4) ubrzanje procesa biosinteze

A8. Antikodon tRNA sastoji se od UCG nukleotida. Koji mu je DNA triplet komplementaran?

Dio B

U 1. Poveži karakteristike procesa s njegovim nazivom

Dio C

C1. Navedite redoslijed aminokiselina u proteinskoj molekuli kodiran sljedećim nizom kodona: UUA - AUU - GCU - GGA

C2. Navedite sve faze biosinteze proteina.

2.7. Stanica je genetska jedinica živog bića. Kromosomi, njihova građa (oblik i veličina) i funkcije. Broj kromosoma i njihova konstantnost vrste. Značajke somatskih i zametnih stanica. Životni ciklus stanice: interfaza i mitoza. Mitoza je dioba somatskih stanica. Mejoza. Faze mitoze i mejoze. Razvoj spolnih stanica u biljaka i životinja. Sličnosti i razlike mitoze i mejoze, njihovo značenje. Dioba stanica temelj je rasta, razvoja i razmnožavanja organizama. Uloga mejoze u osiguravanju stalnosti broja kromosoma tijekom generacija

Termini i pojmovi koji se provjeravaju u ispitnom radu: anafaza, gameta, gametogeneza, stanična dioba, životni ciklus stanice, zigota, interfaza, konjugacija, crossing over, mejoza, metafaza, oogeneza, testis, spermij, spora, telofaza, jajnik, struktura i funkcija kromosoma.

Kromosomi – stanične strukture koje pohranjuju i prenose nasljedne informacije. Kromosom se sastoji od DNA i proteina. Kompleks proteina povezanih s oblicima DNA kromatin. Proteini igraju važnu ulogu u pakiranju molekula DNA u jezgri. Struktura kromosoma najbolje se vidi u metafazi mitoze. To je struktura u obliku štapa i sastoji se od dvije sestre kromatid, koju drži centromera u regiji primarno suženje. Diploidna garnitura kromosoma u organizmu naziva se kariotip . Pod mikroskopom se može vidjeti da kromosomi imaju poprečne pruge, koje se u različitim kromosomima izmjenjuju na različite načine. Parovi kromosoma se prepoznaju, uzimajući u obzir raspored svijetlih i tamnih pruga (izmjenični AT i GC parovi). Kromosomi predstavnika različitih vrsta imaju poprečne pruge. Srodne vrste, kao što su ljudi i čimpanze, imaju sličan obrazac izmjeničnih traka u svojim kromosomima.

Svaka vrsta organizma ima stalan broj, oblik i sastav kromosoma. U ljudskom kariotipu postoji 46 kromosoma - 44 autosoma i 2 spolna kromosoma. Muškarci su heterogametni (XY spolni kromosomi), a ženke homogametni (XX spolni kromosomi). Y kromosom se razlikuje od X kromosoma po tome što nema nekih alela. Na primjer, na Y kromosomu ne postoji alel za zgrušavanje krvi. Zbog toga hemofilija obično pogađa samo dječake. Kromosomi istog para nazivaju se homologni. Homologni kromosomi u identičnim lokusima (položajima) nose alelne gene.

Životni ciklus stanice. Interfaza. Mitoza. Životni ciklus stanice- to je razdoblje njezina života od podjele do podjele. Stanice se razmnožavaju udvostručenjem svog sadržaja i zatim dijeljenjem na pola. Dioba stanica je temelj rasta, razvoja i regeneracije tkiva višestaničnog organizma. Stanični ciklus podijeljen u međufaza, popraćeno preciznim kopiranjem i distribucijom genetskog materijala i mitoza– stvarna dioba stanice nakon udvostručenja ostalih staničnih komponenti. Trajanje staničnog ciklusa uvelike varira među vrstama, tkivima i stadijima, od jednog sata (u embriju) do godine dana (u odraslim stanicama jetre).

Interfaza- razdoblje između dvije diobe. U tom razdoblju stanica se priprema za diobu. Količina DNA u kromosomima se udvostručuje. Broj ostalih organela se udvostručuje, sintetiziraju se proteini, a najaktivniji su oni koji tvore diobeno vreteno i dolazi do rasta stanica.

Do kraja interfaze svaki se kromosom sastoji od dvije kromatide, koje će tijekom mitoze postati neovisni kromosomi.

Mitoza je oblik diobe stanične jezgre. Stoga se javlja samo u eukariotskim stanicama. Kao rezultat mitoze, svaka od rezultirajućih jezgri kćeri prima isti skup gena koji je imala roditeljska stanica. U mitozu mogu ući i diploidne i haploidne jezgre. Mitoza proizvodi jezgre iste ploidnosti kao i izvorna. Mitoza se sastoji od nekoliko uzastopnih faza.

Profaza. Udvostručeni centrioli divergiraju prema različitim polovima stanice. Mikrotubule se protežu od njih do centromera kromosoma, tvoreći vreteno. Kromosomi su zadebljani i svaki se kromosom sastoji od dvije kromatide.

Metafaza. U ovoj fazi jasno su vidljivi kromosomi koji se sastoje od dvije kromatide. Nižu se duž ekvatora stanice, tvoreći metafaznu ploču.

Anafaza. Kromatide se kreću prema polovima stanice istom brzinom. Mikrotubule se skraćuju.

Telofaza. Kromatide kćeri približavaju se polovima stanice. Mikrotubule nestaju. Kromosomi despiriraju i ponovno dobivaju svoj končasti oblik. Nastaju jezgrina ovojnica, jezgrica i ribosomi.

Citokineza– proces odvajanja citoplazme. Stanična membrana u središnjem dijelu stanice povučena je prema unutra. Formira se brazda za cijepanje, a kako se ona produbljuje, stanica se račva.

Kao rezultat mitoze, formiraju se dvije nove jezgre s identičnim skupom kromosoma, točno kopirajući genetske informacije majčine jezgre.

U tumorskim stanicama tijek mitoze je poremećen.

PRIMJERI ZADATAKA

Dio A

A1. Kromosomi se sastoje od

1) DNA i protein 3) DNA i RNA

2) RNA i protein 4) DNA i ATP

A2. Koliko kromosoma sadrži stanica ljudske jetre?

1) 46 2) 23 3) 92 4) 66

A3. Koliko lanaca DNK ima udvostručeni kromosom?

1) jedan 2) dva 3) četiri 4) osam

A4. Ako ljudska zigota sadrži 46 kromosoma, koliko kromosoma ima u ljudskom jajetu?

1) 46 2) 23 3) 92 4) 22

A5. Koje je biološko značenje duplikacije kromosoma u interfazi mitoze?

1) Tijekom procesa umnožavanja mijenja se nasljedna informacija

2) Udvostručeni kromosomi su bolje vidljivi

3) Kao rezultat udvostručenja kromosoma, nasljedne informacije novih stanica ostaju nepromijenjene

4) Kao rezultat udvostručenja kromosoma, nove stanice sadrže dvostruko više informacija

A6. U kojoj se fazi mitoze kromatid odvaja do polova stanice? U:

1) profaza 3) anafaza

2) metafaza 4) telofaza

A7. Navedite procese koji se odvijaju u međufazi

1) divergencija kromosoma do polova stanice

2) sinteza proteina, replikacija DNA, rast stanica

3) stvaranje novih jezgri, staničnih organela

4) despiralizacija kromosoma, stvaranje vretena

A8. Mitoza rezultira

1) genetička raznolikost vrsta

2) stvaranje gameta

3) križanje kromosoma

4) klijanje spora mahovine

A9. Koliko kromatida ima svaki kromosom prije nego što se duplicira?

1) 2 2) 4 3) 1 4) 3

A10. Kao rezultat mitoze nastaju

1) zigota u sphagnumu

2) spermija u mušici

3) hrastovi pupoljci

4) suncokretova jaja

Dio B

U 1. Odaberite procese koji se odvijaju u međufazi mitoze

1) sinteza proteina

2) smanjenje količine DNA

3) rast stanica

4) udvostručenje kromosoma

5) divergencija kromosoma

6) nuklearna fisija

U 2. Navedite procese koji se temelje na mitozi

1) mutacije 4) stvaranje spermija

2) rast 5) regeneracija tkiva

3) fragmentacija zigote 6) oplodnja

VZ. Utvrdite točan slijed faza životnog ciklusa stanice

A) anafaza B) telofaza D) metafaza

B) interfaza D) profaza E) citokineza

Dio S

C1. Što je zajedničko procesima regeneracije tkiva, rasta tijela i fragmentacije zigote?

C2. Koje je biološko značenje udvostručenja kromosoma i količine DNA u interfazi?

Mejoza. Mejoza je proces diobe stanične jezgre koji dovodi do prepolovljenja broja kromosoma i stvaranja gameta. Kao rezultat mejoze iz jedne diploidne stanice (2n) nastaju četiri haploidne stanice (n).

Mejoza se sastoji od dvije uzastopne diobe, kojima prethodi jedna replikacija DNA u interfazi.

Glavni događaji profaze prve diobe mejoze su sljedeći:

– homologni kromosomi se sjedinjuju cijelom dužinom ili, kako kažu, konjugiraju. Tijekom konjugacije nastaju parovi kromosoma – bivalenti;

– kao rezultat toga nastaju kompleksi koji se sastoje od dva homologna kromosoma ili četiri kromatide (razmislite čemu ovo služi?);

– na kraju profaze dolazi do križanja (crossover) između homolognih kromosoma: kromosomi međusobno izmjenjuju homologne regije. Crossing over osigurava raznolikost genetskih informacija koje djeca dobivaju od svojih roditelja.

U metafazi I kromosomi poredani duž ekvatora vretena. Centromeri su okrenuti prema polovima.

Anafaza I - niti vretena se skupljaju, homologni kromosomi, koji se sastoje od dvije kromatide, divergiraju do polova stanice, gdje se formiraju haploidni skupovi kromosoma (2 seta po stanici). U ovoj fazi dolazi do kromosomskih rekombinacija, povećavajući stupanj varijabilnosti potomaka.

Telofaza I – stanice sa haploidni set kromosoma i udvostručiti količinu DNK. Nastaje nuklearna ovojnica. Svaka stanica sadrži 2 sestrinske kromatide povezane centromerom.

Drugi dio mejoze sastoji se od profaze II, metafaze II, anafaze II, telofaze II i citokineze.

Biološki značaj mejoze sastoji se u formiranju stanica uključenih u spolno razmnožavanje, u održavanju genetske postojanosti vrsta, kao iu sporulaciji kod viših biljaka. Spore mahovina, paprati i nekih drugih skupina biljaka nastaju mejotičkim putem. Mejoza služi kao osnova za kombinativnu varijabilnost organizama. Poremećaji mejoze kod ljudi mogu dovesti do patologija kao što su Downova bolest, idiotizam itd.

Razvoj zametnih stanica.

Proces nastanka spolnih stanica naziva se gametogeneza. Kod višestaničnih organizama razlikujemo spermatogenezu - nastanak muških spolnih stanica i oogenezu - nastanak ženskih spolnih stanica. Razmotrimo gametogenezu koja se odvija u gonadama životinja - testisima i jajnicima.

Spermatogeneza– proces transformacije diploidnih prekursora spolnih stanica – spermatogonija u spermatozoide.

1. Spermatogonije se dijele na dvije stanice kćeri – spermatocite prvog reda.

2. Spermatociti I. reda dijele se mejozom (1. dioba) na dvije stanice kćeri – spermatocite II.

3. Spermatociti drugog reda započinju drugu mejotičku diobu, uslijed koje nastaju 4 haploidne spermatide.

4. Spermatide nakon diferencijacije prelaze u zrele spermije.

Spermij se sastoji od glave, vrata i repa. Pokretan je i zahvaljujući tome povećava se vjerojatnost njegovog susreta s gametama.

Kod mahovina i paprati spermiji se razvijaju u anteridijama, a kod kritosjemenjača u peludnim cjevčicama.

Oogeneza– formiranje jaja kod ženki. U životinja se javlja u jajnicima. U zoni razmnožavanja nalaze se oogonije – primarne spolne stanice koje se razmnožavaju mitozom.

Iz oogonija nakon prve mejotičke diobe nastaju oocite prvog reda.

Nakon druge mejotičke diobe nastaju oocite drugog reda iz kojih nastaje jedno jaje i tri tjelešca vodilja koja potom umiru. Jaja su nepokretna i imaju sferni oblik. One su veće od ostalih stanica i sadrže zalihe hranjivih tvari za razvoj embrija.

Kod mahovina i paprati jajašca se razvijaju u arhegoniji, a kod cvjetnica u jajnicima koji se nalaze u jajniku cvijeta.

PRIMJERI ZADATAKA

Dio A

A1. Mejoza je proces tzv

1) promjene u broju kromosoma u stanici

2) udvostručenje broja kromosoma u stanici

3) stvaranje gameta

4) konjugacija kromosoma

A2. Osnove promjena u nasljednim informacijama djece

u usporedbi s procesima matične informacije

1) udvostručenje broja kromosoma

2) smanjenje broja kromosoma za pola

3) udvostručenje količine DNA u stanicama

4) konjugacija i crossing over

A3. Prva dioba mejoze završava stvaranjem:

2) stanice s haploidnim skupom kromosoma

3) diploidne stanice

4) stanice različite ploidnosti

A4. Kao rezultat mejoze nastaju:

1) spore paprati

2) stanice zidova anteridija paprati

3) stanice stijenki arhegonija paprati

4) somatske stanice pčelinjih trutova

A5. Metafazu mejoze od metafaze mitoze možemo razlikovati po

1) položaj bivalenata u ekvatorijalnoj ravnini

2) udvostručenje kromosoma i njihovo uvijanje

3) stvaranje haploidnih stanica

4) divergencija kromatida prema polovima

A6. Telofaza druge diobe mejoze može se prepoznati po

1) stvaranje dvije diploidne jezgre

2) divergencija kromosoma na polove stanice

3) stvaranje četiri haploidne jezgre

4) udvostručenje broja kromatida u stanici

A7. Koliko će kromatida biti sadržano u jezgri sperme štakora, ako se zna da jezgre njegovih somatskih stanica sadrže 42 kromosoma

1) 42 2) 21 3) 84 4) 20

A8. Gamete nastale kao rezultat mejoze sadrže

1) kopije kompletnog seta roditeljskih kromosoma

2) kopije pola seta roditeljskih kromosoma

3) kompletan set rekombiniranih roditeljskih kromosoma

4) polovica rekombiniranog skupa roditeljskih kromosoma

Dio B

U 1. Biološki značaj mejoze leži u održavanju konstantnosti broja kromosoma vrste, stvaranju uvjeta za kombinativnu varijabilnost, proizvoljnom odstupanju roditeljskih kromosoma među gametama, očuvanju roditeljskih nasljednih informacija bez promjena, povećanju broja kromosoma u stanici, očuvanju korisnih svojstava. organizma tijekom reprodukcije

U 2. Uspostavite korespondenciju između procesa i događaja koji se događaju tijekom tog procesa

VZ. Uspostavite točan slijed procesa koji se odvijaju u mejozi

A) Položaj bivalenata u ekvatorijalnoj ravnini

B) Stvaranje bivalenata i krosing over

B) Divergencija homolognih kromosoma do polova stanice

D) stvaranje četiriju haploidnih jezgri

D) stvaranje dviju haploidnih jezgri koje sadrže dvije kromatide

Dio C

C1. Mejoza je u osnovi kombinacijske varijacije. Što ovo objašnjava?

C2. Usporedite rezultate mitoze i mejoze