Биологический уровень организации материи. Принципы эволюции, воспроизводства и развития живых систем

г) открытостью.

2. В открытых системах энтропия:

а) возрастает;

б) уменьшается  до нуля;

в) возрастает до некоторой постоянной величины;

г) уменьшается  до некоторой  постоянной величины.

3. Из допускаемых термодинамикой процессов реализуется:

а) обеспечивающий повышение энергии системы;

б) обеспечивающий минимум  рассеяния энергии;

в) характеризующийся максимальным увеличением энтропии.

4. Объектами синергетики являются 

а) равновесные  системы;

б) стационарные системы;

в) неравновесные системы;

г) изолированные  системы.

5.   Какие из приведенных примеров являются системными множествами:

а) смесь железных опилок и серы;

б) химическое соединение сульфид железа;

в) куча песка;

г) колония одноклеточных  организмов;

д) биологические ткани, образованные клетками.

6.  Для процессов самоорганизации характерна  потеря устойчивости и последующий переход к устойчивым диссипативным структурам.

процессов самоорганизации  является потеря устойчивости и последующий  переход к устойчивым диссипативным  структурам.

7. В нелинейных системах фактор, проходя через иерархию подсистем

а) затухает;

б) усиливается;

в) возможны оба варианта.

8. Мерой неупорядоченности в открытых системах  служит

а) тепловая энергия;

б) энтропия;

в) потоки вещества и энергии, протекающие через  систему;

г) полная внутренняя энергия.

9. В отличие от классических представлений синергетическая концепция предполагает, что поведение системы … от начальных условий.

а) зависит;

б) не зависит.

10. Самоорганизация живых систем:

а) продукт эволюции;

б) противодействие  эволюции;

в) источник эволюции.

11. Если параметры системы изменяются с течением времени при ее взаимодействии  с окружающей средой, система является

а) нестационарной;

б) открытой;

в) стационарной;

изолированной.

12. Выберите проявления симметрии и асимметрии:

а) частицы и  античастицы - асимметрия

б) хиральность  органических молекул - асимметрия

в) структура  кристаллов симметрия

г) шаровая форма  спор и пыльцы растений - симметрия

д) форма листа  дерева - симметрия

е) закон сохранения энергии - симметрия 

Тема 7 "Учение о биосфере и ноосфере. Экология. Законы экологии" 

1. Связи особей в популяции, в сообществе между собой и факторами неживой природы изучает наука

 а) этология;                                            б) экология;

в) систематика;                                       г) генетика.

2. Все виды деятельности человека, которые оказывают воздействие на особей, популяции, экосистемы,

относят к факторам

а) абиотическим;                         б) биотическим;

в) антропогенным;                       г) лимитирующим.

3.  Под воздействием антропогенного фактора сокращается площадь природных экосистем, что ведет

а) к изменению  климата;

б) к усилению саморегуляции;

в) к удлинению  цепей питания;

г) к сокращению биоразнообразия.

4. Геологическая оболочка Земли, заселенная живыми организмами, называется

а) биосферой;                                           б) биогеоценозом;

в) органическим миром;                          г) флорой и фауной.

5. Главный носитель и трансформатор энергии в биосфере  -  это

а) Солнце;                               в) тепло земных недр;

б) живое вещество;                г) грозовые разряды.

6. Какие существуют связи между звеньями экосистемы? Пищевые связи

7. Организмы, преобразующие органическое вещество, называются

а) редуцентами;

б) консументами;

в) продуцентами.

8. Толерантность - это

а) тип взаимоотношений организмов с окружающей средой;

б) способность организмов выносить отклонения факторов от оптимальных  значений;

в)  способность  организмов выносить отклонения факторов от нормальных значений;

г) способность  организмов выносить отклонения факторов от угнетающих значений.

9. Действие принципа Ле Шателье иллюстрирует пример:

а) значительное увеличение экономических затрат, по сравнению с изначально необходимыми, при ликвидации последствий перегораживания  пролива Кара-Богаз-Гол;

б) снижение численности  оленей карибу при истреблении волков;

в) увеличение биологической  продуктивности и  биомассы в ответ  на возрастание концентрации углекислого газа в атмосфере.

10. К суперэкотоксикантам относят

а) вредные вещества природного происхождения;

б) все вредные  вещества;

в) вещества, не свойственные природе (ксенобиотики);

г) вещества, включенные в процесс метаболизма.

11.  Постройте схему пищевой цепи, включив в нее организмы: травы, почвенные грибы; растительноядные насекомые; олень; волк; воробей. 

 
 

 

 

 
 

 
 

12.  Относительно небольшое количество звеньев пищевой цепи обусловлено:

а) особенностями круговорота  вещества;

б) участием живого вещества в геохимической миграции;

в)  значительным рассеянием энергии.

13. Экологизация человеческой деятельности - учет возможных последствий воздействия человека на природную среду. 
 
 

   2. Биологический уровень  организации материи.  Принципы эволюции, воспроизводства  и развития живых  систем

     2.1. Биологический уровень  организации материи

     Жизни как природному явлению присуща своя иерархия уровней организации, определенная упорядоченность, соподчиненность этих уровней. Открытие клетки как элемента живых структур и представление о системности, цельности этих структур стали основой последующего построения иерархии живого.

     Концепция структурных уровней живого включает представление об иерархической  соподчиненности структурных уровней, системности и органической целостности  живых организмов. В соответствии с этой концепцией структурные уровни различаются не только сложностью, но и закономерностями функционирования. Вследствие иерархической соподчиненности каждый из уровней организации живой материи должен изучаться с учетом характера ниже и вышестоящего уровней в их функциональном взаимодействии.

     Рассмотрим  отдельные уровни организации живой материи, начав с низшей ступени, на которой смыкаются биология и химия.

     Молекулярно-генетический уровень. Это тот уровень организации  материи, на котором совершается  скачок от атомно-молекулярного уровня неживой материи к макромолекулам живого.

     Белки - органические соединения, входящие в  состав всех живых организмов. Белки  являются биополимерными макромолекулами, так как состоят из большого числа  повторяющихся и сходных по структуре  низкомолекулярных соединений (мономеров). Перестановки и различные сочетания мономеров в длинных полимерных цепях обеспечивают построение множества вариантов молекул белка и придают ему разнообразные свойства. В состав белка входит 20 аминокислот-мономеров.

     Характерным физическим свойством аминокислот, содержащихся в живых системах, является то, что все они способны поворачивать влево плоскость поляризации светового луча. В свою очередь, это означает, что свойством живой материи является ее молекулярная асимметричность, подобная асимметричности левой и правой рук. Опираясь на такую аналогию, это свойство живого назвали молекулярной хиральностъю (от греч. cher - рука).

     Первоначально казалось, что фундаментальную основу жизни составляют именно белковые молекулы. Но с химической точки зрения ни сам белок, ни его составные части не представляют ничего уникального. Дальнейшие исследования, направленные на изучение механизмов воспроизводства и наследственности, позволили выявить то специфическое, что отличает на молекулярном уровне живое от неживого. Наиболее важным было выделение веществ из ядра клетки, обладающих свойствами кислот и названных нуклеиновыми (то есть ядерными) кислотами. Один тип этих кислот получил широко используемое сокращенное название РНК (рибонуклеиновые кислоты), другой - ДНК (дезоксирибонуклеиновые кислоты). Удалось доказать, что ДНК обладает способностью сохранять и передавать наследственную информацию организмов. В 1953 г. была расшифрована структура ДНК. Оказалось, что молекула ДНК состоит из двух мономерных цепей, идущих в противоположных направлениях и закрученных одна вокруг другой наподобие пары электрических проводов. ДНК, находящиеся в клетке, разделены на участки -- хромосомы. Мономеры нуклеиновых кислот несут информацию, по которой строятся аминокислоты и белковые молекулы организма. Участок молекулы ДНК, содержащий информацию об одном из набора белков организма, называют геном. Гены расположены в хромосомах.

     Изучение  строения и функции молекул нуклеиновых  кислот стало возможным лишь при  использовании физических методов  и представлений. Молекулярная биология, изучающая биологические объекты и процессы на молекулярном уровне, - один из наиболее ярких примеров современной тенденции к интеграции научного знания.

     Клеточный уровень. Любой живой организм состоит  из клеток. В простейшем случае - из единственной клетки (бактерии, амебы). Клетка является мельчайшей элементарной живой системой и является первоосновой строения, жизнедеятельности и размножения всех организмов. Клетки всех организмов сходны по строению и составу веществ. Всеми сложными многоступенчатыми процессами в клетке управляет особая структура, как правило, находящаяся в ее ядре и состоящая из длинных цепей молекул нуклеиновых кислот.

     Клетки  обладают разнообразием форм, размеров, функций. Существуют клетки, не содержащие ядра - прокариоты (безъядерные клетки). Исторически они являются предшественниками клеток с развитой структурой, то есть клеток, имеющих ядро - эукариотов.

     «На общедоступном языке мы можем  назвать ядро администратором клетки. Две главные черты роднят его  с администраторами: оно стремится плодить себе подобных и успешно отражает все наши попытки узнать, чем же именно ядро занимается. Только попытавшись обойтись без него, мы узнаем, что оно действительно работает». (Д. Мэйзи. Строение и функции биологических структур.)

     Следует отметить, что к миру живого относятся также и вирусы ~ мельчайшие бесклеточные организмы размером примерно в 50 раз меньше бактерий. Они находятся на границе между живой и неживой материей. Не имея клеточной структуры, они способны ее воспроизводить, внедряясь в среду чужих клеток.

     Тканевый  уровень. Совокупность клеток с одинаковым уровнем организации образует живую  ткань. Из тканей состоят различные  органы живых организмов.

     Организменный уровень. Система совместно функционирующих  органов образует организм. В отличие от предыдущих уровней на организменном уровне проявляется большое разнообразие живых систем. Организменный уровень именуют также онтогенетическим.

     Популяционно-видовой  уровень образован совокупностью  видов и популяций живых систем. Популяция - это совокупность организмов одного вида, обладающих единым генофондом (совокупностью генов). Она является надорганизменной живой системой, так же, как и вид, состоящий обычно из нескольких популяций. На этом уровне реализуется биологический эволюционный процесс.