Докажите что клетка является саморегулирующейся системой

Задания части 2 ЕГЭ по теме «Клеточная теория, мужики, методы»

1. Докажите, что клетка является саморегулирующейся системой.

2. Докажите единство органического мира на Земле. Приведите не менее четырёх доказательств.

1. Все живые организмы состоят из клеток, сходных по строению.
2. Химический состав клеток сходен у представителей всех царств.
3. Генетический код одинаков у всех живых организмов на Земле.
4. Транскрипция, трансляция, гликолиз и другие основные процессы жизнедеятельности клетки происходят одинаково у всех живых организмов.

3. Для изучения митохондриальных ДНК ученому необходимо выделить митохондрии из животных клеток методом центрифугирования. На чем основан этот метод? После каких структур клетки он может получить митохондриальную фракцию? Ответ поясните.

1) метод центрифугирования основан на разделении объектов разной плотности или массы за счет разной скорости оседания объектов (за счет разной скорости вращения центрифуги);
2) митохондриальная фракция может быть получена после осаждения ядер как самых плотных (тяжелых) клеточных структур (плотность митохондрий ниже плотности ядер, но выше плотности всех остальных структур).

4. Найдите три ошибки в приведенном тексте «Клеточная теория». Укажите номера предложений, в которых сделаны ошибки, исправьте их. (1) При изучении тонкого среза пробки под электронным микроскопом Р. Гук впервые ввел термин «клетка». (2) Немецкие ученые М. Шлейден и Т. Шванн сформулировали основные положения клеточной теории. (3) Клетка – это единица развития всех живых организмов. (4) Все клетки имеют сходные химические состав и строение. (5) Соматические клетки млекопитающих образуются в результате мейоза. (6) В настоящее время клетки изучают с помощью химических и физических методов. (7) Органоиды клетки служат элементарной единицей живого организма.

1 – Р. Гук изучал клетку под световым микроскопом.
5 – Соматические клетки млекопитающих образуются в результате митоза. В результате мейоза у млекопитающих образуются гаметы.
7 – Клетки служат элементарной единицей живого организма.

5. Рассмотрите таблицу «Методы биологических исследований». Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный в таблице вопросительным знаком.

6. С помощью какого метода доказали способ репликации ДНК и в чём заключается его суть?

1) Полуконсервативный способ репликации ДНК доказали с помощью методов меченых атомов и ультрацентрифугирования.
2) Суть метода меченых атомов: в эксперименте используются радиоактивные изотопы, местоположение которых можно определить.
3) Суть метода ультрацентрифугирования: клетки разрушаются и помещаются в центрифугу. Компоненты клетки разделаются по плотности (самые тяжелые части собираются на дне пробирки, самые легкие – на поверхности). Метод позволяет избирательно выделять и изучать компоненты клетки.

Суть опыта (это не спрашивали, на ЕГЭ писать не надо, просто для понимания): бактерии долго выращивали в среде с тяжелым изотопом азота N15, так что вся ДНК этих бактерий содержала только N15. Затем бактерии перенесли в среду с N14 и дали поделиться один раз. Затем ДНК этих бактерий подвергли ультрацентрифугированию. Оказалась, что она тяжелее, чем у бактерий, выращенных в среде N14, но легче, чем у бактерий, выращенных в среде N15. (Потому что старая цепь новой ДНК содержала N15, а новая цепь содержала N14).

7. Найдите три ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых они допущены, объясните их. (1) Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик расшифровали структуру молекулы ДНК и генетический код. (2) Теодор Шванн открыл клеточное строение организмов. (3) Рудольф Вирхов создал вакцины против бешенства и сибирской язвы. (4) Матиас Шлейден — один из создателей клеточной теории. (5) К. А. Тимирязев доказал, что при фотосинтезе растения выделяют кислород. (6) Д. Ф. Ивановский открыл вирус табачной мозаики.

2) Клетку открыл Роберт Гук (ИЛИ Теодор Шванн был одним из авторов клеточной теории).
3) Рудольф Вирхов сформулировал положение о размножении клеток.
5) Выделение кислорода растениями обнаружил Джозеф Пристли.

8. Ученому необходимо отделить ядра предварительно разрушенных клеток от остального содержимого методом центрифугирования. На чем основан этот метод? В какой по счету фракции будут отделяться ядра и почему? Ответ поясните.

1) метод центрифугирования основан на разделении объектов, имеющих различную плотность или массу, и поэтому оседающих с различной скоростью (посредством вращения центрифуги с разной скоростью)
2) ядра будут отделяться в первой фракции, так как они являются самыми тяжелыми структурами клетки

Источник

Задание №22 ЕГЭ по биологии

Задание№22 ЕГЭ по биологии представляет из себя качественную биологическую задачу, то есть требует развернутого ответа.

Микориза — симбиотическое обитание грибов на (или в) корнях высших растений.

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Размножая их вегетативным путем, так как при дальнейшем скрещивании из-за перекомбинирования родительских генов сочетания полезных признаков в потомстве могут исчезнуть.

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Вода заливает подземные ходы дождевых червей, вытесняет воздух, червям становится нечем дышать и они выползают на поверхность.

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

1) В бесполом размножении участвует один организм. Новые организмы идентичны родительским. При этом участвуют половые клетки, которые размножаются путем митоза.

Бесполым размножением можно сравнительно быстро увеличить численность организмов, сохраняя их признаки.

2) В половом размножении участвуют половые клетки двух организмов полученные путем мейоза, которые формируют одну клетку с образованием зиготы, с которой начинается развитие

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

1.Чертим прямую, которая будет на нашей схеме хромосомой. Отмечаем ген А и ген В, между которыми частота нарушения сцепления между генами 6%

2.Теперь на черновике прикинем, где располагается ген С. Пусть, после В. Мы расположили ген С через 18 единиц.

Значит, в отрезке АС 18 единиц, а в отрезке АВ – 6. Значит, отрезок ВС = 12. В условии сказано, что между генами В и С частота нарушения сцепления между генами 24%. Значит, мы выбрали неверное расположение гена С.

Учитывая, что между А и С частота меньше, чем между В и С, делаем вывод о том, что расположение гена С между генами А и В тоже неверное.

3.Остается расположить ген С слева от гена А. Пробуем:

Теперь все сходится.

4.Группа сцепления – все гены в хромосоме.

Если гены находятся в одной хромосоме, то они не могут разойтись независимо друг от друга, поэтому наследуются вместе (сцеплено) – это закон сцепления (закон Моргана).

Ответ: рисунок из пункта 3) и определение из пункта 4).

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Источник

Биология. 1. Клетка. Клетка саморегулирующаяся система

Клетка – саморегулирующаяся система. Она имеет четко синхронизированный цикл жизнедеятельности. Известно, что органические соединения реагируют друг с другом медленно, а жизнь не может поддерживаться за счет медленных реакций. Поэтому живая клетка выработала особые ускорители реакций в виде ферментов или энзимов. Производительность их огромна: некоторые ферменты в течение одной минуты способны разложить до 5-ти миллионов молекул субстрата при температуре 0ºС. Ферменты это не универсальные наборы. Каждый из них может произвести только одно направленное действие, в связи с чем и существуют тысячи ферментов. В клетке они включаются в работу синхронно, со строгой последовательностью во времени и пространстве. Регуляцию осуществляет сама клетка.

Клетка – самовоспроизводящаяся система. Благодаря способности к различным видам делений клетки могут повторять себя в длинном ряду поколений и дочерних форм, что делает их с философской точки зрения бессмертными.

Клетка – система, способная к самоопределению. Молодые клетки обычно очень похожи друг на друга. Однако, в ходе развития каждая клетка идет своим путем. Происходит дифференцировка клеток, связанная с тем, что они должны выполнять строго определенные функции в составе многоклеточного организма. Так, в теле человека насчитывается около 250 типов клеток, причем, каждый тип имеет свое назначение.

Клетка – самовосстанавливающаяся система. Наличие молекулярных механизмов репарации молекулы ДНК, а также регенерации различных внутриклеточных органелл позволяют клетке с высокой степенью надежности исправлять различные повреждения. Не вызывает сомнений, что способность к самовосстановлению закладывалась постепенно в ходе эволюции и совершенствовалась в связи с усложнением клеток.

Клетка – энергетически открытая система. Нормальная жизнедеятельность любого организма невозможна без поступления веществ и энергии. Клетка обеспечивает преобразование этих веществ в форму пригодную для использования организмом. Она располагает универсальным механизмом белковое синтеза, продуцируя белки для собственных нужд и экспортируя их другим клеткам. На клеточном уровне обеспечивается не только вещественно-энергетический обмен между организмом и средой, но и происходит использование наследственной информации. Наследственность невозможна без обмена веществ. Все явления жизни взаимообусловлены, а объединяет их клетка.

Клетка – устойчивая система, доказательством служит весь ход эволюции. За последние 500 миллионов лет клетки фактически не изменились.

3.Периодизация клеточного цикла

Пары хроматид прикрепляются своими центромерами к нитям веретена (микротрубочкам) и перемещаются вверх и вниз по веретену до тех пор, пока их центромеры не выстроятся по экватору веретена перпендикулярно его оси. Кинетохор, киназа, микротрубочки, +конец, разваливает кинетохор микротрубочки на димеры двулина и успевает перебираться кинетохор, таща за собой хромосому по микротрубочке, конец микротрубочки расщепляется.

Это очень короткая стадия. Каждая центромера расщепляется на две и нити веретена оттягивают дочерние центромеры к противоположным полюсам. Центромеры тянут за собой отделившиеся одна от другой хроматиды, которые теперь называются хромосомами.

Телофаза

— равноплечие, или метацентрические (с центромерой посередине),

— неравноплечие, или субметацентрические (с центромерой, сдвинутой к одному из концов),

— палочковидные, или акроцентрические (с центромерой, расположенной практически на конце хромосомы),

— точковые — очень небольшие, форму которых трудно определить.

— телоцентрические – место первичной перетяжки трудно различимо

1.Физиологическая — непрерывное обновление структур на клеточном и внутриклеточном (обновление клеточных органелл) уровнях, благодаря чему обеспечивается функционирование органов и тканей.

2.Репаративная — процесс ликвидации структурных повреждений после действия патогенных факторов. В ее основе лежат такие же механизмы, как и при физиологической пролиферации, она отличается лишь большей интенсивностью проявлений. Репаративную пролиферацию, в процессе которой восстанавливается ткань, идентичная погибшей, называют полной, или реституцией. В ряде случаев в результате репаративной пролиферации в зоне повреждения образуется не специфическая для данного органа ткань, а рубец – неполная пролиферация или субституция. При некоторых состояниях организма (гиповитаминозе, истощении и д.р.) течение репаративной пролиферации бывает затяжным, качественно извращенным (сопровождается образованием длительно незаживающих язв, формирование ложного сустава и д.р.), то есть наблюдается патологическая пролиферация.

В последнее десятилетие принято разделять клетки тканей животных по способности к делению на три группы:

К лабильным относятся клетки, которые быстро и легко обновляются в процессе жизнедеятельности организма (клетки крови, эпителия, слизистой ЖКТ, эпидермиса и др.).

К статическимклеткам относят клетки поперечнополосатой мышечной и нервной ткани, клетки которые, как считает большинство исследователей, не делятся.

Изучение физиологии клетки имеет важное значение для понимания онтогенетического уровня организации живого, механизмов саморегуляции клетки, обеспечивающих целостную функцию всего организма.

6. Механизмы ауторепродукции и распр-ия ген-ой материала.

Распределение генетического материала путем эквационного деления (митоза)

Митоз представляет собой эквационное деление, в результате которого из одной клетки образуются две новые клетки, идентичные между собой и сходные с материнской клеткой. Митоз относится к непрямому типу деления и сопровождается формированием веретена деления, обеспечивающему точное распределение хромосом. В ходе митоза, который является очень динамичным процессом, происходят следующие события:

— хромосомы становятся двухроматидными, а сестринские хроматиды, образованные в результате репликации хромосомной ДНК, являются идентичными и соединены в области центромеры до анафазы;

— в области центромеры (с обеих сторон) образуется по кинетохору, которые обеспечивают взаимодействие хромосом с нитями веретена деления;

— микротрубочки веретена деления соединяются с хромосомами по обе стороны центромеры при помощи кинетохоров;

— перемещение максимально конденсированных хромосом в область экватора с образованием метафазой пластинки;

— распределение реплицированного и конденсированного генетического материала путем:

— продольного расщепления центромеры;

— расхождения сестринских хроматид (из каждой двухроматидной хромосомы образуются две однохроматидные хромосомы);

— одновременной и синхронной миграции хроматид к противоположным полюсам клетки.

— процесс распределения генетического материала завершается образованием двух идентичных ядер, за которым следует цитокинез.

1) пресинтетическая (G1). Идет сразу после деления клетки. Синтеза ДНК еще не происходит. Клетка активно растет в размерах, запасает вещества, необходимые для деления: белки (гистоны, структурные белки, ферменты), РНК, молекулы АТФ. Происходит деление митохондрий и хлоропластов (т. е. структур, способных к ауторепродукции). Восстанавливаются черты организации интерфазной клетки после предшествующего деления;

2) синтетическая (S). Происходит удвоение генетического материала путем репликации ДНК. Она происходит полуконсервативным способом, когда двойная спираль молекулы ДНК расходится на две цепи и на каждой из них синтезируется комплементарная цепочка.

В итоге образуются две идентичные двойные спирали ДНК, каждая из которых состоит из одной новой и старой цепи ДНК. Количество наследственного материала удваивается. Кроме этого, продолжается синтез РНК и белков. Также репликации подвергается небольшая часть митохонд-риальной ДНК (основная же ее часть реплицируется в G2 период);

3) постсинтетическая (G2). ДНК уже не синтезируется, но происходит исправление недочетов, допущенных при синтезе ее в S период (репарация). Также накапливаются энергия и питательные вещества, продолжается синтез РНК и белков (преимущественно ядерных).

S и G2 непосредственно связаны с митозом, поэтому их иногда выделяют в отдельный период — препрофазу.

Процесс укорочения и уплотнения хромосом при делении клеток; способствует нормальному расхождению хромосом к полюсам клетки. Тк обусловлена уменьшением шага и увеличением диаметра составляющих хромосомы спирально закрученных нуклеопротеидных нитей — хромонем. Процесс развертывания и раскручивания плотно упакованной молекулы ДНК в хромосоме при переходе клетки от телофазы к интерфазе. Процесс деспирализации является обратным процессу спирализации.

9.Био значение и виды митоза.

Генетическая стабильность. В результате митоза получаются два ядра, содержащие каждое столько же хромосом, сколько их было в родительском ядре. Эти хромосомы происходят от родительских хромосом путем точной репликации ДНК, поэтому гены их содержат совершенно одинаковую наследственную информацию. Дочерние клетки генетически идентичны родительской клетке, так что никаких изменений в генетическую информацию митоз внести не может. Поэтому клеточные популяции (клоны), происходящие от родительских клеток, обладают генетической стабильностью.

Рост. В результате митозов число клеток в организме увеличивается (процесс, известный под названием гиперплазии), что представляет собой один из главных механизмов роста (см. гл. 21).

Бесполое размножение, регенерация и замещение клеток. Многие виды животных и растений размножаются бесполым путем при помощи одного лишь митотического деления клеток. Способы вегетативного размножения описаны более подробно в разд. 20.1.1. Кроме того, митоз обеспечивает регенерацию утраченных частей (например, ног у ракообразных) и замещение клеток, происходящее в той или иной степени у всех многоклеточных организмов.

9.1. Закрытый митоз характеризуется тем, что образование веретена и последующее деление происходит внутри ядра без разрушения его оболочки.

2. Открытый митоз определяется по распаду ядерной оболочки в процессе деления клетки.

3. Полузакрытый митоз. Что такое митоз такого типа можно определить по распаду оболочки исключительно на полюсах миотического веретена, с последующим образованием «окон полярности». Еще одним определяющим признаком типа митоза служит вид симметрии веретена.

Амитоз- является прямым делением клетки. Встречается в некоторых специалиированных клетках или в клетках, где не обязательно сохранение генетической информации из поколения в поколение.

Значение Амитоза для организма не однозначно.

11. Как известно, ткани с высокой скоростью обновления клеток более чувствительные к воздействию различных мутагенов, чем ткани, в которых клетки обновляются медленно. Однако, например, лучевое повреждение может проявляться не сразу и необязательно ослабевает с глубиной, иногда даже гораздо сильнее повреждает глубоколежащие ткани, чем поверхностные. При облучении клеток рентгеновскими или гамма-лучами в жизненном цикле клеток происходят грубые нарушения: митотические хромосомы изменяют форму, возникают их разрывы с последующим неправильным соединением фрагментов, иногда отдельные части хромосом исчезают вовсе. Могут возникнуть аномалии веретена (образоваться не два полюса в клетке, а три), что приведет к неравномерному расхождению хроматид. Иногда повреждение клетки (большие дозы облучения) бывает столь значительным, что все попытки клетки приступить к митозу оказываются безуспешными и деление прекращается.

Источник

22. Применение биологических знаний в практических ситуациях (практико-ориентированное задание)

Примеры ответов: 7 или здесьисейчас или 3514

Общая биология, молекуляная биология, обмен веществ в клетке

Если бы вы прочитали в газете сообщение о том, что профессор Андреев создал лекарство от обычной простуды и был награжден государственной премией, то были бы вы уверены в том, что это достоверный научный факт? Приведите аргументы в пользу своего ответа.

1. Это сообщение не может быть достоверным научным фактом.

2. Обычная простуда может быть вызвана разными факторами или их комбинациями, следовательно лечение простуды может требовать разных, иногда взаимоисключающих или вызывающих разные последствия лекарств.

Докажите, что клетка является открытой саморегулирующейся системой.

1. Клетка является системой, т. к. состоит из множества взаимосвязанных и взаимодействующих частей — органоидов и др. структур.

2. Система является открытой, т. к. в нее поступают из окружающей среды вещества и энергия, в ней осуществляется обмен веществ.

3. В клетке поддерживается относительно постоянный состав благодаря саморегуляции, осуществляемой на генетическом уровне.

Почему соматические мутации не передаются по наследству при половом размножении?

1. В половом размножении участвуют половые клетки, а соматические мутации происходят в соматических клетках (в клетках тела).

2. Соматические клетки не участвуют в половом размножении.

Почему методы полиплоидии и искусственного мутагенеза применяемые в селекции растений, не применимы в селекции животных?

1. сложное строение (наличие систем органов), сложная взаимосвязь с окружающей средой (нервная система, органы чувств);

2. малая плодовитость по сравнению с растениями, длительное половое созревание и др.

Каково значение закона гомологических рядов в наследственной изменчивости Н. И. Вавилова?

1. Закон установил, что мутации, происходящие под воздействием условий окружающей среды, у близкородственных организмов осуществляются сходным образом.

2. Это значит, что зная ряд фенотипических форм, возникших в результате мутационной изменчивости у какого-либо одного из видов организмов, можно предвидеть наличие таких же фенотипических форм мутационной изменчивости и у других близкородственных видов.

Что такое чистые линии и почему с помощью массового искусственного отбора их нельзя получить?

1. линии представляют собой группу особей с гомозиготным генотипом, которые не дают расщепления при скрещивании.

2. При проведении массового отбора учитывается фенотип, без учёта генотипа, т.е. отбирают как гомозиготных, так и гетерозиготных особей.

С какой целью проводят в селекции близкородственное скрещивание. Какие отрицательные последствия оно имеет?

1. При близкородственном скрещивании происходит увеличение гомозиготности. Близкородственное скрещивание (самоопыление у растений) проводят с целью создания чистых линий, для закрепления признака.

2. В гомозиготное состояние могут перейти и вредные рецессивные гены, что приводит к снижению жизнеспособности потомства или к гибели.

В настоящее время нашли широкое применение в птицеводстве гетерозисные бройлерные цыплята. Почему именно их широко используют для решения продовольственных задач? Как их выводят?

1. Бройлерные цыплята отличаются интенсивным ростом, они быстро набирают массу.

2. Бройлерных цыплят получают при скрещивании чистых линий, у гибридов первого поколения проявляется эффект гетерозиса.

Объясните, почему семена мака, моркови высевают на глубину 1—2 см, а семена кукурузы и бобов — на глубину 6—7 см.

1. Глубина заделки семян зависит от размера семени (и от свойств почвы).

На рисунке изображена экологическая пирамида. Рассчитайте, сколько необходимо планктона, чтобы вырос и мог существовать один взрослый белый медведь массой 400 кг? Ответ поясните.

1. В соответствии с правилом экологической пирамиды масса каждого последующего звена меньше массы предыдущего в 10 раз.

2. Для существования медведя в 400 кг необходимо 400*10*10*10=400000 кг планктона.

Какой из постулатов современной клеточной теории доказывает единое происхождение всех царств живой природы? Аргументируйте свой ответ.

1. Все клетки имеют сходное строение, химический состав и общие принципы жизнедеятельности.

В чем заключаются преимущества и недостатки бесполого размножения?

1. Преимущества бесполого размножения: позволяет быстро увеличить численность особей при благоприятных условиях и распространяться, сохраняет генетическую стабильность, что выгодно в постоянных условиях среды.

2. Недостатки бесполого размножения: так как потомство генетически одинаково, при неблагоприятных условиях все особи могут погибнуть, неэффективно происходит процесс естественного отбора.

Объясните, почему при половом размножении появляется более разнообразное потомство, чем при вегетативном.

1. У потомства при половом размножении комбинируются признаки обоих родителей. Причина комбинативной изменчивости — кроссинговер и случайное сочетание гамет при оплодотворении.

2. При вегетативном размножении потомки сходны друг с другом, имеют большое сходство с родительским организмом, из соматических клеток которого они формируются.

Источник