- •6. Укажите основные черты строения липидов и углеводов. Какова биологическая роль этих соединений в клетках живых организмов?
- •38. В чем принципы эволюционного учения? Опишите процесс происхождения видов. В чем суть работ ч. Дарвина, ж.-б. Ламарка, а.Н. Северцова?
- •37. Опишите сущность понятия адаптации. В чем заключается принцип Ле-Шателье? Дайте понятие гомеостаза. В чем его биологическая роль?
- •15. Каковы структурные аспекты дыхания? Объясните локализацию процесса в клетке. Каковы основные особенности строения митохондрий?
- •24. Опишите механизмы и основные типы газообмена у животных. Приведите примеры.
- •16. Каковы клеточные механизмы трансмембранного переноса? в чем сущность пассивного переноса? Сравните понятия диффузии и осмоса.
- •8. Назовите известные Вам фотосистемы. Покажите основные светозависимые стадии фотосинтеза.
- •9. Укажите светонезависимые стадии фотосинтеза. Опишите основные стадии цикла Кальвина. Какова биологическая роль этого процесса?
- •11. Обоснуйте концепцию хемиосмотического сопряжения.
- •26. Опишите процесс пищеварения у разных групп животных. Укажите биологическую роль, отметьте эволюционное развитие пищеварительной системы.
- •29. Дайте понятие экскреции у млекопитающих. Какие основные этапы можно выделить в этом процессе? Какова биологическая роль этого процесса?
- •43. Дайте определение понятие ресурса. Укажите существующие принципы ресурсопотребления в биосфере и в обществе.
- •42. Вернадский о распределении живого вещества в биосфере. «Сгущения» и «плёнки» жизни в океане.
- •14. Опишите сущность процесса окислительного фосфорилирования. В чем заключается его энергетическая эффективность?
- •44. Дайте понятие стабильных и нестабильных экосистем. Укажите основные причины и пути преодоления экологического кризиса.
- •30. Дайте определение крови. Каковы биологические функции крови? Перечислите основные вещества, входящие в состав крови.
- •39 Назовите основные тезисы теории в.И. Вернадского о единстве живой и неживой природы. Дайте определение и сущность понятия биокосной системы.
- •12. Какова сущность процесса гликолиза? Покажите его основные молекулярные механизмы. Какова локализация процесса в клетке? Укажите энергетическую эффективность и эволюционный аспект процесса.
- •10. Сравните с-4 и сам- фотосинтез. Каковы физиологические и экологические особенности этих процессов?
- •20. Опишите лизосомы, как участников клеточного метаболизма. Какова их биологическая роль в клетке?
- •35. Сравните основные стадии процессов митоза и мейоза. Какова биологическая роль отдельных стадий и процессов в целом?
- •3. Дайте определения и сущность понятий: «начала термодинамики», «качество энергии». В чем заключается понятие энтропии? Что такое «стрела времени» в термодинамических процессах?
- •33. Что такое закономерность образования потока вещества? Опишите критерии: замкнутость, степень замкнутости.
- •15. Каковы структурные аспекты дыхания? Объясните локализацию процесса в клетке. Каковы основные особенности строения митохондрий?
- •19. Опишите комплекс Гольджи, как участника клеточного метаболизма. Какова его биологическая роль в клетке?
- •18. Каково участие эндоплазматической сети во внутриклеточном транспорте и трансформации веществ?
- •22. Опишите механизм транспорта воды и минеральных веществ растениями.
- •27. Опишите процесс пищеварения у млекопитающих. Какие основные стадии можно выделить в этом процессе? Биологическая роль процесса?
- •36. Дайте понятие управляющей связи. Какие основные типы управляющих связей выделяют?
- •25. Какие типы питания у животных Вам известны? Приведите примеры.
- •31. Опишите поток энергии через экологическое сообщество. Дайте определение «сообщества».
- •28. Опишите основные типы экскреции. Каковы биохимический и экологический аспекты этого процесса?
- •21. Дайте понятие транспирации и газообмена у растений. Какова биологическая роль этих процессов?
- •34. Каковы основные молекулярные механизмы сохранения биосистем? Что такое генный код? в чем заключается его универсальность? Укажите основные стадии биосинтеза белков.
- •1. Дайте понятие биологической системы. Что такое объект, предмет, методы, задачи биологии?
- •23. Опишите механизм транспорта органических веществ растениями. Что такое модель Мюнха?
- •2. Опишите уровни иерархии в биологии. В чем заключается принцип эмерджентности свойств и его методологические следствия? Покажите в чем аналогичность и множественность биосистем.
- •4. Дайте сущность понятия диссипативной структуры, понятия открытой системы. Перечислите основные постулаты Теоремы Пригожина. Напишите Ваше мнение по поводу энергетики живого: ”порядок из хаоса”.
- •13. Какова сущность цикла Кребса? Покажите его основные молекулярные механизмы. Какова локализация процесса в клетке? Укажите энергетическую эффективность и эволюционный аспект процесса.
- •7. Опишите основные группы фотосинтетических пигментов. Каковы спектры поглощения этих веществ?
- •17. Какие виды активного трансмембранного переноса Вы знаете? Объясните процессы с точки зрения молекулярного уровня.
- •36. Дайте понятие управляющей связи. Какие основные типы управляющих связей выделяют?
- •Ферментативная (каталитическая). Ферменты являются белками.
- •Типы структурной организации.
14. Опишите сущность процесса окислительного фосфорилирования. В чем заключается его энергетическая эффективность?
Дыхательная цепь – система ОВР. В дыхательной цепи НАД*Н2 вновь окисляется до НАД, а отщепившийся от него водород передается через пять переносчиков к концу цепи, где соединяется с молекулярным кислородом, образуя воду. В некоторых из этих реакций выделяется достаточно энергии для образования АТФ, и такой процесс носит название окислительного фосфорилирования. Чистый выход на одну молекулу глюкозы при полном ее окислении до воды и СО2 составляет 38 молекул АТФ, синтезированного из АДФ и неорганического фосфата. То есть, это, в отличие от гликолиза, экономичный по отношению к глюкозе способ получения энергии.
Основные переносчики электронов в цепи – железо и медь содержащие белки (цитохромы), кофермент Q (убихинон). Соединяясь с белком, убихинон образует убихинон-протеин, который является важной составной частью оксидоредуктаз, при посредстве которых осуществляется перенос атомов водорода и электронов. Кофермент Q принимает водород от флавопротеина и передает его цитохрому b. В цепи находится 5 цитохромов (b1, с1, с, а, а3):
(НАД*Н2 → НАД) → Q → цитохром (b1) → цитохром (с1) → цитохром (с) → цитохром (а) → цитохром (а3) → (О2 → H2O).
Все цитохромы - это белки они содержат гем и переносят электроны. Роль переносящего электроны компонента в цитохромах играет железо тема. Механизм действия данных цитохромов состоит в том, что атом железа с переменной валентностью, который может находиться как в окисленном, так и в восстановленном состоянии в результате переноса электронов Fe3+ + e- → Fe2+; F2+ – e– → F3+.
Каждый водородный атом, поступающий от кофермента Q, распадается на ион водорода и электрон: Н → Н+ + е- . Этот электрон присоединяется к иону железа.
Цитохромы а и а3 образуют комплекс цитохромоксидазу, которая является последним звеном дыхательной цепи. Цитохромоксидаза содержит помимо железа медь с переменной валентностью. При транспортировке e- от цитохрома а к молекулярному О2 происходит процесс: Cu1+ – e– → Cu2+; итоговая реакция, которая происходит на цитохромоксидазе, имеет вид: О2 + 4Н+ + 4е– → 4Н2О.
44. Дайте понятие стабильных и нестабильных экосистем. Укажите основные причины и пути преодоления экологического кризиса.
Любая единица (биооистема), включающая исц совместно (функционирующие припиши (биотическое сообщество) на данном участке взаимодействующая с физической средой таким образом, что поток энергии создает четко определенные биотические структуры в круговорот веществ между живой и неживой частями, нредстаоишотсобой экологическую систему, или экосистему» (Ю. Одум. 1986).
Главным предметом исследования при несистемном подходе и экологии становятся процессы трансформации вещества и энергии между биотой и физической средой, т. е. возникающий биогеохимический круговорот веществ в экосистеме в целом. Это позволяет дать обобщенную интегрированную оценку результатов жизнедеятельности сразу многих отдельных организмов многих видов, так как по биогеохимнчссхим функциям, т. е. по характеру осуществляемых в природе процессов превращения вещества и энергии, организмы более однообразны, чем по своим морфологическим признакам и строению. Например, все высшие растения потребляют одни и те же вещества, все они используют свет и благодаря фотосинтезу, образуют близкие по составу органические вещества и выделяют кислород.
В настоящее время концепция экосистемы — одно из наиболее важных обобщений биологии — играет весьма важную роль в экологии. Во многом этому способствовали два обстоятельства, на которые указывает Г. А. Новиков (1979): во-первых, экология как научная дисциплина созрела для такого рода обобщений и они стали жизненно необходимы, а во-вторых,
Все закономерности саморегуляции ценозов обобщаются в виде принципа стабильности: любая относительно замкнутая биосистема с проходящим через нее потоком энергии в ходе саморегуляции развивается в сторону устойчивого состояния. Этот принцип характерен не только для ценозов -нижнего уровня иерархии, но и для биосферы в целом. Тут важно то, что ценоз стремится к нормальной «энергетической проводимости с помощью механизмов, обобщенно сформулированных в правилах (принципах) экологического дублирования, эквивалентности, подвижного равновесия, продукционной оптимизации и, вероятно, других, еще не открытых исследователями.
Если принцип стабильности справедлив, то парадигма континуума получает еще одно ограничение, а парадигма организма—лишний аргумент своей справедливости. Правда, система может складываться и из ненадежных элементов — правило конструктивной эмерджентности.
Очевидно» возможно сформулировать и обобщающее правило биоце-нотической надежности: надежность ценоза зависит от его энергетической эффективности в данных условиях среды и возможностей структурно-функциональной перестройки в ответ на изменение внешних воздействий (материала для дублирования, межвидового и внутривидового, поддержания продукционной «рентабельности* и т. п.). Совершенно очевидно, что все эти характеристики ценозов сугубо индивидуальны, ио вместе с тем аналогово формируются в сходных условияж среды (принцип эквивалентности). Это дает канву для понимания механизмов функционирования биоценозов, а в случае приложения к одному экологическому биокомпоненту или даже систематической группе, и к сообществу.
Группа американских ученых — Д. X. Медоуз. Д. Л. Ме-доуз, И. Рэндерс, В. Беренс, а также представители «Римского клуба*, используя методы системного анализа, с помощью ЭВМ разработали математическую модель будущего развития биосферы как мировой системы по пяти основным параметрам: население, производство продуктов питания, промышленное производство, загрязнение окружающей среды, невозобновляемые природные ресурсы. Авторы модели пришли к выводу о том, что если темпы народонаселения, экономики, скорости истощения природных ресурсов будут увеличиваться в таких же масштабах, то к 2020 — 2040 гг. человечество окажется на пороге гибели в результате разрушения природной среды. Иными словами, деградация биосферы представляет ныне прямую угрозу нашей цивилизации, поскольку пределы возможных нагрузок уже достигнуты. I Современной экологической наукой доказано, что биога сама способна регулировать и стабилизировать окружающую природную среду. Реагируя на внешние возмущения сильными обратными связями (что аналогично действию принципа Ла Щателье — Брауна в термодинамике), биота возвращает окружающую природную среду к прежнему состоянию. Однако такая реакция биоты возможна лишь до определенного предела. В случае превышения хозяйственной или несушей емкости биосферы, биота, как утверждают В. И. Данилов-Да-нилъян и К,С. Лосев (1996), сама становится «источником загрязнения». Сохраняющаяся естественная часть продолжает
компенсировать возмущение, однако подобной компенсации уже недостаточно для возвращения природной среды в исходное состояние.
Стадия взаимодействия между обществом и природой, на которой до предела обостряются противоречия между экономикой и экологией, а возможности сохранения потенциального гомеостаза, т. е. способности саморегуляции и экосистем в условиях антропогенного воздействия, серьезно подорваны, получила название экологического кризиса.
Проблема рационального природопользования означает возможность управления природными экосистемами. Рациональное использование природных ресурсов имеет целью:
-
обеспечение и дальнейшее улучшение существования человеческого общества;
-
максимальное использование всех необходимых природных ресурсов;
-
предотвращение, снижение и уничтожение возможных вредных последствий производственных процессов человеческой деятельности.
О необходимости управления большими экосистемами и биосферой в целом говорится все чаще. Основными условиями правильного использования природных ресурсов Земли являются:
-
изучение законов природы и ее компонентов в их взаимодействии;
-
определение потенциальных возможностей природной среды;
прогнозирование изменении природы под влиянием хозяйственной деятельности человека.