Билет № 21

1. Разнообразие организации живых систем: клетка, вид, экосистема.

Характеристика уровней организации живой природы.

1. Молекулярный уровень.

С точки зрения элементарного состава нет разницы между объектами живой и неживой природы. В их состав входят одинаковые химические элементы. Однако на

молекулярном уровне впервые проявляется отличие живого от неживого. В объектах живой природы большинство органических молекул характеризуется крупными размерами, неко­торые из них способны сохранять информацию. Также соотношение различных химических элементов в объектах живой природы.

98 % химического состава приходится на четыре элемента - углерод, кислород, водород и азот. А элементарный состав объектов неживой природы представлен кремнием, натрием, алюминием, а также кислородом.

Молекулярный уровень показывает, что в состав всех живых организмов входят молекулы различных химических веществ ­органических и неорганических. С этого уровня начинаются важнейшие процессы жизнедеятельности организма: обмен веществ и превра­щение энергии, передача наследственной информации и т. д. На моле­кулярном уровне изучается химический состав живых организмов.

2. Клеточный уровень.

Из органических веществ, в основе которых лежат органические молекулы, образованы клеточные структуры. Клетка является cтpyктyp­ной и функциональной единицей всего живого на Земле (всех живых организмов). А также является единицей развития всех живых организмов. Клетки - элементы многоклеточных организмов. На клеточном уровне изучается состав, строение и процессы жизнедеятельности клетки.

3. Тканевый уровень.

Клетки, сходные по строению и функциям, образуют ткань. Этот уровень характерен только для многоклеточных животных. На тка­невом уровне изучается строение, функции и многообразие тканей.

4. Органный уровень.

Органы - это структypно-функциональные объединения нескольких типов тканей, которые вместе выполняют ряд жизненно важных функций. Этот уровень также свойственен только многоклеточным организмам. На этом уровне изучаются органы, их строение и функции.

5. Организменный уровень или уровень целостного организма. Организм представляет собой совокупность различных органов, образующих системы органов, выполняющих жизненные функции организма, если организм многоклеточная структура .

У одноклеточных - клетка, представляет собой целостную систему - организм. Любой живой организм способен к самостоятельному существованию. На организменном уровне изучаются процессы, происходящие в организме, а также морфологические и анатомические особенности строения, приспособленность к среде обитания, особенности поведения.

6. Популяционно-видовой уровень.

Организмы, сходные по определенным критериям, образуют вид.

Совокупность организмов одного и того же вида, объединенная общим местом обитания, создает популяцию. На этом уровне действуют законы внутривидовых отношений, а также осуществляются простейшие эволюционные преобразования. На популяционно­-видовом уровне изучаются факторы, влияющие на численность популяции, закономерности энергетических круговоротов, проблемы сохранения вида, динамику генетического состава популяций и др. процессы.

7. Биогеоценотический уровень.

Биогеоценоз (экосистема) - совокупность организмов разных видов и различной сложности организации, обитающих на определенной территории с факторами окружающей среды (абиотическими факторами).

Биоценоз включает в себя автотрофные и гетеротрофные организмы. Все организмы в биогеоценозе объединены друг с другом. трофическими (пищевыми) связями. На этом уровне действуют

законы межвидовых отношений. Взаимоотношения между организмами дополняются воздействием абиотических факторов (климата, почвы, воздуха, воды). На

этом уровне изучаются взаимоотношения организма и среды, взаимоотношения организмов друг с другом, миграции организмов и т. д.

8. Биосферный уровень.

Самый высокий уровень - биосферный. Совокупность всех биогеоценозов, или совокупность всех живых организмов Земли составляют биосферу, охватывающую все явления жизни на планете Земля. Вся совокупность живых организмов - живое вещество биосферы. На этом уровне происходит круговорот веществ и превращение энергий, которые связаны с жизнедеятельностью всех живых организмов, которые обитают на Земле. На этом уровне действуют все законы живой природы .

На биосферном уровне изучаются закономерности круговорота веществ и превращения энергии, изучение экологических проблем, влияние разных факторов среды на живой организм, взаимосвязь всего живого между собой и т. д.

Каждый уровень характеризуется сложностью и характером взаимодействия элементов системы, образующей этот уровень.

2. Взаимосвязь строения и функций органов растений (на примере покрытосеменных). Докажите, что растение – целостный организм. Объясните, будет ли увеличиваться масса клубней картофеля, если все его листья объедены колорадскими жуками.

А. На чем основана целостность растений?

Растения должны получать органические вещества, кислород для окисления этих органических веществ, а также углекислый газ для процесса фотосинтеза. Расти­тельный организм нуждается в распределительных сис­темах, которые могли бы перемещать необходимые веще­ства от одной части растения к другой. Наконец, расте­нию необходимо избавляться от продуктов распада, что­бы они не отравляли организм. Таким образом, для того чтобы успешно функционировать, растение должно пред­ставлять собой единую взаимосвязанную систему, а точ­нее, иерархическую систему, компоненты которой связа­ны между собой для выполнения определенных функций.

Иерархия системы выражается в усложнении ее ком­понентов от уровня к уровню, начиная от клеток и тка­ней до всего организма в целом.

Б. Из каких тканей состоит растение?

Тканью называется группа клеток, сходных по строе­нию, функциям и происхождению. Согласно классифика­ции, в основу которой положено разделение по функцио­нальной принадлежности, все ткани растения делятся на пять групп: образовательные, покровные, проводящие и механические.

Функция образовательных тканей (меристем) - обра­зование новых клеток и тканей растения. Клетки их имеют густозернистую цитоплазму, небольшие размеры, круп­нoe ядро, тонкую оболочку. К этой группе относятся эм­бриональная ткань зародыша, конус нарастания стебля и корня и зона вставочного роста у злаков и камбий.

Функция питающих (основных) тканей - образование и накопление питательных веществ. Эти ткани пред­ставлены в растении наиболее широко. Сюда относятся ассимиляционная паренхима зеленого листа, клетки ко­торой осуществляют процесс фотосинтеза, запасающая ,ткань, встречающаяся в корне, стебле, семенах, плодах, а также аэренхима водных растений, осуществляющая вентиляцию газов между атмосферой и растением.

Функции покровных тканей - защита растения от неблагоприятных факторов внешней среды и регуляция газообмена.

К ним относится эпидермис - первичная покровная ткань, его клетки лежат плотно друг к другу, сверху покрыты кутикулой. К вторичным мертвым покровным тканям относятся пробка и корка. Последняя представ­лена только у древесных растений и может достигать зна­чительной толщины.

Особый вид покровной ткани представляет собой эпиб­лема корня, которая имеет специальные выросты (корне­вые волоски) и осуществляет всасывание воды и мине­ральных веществ.

Функция проводящих тканей - транспорт веществ между отдельными частями растения. К ним относятся ксилема и флоэма.

Механические ткани (древесные и лубяные волокна) придают растению прочность и особенно хорошо разви­ты у древесных видов.

В. Каким образом происходит распределение веществ между отдельными частями растения?

Образование органических веществ в растении проис­ходит неравномерно - в ясные солнечные дни синтез крахмала может в несколько десятков раз превышать потребности зеленого растения, в то время как ночью или зимой биосинтез углеводов прекращается совсем. Поэтому каждое растение накапливает запасы питатель­ных веществ, чтобы обеспечить себя в те периоды, когда фотосинтез невозможен. Перемещение углеводов из лис­тьев, где они образуются, к стеблю и корням (местам хранилищ) осуществляется флоэмой - первой транспор­тной системой. Транспорт воды и минеральных солей от корней вверх происходит по сосудам ксилемы. У некото­рых растений есть еще третья транспортная система, со­держащая латекс - млечный сок, богатый углеводами, белками и жирами, из которых получают ряд ценных продуктов, в частности каучук.

Строение клеток ксилемы и флоэмы, а также принци­пы работы этих распределительных систем сильно раз­личаются. Восходящий ток осуществляется по мертвым клеткам, лишенным цитоплазмы, за счет испарения лис­тьев и корневого давления. Перемещение растворов орга­нических веществ происходит через живые клетки флоэ­мы непосредственно по их цитоплазме, причем возможна транспортировка двух различных веществ одновременно навстречу друг другу. Для успешного функционирования флоэмы необходим определенный уровень обмена веществ составляющих ее клеток: недостаток кислорода, низкие температуры или метаболические яды останавливают нис­ходящий ток. Переход органических веществ между со­единительными клетками происходит через ситовидные пластинки. Как полагают, сам процесс движения осно­ван на циклическом перемещении цитоплазмы в ситовид­ных трубках флоэмы.

3. Отделы нервной системы: центральный и периферический. Какие причины, вызывающие заболевания мозга, вам известны? Как можно предупредить некоторые заболевания мозга? В чем заключается вредное воздействие наркотических веществ и алкоголя на мозг?

Части нервной системы. Как у всех позвоночных, нервная система человека состоит из центральной и периферической частей. К центральной части относятся головной и спинной мозг, к периферической - нервы и нервные узлы.

В центральной нервной системе сосредоточено большое чис­ло нейронов. Их тела вместе с дендритами образуют серое ве­щество мозга. На поверхности головного мозга они образуют кору, а их скопления внутри белого вещества образуют ядра. Тела нейронов периферической нервной системы находятся в особых скоплениях - нервных узлах.

Длинные отростки (аксоны), покрытые оболочками, образуют нерв­ные волокна. В центральной нервной системе они образуют бе­лое вещество, а на периферии входят в состав нервов.

Различают чувствительные, исполнительные и смешанные не­рвы. По чувствительным нервам сигналы идут в центральную нервную систему. Они информируют мозг о состоянии внутрен­ней среды и событиях, происходящих в окружающем мире. Ис­полнительные нервы несут сигналы от мозга к органам, управ­ляя их деятельностью. Смешанные нервы включают как чувст­вительные, так и исполнительные нервные волокна.

Вредное влияние никотина, алкоголя и наркотиков на нервную систему. Нервной системе курение прино­сит большой вред. Под влиянием систематического от­равления никотином происходит ряд нарушений в не­рвной системе ухудшается память, понижается рабо­тоспособность, появляется раздражительность. Упот­ребление спиртных напитков

сопровождается нарушением всех систем организма, в том числе и нервной. Возникают расстройства внимания, памяти, усиливает­ся утомление. Состояние опьянения сопровождается осе· ла6лением сдерживающих влияний, утратой чувства стыдливости и реальной оценки последствий совершаемых поступков, нередко толкает людей (особенно юношеского возраста) на легкомысленные поступки. С по мощью алкоголя преступники вербуют соучастников, используя его как средство искусственного· возбужде­ния и снижения критической нравственной оценки действий, что облегчает совершение преступного деяния. Систематическое употребление алкогольных напитков приводит ко многим тяжелым последствиям. Поражаются центральная нервная система и периферическая, развиваются зрительные и слуховые галлюцина­ции, которые могут закончиться острым помешатель­ством. Алкоголь резко снижает сопротивляемость к раз­личным инфекционным заболеваниям и делает челове­ка психически неполноценным. Наркотические вещества, прежде всего, оказывают действие на печень, сни­жая ее защитную функцию. Подавляются окислительные процессы в тканях, нарушаются функции цент­ральной и периферической нервной, системы. Прием' наркотиков ведет к физическому истощению, слабости, низкой функциональной активности всех физиологичес­ких систем. При длительном употреблении наркотичес­ких веществ, происходит атрофия мозговой ткани и расширение желудочков мозга, не говоря о других сис­темах. Особенно большой урон наносят курение, алкоголь и наркотики детям и молодым людям. Употребление их подчас ради интереса, переходит затем в потреб­ность, в болезни, от которых трудно избавляться.