Билеты по биологии за курс 10-11 классов

лат. «вита» — жизнь), «жизненная сила» присутствует всюду. Достаточно лишь

вдохнуть ее, и неживое станет живым.

Микроскоп открыл людям микромир. Наблюдения показывали, что в плотно

закрытой колбе с мясным бульоном или сенным настоем через некоторое время

обнаруживаются микроорганизмы. Но стоило прокипятить мясной бульон в

течение часа и запаять горлышко, как в запаянной колбе ничего не возникало.

Виталисты выдвинули предположение, что длительное кипячение убивает

«жизненную силу», которая не может проникнуть в запаянную колбу.

Споры между сторонниками абиогенеза и биогенеза продолжались и в XIX в.

Даже Ламарк в 1809 г. писал о возможности самозарождения грибков.

Эксперимент Пастера. Французская Академия наук в 1859 г. назначила

специальную премию за попытку осветить по-новому вопрос о самопроизвольном

зарождении. Эту премию в 1862 году получил знаменитый французский ученый

Луи Пастер. Пастер провел эксперимент, соперничавший по простоте со

знаменитым опытом Реди. Он кипятил в колбе различные питательные среды, в

которых могли развиваться микроорганизмы. При длительном кипячении в колбе

погибали не только микроорганизмы, но и их споры. Помня об утверждении

виталистов, что мифическая «жизненная сила» не может проникнуть в запаянную

колбу, Пастер присоединил к ней S-образную трубку со свободным концом.

Споры микроорганизмов оседали на поверхности тонкой изогнутой трубки и не

могли проникнуть в питательную среду. Хорошо прокипяченная питательная

среда оставалась стерильной, в ней не наблюдалось самозарождения

микроорганизмов, хотя доступ воздуха (а с ним и пресловутой «жизненной

силы») был обеспечен. Пастер своими опытами доказал невозможность

самопроизвольного зарождения жизни. Представлениям о «жизненной силе» —

витализму — был нанесен сокрушительный удар.

Абиогенный синтез органических веществ. Эксперимент Пастера

продемонстрировал невозможность самопроизвольного зарождения жизни в

обычных условиях. Вопрос о возникновении жизни на нашей планете долгое

время еще оставался открытым.

В 1924 г. известный биохимик академик А.И. Опарин высказал предположение,

что при мощных электрических разрядах в атмосфере Земли, которая 4-4,5

млрд. лет назад состояла из аммиака, метана, углекислого газа и паров воды,

могли возникнуть простейшие органические соединения, необходимые для

возникновения жизни. Предсказание А.И. Опарина оправдались. В 1955 г.

американский исследователь С.Миллер, пропуская электрические разряды

напряжением до 60000 В через смесь СН4, NH3, H2 и паров H2O под давлением в

несколько паскалей при температуре +80°С, получил простейшие жирные

кислоты, мочевину, уксусную и муравьиную кислоты и несколько аминокислот, в

том числе глицин и аланин. Аминокислоты — это те «кирпичики», из которых

построены молекулы белков. Поэтому экспериментальное доказательство

возможности образования аминокислот и неорганических соединений —

чрезвычайно важное указание на то, что первым шагом на пути возникновения

жизни на Земле был абиогенный (небиологический) синтез органических

веществ.

БИЛЕТ№12

ВОПРОС 1.

Деление клеток. Митоз.

Способность к делению — важнейшее свойство клеток. Без деления невозможно

представить себе увеличение числа одноклеточных существ, развитие сложного

многоклеточного организма из одной оплодотворенной яйцеклетки,

возобновление клеток, тканей и даже органов, утраченных в процессе

жизнедеятельности организма.

Деление клеток осуществляется поэтапно. На каждом этапе деления

происходят определенные процессы. Они приводят к удвоению генетического

материала (синтезу ДНК) и его распределению между дочерними клетками.

Период жизни клетки от одного деления до следующего называется клеточным

циклом.

Подготовка к делению. Эукариотические организмы, состоящие из клеток,

имеющих ядра, начинают подготовку к делению на определенном этапе

клеточного цикла, в интерфазе. Именно в период интерфазы в клетке

происходит процесс биосинтеза белка, удваиваются все важнейшие структуры

клетки. Вдоль исходной хромосомы из имеющихся в клетке химических

соединений синтезируется ее точная копия, удваивается количество ДНК.

Удвоенная хромосома состоит из двух половинок — хроматид. Каждая из

хроматид содержит одну молекулу ДНК.

Интерфаза в клетках растений и животных в среднем продолжается 10-20 ч.

Затем наступает процесс деления клетки — митоз. Во время митоза клетка

проходит ряд последовательных фаз, в результате которых каждая дочерняя

клетка получает такой же набор хромосом, какой был в материнской клетке.

Различают 4 фазы митоза: профаза, метафаза, анафаза и телофаза.

В профазе спирализируются и вследствие этого утолщаются хромосомы,

состоящие из двух сестринских хроматид, удерживаемых вместе центромерой. К

концу профазы ядерная мембрана и ядрышки исчезают и хромосомы

рассредоточиваются по всей клетке. В цитоплазме к концу профазы центриоли

отходят к полюсам и образуют веретено деления.

В метафазе происходит дальнейшая спирализация хромосом. В эту фазу они

наиболее видны. Их центромеры располагаются по экватору. К ним

прикрепляются нити веретена деления.

В анафазе центромеры делятся, сестринские хроматиды отделяются друг от

друга и за счет сокращения нитей веретена отходят к противоположным полюсам

клетки.

В телофазе цитоплазма делится, хромосомы раскручиваются, вновь образуются

ядрышки и ядерные мембраны. В животных клетках цитоплазма

перешнуровывается, в растительных — в центре материнской клетки образуется

перегородка.

Так из одной исходной клетки (материнской) образуются две новые — дочерние,

с диплоидным набором хромосом.

Амитоз, или непрямое деление, встречается у одноклеточных организмов, а

также в некоторых высокоспециализированных, с ослабленной физиологической

активностью клетках тканей растений и животных. Например, амитоз можно

наблюдать в тканях растущего клубня картофеля, эндосперме. Такой тип

деления характерен для клеток печени, роговицы глаза. При амитозе

происходит простая перетяжка ядра на две равные или неравные части, а затем

клетка делится. Компоненты клетки, в том числе и ДНК, распределяются

произвольно. Амитоз в отличие от митоза и мейоза является самым экономичным

способом деления клетки, так как затраты энергии при этом незначительны.

ВОПРОС 2.

Современные взгляды на возникновение жизни ,Гипотеза А.И.Опарина. Наиболее

существенная черта гипотезы А.И.Опарина — постепенное усложнение химической

структуры и морфологического облика предшественников жизни (предбионтов) на

пути к живым организмам.

Большое количество данных говорит о том, что средой возникновения жизни

могли быть прибрежные районы морей и океанов. Здесь, на стыке моря, суши и

воздуха, создавались благоприятные условия для образования сложных

органических соединений. Например, растворы некоторых органических веществ

(Сахаров, спиртов) обладают большой устойчивостью и могут существовать

неограниченно долгое время. В концентрированных растворах белков,

нуклеиновых кислот могут образовываться сгустки подобно водным растворам

желатина. Такие сгустки называют коацерватными каплями, или коацерватами.

Коацерваты способны адсорбировать различные вещества. Из раствора в них

поступают химические соединения, которые преобразуются в результате

реакций, проходящих в коацерватных каплях, и выделяются в окружающую среду.

Коацерваты — это еще не живые существа. Они проявляют лишь внешнее

сходство с такими признаками живых организмов, как рост и обмен веществ с

окружающей средой. Поэтому возникновение коацерватов рассматривают как

стадию развития преджизни.

Коацерваты претерпели очень длительный отбор на устойчивость структуры.

Устойчивость была достигнута вследствие создания ферментов, контролирующих

синтез тех или иных соединений. Наиболее важным этапом в происхождении

жизни было возникновение механизма воспроизведения себе подобных и

наследования свойств предыдущих поколений. Это стало возможным благодаря

образованию сложных комплексов нуклеиновых кислот и белков. Нуклеиновые

кислоты, способные к самовоспроизведению, стали контролировать синтез

белков, определяя в них порядок аминокислот. А белки-ферменты осуществляли

процесс создания новых копий нуклеиновых кислот. Так возникло главное

свойство, характерное для жизни, — способность к воспроизведению подобных

себе молекул.

Живые существа представляют собой так называемые открытые системы, то

есть системы, в которые энергия поступает извне. Без поступления энергии

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26