j Репетитор по биологии для старшеклассников и поступающих в вузы. - Изд. 7-е. Автор Шустанова / Купить книгу, доставка почтой, скачать бесплатно, читать онлайн, низкие цены со скидкой, ISBN 978-5-222-34128-5

Внимание! Ближайшая дата отправки заказов в интернет-магазине -
30 мая 2024.
{{common_error}}
СКИДКИ! При заказе книг на сумму от 1500 руб. – скидка 50% от стоимости доставки в пункты выдачи BoxBerry и CDEK,
при заказе книг на сумму от 3000 руб. — скидка 80% от стоимости доставки в пункты выдачи BoxBerry и CDEK.

Репетитор по биологии для старшеклассников и поступающих в вузы. - Изд. 7-е. (Шустанова)Купить книгу, доставка почтой, скачать бесплатно, читать онлайн, низкие цены со скидкой, ISBN 978-5-222-34128-5

Репетитор по биологии для старшеклассников и поступающих в вузы. - Изд. 7-е
Название книги Репетитор по биологии для старшеклассников и поступающих в вузы. - Изд. 7-е
Автор Шустанова
Год публикации 2021
Издательство Феникс
Раздел каталога Учебники и учебные пособия по гуманитарным, естественно- научным, общественным дисциплинам (ID = 144)
Серия книги Государственный экзамен
ISBN 978-5-222-34128-5
EAN13 9785222341285
Артикул 978-5-222-34128-5
Количество страниц 541
Тип переплета цел.
Формат 84*108/32
Вес, г 401

Посмотрите, пожалуйста, возможно, уже вышло следующее издание этой книги и оно здесь представлено:

Аннотация к книге "Репетитор по биологии для старшеклассников и поступающих в вузы. - Изд. 7-е"
автор Шустанова

В настоящем пособии изложены теоретические основы современной биологии и различные варианты тестовых заданий ЕГЭ по биологии с последними методическими указаниями и правильными ответами. Репетитор составлен на базе государственного образовательного стандарта по биологии и программе для поступающих в вузы. В теоретической части достаточно подробно рассматриваются вопросы биологии в соответствии с уровнями организации живой природы от клеточно-молекулярного до биосферного. Материал систематизирован, иллюстрирован наглядными схемами, таблицами, рисунками, изложен просто и доступно, что дает возможность полноценно изучить курс биологии самостоятельно. Книга предназначена для быстрой и качественной подготовки учащихся общеобразовательных учреждений к ЕГЭ и ОГЭ для поступления на биологические, медицинские, педагогические, психологические, сельскохозяйственные, ветеринарно-санитарные, физкультурные, спортивные специальности, профили и направления обучения. Будет полезна абитуриентам вузов, у

Читать онлайн выдержки из книги "Репетитор по биологии для старшеклассников и поступающих в вузы. - Изд. 7-е"
(Автор Шустанова)

К сожалению, посмотреть онлайн и прочитать отрывки из этого издания на нашем сайте сейчас невозможно, а также недоступно скачивание и распечка PDF-файл.

До книги"Репетитор по биологии для старшеклассников и поступающих в вузы. - Изд. 7-е"
Вы также смотрели...

Другие книги раздела "Учебники и учебные пособия по гуманитарным, естественно- научным, общественным дисциплинам"

Читать онлайн выдержки из книги "Репетитор по биологии для старшеклассников и поступающих в вузы. - Изд. 7-е" (Автор Шустанова)

Государственный экзамен
Т. А. ШУСТАНОВА
РЕПЕТИТОР ПО БИОЛОГИИ ДЛЯ СТАРШЕКЛАССНИКОВ И ПОСТУПАЮЩИХ В ВУЗЫ
Подготовка к ЕГЭ и ОГЭ
Теоретический курс
Тестовые задания
Эталоны ответов
Издание седьмое
РОСТОВ-НА-ДОНУ
Ф ЕНИКС
2021
УДК 373.167.1:57
ББК 28.0я72
КТК 445
Ш97
Под редакцией доктора биологических наук, профессора Бурикова А.А.
Шустанова Т.А.
Ш97 Репетитор по биологии для старшеклассников и поступающих в вузы / Т. А. Шустанова. — Изд. 7-е. — Ростов н/Д : Феникс, 2021. — 541 с. : ил. — (Государственный экзамен).
ISBN 978-5-222-34128-5
УДК 373.167.1:57
ББК 28.0я72
ISBN 978-5-222-34128-5
Шустанова Т. А., 2017
Оформление: ООО «Феникс», 2018
ПРЕДИСЛОВИЕ
«Репетитор» по биологии предназначен для самоподготовки абитуриентов и выпускников старших классов школ, а также может служить пособием для преподавателей биологии и методистов.
Книга содержит два раздела: «Теоретические основы современной биологии» и «Материалы для самостоятельной работы по подготовке к ЕГЭ». В содержание первого раздела репетитора включены главы, посвященные характеристике разных уровней организации живой природы: «Биология — наука о живой природе», «Клетка как биологическая система», «Организм как биологическая система», «Многообразие организмов», «Организм человека и его здоровье», «Надорганизменные системы. Эволюция органического мира», «Экосистемы». Материал изложен в доступной, систематизированной форме с включением сравнительных таблиц, схем, рисунков. Глубокая теоретическая подготовка способствует лучшему усвоению знаний и выполнению тестовых заданий. Особое внимание уделено контролю биологических понятий, процессов, явлений, установлению взаимосвязей в системе разноуровневой организации природы. В пособии приведены контрольные вопросы к главам и тестовые задания ко всем разделам биологии. Второй раздел книги включает анализ наиболее трудных заданий ЕГЭ, методические рекомендации, тесты и задания для подготовки учащихся к экзамену в форме ЕГЭ.
Единый государственный экзамен (ЕГЭ) по биологии в школах России является одним из важнейших современных направлений в концепции модернизации российского образования. Предложенная форма экзамена по биологии совмещает функции выявления уровня знаний выпускников и их дифференциации для отбора в вуз, чему служат специальные контрольные измерительные материалы (КИМ), содержащие тестовые задания разной степени сложности. Нетрадиционная форма проведения экзамена, а главное, особенности содержания КИМ для ЕГЭ по биологии требуют специальной подготовки к нему учащихся. «Репетитор» включает характеристику и содержание КИМ для ЕГЭ по биологии в соответствии со спецификацией и кодификатором тем, методические рекомендации, образцы и анализ выполнения тестовых заданий ЕГЭ по биологии,
представляющих наибольшую сложность для учащихся, с приложением разнообразных вариантов тестовых заданий всех типов и верных ответов к ним, для самопроверки знаний. Также в пособие включены образцы экзаменационных вариантов ЕГЭ по биологии с правильными ответами. Некоторые важные выводы и рекомендации позволят избежать общераспространенных ошибок и сдать ЕГЭ на 100 баллов.
Как пользоваться книгой
Содержание «Репетитора» построено в соответствии с требованиями к уровню подготовки выпускников, предусмотренными федеральным компонентом государственного образовательного стандарта основного общего и среднего (полного) общего образования по биологии (приказ Минобразования № 1089 от 05.03.2004). Экзаменационные варианты ЕГЭ также составляются на основе представленного материала.
Во-первых, необходимо повторить учебный материал по всем темам или изучить новый.
Во-вторых, рекомендуется ответить на контрольные вопросы после каждой главы. Для лучшего усвоения теории полезно проводить анализ схем, таблиц, рисунков по каждой теме, самостоятельно составлять схемы-конспекты, словари основных терминов и понятий.
В-третьих, для закрепления полученных знаний и навыков следует выполнять тесты и задания, приведенные в разделе II.
«Репетитор» содержит всю необходимую информацию и может быть полезен для самостоятельной, быстрой и качественной подготовки учащихся к ОГЭ и ЕГЭ по биологии.
Желаем Вам удачи!!!
Раздел I
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОВРЕМЕННОЙ БИОЛОГИИ
Глава 1
БИОЛОГИЯ — НАУКА О ЖИВОЙ ПРИРОДЕ
1.1.БИОЛОГИЯ КАК НАУКА, ЕЕ ДОСТИЖЕНИЯ
И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Биология (от «био»... и «логос») — наука о жизни. Биология изучает проявления жизнедеятельности: строение и функции, среду обитания всех живых организмов — бактерий, грибов, растений и животных, а также их природных сообществ, распространение, происхождение и развитие, связи друг с другом и неживой природой. Термин «биология» предложен в 1802 г. (независимо друг от друга) Ж.Б. Ламарком и Г.Р. Тревиранусом.
Живое на Земле представлено необычайным разнообразием форм, множеством видов живых существ. В настоящее время уже известно около 500 тыс. видов растений, более 1,5 млн видов животных, большое количество видов грибов и прокариот, населяющих нашу планету. Ученые постоянно обнаруживают и описывают новые виды. Раскрытие общих свойств живых организмов и объяснение причин их многообразия, выявление связей между строением и условиями окружающей среды относятся к основным задачам биологии.
Одними из первых в биологии сложились комплексные науки по объектам исследования. Ботаника исследует строение и жизнедеятельность растений, зоология — животных, анатомия и физиология как основа медицины — человека. Позже в пределах зоологии сформировались более узкие дисциплины — протозоология (учение о простейших), энтомология (учение о насекомых), орнитология (учение о птицах) и другие, в ботанике — альгология (учение о водорослях), бриология (учение о мхах), дендрология (учение о древесных растениях) и другие. В самостоятельные науки выделились микробиология (наука о микроорганизмах), микология (наука о грибах), лихенология (наука о лишайниках), виру-
оология (наука о вирусах). Многообразие организмов и распределение их по группам изучает систематика. Исследованием прошлой истории органического мира занимается палеонтология.
Вместе с тем, выделились и развиваются области биологии, изучающие общие свойства живых организмов. Форму и строение организмов исследуют морфологические дисциплины — цитология (учение о клетке), гистология (учение о тканях), анатомия (учение о строении систем органов и организма в целом). Функции живых организмов изучает физиология. Состав и ультраструктуру клеток и тканей, пути превращения органических молекул — биохимия, биофизика, молекулярная биология, закономерности наследственности и изменчивости — генетика, закономерности индивидуального развития — эмбриология (или биология развития), вопросы возникновения и законы исторического развития жизни на Земле — эволюционное учение. Образ жизни популяций организмов и их взаимоотношения с окружающей средой изучает экология и специальные ее разделы — гидробиология, биогеография, биогеоценоло- гия и другие, закономерности поведения животных — этология.
Биология использует различные методы исследования: исторический, описательный, сравнительный, экспериментальный, моделирование. Широко используются инструментальные методы, такие как микроскопия (светооптическая и электронная), электрография, радиолокация, центрифугирование, спектрофотометрия, спектрофлуориметрия, электроэнцефалография и т.д.
В самых разных областях биологии все больше возрастает значение пограничных дисциплин, связывающих биологию с другими науками — физикой, химией, математикой, кибернетикой и т.д. Так возникли биофизика, биохимия, биометрия, бионика. В связи с практическими потребностями человека возникли радиобиология, космическая биология, физиология труда, социобиология.
Значение биологии для человека огромно. Так, практическое применение достижений современной биологии в настоящее время позволяет совершенствовать агро- и зоотехнику, выводить более продуктивные сорта растений и породы животных. Уровень знаний в области биогеографии и экологии определяет возможность и эффективность интродукции и акклиматизации. Развитие в последние годы генной инженерии открывает широкие перспективы для биотехнологии биологически активных и лекарственных веществ. Биохимические исследования позволяют полнее использовать получаемые органические вещества растительного и животного происхождения, а также их лабораторного и промышленного синтеза.
Исключительно важное значение имеет биология как теоретическая основа ведения сельского, лесного и промыслового хозяйства. Познание закономерностей размножения и распространения болезнетворных вирусов и бактерий, а также паразитических организмов необходимо для успешной борьбы с инфекционными и паразитарными заболеваниями человека, животных, растений. На основе изучения взаимоотношений между организмами созданы биологические методы борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур, многие приспособления живых организмов послужили моделями для конструирования эффективных искусственных сооружений и механизмов (бионика).
Прогресс биологии в XXXXI вв. определяет ее возросшую роль среди других наук и для существования человечества. Только на основе биологических исследований возможно управление эволюцией биосферы с целью сохранения и поддержания условий существования и развития человечества. При этом вся хозяйственная деятельность человека должна строиться с учетом принципов организации биосферы.
1.2.ОСНОВНЫЕ УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ ЖИВОЙ ПРИРОДЫ
Живая природа представляет собой целостную сложно организованную, иерархическую систему. Выделяют следующие взаимосвязанные между собой уровни организации живой материи.
1.Молекулярный. Это самый низкий уровень организации живого, представленный отдельными молекулами органических и неорганических веществ, входящих в состав клеток организма. Любая живая система проявляется на уровне функционирования биологических макромолекул: нуклеиновых кислот, белков, полисахаридов, липидов и других органических веществ. С этого уровня начинаются важнейшие процессы жизнедеятельности организма: обмен веществ и превращение энергии, передача наследственной информации и другое.
2.Клеточный. Отдельная клетка — структурно-функциональная единица и единица размножения и развития всех живых организмов, обитающих на Земле.
3.Тканевой. Ткань представляет собой совокупность сходных по строению и происхождению клеток, объединенных выполнением общей функции.
4.Органный. Орган — структурно-функциональное объединение нескольких типов тканей (например, кожа человека как орган включает эпителий и соединительную ткань).
5.Организменный. Многоклеточный организм представляет собой целостную систему органов, специализированных для выполнения различных функций. Это отдельная особь определенного вида, способная к развитию как живая система от момента зарождения до прекращения существования.
6.Популяционно-видовой. Совокупность организмов одного и того же вида, объединенная общим местом обитания, создает популяцию как систему надорганизменного порядка. Вид — совокупность особей, обладающих наследственным сходством морфологических, физиологических и биологических особенностей, свободно скрещивающихся и дающих плодовитое потомство, приспособленных к определенным условиям жизни, занимающих в природе определенный ареал. В этой системе осуществляются простейшие, элементарные эволюционные преобразования.
7.Биогеоценотический. Биогеоценоз — совокупность организмов разных видов и различной организации со всеми факторами среды их обитания.
8.Биосферный. Биосфера — самый высокий уровень организации на нашей планете — совокупность всех биогеоценозов, включающая все явления жизни на Земле. На этом уровне происходит круговорот веществ и превращение энергии, связанные с жизнедеятельностью всех живых организмов, населяющих атмо-, гидро- и литосферу Земли.
1.3.ПРИЗНАКИ И СВОЙСТВА ЖИВОГО
Живые организмы резко отличаются от неживых систем исключительной сложностью и высокой структурной и функциональной упорядоченностью. Эти отличия придают жизни качественно новые свойства. Живое представляет собой особую, высшую ступень развития материи. Составные части организма— клетки, ткани и органы — в сумме еще не представляют собой целостный организм. Лишь соединение их в порядке, исторически сложившемся в процессе эволюции, и взаимодействие образуют целостную систему — организм, которому присущи определенные свойства, отличающие живое от неживой природы. Выделяют следующие признаки и свойства живого.
1.Единство химического состава. В живых организмах 98 % химического состава приходится на четыре биогенных элемента: углерод (С), кислород (О), азот (N) и водород (H). В основном из этих элементов построены сложные органические молекулы — биологические полимеры: нуклеиновые кислоты, белки, полисахариды, жиры в составе клеток всех живых организмов.
2.Обмен веществ и энергии (метаболизм). Все живые организмы способны к обмену веществ с окружающей средой, поглощая из нее необходимые вещества и выделяя продукты жизнедеятельности. Обмен веществ обеспечивает постоянство химического состава и строения всех частей организма и, как следствие, их функционирования в непрерывно меняющихся условиях окружающей среды, т.е. гомеостаз.
3.Энергозависимость. Живые тела представляют собой открытые для поступления энергии системы, устойчивые лишь при условии непрерывного доступа к ним энергии и материи извне. Живые организмы существуют до тех пор, пока в них поступает энергия и материя из окружающей среды.
4.Саморегуляция — способность живых организмов, обитающих в непрерывно меняющихся условиях окружающей среды, поддерживать постоянство своего химического состава и интенсивность физиологических процессов.
5.Самовоспроизведение, или репродукция. Размножение — свойство организмов воспроизводить себе подобных. В основе самовоспроизведения лежит образование новых молекул и структур на основе информации, заложенной в ДНК. Самовоспроизведение тесно связано с явлением наследственности.
6.Наследственность — свойство организмов обеспечивать передачу признаков и особенностей развития из поколения в поколение.
7.Изменчивость — способность организмов приобретать новые признаки и свойства, в основе которой лежит изменение молекул ДНК. Изменчивость создает разнообразный материал для естественного отбора.
8.Развитие и рост. Развитие живой формы существования материи представлено индивидуальным развитием организмов, т.е. их онтогенезом, и историческим развитием видов, или филогенезом. Развитие сопровождается ростом. В процессе развития постепенно и последовательно возникает специфическая структурная организация индивида, а увеличение его массы обусловлено репродукцией макромолекул, элементарных структур клеток и самих клеток. Филогенез, или эволюция в целом, — необратимое и направленное развитие живой природы, сопровождающееся
образованием новых видов и прогрессивным усложнением жизни. Результатом эволюции является все многообразие живых организмов на Земле.
9.Раздражимость — свойство организма избирательно реагировать на внешние воздействия, лежит в основе психических функций живых существ.
10.Ритмичность — периодические изменения интенсивности физиологических функций с различными периодами колебаний (суточные, сезонные ритмы). Ритмичность обеспечивает согласование функций организма с окружающей средой, т.е. приспособление к периодически изменяющимся условиям существования.
11.Дискретность. Каждая биологическая система (клетка, организм, популяция, биогеоценоз и другое) состоит из обособленных или отграниченных в пространстве, но, тем не менее, тесно связанных и взаимодействующих между собой частей, образующих структурно-функциональное единство.
Контрольные вопросы
1.Охарактеризуйте биологию как науку, перечислите ее цели, задачи, предмет изучения.
2.Назовите и охарактеризуйте основные разделы и направления исследований современной биологии.
3.Перечислите и охарактеризуйте основные методы биологических наук. Приведите примеры их использования.
4.Укажите связь биологии с другими науками. Приведите примеры таких смежных наук и поясните область их исследований и практического применения в интересах человека.
5.Укажите различные направления практического использования достижений современной биологии.
6.Перечислите и охарактеризуйте уровни организации живой природы . Приведите примеры.
7.Назовите и поясните главные свойства живых организмов, отличающие их от тел неживой природы.
Глава 2
КЛЕТКА КАК БИОЛОГИЧЕСКАЯ СИСТЕМА
2.1.КЛЕТКА — СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ЕДИНИЦА ЖИВОГО
Формированию современных представлений о клетке предшествовала длительная история развития цитологии, связанная с созданием и усовершенствованием оптических устройств, позволяющих рассматривать и изучать клетки (табл. 1).
Таблица 1
История клеточной биологии
Окончание табл.1
Клеточная теория строения организмов была сформулирована в 1838 г. Т. Шванном и М. Шлейденом. В настоящее время основные положения клеточной теории формулируются так:
•клетка— структурно-функциональная единица, а также единица развития всех живых организмов;
•клеткам присуще мембранное строение;
•ядро — главная составная часть эукариотической клетки;
•клетки размножаются только делением материнской клетки;
•клеточное строение организмов — свидетельство единого происхождения живых организмов.
Цитология — наука, изучающая состав, строение и функции клетки. Создание светового, а затем и электронного микроскопа, использование методов ультрацентрифугирования, биохимии и молекулярной биологии позволили глубоко проникнуть в изучение клетки, познать ее сложную структуру и многообразие протекающих в ней биохимических процессов.
Простейшие и микроорганизмы представляют собой отдельные клетки. Тело всех многоклеточных состоит из большего или меньшего числа клеток, которые являются своего рода блоками, образующими сложный организм. Независимо от того, представляет собой клетка целостную живую систему или ее часть, она имеет набор признаков и свойств, общих для всех клеток.
2.2.ХИМИЧЕСКАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ КЛЕТКИ
В состав клетки входит большинство химических элементов периодической системы Д.И. Менделеева. По содержанию в клетке химические элементы подразделяют на 3 группы:
1)макроэлементы — главные компоненты всех органических соединений, на долю которых приходится около 98% массы клетки — водород, кислород, углерод и азот. Это основные биогенные элементы.
К группе макроэлементов относят также калий, натрий, магний, железо, кальций, серу, фосфор, хлор, содержание которых в клетке составляет десятые и сотые доли процента;
2)микроэлементы — элементы, содержащиеся в клетке в очень малых количествах, менее 0,001% (бор, кобальт, медь, молибден, цинк, ванадий, йод, бром и т.д.). Эти элементы входят в состав гормонов, витаминов, ферментов, биологически активных веществ, обусловливая их активность;
3)ультрамикроэлементы — элементы, концентрация которых в клетке составляет порядка 0,000001% (селен, уран, радий, золото, ртуть, бериллий, цезий и т.д.), также обладающие определенной биологической активностью в процессах жизнедеятельности организма.
Каждый из химических элементов выполняет важную функцию в клетке. Так, например, кислород и водород входят в состав воды, а вместе с углеродом и азотом — в состав различных биологических соединений — белков, липидов, нуклеиновых кислот, полисахаридов и т.д. Калий, кальций, натрий и хлор участвуют в формировании нервного импульса. Магний, марганец, цинк и медь являются активаторами ферментов, влияют на процессы тканево
го дыхания. Кальций — основной компонент костей и зубов, он также необходим для мышечного сокращения, процессов свертывания крови, является посредником в механизме действия гормонов. Медь входит в состав окислительных ферментов, железо — в состав гемоглобина, миоглобина, магний — структурный компонент хлорофилла. Сера входит в состав серосодержащих аминокислот белков, фосфор — в состав нуклеиновых кислот, костной ткани. Бор необходим некоторым растениям, кобальт входит в состав витамина В12, фтор — в состав эмали зубов, йод — в состав гормона щитовидной железы тироксина и т.д.
Вышеперечисленные химические элементы образуют молекулы неорганических и органических веществ.
2.2.1.Неорганические вещества:
вода и минеральные соли
Вода — важнейшее неорганическое соединение живых клеток и организмов, составляет около 80% массы тела. Молекула воды представляет собой диполь, т.е. полярна (в целом электро- нейтральна), что обусловливает ее способность активно вступать во взаимодействие с различными соединениями:
Hs+Hs+
Функции воды в клетке и организме следующие:
1)вода — универсальный растворитель для органических и неорганических веществ. Все химические реакции протекают в воде. Полярность молекул воды и способность образовывать водородные связи (каждая молекула воды может образовывать 4 водородные связи с другими молекулами воды и полярными молекулами других веществ) делают воду хорошим растворителем для огромного количества неорганических и органических веществ. По растворимости в воде вещества подразделяют на гидрофильные (водорастворимые, например, соли, простые сахара) и гидрофобные (нерастворимые в воде, например, жиры, сложные углеводы). Молекулы воды вызывают расщепление ряда водорастворимых веществ на катионы и анионы;
2)вода обеспечивает формирование пространственной структуры белков, нуклеиновых кислот, биомембран по принципу ам- фипатичности (водорастворимости);
3)вода обусловливает рН среды (кислотность), что определяется концентрацией продуктов ионизации воды (Н+, ОН-) и влияет на свойства белков, ферментов, нуклеиновых кислот, липидов;
4)вода вступает в реакции гидролиза, обеспечивая окисление высокомолекулярных органических соединений (белков, углеводов, жиров);
5)вода — это среда для транспорта веществ (обмена веществ), диффузии, обеспечивает как приток веществ в клетку, так и удаление из нее продуктов жизнедеятельности;
6)вода обладает хорошей теплопроводностью и большой теплоемкостью, выполняет функцию терморегуляции в живых организмах;
7)вода является осморегулятором, влияет на физические свойства клетки: упругость, тургор, изменение объема.
Минеральные соли. Большая часть неорганических веществ клетки находится в виде солей — либо диссоциированных на ионы (К+, №г, Са2+), либо в твердом состоянии. От концентрации солей внутри клетки зависят буферные свойства — способность поддерживать слабощелочную реакцию (рН 7,2) внутриклеточного содержимого на постоянном уровне. Внесение или образование в процессе обмена веществ небольших количеств кислоты или щелочи не влияет на значение рН вследствие образования соединений с карбонатами, фосфатами или органическими кислотами.
Катионы (К+, Na+, Mg2+, Fe2+, Ca2+ и другие) имеют различную концентрацию в клетке и внеклеточной среде. Так, в живой клетке калия гораздо больше, чем натрия, а во внеклеточной среде, наоборот, вследствие избирательной проницаемости мембран. Катионы создают осмотическое давление и обеспечивают поступление воды в клетку. Анионы (НРО42-, Н2РО4-, НСО3-, Cl-) входят в состав буферных систем крови и определяют постоянство рН внутренней среды. Таким образом, функции минеральных солей в клетке состоят в обеспечении постоянства рН внутриклеточной среды, активации ферментов, создании мембранных потенциалов, осмотического давления в клетке и т.д.
2.2.2.Органические вещества: углеводы, липиды, белки, нуклеиновые кислоты, АТФ
Органические соединения составляют в среднем 20-30% массы клетки живого организма. К ним относятся биологические полимеры: углеводы, липиды, белки, нуклеиновые кислоты, а также витамины, гормоны, пигменты, регуляторные пептиды, нуклеотиды, в частности, АТФ, и другие.
УГЛЕВОДЫ, или сахариды, — водорастворимые (кроме высокомолекулярных) органические соединения из углерода, водорода и кислорода с общей формулой Сп2О)т. Содержание угле
водов в живой клетке составляет около 1-5%. Глюкоза содержится в крови (0,1-0,12%). Наиболее богаты углеводами растительные клетки, где их содержание в некоторых случаях достигает 90% сухой массы (клубни картофеля, семена). Углеводы подразделяются на простые и сложные.
1.Простые углеводы — моносахариды, с общей формулой (CnH2nOn ), где n = 2-7 атомов углерода. В зависимости от числа атомов углерода в молекуле моносахариды называют: 3 — триозами, например, глицерин, молочная, пировиноградная кислоты; 4 — тетрозами, например, эритроза; 5 — пентозами, например, рибоза и дезоксирибоза, входящие в состав нуклеиновых кислот и АТФ; 6 — гексозами, например, глюкоза, фруктоза и галактоза.
ПЕНТОЗЫ
ГЕКСОЗЫ
2.Сложные углеводы — полимеры из моносахаридов, соединенных гликозидной связью. Различают олиго- и полисахариды. Олигосахариды — углеводы, построенные из небольшого числа (2-10) моносахаридных остатков. Если в одной молекуле объединяются два моносахарида, такое соединение называется дисахарид. Например, пищевой сахар (сахароза), получаемый из тростника или сахарной свеклы, состоит из одной молекулы глюкозы и фруктозы, молочный сахар (лактоза) — из глюкозы и галактозы.
Рис. 1. Важнейшие дисахариды
Полисахариды — сложные высокомолекулярные углеводы, образованные сотнями и тысячами молекул моносахаридов. Это линейные или разветвленные полимеры, мономеры которых соединены гликозидной связью.
Различают гомополисахариды и гетерополисахариды. Гомо- полисахариды1 построены из множества одинаковых моносахаридных остатков (например, крахмал, гликоген, целлюлоза состоят из глюкозы). Гетерополисахариды состоят из моносахаридов разных видов (например, гепарин, гиалуроновая кислота).
Рис. 2. Полисахариды
Углеводы выполняют следующие функции.
1.Энергетическая. Углеводы играют роль основного источника энергии для процессов биосинтеза, транспорта веществ, движения в клетке и организме. В процессе окисления 1 г глюкозы освобождается 17,6 кДж энергии.
2.Запасающая. Крахмал у растений и гликоген у животных, откладываясь в клетках, служат энергетическим резервом.
3.Структурная. Например, целлюлоза образует стенки растительных клеток; сложный полисахарид хитин — главный структурный компонент наружного скелета членистоногих. Строительную функцию хитин выполняет и у грибов. Углеводы формируют также гликокаликс на поверхности биомембран.
4.Рецепторная. Углеводные компоненты биомембран обеспечивают узнавание клеток, рецепцию гормонов и медиаторов, обусловливают тканеспецифичность и группы крови.
5.Защитная. Иммунные реакции организма обеспечиваются молекулами гликопротеидов, секреты различных желез человека и животных содержат углеводы.
ЛИПИДЫ — органические соединения, нерастворимые в воде, но растворимые в органических растворителях: эфире, бензине, хлороформе. В клетках также есть и жироподобные вещества— липоиды. Содержание жира в клетке составляет 5-15% массы сухого вещества. В клетках жировой ткани количество жира возрастает до 90%. Различают простые и сложные липиды.
1.Простые липиды — триглицериды (нейтральные жиры) — сложные эфиры трехатомного спирта глицерина и высокомолекулярных жирных кислот.
ЖИР O
H c о СR.
O
о
2.Сложные липиды в зависимости от особенностей строения подразделяют на фосфолипиды (например, глицерофосфолипиды и сфингофосфолипиды, молекулы которых построены на основе глицерина, либо аминоспирта сфингозина, а также содержат жирные кислоты и остаток фосфорной кислоты), гликолипиды (например, цереброзиды, ганглиозиды, молекулы которых построены на основе сфингозина, а также содержат углеводы) и стероиды (например, холестерин, молекула которого построена в виде тетрациклической группировки воска, соединенной с углеводородной цепью).
В состав липидов входят насыщенные и ненасыщенные (т.е. содержащие двойные связи -С=С-) жирные кислоты. Наиболее распространены масляная, пальмитиновая, стеариновая насыщенные жирные кислоты, содержащие соответственно 4, 16, 18 атомов углерода в цепи. Среди ненасыщенных жирных кислот распространены олеиновая, линолевая, линоленовая с 18 атомами углерода в цепи и 1-3 двойными связями соответственно, и арахидоновая с 20 атомами углерода в цепи и 4 двойными связями.
Таблица 2
Некоторые природные жирные кислоты
Комплексные соединения жиров с белками называются липопротеидами (транспортная форма липидов в организме). Биологическая роль липидов определяется следующими функциями.
1.Структурная. Фосфолипиды и гликолипиды входят в состав клеточных мембран, обеспечивая их избирательную проницаемость.
2.Энергетическая. При полном расщеплении 1 г жиров до углекислого газа и воды освобождается большое количество энергии — 38,9 кДж. Липиды обеспечивают 25-30% всей энергии, необходимой организму.
3.Запасающая. Накапливаясь в клетках жировой ткани животных, семенах и плодах растений, жир служит запасным резервным источником энергии.
4.Защитная и терморегуляторная. Вследствие плохой теплопроводности жир способен выполнять функцию теплоизолятора. У некоторых животных (тюлени, киты) он откладывается в подкожной жировой клетчатке. У многих млекопитающих функцию «биологического обогревателя» выполняет бурая жировая ткань. Жировая прослойка также смягчает механические удары и выполняет функцию гидроизоляции.
5.Источник эндогенной воды. В ходе метаболизма липидов образуется эндогенная вода, позволяющая пустынным животным, например верблюдам, длительное время обходиться без употребления воды и использовать отложения жира в горбах.
6.Регуляторная. Многие липиды являются предшественниками синтеза ряда стероидных гормонов: минерало-, глюкокортикоидов, половых гормонов, эйкозаноидов, жирорастворимых витаминов (A, D, Е, К), растительных пигментов, холестерина (структурного компонента биомембран, предшественника желчных кислот), стероидных гормонов, витамина D. Так, веществам липидной природы присуща и функция регуляции обменных процессов.
БЕЛКИ — полимерные молекулы, состоящие из десятков и сотен аминокислот, соединенных пептидной связью. Белки среди органических веществ клетки занимают первое место как по количеству, так и по значению (50% сухой массы клетки). Соединение, состоящее из более 10 аминокислотных остатков, называется полипептид. Белки различаются по составу, количеству и последовательности расположения аминокислот. Несмотря на огромное разнообразие и сложность строения, белки построены всего из 20 видов различных аминокислот с общей формулой
NH2Ж—COOH,
R
где R — радикал, строение которого у всех аминокислот различно; NH2 — аминная группа обладает свойствами основания; СООН — карбоксильная группа (кислотная), характерная для всех органических кислот.
Следовательно, аминокислоты — амфотерные соединения.
По строению радикала выделяют следующие группы аминокислот:
1)неполярные, гидрофобные (аланин, валин, лейцин, изолейцин, пролин, метионин, фенилаланин, триптофан);
2)полярные незаряженные (глицин, серин, треонин, цистеин, тирозин, аспарагин, глутамин);
3)полярные отрицательно заряженные (аспарагиновая и глутаминовая кислоты);
4)полярные положительно заряженные (лизин, аргинин, гистидин).
а-аминокислоты, входящие в состав белка
НЕПОЛЯРНЫЕ АМИНОКИСЛОТЫ
соон
соон
соон
соон
L-Леицин Leu
соон
соон
соон
ПОЛЯРНЫЕ НЕЗАРЯЖЕННЫЕ АМИНОКИСЛОТЫ
соон
СООН
H2N Н
сн2
соон
СООН
СООН Н
CH2SH
L-Аргигин Arg
L-Глутаминовая кислота
Glu
L-Аспарагиновая
кислота
Asp
СООН ch2nh2
Глицин
СООН Н
СН2ОН
L-Цистеин
СООН
н
(рн2 £Н2 соон
СООН
Н
сн2
сн2
£Н2 ch2nh2 L-Лизин
Lys
Н
сн h2cnhcnh2
NH
Среди всех аминокислот различают заменимые и незаменимые, т.е. те, которые не могут быть синтезированы в организме человека и животных и обязательно должны поступать с пищей (например, гистидин, триптофан, метионин, лизин).
В строении белка выделяют 4 уровня организации.
1.Первичная структура (линейная) — полипептидная цепь из аминокислот, связанных в определенной последовательности прочными ковалентными пептидными связями:
RiR2Ri Hr2
“Ch+“Ch *• “Ch Т + H2O.
COOHX'NH2 COOHX'NH2 COOHЧЖСNH2
O
Так, соединяясь друг с другом, молекулы аминокислот образуют ковалентные пептидные связи между атомом углерода кислотной группы и азота основной группы. Порядок чередования аминокислот в молекулах белка самый разнообразный, что делает возможным существование огромного числа молекул белка, отличающихся друг от друга. Например, для белка, состоящего всего из 20 остатков аминокислот, теоретически возможно около 2 ■ 1018 вариантов, отличающихся чередованием аминокислот, а значит, и свойствами различных белковых молекул. Однако молекула белка в виде цепи аминокислот, последовательно соединенных между собой пептидными связями, еще не способна выполнять специфические функции. Для этого необходима более высокая структурная организация.
2.Вторичная структура (спиральная) — полипептидная цепь, закрученная в спираль, где прочность конструкции поддерживается за счет образования слабых водородных связей между атомами водорода и кислорода, принадлежащими пептидным группам в соседних витках спирали. Различают а-спираль и в-структуру в зависимости от расположения водородных связей (рис. 3).
К белкам со вторичной структурой относятся, например, сократительные белки. Но в большинстве случаев только молекула, обладающая третичной структурой, может выполнять биологическую роль.
3.Третичная структура (клубок) — пространственная конфигурация белка, поддерживающаяся за счет образования слабых гидрофобных связей между неполярными радикалами аминокислот (образуется компактная глобула, гидрофобная снаружи и гид-
а-спиралъ
в-структура (складчатый слой)
Рис. 3. Схема формирования а- и P-структур полипептидной цепи
рофильная внутри), водородных, электростатических (между полярными радикалами) и прочных ковалентных дисулъфидных S-S-связей (например, между двумя серосодержащими молекулами аминокислоты цистеина) (рис. 4).
Рис. 4. Третичная структура белка
Таким образом, третичная структура образуется благодаря взаимодействию радикалов аминокислот, вследствие чего белковая спираль сворачивается и приобретает форму глобулы. Для некоторых функций организма требуется участие белков с еще более высоким уровнем организации.
4. Четвертичная структура — соединение нескольких белковых макромолекул с третичной организацией (от 2 до 24) нековалентными связями в единые комплексы. Например, молекула гемоглобина состоит из четырех связанных между собой молекул — это комплекс из 2 а- и 2 в-пептидных цепей (рис. 5). Также четвертичная структура характерна для лактатдегидрогеназы, миозина. В четвертичную структуру могут входить молекулы белка, отличающиеся друг от друга, но чаще состав и структура компонентов, входящих в состав четвертичной структуры, одинаковы.
Рис. 5. Четвертичная структура молекулы гемоглобина
Утрата белковой молекулой пространственной структурной организации, вызванная изменением температуры, обезвоживанием, облучением рентгеновскими лучами, резким изменением рН среды, действием химических веществ, называется денатурацией. Если изменение условий среды не приводит к разрушению первичной структуры молекулы, то при восстановлении нормальных условий среды полностью воссоздается и структура белка — ренатурация.
По строению белки бывают:
1)простые (протеины) — состоят только из аминокислот (например, альбумины, глобулины, фибриноген, гистоны, актин, миозин, пищеварительные ферменты);
2)сложные — содержат неаминокислотный компонент — про- стетическую группу различной химической природы, например, ионы металлов — это металлопротеиды1 (ферритин, трансферрин, церулоплазмин), фосфат — фосфопротеиды1 (казеин молока, овальбумин яйца, пепсин), гем — гемопротеидыц хромопротеиды1 (гемоглобин, миоглобин, каталаза), моносахариды, полисахариды — гликопротеиды1 (гепарин, муцин слюны), липиды — липопротеи
ды (липопротеиды высокой и низкой плотности, хиломикроны), ДНК, РНК — нуклеопротеиды.
По форме белки бывают глобуллярные — в форме шара или эллипса (например, различные гормоны, ферменты) и фибриллярные — имеют вытянутую нитевидную форму, образуют фибриллы (миозин, коллаген, эластин).
Функции белков в клетке чрезвычайно многообразны.
1.Каталитическая. Ферменты — очень мощные биологические катализаторы — вещества белковой природы (например, трипсин, каталаза, ДНК-полимераза и другие; всего известно около 3-4 тыс. ферментов). Ферменты присутствуют во всех живых клетках и ускоряют в мягких условиях скорость химических реакций в десятки, сотни тысяч и миллионы раз.
В структуре фермента различают белковую часть — апофермент, и небелковую часть — кофермент, в качестве которой выступают витамины, кофакторы (например, ионы металлов: Mg2+, Fe2+, Mn2+ — активаторы фермента). Ферменты обладают избирательностью и специфичностью действия, т.е. каждая реакция катализируется своим ферментом. Высокая специфичность ферментативных реакций обусловлена тем, что пространственная конфигурация активного центра фермента, т.е. участка белка, который связывает какую-либо молекулу, точно соответствует конфигурации этой молекулы. Активный центр фермента в простом белке представляет собой карман или щель на границе доменов (участков спирализа- ции), либо у сложных белков эту функцию выполняет кофермент. Активный центр фермента содержит 2 участка: 1) сорбционный — для связывания субстрата реакции (субстрат конформационно подходит к ферменту как ключ к замку); 2) каталитический — содержит на дне щели заряженные радикалы аминокислот, непосредственно участвующие в катализе. Молекула фермента имеет и регуляторные (аллостерические) центры, куда могут присоединяться молекулы веществ, вызывая изменение пространственной структуры фермента, и тем самым регулируя активность фермента. Ферменты осуществляют реакцию превращения субстрата в продукт S P, значительно увеличивая скорость реакции, снижая энергию активационного барьера (за счет конформационного изменения субстрата, через стадию переходного состояния S + E = SE <=£■ EP = E + P). Под действием фермента происходят изменение пространственной конфигурации субстрата, перераспределение в нем энергии и уменьшение прочности связей. Ферменты действуют при определенной температуре рН среды. Скорость ферментативной реакции зависит также от концентрации субстрата, продукта, актива
торов и ингибиторов, и самого фермента. Кинетика ферментативных реакций описывается законом Михаэлиса-Ментэн.
2.Структурная. Белки участвуют в образовании всех клеточных мембран в органоидах клетки, а также внеклеточных структур. Строительную функцию выполняют такие белки, как кератин, фиброин, коллаген, эластин.
3.Двигательная. Эта функция обеспечивается сократительными белками, участвующими во всех видах движения, к которым способны клетки и организмы: мерцание ресничек и биение жгутиков у простейших, сокращение мышц у животных (сократительные белки — актин и миозин).
4.Транспортная. Эта функция белков заключается в присоединении химических элементов (например кислорода) или биологически активных веществ (гормонов) и переносе их к различным тканям и органам тела (например, гемоглобин осуществляет транспорт кислорода и углекислого газа, трансферрин — железа, сывороточный альбумин — различных веществ).
5.Защитная. При поступлении в организм чужеродных белков или микроорганизмов в белых кровяных тельцах — лейкоцитах — образуются особые белки — антитела (иммуноглобулины). Они связывают и обезвреживают несвойственные организму вещества. Защитную функцию выполняют и белки свертывания крови (фибриноген, тромбин), препятствуя кровопотере.
6.Энергетическая. Белки пищи служат одним из источников энергии в клетке. При полном расщеплении 1 г белка выделяется 17,6 кДж энергии. Белки тела начинают расщепляться при стрессе, голодании, болезнях.
7.Запасающая. Такие белки, как яичный альбумин, казеин молока, являются резервными источниками энергии.
8.Рецепторная. Белки входят в состав мембранных рецепторов, которые ответственны за восприятие различных сигналов внутренней и внешней среды — температурных, химических, механических — и обеспечивают ответ клетки на раздражение (например, родопсин, рецепторы инсулина, адреналина и другие).
9.Регуляторная. Известен ряд гормонов белковой природы — инсулин, соматотропин, а также белковые ингибиторы и активаторы, которые осуществляют функцию регуляции обменных процессов.
НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ (от лат. «нуклеус» — ядро, впервые обнаружены в ядре) — сложные высокомолекулярные природные соединения, состоящие из углерода, водорода, кислорода, азота и фосфора. Существуют два типа нуклеиновых кислот — ДНК и РНК. Они могут находиться как в ядре, так и в
цитоплазме и ее органоидах, митохондриях, пластидах. В прокариотических клетках кольцевая молекула ДНК погружена непосредственно в цитоплазму.
ДНК — дезоксирибонуклеиновая кислота — биополимер, состоящий из двух полинуклеотидных цепей, соединенных друг с другом. Мономеры, составляющие каждую из цепей ДНК, — дезоксирибонуклеотиды, представляют собой сложные органические соединения. Каждый нуклеотид ДНК состоит из трех компонентов: 1) одного из четырех типов азотистых оснований: пуриновых (аденин (А); гуанин (Г)) или пиримидиновых (цитозин (Ц); тимин (Т)); 2) углевода — дезоксирибозы; 3) молекулы фосфорной кислоты.
Выделяют несколько уровней организации ДНК.
1. Первичная структура ДНК — линейная полимерная молекула, мономерами которой являются дезоксинуклеотиды — соединения, состоящие из молекулы фосфорной кислоты, углевода (дезоксирибозы) и азотистого основания.
Например, нуклеотид дезоксиаденозинмонофосфат (АМФ) имеет следующее строение.
Каждая цепь ДНК — полинуклеотид из нескольких десятков тысяч миллионов нуклеотидов — имеет вес 1010 — 1011 Да. В каждой цепи соседние нуклеотиды соединяются друг с другом прочной ковалентной связью. Эта сложноэфирная связь образуется между фосфатным остатком одного нуклеотида и 3-ОН-группой дезоксирибозы другого нуклеотида (3,5-фосфодиэфирная связь).
2. Вторичная структура ДНК — двойная спираль ДНК (рис. 6). Особенности пространственной структуры ДНК установлены в 1953 г. Д. Уотсоном и Ф. Криком. Две полинуклеотидные цепи образуют правозакрученные (при некоторых условиях — ле- возакрученные) друг относительно друга, а также вокруг общей оси объемные спирали по 10 нуклеотидов в каждом витке (шаг
Рис. 6. Двойная спираль ДНК
спирали 3,4 нм, диаметр — 2 нм). Последовательность соединения нуклеотидов одной цепи противоположна таковой в другой, т.е. цепи, составляющие одну молекулу ДНК, разнонаправлены, или антипараллельны. Последовательность межнуклеотидных связей в двух цепях направлена в противоположные стороны: 3'5'
и 5'3'. При образовании двойной спирали ДНК сахарофосфат-
ный (заряженный, гидрофильный) остов молекулы оказывается снаружи, а азотистые основания уложены стопкой внутри спирали (плоскость азотистых оснований перпендикулярна оси молекулы).
Две цепи объединяются в единую молекулу водородными связями, возникающими между азотистыми основаниями, входящими в состав нуклеотидов, образующих разные цепи. Пространственная конфигурация азотистых оснований различна, и количество таких связей между разными азотистыми основаниями неодинаково. Вследствие этого они могут соединяться только попарно: азотистое основание А (аденин) одной цепочки полинуклеотида всегда связано двумя водородными связями с Т (тимином) другой цепи, а Г (гуанин) — тремя водородными связями с азотистым основанием Ц (цитозином) противоположной полинуклео- тидной цепочки. Способность к избирательному соединению нукле
отидов, в результате чего формируются пары А-Т и Г-Ц, называется принципом комплементарности (дополнительности). Таким образом, последовательность оснований в одной цепи определяет последовательность оснований в другой (комплементарной) цепи.
Правила Чаргаффа: сумма пуриновых оснований в ДНК (А, Г) всегда равна сумме пиримидиновых оснований (Ц, Т), количество аденина равно количеству тимина, а гуанина — количеству цитозина.
3. Третичная структура ДНК — нуклеопротеины — соединение нуклеиновых кислот с белками. При соединении ДНК с определенными белками (гистонами) степень спирализации молекулы повышается — возникает суперспираль ДНК, толщина которой существенно возрастает, а длина сокращается.
Хромосомный материал в покоящихся, неделящихся клетках — хроматин — содержит 60% белка (гистоновой и негистоновой природы), 35% ДНК и 5% РНК (рис. 7). Взаимодействие бел
Структура, содержащая 8 молекул гистонов — по 2 молекулы
Рис. 7. Строение волокон хроматина
ков и нуклеиновых кислот электростатическое: между положительно заряженными группами аминокислот лизина, аргинина, гистидина белков и отрицательно заряженными фосфатными группами ДНК. Нуклеосома (бусинка) — структурная единица хроматина, выполняющая функцию плотной упаковки ДНК, представляет собой 8 молекул белков-гистонов, на которые намотана двухцепочечная нить ДНК длиной около 150-200 пар азотистых оснований. Между нуклеосомами расположена спейсерная ДНК длиной около 20-120 пар азотистых оснований. Совокупность нуклеосом образует полисому (бусы). Диаметр нуклеосомы равен 10 нм. Общая длина ДНК в 23 парах хромосом человека составляет 1,5 м. Такие нити хроматина (молекулы ДНК, тщательно «упакованные» белками), можно наблюдать в световой микроскоп во время деления клеток в виде хорошо окрашивающихся компактных вытянутых телец — хромосом (рис. 8).
Биологическая роль ДНК связана с хранением и передачей наследственной (генетической) информации от одного поколения к другому. ДНК содержит информацию о первичной структуре белка.
Зоология условно делится на два раздела: зоологию беспозвоночных и зоологию позвоночных животных.
Термин «беспозвоночные» введен Ж.Б. Ламарком и объединяет всех животных, за исключением типа хордовых.
БЕСПОЗВОНОЧНЫЕ ЖИВОТНЫЕ
ПОДЦАРСТВО ОДНОКЛЕТОЧНЫЕ (ПРОСТЕЙШИЕ)
К одноклеточным относятся животные, тело которых состоит из одной клетки, по своим функциям являющейся самостоятельным организмом (рис. 95-97). Общее число видов простейших превышает 30 тыс. Форма тела разнообразна, постоянна (жгутиковые, инфузории) или изменчива (амебы). Относительное постоянство формы тела у простейших обусловлено наличием многослойной наружной оболочки, в состав которой входят фибриллы. Размеры этих организмов колеблются от 2-4 мкм до 1,5 мм (инфузории), 1 см (грегарина), 5-6 см (фораминиферы). Органоиды движения — ложноножки, жгутики или реснички. Дышат простейшие всей поверхностью тела. Питание автотрофное или гетеротрофное. Основные компоненты тела простейших: цитоплазма и ядро. В цитоплазме находятся органоиды, свойственные всем клеткам: митохондрии, рибосомы, эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи и специальные органоиды: пищеварительные и сократительные вакуоли, опорные волоконца, и т.д.
У простейших есть одно или несколько ядер, одинаковых или различных по форме и функциям. Основная форма деления ядра простейших — митоз. Наряду с бесполым размножением путем деления наблюдается половой процесс, заключающийся или в образовании зиготы с последующим бесполым размножением путем митоза, или в форме обмена генетическим материалом при контакте двух особей.
Важная биологическая особенность простейших — способность переносить неблагоприятные условия в виде цист. Среда обитания простейших чрезвычайно разнообразна (свободный образ жизни, живут в море и пресных водах, во влажной почве). Широкое распространение получил паразитизм. Многие виды паразитических простейших вызывают тяжелые формы заболеваний человека, домашних и промысловых животных, а также растений. Известны хищные простейшие, нападающие на представителей других видов.
Рис. 95. Амеба обыкновенная:
1 — ложная ножка; 2 — ядро; 3—цитоплазма; 4— фагоцитоз и образование пищеварительной вакуоли; 5—сократительная вакуоль; 6—наружная клеточная мембрана
К подцарству одноклеточных относят следующие типы. Тип Саркожгутиконосцы включает классы Саркодовые (Корненожки) — типичный представитель — амеба обыкновенная (рис. 95), класс Жгутиковые — эвглена зеленая (рис. 96). Тип Инфузории — типичный представитель — инфузория-туфелька (рис. 97).
Движение амебы происходит с помощью ложноножек, питание и выделение — посредством фагоцитоза и пиноцитоза.
В клетках жгутиконосцев имеются жгутики. Эвглена зеленая сочетает гетеротрофное питание с автотрофным (путем фотосинтеза).
Для инфузорий характерны наличие ресничек, постоянная
Рис. 96. Эвглена зеленая:
1 — жгутик; 2 — глотка;
3 — глазок; 4 — хлоропласт;
5 — ядро с ядры шком
Рис. 97. Инфузория-туфелька:
1— клеточное ротовое отверстие;
2— порошица; 3 — ресничка; 4—малое ядро; 5 — большое ядро; 6 — цитоплазма; 7—пищеварительная вакуоль; 8 — сократительная вакуоль
СОДЕРЖАНИЕ
РАЗДЕЛ I
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОВРЕМЕННОЙ БИОЛОГИИ
1.1.Биология как наука, ее достижения
Контрольные вопросы11
2.2.1.Неорганические вещества:
2.2.2.Органические вещества: углеводы, липиды, белки,
2.3.Клеточное строение34
2.3.1.Строение и функции цитоплазматической
мембраны34
2.3.2.Строение и роль цитоплазмы
и органоидов в жизнедеятельности клетки39
2.3.3.Структуры, свойственные растительным
клеткам46
2.3.4.Строение и функции ядра. Хромосомы, гены51
2.4.Многообразие клеток: прокариотические и эукариотические,
соматические и половые. Особенности строения прокариотической клетки55
2.5.Метаболизм: пластический и энергетический обмен59
2.5.1.Реакции матричного синтеза. Биосинтез белка59
2.5.2.Типы питания организмов. Фотосинтез66
2.5.3.Хемосинтез 70
2.5.4.Этапы энергетического обмена.
Клеточное дыхание72
2.6.Жизненный цикл клетки. Митоз77
2.7.Развитие половых клеток. Мейоз83
Контрольные вопросы91
Глава 3. ОРГАНИЗМ КАК БИОЛОГИЧЕСКАЯ СИСТЕМА93
3.1.Многообразие организмов. Организм как целостная
биологическая система93
3.2.Ткани, органы и системы органов94
3.2.1.Ткани и органы растений 96
Органы высших растений 100
Корень 100
Стебель 103
Лист 107
Цветок112
3.2.2.Ткани и органы животных 118
Эпителиальная ткань118
Ткани внутреннейсреды121
Мышечная ткань 123
Нервная ткань 124
3.3.Размножение и индивидуальное развитие организмов 128
3.3.1.Бесполое размножение 128
3.3.2.Половое размножение 130
Развитие половых клеток и оплодотворение
у цветковых растений 132
Оплодотворение у животных 134
3.3.3.Онтогенез. Эмбриональное
и постэмбриональное развитие организмов 135
3.4.Генетика — наука о наследственности и изменчивости,
ее методы и задачи141
3.4.1.Хромосомная теория наследственности143
3.4.2.Законы наследственности 144
Моногибридное скрещивание 144
Промежуточное наследование 145
Анализирующее скрещивание 145
Дигибридное скрещивание 146
Закон сцепления генов 148
Нарушение сцепления 150
Взаимодействие генов 152
3.4.3.Генетика пола 155
Наследование признаков, сцепленных с полом 156
3.4.4.Закономерности изменчивости 158
Ненаследственная (модификационная) изменчивость 158
Мутационная изменчивость 160
3.5. Селекция, ее методы и задачи 164
Этапы селекционной работы 165
3.5.1.Биотехнология, клеточная и генная инженерия .... 169
Контрольные вопросы 171
Глава 4. МНОГООБРАЗИЕ ОРГАНИЗМОВ, ОСОБЕННОСТИ
ИХ СТРОЕНИЯ И ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 173
4.1.Систематика, ее предмет и задачи 173
4.2.Организмы разных царств живой природы 174
4.2.1.Вирусы — неклеточные формы жизни 174
4.2.2.Царство Дробянки 179
Подцарство Бактерии 179
Подцарство Сине-зеленые водоросли 182
4.2.3.Царство Грибы 183
4.2.4.Царство Растения 186
Гаметогенез и развитие растений 188
Группа отделов Водоросли191
Отдел Лишайники 194
Высшие растения — споровые 196
Отдел Моховидные 196
Отдел Плауновидные 198
Отдел Хвощевидные 199
Отдел Папоротниковидные201
Высшие растения — семенные203
Отдел Голосеменные203
Отдел Покрытосеменные (Цветковые)207
Классы Цветковых растений207
Класс Двудольные растения 211
Класс Однодольные растения213
4.2.5.Царство Животные 214
Беспозвоночные животные218
Подцарство одноклеточные (простейшие)218
Подцарство многоклеточные220
Тип Кишечнополостные220
Тип Плоские черви 222
Тип Круглые,
или Первичнополостные, черви225
Тип Кольчатые черви226
Тип Моллюски229
Тип Членистоногие231
Класс Ракообразные232
Класс Паукообразные233
Класс Насекомые235
Позвоночные животные243
Тип Хордовые 243
Подтип Бесчерепные244
Класс Ланцетники244
Подтип Позвоночные, или Черепные245
Классы Хрящевые и Костные рыбы245
Класс Земноводные249
Класс Пресмыкающиеся253
Класс Птицы256
Класс Млекопитающие, или Звери261
Контрольные вопросы269
Глава 5. ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА И ЕГО ЗДОРОВЬЕ271
5.1.Опорно-двигательная система271
5.2.Внутренняя среда организма. Кровь 279
5.2.1.Иммунитет286
5.2.2.Система органов кровообращения289
5.3.Дыхательная система297
5.4.Пищеварительная система303
5.4.1.Обмен веществ и энергии в организме
человека. Роль витаминов иферментов311
5.5.Выделительная система315
5.6.Система органов кожи319
5.7.Половая система322
5.8.Эндокринная система325
5.8.1.Биоритмы. Нейрогуморальная регуляция
процессов жизнедеятельности в организме человека331
5.9.Нервная система334
5.9.1.Спинной и головной мозг340
5.9.2.Особенности высшей нервной деятельности350
5.9.3.Вегетативная нервная система354
5.9.4.Органы чувств. Анализаторы357
Контрольные вопросы365
Глава 6. НАДОРГАНИЗМЕННЫЕ СИСТЕМЫ. ЭВОЛЮЦИЯ
ОРГАНИЧЕСКОГО МИРА366
6.1.Развитие биологии в додарвиновский период366
6.2.Теория эволюции Ч. Дарвина. Движущие силы эволюции ... 369
6.3.Относительная приспособленность (целесообразность)
организмов375
6.4.Популяционно-видовой уровень организации
живой природы376
6.5.Синтетическая теория эволюции.Видообразование377
6.5.1.Микроэволюция 380
6.5.2.Макроэволюция 385
6.6.Доказательства и результаты эволюции органического
мира388
6.7.Гипотезы возникновения жизни на Земл
е. Эволюция органического мира392
6.7.1.Развитие органического мира397
6.8.Происхождение человека. Антропогенез401
Контрольные вопросы406
Глава 7. ЭКОСИСТЕМЫ И ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИХ
ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ408
7.1.Экология как наука408
7.2.Среда обитания организмов. Факторы среды408
Адаптация организмов к факторам среды410
Общие закономерности действия
факторов среды на организмы410
7.2.1.Абиотические факторы412
7.2.2.Среды жизни и адаптация организмов419
7.2.3.Биотические факторы421
7.3.Популяции. Численность популяций и их регуляция425
7.4.Экосистемы. Продуценты, консументы, редуценты432
7.5.Цепи и сети питания. Правила экологической пирамиды435
7.6.Развитие и смена экосистем440
7.7.Агроэкосистемы (агроценозы)443
7.8.Биосфера — глобальная экосистема444
Круговорот веществ и превращение энергии
в экосистемах и биосфере447
Ноосфера449
7.9.Глобальные изменения в биосфере. Охрана природы449
Контрольные вопросы452
РАЗДЕЛ II
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
ПО ПОДГОТОВКЕ К ЕГЭ
Глава 1. СТРУКТУРА ЭКЗАМЕНАЦИОННОЙ
РАБОТЫ ЕГЭ ПО БИОЛОГИИ 454
1.1.Общая характеристика и содержание контрольных измерительных материалов ЕГЭ по биологии454
Глава 2. ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ ЕГЭ ПО БИОЛОГИИ458
2.1.Анализ трудных заданий ЕГЭ. Методические рекомендации по
подготовке учащихся к ЕГЭ458
Типичные ошибки при выполнении заданий ЕГЭ разных блоков462
Методические рекомендации по подготовке учащихся к ЕГЭ 464
2.2.Варианты тестовых заданий ЕГЭ по биологии466
Вариант 1466
Вариант 2474
Вариант 3482
Ответы на задания части «А»490
Ответы на задания части «В»490
2.3.Образцы выполнения заданий части «С» с ответами
(для самопроверки знаний)491
2.3.1.Клетка491
2.3.2.Задачи по цитологии и молекулярной биологии .. 497
2.3.3.Задачи по генетике 502
2.3.4.Растения509
2.3.5.Животные 514
2.3.6.Человек519
2.3.7.Эволюция524
2.3.8.Экология530
Шустанова Татьяна Анатольевна
РЕПЕТИТОР ПО БИОЛОГИИ ДЛЯ СТАРШЕКЛАССНИКОВ И ПОСТУПАЮЩИХ В ВУЗЫ
Возможна доставка книги в , а также в любой другой город страны Почтой России, СДЭК, ОЗОН-доставкой или транспортной компанией.
{{searchData}}
whatsup