Питание прокариот. Химический состав клетки прокариот
» data-shape=»round» data-use-links data-color-scheme=»normal» data-direction=»horizontal» data-services=»messenger,vkontakte,facebook,odnoklassniki,telegram,twitter,viber,whatsapp,moimir,lj,blogger»>
ПИТАНИЕ ПРОКАРИОТ
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПРОКАРИОТНОЙ КЛЕТКИ
Вода в клетке прокариот составляет 80—90% от обшей массы.
На долю сухого вещества в прокариотной клетке приходится 10—20% от общей массы.
Элементарный состав сухих веществ прокариотной клетки характеризуется следующими данными (в % к сухой массе):
углерод— 50, кислород — 20, азот— 10—— 15, водород— 10, фосфор — 2—6, остальную часть составляют сера и прочие элементы (К, Na, Ca, Mg, Fe, Mn, Mo и др.).
По химическому составу белки прокариот почти не отличаются от белков эукариот. В состав белков прокариот входят 20 аминокислот. Из специфических аминокислот в клетках бактерий обнаружены диаминопимелиновая и диаминомасляная кислоты.
Нуклеиновые кислоты в клетке прокариот представлены ДНК и РНК- Последняя сосредоточена в цитоплазме и составляет около 16% сухой массы. ДНК образует нуклеоид и в клетках некоторых бактерий плазмиды. На долю ДНК приходится примерно 3—4% cyxoй массы.
Углеродное питание Бактерий.
По источнику углерода для конструктивного обмена все прокариоты делятся на две группы: автотрофы, потребляющие в качестве главного источника углерода углекислый газ, и гетеротрофы, усваивающие углерод из органических соединений.
Автотрофы делятся на фототрофов, фоторедукторов, хемотрофов.
1. Фототрофы.
Синтезируют органическое вещество из СО2 и Н2О с помощью энергии солнца. Фотосинтез идет обычным путем. Процесс фотосинтеза осуществляется 2 группами бактерий: цианобактериями и прохлорофитами. У них есть н6абор пигментов.
Для большинства гетеротрофов оптимальным и наиболее доступным источником углерода служат углеводы. Рассмотрим хемосинтез на примере азотофиксирующих бактерий. Они обитают в почве и окисляют NH3 до HNO3, а затем до HNO2.
Гетеротрофы делятся на сапрофитов и паразитов. Сапрофиты используют С мертвых органических остатков. Паразиты – питаются орг. Соед. Живых организмов. Паразиты бывают облигатные (обязательные – вирусы, риккетсии) и факультативные (все виды болезнетворных бактерирй).
Помимо углеводов, хорошим источником углерода для многих бактерий являются многоатомные спирты и аминокислоты. Некоторые виды прокариот способны усваивать углерод из органических кислот.
Азот
Для синтеза аминокислот, пуриновых и лйримидииовых нуклеотидов бактериям необходим азот. В природе азот встречается в форме окисленных и восстановленных соединений, а также в виде молекулярного азота атмосферы.
Большинство прокариот потребляют азот в восстановленной форме в виде солей аммония (NH4+) и аммиака (NH3). Многие бактерии используют органические азотсодержащие вещества — белки, аминокислоты, мочевину, разрушая их с выделением аммиака. Окисленные формы азота — нитриты, нитраты — также усваиваются различными группами бактерий. Среди прокариот известно большое число организмов — бактерий, актиномицетов, сине-зеленых водорослей, способных фиксировать молекулярный азот атмосферы для построения всех необходимых компонентов клетки.
Фосфор в клетках прокариот входит в состав важнейших органических соединений — нуклеиновых кислот, фосфолипидов, ко-ферментов. Такие соединения фосфора, как АДФ и АТФ, являются аккумуляторами энергии клетки и играют важную роль в метаболизме. Источником фосфора для бактерий в основном служат фосфаты калия или натрия, а из органических соединений нуклеиновые кислоты.
Сера в клетке прокариот в основном встречается в восстановленной форме и входит в состав аминокислот, витаминов и кофакторов (биотин, кофермент А и др.). Наиболее важным компонентом, содержащим серу, является цистеин. Атомы серы в большинстве других содержащих серу соединений клетки (метио-нин, биотин, тиамин) происходят из SH-группы цистеина. Источником серы для большинства микроорганизмов служат сульфаты, которые в клетке восстанавливаются в сульфиды. Некоторые бактерии нуждаются в соединениях, содержащих серу в восстановленной форме, таких, как сероводород, тиосульфат, цистеин и метионин.
Для нормального роста и развития прокариот необходимы ионы металлов, представленные макроэлементами, такими, как калий, кальций, магний, железо, и микроэлементами. К последним относятся марганец, молибден, цинк, медь, кобальт, никель и др. Ионы металлов входят в состав жизненно важных метаболитов бактериальной клетки. Так, кобальт является активатором ферментов транспорта электронов в окислительно-восстановительных реакциях цикла Кребса. Железо и молибден необходимы бактериям для синтеза ферментов, участвующих в процессе азот-фиксации.
Особого внимания заслуживает магний, так как, помимо активации ферментов, таких, как гексокиназа, он определяет агрегацию мономеров рибосомы.
Факторы роста, факторами роста называются органические соединения, которые не синтезируются многими прокариотными организмами, но без которых жизнь клетки оказывается невозможна. К таким соединениям относятся аминокислоты, пурины, пиримидины, витамины и др. Эти соединения прокариоты должны получать из среды.
Бактерии, нуждающиеся в каком-либо факторе роста, называются ауксотрофными по отношению к этому соединению, в отличие от прототрофных, способных синтезировать данное вещество в клетке.
Прокариоты существенно различаются по потребностям в факторах роста. Например, молочнокислые бактерии ауксотрофны ко многим аминокислотам, пуринам, пиримидинам и 5—б витаминам, в то время как различные штаммы Escherichia coll проявляют ауксотрофность к какому-либо одному, но разному фактору роста.
МЕХАНИЗМ ПОСТУПЛЕНИЯ ПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ В КЛЕТКУ ПРОКАРИОТ
Избирательное поступление веществ питательного субстрата в клетку прокариот регулируется цитоплазматической мембраной. ь Клеточная стенка служит вторым барьером на пути проникновения веществ в клетку. Она задерживает некоторые крупномолекулярные соединения питательного субстрата, например такие, как декстраны. У некоторых бактерий клеточная стенка обладает избирательной проницаемостью для низкомолекулярных соединений, основанной на взаимном притяжении разнозаряженных частиц.
Цитоплазматическая мембрана клетки несет ответственность за поступление воды и веществ питательного субстрата в клетку и определяет выход продуктов обмена наружу. В настоящее время изучено несколько механизмов переноса веществ субстрата через цитоплазматическую мембрану в клетку прокариот.
Пассивная диффузия — процесс поступления воды и некоторых растворенных веществ через цитоплазматическую мембрану в цитоплазму клетки по градиенту концентрации, от большей концентрации к меньшей для неэлектролитов или по градиенту электрических потенциалов для ионов. Скорость пассивной диффузии невелика, и проходит она без затраты энергии.L
Облегченная диффузия отличается от пассивной тем, что перенос веществ субтрата через цитоплазматическую мембрану осуществляется белками-переносчиками, получившими название пермеаз (транслоказ). Пермеаза катализирует присоединение вещества субстрата к активному центру на своей поверхности и проводит это вещество с наружной поверхности цитоплазматической мембраны на внутреннюю. Там пермеаза освобождается от этого вещества, передавая его в цитоплазму, а сама вновь вступает во взаимодействие с новой порцией субстрата.
Пермеазные белки синтезируются и локализуются на цитоплазматической мембране.
Активный транспорт заключается в переносе веществ субстрата пермеазньми белками через цитоплазматическую мембрану в цитоплазму против градиента концентрации. Процесс активного транспорта веществ всегда осуществляется с затратой энергии. Учитывая, что на перенос одной молекулы субстрата через цитоплазматическую мембрану клетка расходует одну молекулу АТФ, можно предполагать, что растущий и быстро размножающийся микроорганизм затрачивает значительную часть вырабатываемой энергии на транспорт веществ.
Необходимым условием поступления веществ субстрата в клетку бактерий является их растворимость в воде.
Вещества питательного субстрата, поступающие в клетку, являются источником энергетического метаболизма и одновременно строительным материалом для синтеза клеточных структур. Выход продуктов обмена из клетки осуществляется чаще всего путем облегченной диффузии при участии белков-переносчиков.
ТИПЫ ПИТАНИЯ ПРОКАРИОТ
В отличие от растительных и животных организмов, имеющих один вполне определенный тип питания — соответственно автотрофный и гетеротрофный, прокариоты характеризуются многообразием типов питания. Поэтому для характеристики типов питания прокариотных организмов используются одновременно три критерия; источник углерода, источник энергии и донор электронов (водорода).
Как указывалось выше, по источнику углерода прокариоты являются автотрофами, если они получают углерод в результате фиксации углекислого газа, и гетеротрофами, если источником углерода для них служат органические соединения.
По источнику энергии прокариоты, использующие солнечный свет, называются фототрофами, а получающие энергию за счет окислительно-восстановительных реакций — хемотрофами.
И наконец, по донору электронов прокариоты подразделяются на литотрофы, обладающие способностью использовать неорганические доноры электронов (H2S, Fe 2 +, СО и т. д.), и органотрофы, использующие в качестве доноров электронов органические соединения.
По трем вышеуказанным критериям выделяют 4 основных типа питания прокариот: фотолитоавтотрофы, фотоорганоавтотрофы, хемолитоавтотрофы и хемоорганогетеротрофы (табл. 6).
| Тип питания | Источник углерода | Источник | Донор электронов | Представители прокариот |
| Фотолитоавтотрофы | СО2 | Свет | Н2О Неорганические соединении (H2S, S, Na2S) | Цианобактерии. Зеленые, серные пурпурные бактерии |
| Фотоорганоавтотрофы | СО2 и органические соединения | Свет | Органические соединения (спирты, органические кислоты и др.) | Некоторые пурпурные бактерии |
| Хемолитоавтотрофы | СО, | Реакции окисления неорганических веществ | Неорганические соединении (Н2, H,S, NH2, Fe2+ и др.) | Нитрифицирующие, тионовые, водородные бактерии; ацидофильные железобактерии |
| Хемоорганогетеротрофы | Органические соединения | Реакции окисления opганических веществ | Органические соединения | Большинство бактерий (аммонификаторы, азотфиксаторы, пектино-разрушающие, клетчат-коразрушающие, молочнокислые, уксуснокислые, маслянокислые и ДР-) |
Фотолитоавтотрофы. Бактериальный фотосинтез.
К группе фотолитоавтотрофов относятся прокариоты, использующие в качестве источника углерода CO2, а в качестве донора электронов различные неорганические соединения (Н2О, H2S, S и др.). Усваивая энергию солнечного света в процессе фотосинтеза, они образуют органические вещества клетки (табл. 6). Фотолитоавтотрофы представлены цианобактериями (сине-зелеными водорослями), зелеными и серными-пурпурными бактериями.
В основе процесса бактериального фотосинтеза лежит превращение световой энергии, поглощаемой фотосинтетическими пигментами, в биохимическую энергию макроэргических связей (АТФ) и далее использование этой энергии для усвоения и восстановления углекислого газа в процессе биосинтеза.
В клетках всех фотосинтезирующих бактерий содержатся фотосинтетические пигменты. К ним относятся особые хлорофиллы, получившие название бактериохлорофиллов а, b, с, d, и каротиноиды. По строению бактериохлорофиллы близки к хлорофиллу а растений.
Помимо бактериохлорофиллов в клетках фотосинтезирующих бактерий открыты более 20 дополнительных каротиноидных пигментов.
В клетке прокариот фотосинтегические пигменты локализуются на внутриклеточных инвагинациях цитоплазматической мембраны, получивших название хроматофоров. У разных типов бактерий инвагинации иитоплазматической мембраны имеют различную форму — пузырьков (везикул), трубочек и тилакоидов, образованных стопками ламелл, напоминающих тилакоиды хлоропластов растений (рис. 2).
По химизму фотосинтез бактерий существенно отличается от фотосинтеза растений. При фотосинтезе растений и цианобактерий донором электронов является вода и процесс фотосинтеза обязательно сопровождается выделением кислорода. Причем растительная клетка для восстановления одной молекулы углекислого газа потребляет 4 кванта энергии:
CO2 + H2O — (CH2O) + O2
В процессе фотосинтеза зеленых и пурпурных бактерий в качестве доноров электронов выступают различные соединения: сероводород, элементарная сера, сульфит, тиосульфат, молекулярный водород и органические вещества. Кислород при фотосинтезе зеленых и пурпурных бактерий не выделяется. Они являются облигатными анаэробами, исключение составляет лишь немногочисленная группа несерных пурпурных бактерий, относящихся к факультативным анаэробам. Для восстановления одной молекулы углекислого газа зеленые и пурпурные бактерии затрачивают один квант энергии:
где Н2А — донор водорода.
Суть процессов бактериального фотосинтеза и фотосинтеза растений принципиально одинакова и заключается в восстановлении углекислого газа до соединения типа углеводов (СНэО).
Представители семейств Chlorobacteriaceae и Chrornatiaceae по типу питания преимущественно являются фотолитоавтотрофами. В качестве донора электронов они чаще всего используют сероводород, окисляя его до свободной серы или до сульфатов.
У зеленых бактерий сера обычно выделяется в среду, у серных пурпурных бактерий — откладывается в клетке. При отсутствии сероводорода в среде серные пурпурные и зеленые бактерии способны окислять элементарную серу, используя ее источником электронов.
Помимо сероводорода и серы зеленые и серные пурпурные бактерии донором электронов используют такие соединения, как сульфит H2SO3, тиосульфат Na
Фотоорганоавтотрофы.
Фотоорганоавтотрофы представлены немногочисленным семейством Rhodospirillaceae, включающим три рода: Rhodospirillum, Rhodopscudomonas и Rhodomicrobium.
Бактерии-фотоорганоавтотрофы способны перестраивать свой обмен и одинаково успешно развиваться как на свету, так и в темноте, переходя соответственно от анаэробного образа жизни к аэробному. На свету они ведут себя как фотоорганоавтотрофы: усваивая углекислый газ, они восстанавливают его в процессе фотосинтеза до углевода, В качестве доноров электронов несерные пурпурные бактерии используют различные органические вещества — сахара, спирты, органические кислоты, аминокислоты (табл. 6). Например, бактерии Rhodopseudomonas используют в процессе фотосинтеза донором электронов изопропанол, окисляя его в ацетон.
Характер использования органических веществ различными фотосинтезирующими бактериями существенно различается. Чаще всего органическое вещество выполняет единственную функцию — донора электронов при фотоассимиляции углекислого газа. Однако в некоторых случаях органическое вещество используется фотосинтезирующими бактериями не только в качестве донора электронов, но одновременно и как источник углерода.
Рис. 23. Фотосинтезирующие бактерии. I — Rhodospirillum; 2—Rhodomicrobium; 3 — Chromatium; 4 — Tliiopedia; 5 —Chlorobium, 6— Pelodictyon.
Попадая в темноту, несерные пурпурные бактерии переходят к хемоорганогетеротрофному типу питания. При этом энергию для процессов жизнедеятельности они получают за счет реакций окисления органического субстрата по циклу Кребса. Непосредственным источником углерода и донором электронов для них являются органические соединения субстрата.
Хемолитоавтотрофы.
Хемолитоавтотрофы представлены микроорганизмами, способными в качестве основного источника углерода усваивать углекислый газ и синтезировать в клетке органические соединения, используя энергию реакций окисления неорганического субстрата. Для хемолитоавтотрофов неорганические вещества субстрата выступают донорами электронов в реакциях энергетического метаболизма и в процессе хемоассимиляции углекислого газа (табл. 6).
Заслуга открытия процесса хемосинтеза принадлежит С. Н. Виноградскому.
К хемолитоавтотрофам относится большинство видов нитрифицирующих, тионовых бактерий, некоторые виды из группы одноклеточных железобактерий и водородные бактерии.
Хемолитоавтотрофные бактерии характеризуются специфичностью в отношении использования окисляемого субстрата. Нитрифицирующие бактерии для процесса хемоассимиляции углекислого газа получают энергию от окисления аммиака и нитритов. Процесс нитрификации проходит в две фазы. Первая фаза заключается в аэробном окислении аммиака до нитритов нитрозными бактериями родов Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrosolobus, Nitrosospira.
Вторая фаза нитрификации предусматривает окисление нитритов в нитраты нитратными бактериями родов Nitrobacter, Nitrospina, Nitrococcus.
При процессах окисления неорганического субстрата выделяется сравнительно небольшое количество энергии, и усваивается она клеткой с низким КПД, всего 5—10%. Поэтому для получения энергии на процессы жизнедеятельности нитрифицирующим бактериям приходится перерабатывать огромное количество субстрата.
К хемолитоавтотрофам относится большинство видов тионовых бактерий:. Они ведут процесс хемоассимиляции углекислого газа, получая энергию за счет окисления восстановленных или частично восстановленных соединений серы, сероводорода, элементарной серы, тиосульфата и сульфита. Конечным продуктом окисления обычно является сульфат.
Хемолитоавтотрофный тип питания характерен для некоторых одноклеточных ацидофильных железобактерий —Они используют энергию окисления Fe 2+ до Fe 4+ для ассимиляции СО2, который служит основным или единственным источником углерода. Реакции окисления железа сопровождаются незначительным выделением энергии, поэтому железобактерии перерабатывают большие количества субстрата.
Хемолитоавтотрофные бактерии в природе являются геологическими агентами. Они принимают участие б процессах образования полезных ископаемых и осуществляют важнейшие звенья круговорота азота, серы, железа.
Хемоорганогетеротрофы.
К хемоорганогстеротрофам относится большинство прокариот. Источником углерода для них являются самые разнообразные органические соединения. Энергию для жизнедеятельности они получают за счет окислительно-восстановительных реакций органического субстрата, и донором электронов в реакциях метаболизма также выступают различные органические вещества (табл. 6).
Хемоорганогетеротрофы наиболее широко распространены в природе. Им принадлежит роль санитаров нашей планеты, так как они ведут процессы минерализации самых разнообразных, подчас сложных органических веществ. Помимо органических соединений, как источника углерода, хемоорганогетеротрофы нуждаются в углекислом газе для реакций карбоксилирования промежуточного обмена.
Хемоорганогетеротрофные микроорганизмы подразделяют на сапрофитов и паразитов. Сапрофиты потребляют органические вещества опада. Паразиты живут за счет органических веществ живой клетки. Выделяют факультативных и облигатных паразитов. Факультативные паразиты развиваются на обычных органических средах, но, попадая в клетку-хозяина, переходят к паразитическому образу жизни. К ним относится большинство патогенных бактерий, вызывающих заболевания человека,— возбудители пневмонии, менингита, гонореи, дизентерии, брюшного тифа, сибирской язвы, коклюша, туберкулеза и др. Облигатные (строгие) паразиты развиваются исключительно за счет органических веществ клетки-хозяина. Типичным примером облигатных паразитов являются риккетсии и вирусы.
Тест по биологии 11 класс
Тестовые вопросы по биологии ЕМН – 11 класс на русском языке.
Составила учитель биологии сш№27: Джамбаева Жаксыгуль Бахрадиновна
по теме «Возникновение и развитие жизни на Земле»
1. Когда началась геологическая история Земли:
А) свыше 6 млрд.; В) 6 млрд. С) 5 млрд. Д) 4 млрд. Е) 3,5 млрд. лет тому назад
2. Где возникли первые неорганические соединения:
А) в недрах земли; В) в первичном океане; С) в гидросфере; Д) в литосфере Е) в первичной атмосфере.
3. Что явилось предпосылкой возникновения первичного океана:
А) охлаждение атмосферы; В) опускание суши; С) поднятие суши; Д) появление подземных источников; Е) парообразование.
4. Какие первые органические вещества возникли в водах океана:
А) белки; В) жиры; С) углеводы; Д) нуклеиновые кислоты; Е) всё перечисленное;
5. Какими свойствами обладали коацерваты: А) раздражимость; В) обмен веществ;
С) размножение; Д) возбудимость; Е) сократимость.
6. Какие свойства присущи пробионту: А) обмен веществ; В) рост; С) размножение;
Д) поглощение веществ; Е) всё перечисленное.
7. Какой тип питания был у первых живых организмов: А) автотрофный;
В) фототрофный; С) хемоторофный; Д) миксотрофный; Е) гетеротрофный.
8. Какой новый тип питания появляется у прокариот: А) автотрофный;
В) гетеротрофный; С) микотрофный; Д) всё перечисленное; Е) сапрофитный.
9. Какие органические вещества возникли с появлением фотосинтезирующих растений:
А) углеводы; В) белки; С) жиры; Д) нуклеиновые кислоты; Е) нуклеотиды.
10. Возникновение, каких организмов создало условия для развития животного мира:
А) сине-зеленые водоросли; В) бактерии; С) стрептококки; Д) бактерии гниения;
Е) молочнокислые бактерии.
11. Количество этапов зарождения жизни выделенных А.И.Опариным в 1952 г.
А) 1; В) 2; С) 3; Д) 4; Е) 5.
12. Появление прокариот, относится к какому этапу эволюции:
А) химическому; В) геологическому; С) биологическому; Д) физическому;
13. Что смоделировал С. Миллер, для экспериментального подтверждения гипотезы А.И.Опарина:
А) настоящий океан; В) модель Земли; С) первичный океан; Д) модель РНК; Е) модель молекулы белка
14. Автором гипотезы абиогенного происхождения жизни на Земле является:
А) А.И.Опарин; В) С.Миллер; С) Ф.Реди; Д) Р.Гук; Е) В.И.Вернадский.
15. Ученый, получивший премию за эксперимент, доказывающий невозможность самозарождения жизни. А) А.И.Опарин; В) С.Миллер; С) Ф.Реди; Д) Л.Пастер;
16. Факторы, способствующие синтезу первых органических веществ на Земле из неорганических: А) охлаждение атмосферы; В) опускание суши; С) поднятие суши; Д) появление подземных источников; Е) высокая вулканическая активность.
17. Основная причина бесконечного существования органических веществ в первичном «бульоне»:
А) наличие растений; В) присутствие прокариот; С) отсутствие бактерий; Д) наличие воды и кислорода; Е) наличие кислорода.
18. Как назывались сгустки, образовавшиеся в первичном океане Земли:
А) прокариоты; В) эукариоты; С) коацерваты; Д) катализаторы; Е) ферменты.
19. Автором современной теории о происхождении жизни на Земле является:
А) А.И.Опарин; В) С.Миллер; С) Ф.Реди; Д) Р.Гук; Е) В.И.Вернадский.
20. Кто впервые получил белки абиогенным синтезом:
А) А.И.Опарин; В) С.Миллер; С) Ф.Реди; Д) Р.Гук; Е) С. Фокс.
21. Кто первым заметил такое явление, что в составе белков, синтезированных живой клеткой, обязательно присутствуют левосторонние изомеры аминокислот, а в углеводах – правосторонние:
А) А.И.Опарин; В) С.Миллер; С) Дж.Бернал; Д) Р.Гук; Е) С. Фокс.
22. Какие ещё органические вещества обладают каталитической активностью, как белки-ферменты:
А) углеводы; В) РНК; С) ДНК; Д) жиры; Е) глицерин.
23. Какое из перечисленных соединений может выступать в химических реакциях как катализатор: А) глюкоза; В) ДНК; С) РНК; Д) жирные кислоты; Е) АТФ.
24. Появление эукариот, относится к какому этапу эволюции:
А) химическому; В) геологическому; С) биологическому; Д) физическому;
25. Особый способ существования живой материи:
А) репликация; В) жизнь; С) редукция; Д) редупликация; Е) регенерация.
Тема: Эволюционное учение
1. Основоположник эволюционного учения:
А) Ф.Бэкон; В) Ч.Дарвин; С) Ж.Б.Ламарк; Д) Т.Морган; Е) Р.Гук.
2. Основоположник систематики: А) Ф.Бэкон; В) Ч.Дарвин; С) Ж.Б.Ламарк; Д) Т.Морган; Е) К.Линней.
3. Главным эволюционным фактором Дарвин считал:
А) искусственный отбор; В) внутривидовая борьба; С) межвидовая борьба;
Д) естественный отбор; Е) наследственная изменчивость.
4. Ч. Дарвин четко назвал главные причины эволюции:
А) борьба за существование, естественный отбор, мутация; В) борьба за существование, естественный отбор, мутация, наследственная изменчивость; С) борьба за существование, естественный отбор, наследственная изменчивость;
Д) борьба за существование; Е) наследственная изменчивость.
5. Биогенетический закон установили: А) Э.Геккель и Ф.Мюллер;
В) Ф.Мюллер; С) Э.Геккель; Д) Ж.Б. Ламарк; Е) Т. Морган.
6. Археоптерикс – это: А) полуптица, полуящер; В) род вымерших рыб
С) древняя рыба; Д) вымершие ящеры; Е) полурыба, полуящер.
7. Сколько хромосом у человека в клетках тела:
А) 46; В) 23; С) 44; Д) 45; Е) 22.
8. Элементарной единицей эволюции является
А) вид; В) популяция; С) клетка; Д) организм; Е) молекула или атом.
9. Единственным направляющим фактором эволюции является:
А) естественный отбор; В) борьба за существование; С) мутация;
Д) ненаследственная изменчивость; Е) наследственная изменчивость.
10. Сходство организмов по внешнему и внутреннему строению определяет критерий:
А) морфологический; В) генетический; С) экологический; Д) географический;
11. Главным критерием вида является:
А) морфологический; В) генетический; С) экологический; Д) географический;
12. Микроэволюция приводит к образованию новых:
А) видов; В) классов; С) вирусов; Д) микроорганизмов; Е) особей.
13. Макроэволюция приводит к образованию новых:
А) видов; В) семейств; С) вирусов; Д) микроорганизмов; Е) особей.
14. Подражание неживому объекту, а также более защищенному или несъедобному объекту: А) мимикрия; В) демонстрация; С) трансформация; Д) изменчивость;
15. Организмы, живущие только в одном месте на планете – это:
А) коацерваты; В) эндемики; С) вирусы; Д) цианобактерии; Е) протобионты.
16. Процесс формирования новых надвидовых таксонов (род, семейство, отряд)
А) макроэволюция; В) ароморфоз; С) адаптация; Д) регенерация; Е) дегенерация.
17. Борьба за существование одновременно между особями одного вида:
А) межвидовая; В) внутривидовая; С) надвидовая; Д) родовая; Е) абиотическая.
А) макроэволюция; В) ароморфоз; С) адаптация; Д) филогенез; Е) дегенерация.
19. Самый древний видовой критерий: А) морфологический; В) генетический;
С) экологический; Д) географический; Е) биохимический.
20. Борьба за первенство в стае, пищу, территорию:
А) межвидовая; В) внутривидовая; С) надвидовая; Д) родовая; Е) абиотическая.
21. Вид наследственной изменчивости, при которой у потомков возникают совершенно новые свойства, отсутствовавшие у предков:
А) мутационная; В) модификационная; С) комбинативная; Д) ненаследственная;
Е) всё перечисленное.
22. Автор теории естественного отбора:
А) Ф.Бэкон; В) Ч.Дарвин; С) Ж.Б.Ламарк; Д) Т.Морган; Е) К.Линней.
23.Вторым мощным фактором антропогенеза было:
А) общение, коллективный образ жизни; В) борьба; С) труд; Д) изобретательность;
24.Автор работы «Происхождение видов путем естественного отбора»:
А) Ф.Бэкон; В) Ч.Дарвин; С) Ж.Б.Ламарк; Д) Т.Морган; Е) К.Линней.
25.Доказательства, связанные с исследованием стадий развития зародышей различных организмов:
А) анатомические; В) генетические; С) эмбриологические; Д) географические;
26. Повилика появилась в результате: А) дегенерации; В) идиоадаптации; С) ароморфоза; Д) регресса; Е) биологического прогресса.
27. Первые наземные растения: А) водоросли; В) мхи; С) папоротникообразные; Д) грибы; Е) псилофиты.
28. Направление эволюции, характеризующееся следующими признаками: 1) увеличение численности особей; 2) расширение ареала, многообразие видов.
А) биологический прогресс; В) биологический регресс; С) ароморфоз; Д) идиоадаптация; Е) дегенерация.
29. Способ размножения, возникший позднее в процессе эволюции: А) стробиляция; В) регенерация; С) конъюгация; Д) вегетативный; Е) бесполый.
30. Самый острый вид борьбы за существование: А) внутривидовая борьба;
В) межвидовая; С) адаптация к биотическим факторам; Д) адаптация к абиотическим факторам; Е) борьба с абиотическими факторами среды.
31. Первичный источник энергии в биоценозе: А) АТФ; В) НАДФ; С) вода; Д) углеводы; Е) солнце.
32. Кто совершил кругосветное путешествие на корабле «Бигль»: А) Ф.Бэкон;
В) Ч.Дарвин; С) Ж.Б.Ламарк; Д) Т.Морган; Е) К.Линней.
33. Автор научного труда «Философия зоологии»: А) Ф.Реди;
В) Ч.Дарвин; С) Ж.Б.Ламарк; Д) Т.Морган; Е) К.Линней.
34. Видовой критерий, связанный с различным строением и составом белка:
А) морфологический; В) генетический; С) экологический; Д) географический;
35. Авторы биогенетического закона: А) Ф.Бэкон; В) Ч.Дарвин; С) Ж.Б.Ламарк;
Д) Т.Морган; Е) Ф.Мюллер, Э.Геккель.
Тема: Развитие органического мира на Земле.
1.Эра появления фотосинтезирующих организмов:
А) мезозой; В) кайнозой; С) архей; Д) протерозой; Е) палеозой.
2. Эра динозавров: А) мезозой; В) кайнозой; С) архей; Д) протерозой; Е) палеозой.
А) девон; В) ордовик; С) силур; Д) триас; Е) карбон.
4. Эра, в которой сформировалась жизнь, как феномен существования материи:
А) мезозой; В) кайнозой; С) архей; Д) протерозой; Е) палеозой.
5. Период выхода растений на сушу: А) девон; В) ордовик; С) силур; Д) триас;
6. Способ размножения, возникший раньше всех в процессе эволюции:
А) вегетативный; В) половой; С) бесполый; Д) черенкование; Е) почкование.
7. Способ размножения, возникший позже всех в процессе эволюции:
А) вегетативный; В) половой; С) бесполый; Д) черенкование; Е) почкование.
8. Направление в эволюции, характеризующееся подъемом уровня организации живых существ:
А) ароморфоз; В) катагенез; С) идиоадаптация; Д) дегенерация; Е) онтогенез.
9. Пример рудимента человека:
А) аппендикс; В) сильно развитые клыки; С) наличие хвоста; Д) густой волосяной покров; Е) многососковость.
10. Направление в эволюции, способствующие приспособлению к определенным условиям среды обитания:
А) ароморфоз; В) катагенез; С) идиоадаптация; Д) дегенерация; Е) онтогенез.
11. Кто из ученых, в своей знаменитой работе «Система природы» отнес человека к человекообразным обезьянам, руководствуясь их сходством:
А) Ф.Бэкон; В) Ч.Дарвин; С) Ж.Б.Ламарк; Д) Т.Морган; Е) К.Линней.
12. Органы, не используемые человеком, но сохраняющиеся в организме у всех особей вида:
А) консументы; В) продуценты; С) рудименты; Д) редуценты; Е) атавизмы.
13. Автор антропологичекого высказывания: «Труд есть продукт руки, но и рука есть продукт труда»: А) Ф.Бэкон; В) Ч.Дарвин; С) Ж.Б.Ламарк; Д) Ф.Энгельс; Е) К.Линней.
14. Древние растения, из которых образовался каменный уголь:
А) цветковые растения; В) мхи; С) лишайники; Д) папоротникообразные; Е) водоросли.
15. Появление цветка у покрытосеменных растений, это пример: А) ароморфоза;
В) катагенеза; С) идиоадаптации; Д) дегенерации; Е) онтогенеза.
16. Отметьте гомологичные органы:
А) жабры рака и рыбы; В) колючки кактуса и шиповника; С) крылья бабочки и крылья летучей мыши; Д) лапы собаки и крылья птицы; Е) крылья птицы и крылья бабочки.
А) ароморфоз; В) катагенез; С) идиоадаптация; Д) дегенерация; Е) онтогенез.
18. Реакционное учение, доказывающее неравноценность рас:
А) дарвинизм; В) расизм; С) социализм; Д) трансформизм; Е) креационизм.
19. Первый источник энергии в биогеоценозе:
А) солнце; В) белки; С) растения; Д) аминокислоты; Е) минеральные соли.
20. Основной фактор, объединяющий особей в одну популяцию:
А) свободное скрещивание; В) общность питания; С) одинаковые климатические условия; Д) отсутствие врагов; Е) присутствие хищников.
21. Частные приспособления:
А) различные способы опыления цветковых растений; В) появление цветков у растений;
С) появление фотосинтеза; Д) появление хлорофилла; Е) выход растений на сушу.
22. Определили главные направления биологической эволюции: А) Ф.Бэкон, К.Линней;
В) Ч.Дарвин, Фокс; С) Ж.Б.Ламарк; Д) Т.Морган; Е) Северцов А.Н., Шмальгаузен И.И.
23. Первые млекопитающие появились в эру: А) мезозой; В) кайнозой; С) архей;
Д) протерозой; Е) палеозой.
24. Останки представителей этого вида древнейших людей нашли в Китае:
А) питекантроп; В) архантроп; С) синантроп; Д) неандертальцы; Е) кроманьонцы.
25. Кистеперые рыбы появились: А) мезозой; В) кайнозой; С) архей;
Д) протерозой; Е) палеозой.
26. Период мезозоя: А) юрский; В) девон; С) силур; Д) карбон; Е) ордовик
27. Период протерозоя: А) неоген; В) девон; С) силур; Д) карбон; Е) венд.
28. Период кайнозоя: А) антропоген; В) девон; С) силур; Д) карбон; Е) ордовик.
29. Первые фотосинтезирующие организмы: А) цианобактерии; В) нитчатые водоросли;
С) морские водоросли; Д) мхи; Е) хвощи.
30. Появление и развитие человека: А) неоген; В) антропоген; С) силур; Д) карбон;
31. Морфофизиологический прогресс, усложнение строения особей – это
А) катагенез; В) арогенез; С) идиоадаптация; Д) дегенерация; Е) онтогенез.
32. Палеонтологические «музеи живых ископаемых»: А) Антарктида; В) Австралия; С) Африка; Д) Северная Америка; Е) Евразия.
33. Приобретение сходных признаков у различных, неродственных групп:
А) дивергенция; В) катагенез; С) конвергенция; Д) дегенерация; Е) онтогенез.
34. Для определения возраста пластов Земли используется метод:
А) свинцово-кобальтовый; В) химический; С) углеродный; Д) кислородный;
35. «Живое ископаемое»: А) гаттерия; В) морская черепаха; С) змеи; Д) тутовый шелкопряд; Е) жук-носорог.
1 . Термин «экология» ввел: А) Ч. Дарвин; В) А.Н.Северцов; С) К.Ф.Рулье;
Д) Э.Геккель; Е) Ж.Б.Ламарк.
2. Закономерности возникновения приспособлений к среде обитания изучает наука
3. Все компоненты природной среды, влияющие на состояние организмов, популяций,
движущими силами эволюции
4. Интенсивность действия фактора среды, в пределах которых процессы
жизнедеятельности организмов протекают наиболее интенсивно – фактор
5. Совокупность живых организмов (животных, растений, грибов и микроорганизмов),
населяющих определенную территорию называют
6. Гетеротрофные организмы в экосистеме называют
7. Количество особей данного вида на единице площади или в единице объема (например,
8. Организмы, использующие для биосинтеза органических веществ энергию света или
энергию химических связей неорганических соединений, называются
9. Разнообразие пищевых взаимоотношений между организмами в экосистемах, включающее потребителей и весь спектр их источников питания
10. Географическое изображение соотношения между продуцентами, консументами и
редуцентами, выраженное в единицах массы
11. Самая низкая биомасса растений и продуктивность
12. Способность к восстановлению и поддержанию определенной численности в
13. Сигналом к сезонным изменениям является
взаимоотношения между организмами
14. В агроценозе пшеницу относят к продуцентам
окисляют органические вещества
потребляют готовые органические вещества
синтезируют органические вещества
разлагают органические вещества
15. На зиму у растений откладываются запасные вещества
все перечисленные вещества
16. Группа организмов, ограниченная в своем распространении и встречается в каком-
либо одном месте (географической области)
17. Основной причиной неустойчивости экосистемы является
неблагоприятные условия среды
недостаток пищевых ресурсов
несбалансированный круговорот веществ
большое количество видов
малое количество видов
18. Группу организмов, приспособленных к существованию в воде называют:
19.Факторы среды, взаимодействующие в биогеоценозе
антропогенные и абиотические
антропогенные и биотические
абиотические и биотические
нет верного ответа
20.Регулярное наблюдение и контроль над состоянием окружающей среды; определение
изменений, вызванных антропогенным воздействием, называется
21. Территории, исключенные из хозяйственной деятельности с целью сохранения
природных комплексов, имеющих особую экологическую, историческую,
эстетическую ценность, а также используемые для отдыха и в культурных целях
22. Возрастная структура популяции:
определяется внешними условиями;
не зависит от жизненного цикла вида;
зависит от интенсивности смертности и от величины рождаемости;
зависит от размеров популяции.
23. Раздел экологии, изучающий взаимоотношения организма (вида, особи) с окружающей средой называется:
24. Термин «биосфера» впервые использовал в своем труде «Лик Земли»:
25. Способность организмов реагировать на чередование в течение суток периодов света и темноты определенной продолжительности
1. Американский математик Норберт Винер основатель новой дисциплины, в основу которой положено сходство информационных процессов в природных и искусственных системах: А) орнитология; В) кибернетика; С) физиология; Д) биотехнология;
2.Прикладная наука о применении в технических устройствах и системах принципов организации, свойств, функций и структур живой природы:
А) селекция; В) бионика; С) физиология; Д) гистология; Е) генетика.
3. Большой любитель переноса природных решений в дизайн сооружений, был знаменитый каталонский архитектор:
А) Грегор Мендель; В) Франческо Реди; С) Луи Пастер; Д) Антонио Гауди; Е) С.Фокс.
4. Какое природное решение использовал французский инженер Гюстав Эйфель при создании знаменитой башни (названной в честь него):
А) закономерности формирования тканей живых организмов;
В) распределение нагрузки с помощью кривых суппортов, как в головке бедренной кости;
С) принцип работы нервных клеток;
Д) устройство органов чувств;
Е) особенности химического состава живых клеток.
5. Яркий пример «шубной» архитектурной бионики: А) чешуйки на крыльях бабочки;
В) лапы собаки; С) контурные перья на крыльях птицы; Д) колючки кактуса;
Е) аналогия строения стеблей злаков.
6. Такое изобретение ΧΧ века, как застёжка «молния» было заимствовано у живой природы:
А) особенности строения скелета млекопитающих;
В) особенности строения стеблей злаков;
С) особенности строения пера птицы;
Д) особенности строения эритроцитов;
7. Прототипом, какого изобретения, стали плоды репейника, цеплявшиеся за шерсть собаки:
А) «мухоловка»; В) «росянка»; С) «колючка»; Д) «липучка»; Е) «скрипучка».
8. Отрасль биологии, которая изучает работу мозга, исследует механизмы памяти для создания искусственного интеллекта:
А) психология; В) физиология; С) нейробионика; Д) анатомия; Е) цитология.
9. Наука, благодаря которой была создана искусственная рука, способная сжимать, разжимать пальцы, сносно писать, осязать и ощущать тепло: А) психология;
В) физиология; С) бионика; Д) анатомия; Е) цитология.
10. Жители горной деревни, какой страны, восемь веков назад, придумали водную (гидрологическую) сеть, имитирующую пищеварительную систему животного, способного подавать воду для питья и орошения сельскохозяйственных культур:
А) Греция; В) Китай; С) Италия; Д) Турция; Е) Вьетнам.
11. У каких животных были заимствованы технологии постройки плотин из камня:
А) утконосы; В) бобры; С) рыбы; Д) утки; Е) хрящевые рыбы;
12. На какие волны реагируют уши летучих мышей:
А) морские; В) световые; С) ультразвуковые; Д) ультрафиолетовые; Е) речные.
13. Жизнедеятельность этого животного натолкнула рыбаков на идею рыболовных сетей:
А) устройство ячеистых домов; В) устройство паутины; С) устройство гнезда птицы;
Д) внутреннее устройство костей; Е) устройство гнёзд общественных насекомых.
14. Легко передвигающийся шестиногий робот был создан на основе устройства тела этого животного: А) таракан; В) паук; С) муха; Д) кузнечик; Е) пчела.
15. Наблюдения за этими животными помогли создать новый подающий механизм для копиров и принтеров: А) семья термитов; В) осы-отшельницы; С) семья пчел;
Д) комары; Е) общественные осы.
16. Металлическая проволока с железными колючками была заимствована у объекта живой природы: А) верблюжья колючка; В) шиповник; С) розы; Д) кактус;
Е) колючки на ветках терновника.
17. Изобретение бумаги было основано на изучении: А) гнезд общественных ос;
В) поведения муравьев; С) поведения птиц; Д) поведения рыб; Е) поведения стрекоз.
18. Ученый, открывший биотоки: А) Т.Шванн; В) Л.Гальвани; С) Т.Шлейден;
Д) Р.Вирхов; Е) С.Миллер.
19. Город, который в скором времени станет обладателем «Вертикального бионического города-башни»: А) Сингапур; В) Шанхай; С) Нью-Йорк; Д) Анкара; Е) Пекин;
20. Прекрасная терморегуляция ячеистых домов некоторых индейцев, построенных из смешанных с водой глины, имитация архитектуры гнезд:
А) ос-отшельниц; В) пчел; С) жуков; Д) пауков; Е) ворон.
21. Три тысячи лет назад китайцы пытались скопировать способ производства шелка у представителей мира:
А) растений; В) насекомых; С) прокариот; Д) грибов; Е) бактерий.
22. С какими науками связана бионика:
А) медицина; В) химия; С) математика; Д) физика; Е) все перечисленные.
23. Дата дня рождения бионики?
А) три тысячи лет назад; В) нет конкретного дня рождения; С) пять тысяч лет назад;
Д) две тысячи лет назад; Е) четыре тысячи лет назад.
24. Кому принадлежат слова: «Человеческий гений способен породить самые разнообразные изобретения благодаря применению различных инструментов, служащих одной цели. Однако он никогда не сможет создать нечто столь же прекрасное, столь же простое и приспособленное, как творения самой Природы, ибо в них всё безупречно и нет ничего лишнего»:
А) Леонардо да Винчи; В) Луиджи Гальвани; С) Норберт Винер; Д) Гюстав Эйфель;
25. Для дальнейшего совершенствования вычислительной техники изучаются системы тела человека и животных:
А) дыхательная система; В) опорно-двигательная система; С) пищеварительная система; Д) выделительная система; Е) нервная система.
Ключи к тестам № 1 – 5
Тест №1 Возникновение и развитие жизни на Земле
Тест №2 Эволюционное учение
Развитие органического мира на Земле
