Билет № 24. 1. Разнообразие организмов: одноклеточные и многоклеточные

1. Разнообразие организмов: одноклеточные и многоклеточные. Ткани, органы, системы органов, их взаимосвязь как основа целостности многоклеточного организма (на примере растительного или животного организма).

Многоклеточный организм представляет собой совокупность самых различных органов, дея­тельность которых тесно взаимосвязана. Нару­шение работы одного из них сейчас же отражает­ся на деятельности других и всего организма в целом.

Пищеварительная система животных обеспе­чивает организм питательными веществами. Лю­бое нарушение процессов переваривания или вса­сывания сказывается на работе всех органов: не получая достаточного количества питатель­ных веществ (а вы знаете — это строительный материал и энергия), организмы замедляют рост, у них нарушается возобновление старых или ут­раченных клеток, снижается активность. А бо­лезнь почек может привести к отравлению и даже к гибели организма.

У зеленых растений образование питательных веществ в листьях не может происходить без по­ступления в них воды и минеральных веществ, которые поглощаются из почвы корнем и подаются в листья через стебель. Любое повреждение корня или стебля нарушает этот процесс. В то ж< время без питательных веществ, которые образуются в листьях, невозможен рост тканей ни корня, ни стебля, а значит — рост всего растения.

Все части организма — клетки, ткани, органы, системы органов — взаимосвязаны между собор дополняют друг друга, работают согласованно и ее вставляют единое целое. Растения и животные -это целостные организмы.

Питание растений (минеральное, воздушное). Передвижение веществ в растении, его причины. Предложите опыт, с помощью которого можно доказать значение корневого давления в передвижении воды в растении.

Передвижение воды и минеральных веществ в растении.

Проводящая система растений состоит из двух час­тей. Одна часть (ксилема, или древесина) обеспечивает восходящий ток воды и минеральных солей, другая, располагающаяся кнаружи от древесины (флоэма), слу­жит для проведения (нисходящий ток) продуктов фото­синтеза к местам их использования или отложения в запас (подземные органы, созревающие плоды и семе­на и др.) и входит в состав луба.

Дальний, или осевой, восходящий ток осуществля­ется по трахеидам и сосудам. Трахеиды — мертвые вы­тянутые клетки, лишенные цитоплазмы, имеющие од­ревесневшие стенки, в которых находятся поры — уг­лубления, затянутые поровой мембраной. Через поровую мембрану происходит фильтрация растворов. Ток жидкости по трахеидам медленный, так как поровая мембрана препятствует движению воды. Трахеиды встре­чаются у всех высших растений, а у большинства хвощей, плаунов, папоротников и голосеменных они служат единственными проводящими элементами кси­лемы.

Из трахеид возникла более современная проводящая система — сосудистая, наибольшего развития достиг­шая у покрытосеменных. Сосуды представляют собой полые трубки, состоящие из отдельных члеников, рас­положенных друг над другом. В члениках имеются сквозные отверстия — перфорации, благодаря которым быстрота тока растворов многократно увеличивается. Наиболее совершенный тип членика сосуда тот, у кото­рого поперечные стенки клеток разрушены. Оболочки сосудов пропитываются лигнином и придают стеблю дополнительную прочность.

Нисходящий ток органических веществ осуществля­ется по ситовидным трубкам, входящим в состав про­водящей ткани — флоэмы (луба). Помимо ситовидных трубок, флоэма содержит элементы механической тка­ни, паренхимные клетки и др. Ситовидные трубки со­стоят из члеников, поперечные перегородки которых пронизаны мелкими отверстиями, образующими как бы сито. Клетки ситовидных трубок лишены ядер, но содержат живую цитоплазму, посредством выростов со­ставляющую единое целое с цитоплазмой соседних клеток. Скорость движения по ситовидным трубкам меньше, чем скорость движения по сосудам. Ситовид­ные трубки функционируют 3—4 года; затем отмирают и замещаются новыми живыми клетками — производ­ными камбия.

Элементы проводящей системы вместе с волокнами механической ткани образуют пучки. Сосудисто-волок­нистые пучки хорошо видны в листьях в виде жилок они распространены в стебле, корнях, плодах и объеди­няют растение в единое целое.

Корневое давление – сила, благодаря которой вода и минеральные вещества передвигаются по стеблю в листья. Роль корневого давления в перемещении воды и минеральных веществ их сосудов корня в жилки, а затем в клетки листа. Жилки – сосудисто-волокнистые пучки листа. Испарение воды листьями за счет непрерывного движения воды из корней вверх к листьям. Устьица – щели, ограниченные двумя замыкающими клетками, их роль в испарении воды: периодическое открытие и закрывание в зависимости от условий среды.

Сосущая сила, возникающая в результате испарения воды, корневое давление – причина передвижения минеральных веществ в растении. Путь воды из корня в листья – восходящий ток. Короткий восходящий ток у травянистых растений, длинный – у деревьев. Передвижение воды и минеральных веществ у ели на высоту 30 м, у эвкалипта – до 100 м. Опыт со срезанной веткой, помещенной в подкрашенную воду, доказательство передвижения воды по сосудам древесины.

Фотосинтез - вид пластического обмена, который происходит в клетках растений и некоторых автотрофных бактерий. Фотосинтез - процесс образования органических веществ из углекислого газа и воды, идущий в хлоропластах с использованием солнечной энергии. Суммарное уравнение фотосинтеза:

энергия света

6СО2 + 6Н2О С6Н12О6 + 6О2

2. Значение фотосинтеза - образование органических веществ и запасание солнечной энергии, необходимой всем организмам, обогащение атмосферы кислородом. Зависимость жизни всех организмов от фотосинтеза.

3. Хлоропласты - расположенные в цитоплазме органоиды, в которых происходит фотосинтез. Их отделение от цитоплазмы двумя мембранами. Образование гран - многочисленных выростов на внутренней мембране, в которые встроены молекулы хлорофилла и ферментов.

4. Хлорофилл - высокоактивное вещество, зеленый пигмент, способный поглощать и использовать энергию солнечного света на синтез органических веществ из неорганических. Зависимость активности хлорофилла от включения его в структуры хлоропласта.

5. Фотосинтез - сложный процесс, в котором выделяют световую и темновую фазы. Световая фаза фотосинтеза:

1) поглощение на свету хлорофиллом энергии солнечного света и ее преобразование в энергию химических связей (синтез молекул АТФ);

2) расщепление молекул воды на протоны и атомы кислорода;

3) образование из атомов молекулярного кислорода и выделение его в атмосферу;

4) восстановление протонов электронами и превращение их в атомы водорода.

Темновая фаза фотосинтеза - ряд последовательных реакций синтеза углеводов: восстановление углекислого газа водородом, который образовался в световую фазу при расщеплении молекул воды. Использование запасенной в световую фазу энергии молекул АТФ на синтез углеводов.

Фотосинтез очень продуктивен, но хлоропласты листа за­хватывают для участия в этом процессе всего 1 квант света из 10000. Тем не менее этого достаточно для того, чтобы зеленое растение могло синтезировать 1г глюкозы в час с поверхно­сти листьев площадью 1 м².

Роль растений в биосфере. Способность использования солнечной энергии для создания органических веществ, в процессе фотосинтеза и выделения при этом кислорода, необходимого для дыхания всех живых организмов. Растения - производители органического вещества, обеспечивающие пищей и энергией самих себя, а также животных, грибы, большинство бактерий и человека. Они являются первым звеном в любой пищевой цепи, и характер растительных сообществ определяющим образом сказывается на фауне любого биоценоза. Растения служат источником кислорода на Земле и оказывают значительное влияние на климат. Жизнь современного человека зависит от использования культурных растений, которых в настоящее время насчитывается около 1500 видов. Человек широко использует природные и культивируемые растения для изготовления лекарственных препаратов или в декоративных целях.

3. Раскройте механизм вдоха и выдоха, значение чистоты атмосферного воздуха как фактора здоровья. Почему отравление угарным газом опасно для здоровья? Как оказать первую помощь при отравлении угарным газом и спасении утопающего?

Воздух в легких постоянно обновляется, благодаря чему в них поддерживается постоянство газового состава. Это происходит благодаря тельным движениям — вдоху и выдоху. Объем легких то увеличивается, то уменьшается. В легких нет мышечной ткани, поэтому дыхательные движения осуществляются с помощью межреберных мышц и диафрагмы (рис. 55).

Диафрагма — это мышечная перегородка, которая разделяет груд­ную и брюшную полости. При вдохе сокращаются межреберные мышцы. Реб­ра приподнимаются. Диафрагма опускается и становит­ся более плоской. Все это приводит к увеличению объема грудной полости. Легкие при этом расширяются, происхо­дит вдох. Воздух через дыхательные пути устремляется в легкие и попадает и легочные альвеолы.

При расслаблении межреберных мышц ребра опус­каются. Диафрагма занимает свое прежнее положение, становится выпуклой — объем грудной полости уменьша­ется, легкие сжимаются, и воздух по дыхательным путям выталкивается наружу. Происходит выдох.

В более глубоком дыхании участвуют и некоторые другие мышцы, например мышцы живота — брюшного пресса. Дыхательные движения происходят автомати­чески. Но при желании человек может на некоторое время задержать дыхание или изменить глубину вдоха и выдоха. Обычно в спокойном состоянии взрослый че­ловек совершает 16-20 дыхательных движений в минуту. Поступление воздуха в легкие и удаление его из них про­исходит по физическим законам, но глубина и частота дыхания определяются биологическими потребностями организма.