Биология в лицее. Что такое теплопроводность и теплоёмкость воды? Все живые организмы

1 вариант

1.Белки, способные ускорять химические реакции, выполняют в клетке функцию:

А. гормональную Б. сигнальную

В. ферментативную Г. Информационную

2.Вода участвует в теплорегуляции живых организмов благодаря:

А. полярности молекул Б. высокой теплоёмкости

В. низкой теплоёмкости

Г. небольшим размером молекул

3.Структура ДНК представляет собой:

А. две спирально закрученные одна вокруг другой полинуклеотидные нити

Б. одну спирально закрученную полинуклеотидную нить

В. две спирально закрученные полипептидные нити

Г. одну прямую полипептидную нить

4.Рибоза является структурным элементом:

А. нуклеиновых кислот Б. белков

В. липидов Г. крахмала

5.Установите, в какой последовательности образуются структуры молекулы белка.

А. полипептидная цепь Б. клубок или глобула

В. полипептидная спираль

Г. структура из нескольких субъедениц

6. Какой клеточный органоид содержит ДНК:

А. вакуоль Б. рибосома

В. хлоропласт Г. лизосома

7.Значительную часть содержимого клетки составляет вода, которая:

А. образует веретено деления Б. образует глобулы белка В. растворяет жиры Г. придаёт клетке упругость

8.Полинуклеотидные нити в молекуле ДНК удерживаются рядом за счёт связей между:

А. комплиментарными азотистыми основаниями

Б. остатками фосфорной кислоты

В. аминокислотами Г. углеводами

9.Чем и-РНК отличается от ДНК:

А. переносит наследственную информацию из ядра к рибосоме

Б. в состав нуклеотидов входят остатки азотистых оснований, углевода и фосфорной кислоты

В. состоит из одной полинуклеотидной цепи

Г. состоит из связанных между собой двух полинуклеотидных нитей

Д. в её состав входит углевод рибоза и азотистое основание урацил

Е. в её состав входит углевод дезоксирибоза и азотистое основание тимин

2 вариант

1.Транспортная РНК – это:

А. белок Б. жир

В. фермент Г. нуклеиновая кислота

2.В клетках каких организмов содержится в десятки раз больше углеводов, чем в клетках животных?

А. бактерий-сапрофитов Б. одноклеточных

В. простейших Г. растений

3.Белки, вырабатываемые в организме при проникновении в него бактерий или вирусов, выполняют функцию:

А. регуляторную Б. сигнальную

В. защитную Г. ферментативную

4.Биологическими катализаторами являются:

А. витамины Б. ферменты

В. неорганические соли Г. гормоны

5.Четвертичная структура молекулы белка образуется в результате взаимодействия:

А. участков одной белковой молекулы по типу связей S-S

Б. нескольких полипептидных нитей, образующих клубок

В. участков одной белковой молекулы за счёт водородных связей

Г. белковой глобулы с мембраной клетки

6. Рибоза в отличии от дезоксирибозы входит в состав:

А. ДНК Б. иРНК В. белков

Г. полисахаридов

7.Липиды в клетке выполняют функции:

А. запасающую Б. гормональную

В. Транспортную

Г. ферментативную

Д. переносчика наследственной информации

Е. энергетическую

8.Собственную ДНК имеет:

А. комплекс Гольджи Б. лизосома

В. эндоплазматическая сеть Г. митохондрия

9.Рибоза входит в состав молекул

А. различных белков Б. ДНК

В. РНК Г. хлорофилла

10.К макроэлементам относятся:

А. Na, Mg, N, O Б. C, H, O, Mg

В. H, C, O, N Г. O, P, C, H

11.Чем моносахариды отличаются от ди - и – поли-сахаридов?

Если домашнее задание на тему: » Тест по биологии Химический состав клетки 10 класс оказалось вам полезным, то мы будем вам признательны, если вы разместите ссылку на эту сообщение у себя на страничке в вашей социальной сети.

 

Все имеющиеся в клетке соединения можно разбить на две группы: органические и неорганические .

Неорганические вещества — это химические вещества, которые не являются органическими, то есть они не содержат углерода (кроме карбидов, цианидов, карбонатов, оксидов углерода и некоторых других соединений, которые традиционно относят к неорганическим).

Вода (оксид водорода, Н 2 O) — прозрачная жидкость, не имеющая цвета (в малом объёме) и запаха. В твёрдом состоянии называется льдом или снегом, а в газообразном — водяным паром. 71 % поверхности Земли покрыто водой (океаны, моря, озера, реки).

Среднее содержание воды в клетках составляет 80% от их общей массы. Однако, в зависимости от таксономической и тканевой принадлежности клеток, а также их возраста и состояния содержание воды может изменяться в широких пределах.

Вода — универсальная среда живой материи на клеточном уровне. В клетке вода находится в двух формах: связанная (5%) — формирует гидратные оболочки ионов и молекул, и свободная (95%) — участвует в транспорте веществ цитоплазмы.

165 лет назад Гумбольт и Гей-Люссак доказали, что 2 атома водорода и атом кислорода, соединяясь в молекулу, рождают воду.

Воде была дана волшебная власть стать соком жизни на Земле. (Леонардо да Винчи)

Уникальные свойства воды определяются структурой её молекулы

В молекуле воды один атом кислорода ковалентно связан с двумя атомами водорода. Положительные заряды сосредоточены у атомов водорода в силу электроотрицательности кислорода. Молекула представляет собой диполь. Молекула воды испытывает сильное электростатическое притяжение, образуя водородные связи с другими молекулами.

Молекула воды имеет угловую форму: атомы водорода по отношению к кислороду образуют угол, равный приблизительно 108°.

В молекуле воды один атом кислорода ковалентно связан с двумя атомами водорода. Из-за большой разности электроотрицательностей атомов водорода и кислорода электроны всех атомов, составляющих молекулу воды, сильно смещены в сторону кислорода. Вследствие этого атом кислорода приобретает частичный отрицательный заряд. Поэтому молекула воды — диполь : та часть молекулы, где находится водород, заряжена положительно, а часть, где находится кислород, — отрицательно.

Физические и химические свойства воды во многом обусловлены наличием водородных связей между молекулами воды — диполями.

Свойства воды

В жидкой воде наряду с обычными молекулами Н 2 О содержатся ассоциированные молекулы, т. е. соединенные в более сложные агрегаты (Н 2 О) x благодаря образованию водородных связей. С повышением температуры водородные связи разрываются, и полный разрыв наступает при переходе воды в пар.

Наличием водородных связей между молекулами воды объясняются аномалии ее физических свойств:

• высокая температура и удельная теплота плавления и кипения (по сравнению с соединениями водорода с похожим молекулярным весом);
• высокая теплоёмкость и низкая вязкость жидкой воды;
• аномальное тепловое расширение при замерзании (при нагревании от 0 до 4°C вода сжимается. Благодаря этому могут жить рыбы в замерзающих водоёмах когда температура падает ниже 4 °C, более холодная вода, как менее плотная, остаётся на поверхности и замерзает, а подо льдом сохраняется положительная температура);
• вода — почти универсальный растворитель. Это самый распространённый амфотерный полярный растворитель на Земле. В воде можно растворить большое число веществ, молекулы или ионы которых способны проявлять кислотные и (или) основные свойства.

Вода обладает теплоёмкостью, то есть способностью поглощать теплоту при минимальном изменении собственной температуры. Высокая теплоёмкость и теплопроводность воды обеспечивают регуляцию температуры организма, предохраняя клетку от резких колебаний температур.

Вода обладает большой теплотой испарения. Испарение сопровождается охлаждением, что обусловливает участие воды в терморегуляции организма.

Благодаря своей способности образовывать слабые химические связи с другими веществами вода — прекрасный растворитель гидрофильных веществ. В виде ионов происходит клеточный транспорт веществ. Все вещества по отношению к воде делятся на гидрофильные и гидрофобные .

Гидрофильные вещества (греч. hydor — вода и philia — любовь) — вещества, хорошо растворимые в воде.

Гидрофильностью (хорошей смачиваемостью водой) обладают вещества с ионными кристаллическими решетками (оксиды, гидроксиды, силикаты, сульфаты, фосфаты, глины и т. д.), вещества с полярными группами —ОН, —СООН, —NO 2 и др.

Гидрофобные вещества (греч. hydor — вода и phobos — боязнь, страх) — вещества, не растворимые или плохо растворимые в воде.

Гидрофобностью (плохой смачиваемостью) обладает большинство органических веществ с углеводородными радикалами, металлы, полупроводники и т. д.

Понятия гидрофильности и гидрофобности относятся не только к телам и веществам, у которых они являются свойством поверхности, но и к отдельным молекулам, их группам, атомам, ионам.

Значение воды

Вода обеспечивает осмотическое поступление веществ в клетку, поддерживает тургор, изменяет плотность тканей.

Под действием некоторых ферментов-катализаторов она вступает в реакции гидролиза, то есть в реакции, при которых к свободным валентностям различных молекул присоединяются группы OH - или H + воды. В результате образуются новые вещества с новыми свойствами. Содержание воды в организме зависит от его возраста и метаболической активности.

Биологическая роль воды в организме

Роль	Пояснение
Растворение	Вода — универсальный амфотерный растворитель. Благодаря полярности, молекулы взаимодействуют с положительно и отрицательно заряженными ионами, способствуя тем самым растворению веществ
Продукт химических реакций	Молекулы воды вступают в химические реакции или являются конечным продуктом реакций в процессе обмена веществ
Транспорт	Поступление большинства веществ в клетку и удаление их из клетки происходит преимущественно в виде растворов. Выделение растворимых продуктов обмена веществ из организма возможно только при достаточном количестве воды
Терморегуляция	Вода, как основной компонент живых организмов, принимает участие в процессе теплорегуляции благодаря способности к медленному нагреванию и медленному остыванию. Вода, выделяемая млекопитающими вместе с потом, осуществляет охлаждение организма
Поддержание упругости клеток и организмов	Вода поддерживает тургор клеток за счет осмотического давления. У организмов, не имеющих скелетных образований, упругие клетки и (или) полостная жидкость формируют гидроскелет

Влаголюбивые представители флоры ярко-зелёной окраски (осока, камыш, лапчатка гусиная, мать-и-мачеха, конский щавель, крапива, папоротник) предпочитают расти там, где грунтовые воды подходят близко к поверхности земли. Отыскать на местности водоносные жилы, чтобы не промахнуться с рытьём колодца, можно и с помощью других народных примет. К примеру, давно замечено, что вишни и яблони плохо растут там, где грунтовые воды подходят близко к поверхности земли. А вот ива, верба, ольха, берёза, напротив, чувствуют себя в таких местах чудесно.

Рыжие муравьи воду недолюбливают. В местах, где они устраивают свои муравейники, рыть колодец — дело почти безнадёжное: до воды не докопаешься.

О "живой" и "мёртвой" воде

В народных сказках часто встречаются сюжеты о «живой» и «мертвой» воде. Современная наука пришла к выводу, что аналоги этих сказочных веществ на самом деле существуют. Это так называемые «легкая» и «тяжелая» вода.

Тридцатые годы ХХ века были ознаменованы огромным прорывом в физике элементарных частиц. В 1932 году русский физик Дмитрий Дмитриевич Иваненко и немецкий физик Вернер Гейзенберг независимо друг от друга предложили протонно-нейтронную модель ядра, согласно которой ядро состоит из положительно заряженных протонов и не имеющих заряда нейтронов. Число протонов в ядре соответствует числу нейтронов и равно зарядовому числу ядра. Согласно этой теории изотопы — это разновидности атомов (и ядер) одного химического элемента с разным количеством нейтронов в ядре. В этом же 1932 году американским учёным Гарольдом Клейтоном Юри был открыт изотоп водорода дейтерий (D или ²H) , а в 1934 году Эрнестом Резерфордом — тритий (T или ³H) .

Занимаясь дальнейшими исследованиями, Юри обнаружил, что изотопы водорода могут входить в состав молекул воды вместе с обычными молекулами. Так была открыта «тяжёлая вода». А в 1933 году Гилберт Льюис получил чистую тяжёловодородную воду.

Таким образом, существуют три разновидности воды: обычная или лёгкая (1 H 2 16 O); дейтериевая или тяжелая (D 2 O); тритиевая или сверхтяжелая (Т 2 О). Основную массу природной воды — свыше 99% — составляет лёгкая вода. Одна молекула тяжёлой воды приходится на 3200 молекул лёгкой, а сверхтяжёлой воды во всей гидросфере одновременно насчитывается лишь около 20 кг. Однако чистой 1 H 2 16 O в естественных условиях не существует. Во всем мире такая вода получают в немногих специальных лабораториях, путем многократной очистки природной воды, или в результате синтеза.

Различается вода и по изотопному составу кислорода. Помимо кислорода 16 O, в природе существуют еще два природных изотопа — 17 O и 18 O. В природных водах в среднем на каждые 10 тысяч атомов изотопа 16 O приходится 4 атома изотопа 17 O и 20 атомов изотопа 18 O. По современным данным число изотопных разновидностей воды может достигать 135.

Тяжелая вода применяется в ядерных реакторах для торможения нейтронов. А вот использование её для поливки растений приводило к прекращению их роста. Ещё более неутешительными были результаты опытов на животных: получая тяжёлую воду в больших концентрациях, животные погибали, когда половина воды в их теле была дейтерирована. Однако некоторые микроорганизмы хорошо себя чувствуют в 70% растворе D 2 O, а бактерии способны жить даже в чистой тяжёлой воде.

«Легкая вода», где дейтерий и тяжелый кислород отсутствуют или их содержание значительно снижено, напротив, обладают целым рядом полезных биологических свойств.

Экспериментально были получены результаты: мыши, получившие значительную дозу облучения, имели больший срок жизни, если они пили легкую воду. Кроме того, эксперименты показали, что «легкая вода» замедляет рост некоторых типов опухолей, стимулирует рост.

Неорганические вещества клетки. Вода

Все имеющиеся в клетке соединения можно разбить на две группы: органические и неорганические .

Неорганические вещества — это химические вещества, которые не являются органическими, то есть они не содержат углерода (кроме карбидов, цианидов, карбонатов, оксидов углерода и некоторых других соединений, которые традиционно относят к неорганическим).

Вода (оксид водорода, Н 2 O) — прозрачная жидкость, не имеющая цвета (в малом объёме) и запаха. В твёрдом состоянии называется льдом или снегом, а в газообразном — водяным паром. 71 % поверхности Земли покрыто водой (океаны, моря, озера, реки).

Вода — универсальная среда живой материи на клеточном уровне. В клетке вода находится в двух формах: связанная (5%) — формирует гидратные оболочки ионов и молекул, и свободная (95%) — участвует в транспорте веществ цитоплазмы.

165 лет назад Гумбольт и Гей-Люссак доказали, что 2 атома водорода и атом кислорода, соединяясь в молекулу, рождают воду.

Воде была дана волшебная власть стать соком жизни на Земле. (Леонардо да Винчи)

Уникальные свойства воды определяются структурой её молекулы

В молекуле воды один атом кислорода ковалентно связан с двумя атомами водорода. Положительные заряды сосредоточены у атомов водорода в силу электроотрицательности кислорода. Молекула представляет собой диполь. Молекула воды испытывает сильное электростатическое притяжение, образуя водородные связи с другими молекулами.

Молекула воды имеет угловую форму: атомы водорода по отношению к кислороду образуют угол, равный приблизительно 108°.

В молекуле воды один атом кислорода ковалентно связан с двумя атомами водорода. Из-за большой разности электроотрицательностей атомов водорода и кислорода электроны всех атомов, составляющих молекулу воды, сильно смещены в сторону кислорода. Вследствие этого атом кислорода приобретает частичный отрицательный заряд. Поэтому молекула воды — диполь : та часть молекулы, где находится водород, заряжена положительно, а часть, где находится кислород, — отрицательно.

Физические и химические свойства воды во многом обусловлены наличием водородных связей между молекулами воды — диполями.

Свойства воды

В жидкой воде наряду с обычными молекулами Н 2 О содержатся ассоциированные молекулы, т. е. соединенные в более сложные агрегаты (Н 2 О) x благодаря образованию водородных связей. С повышением температуры водородные связи разрываются, и полный разрыв наступает при переходе воды в пар.

Наличием водородных связей между молекулами воды объясняются аномалии ее физических свойств:

• высокая температура и удельная теплота плавления и кипения (по сравнению с соединениями водорода с похожим молекулярным весом);
• высокая теплоёмкость и низкая вязкость жидкой воды;
• аномальное тепловое расширение при замерзании (при нагревании от 0 до 4°C вода сжимается. Благодаря этому могут жить рыбы в замерзающих водоёмах когда температура падает ниже 4 °C, более холодная вода, как менее плотная, остаётся на поверхности и замерзает, а подо льдом сохраняется положительная температура);
• вода — почти универсальный растворитель. Это самый распространённый амфотерный полярный растворитель на Земле. В воде можно растворить большое число веществ, молекулы или ионы которых способны проявлять кислотные и (или) основные свойства.

Вода обладает теплоёмкостью, то есть способностью поглощать теплоту при минимальном изменении собственной температуры. Высокая теплоёмкость и теплопроводность воды обеспечивают регуляцию температуры организма, предохраняя клетку от резких колебаний температур.

Вода обладает большой теплотой испарения. Испарение сопровождается охлаждением, что обусловливает участие воды в терморегуляции организма.

Благодаря своей способности образовывать слабые химические связи с другими веществами вода — прекрасный растворитель гидрофильных веществ. В виде ионов происходит клеточный транспорт веществ. Все вещества по отношению к воде делятся на гидрофильные и гидрофобные .

Гидрофильные вещества (греч. hydor — вода и philia — любовь) — вещества, хорошо растворимые в воде.

Гидрофильностью (хорошей смачиваемостью водой) обладают вещества с ионными кристаллическими решетками (оксиды, гидроксиды, силикаты, сульфаты, фосфаты, глины и т. д.), вещества с полярными группами —ОН, —СООН, —NO 2 и др.

Гидрофобные вещества (греч. hydor — вода и phobos — боязнь, страх) — вещества, не растворимые или плохо растворимые в воде.

Гидрофобностью (плохой смачиваемостью) обладает большинство органических веществ с углеводородными радикалами, металлы, полупроводники и т. д.

Понятия гидрофильности и гидрофобности относятся не только к телам и веществам, у которых они являются свойством поверхности, но и к отдельным молекулам, их группам, атомам, ионам.

Значение воды

Вода обеспечивает осмотическое поступление веществ в клетку, поддерживает тургор, изменяет плотность тканей.

Под действием некоторых ферментов-катализаторов она вступает в реакции гидролиза, то есть в реакции, при которых к свободным валентностям различных молекул присоединяются группы OH - или H + воды. В результате образуются новые вещества с новыми свойствами. Содержание воды в организме зависит от его возраста и метаболической активности.

Биологическая роль воды в организме

Роль	Пояснение
Растворение	Вода — универсальный амфотерный растворитель. Благодаря полярности, молекулы взаимодействуют с положительно и отрицательно заряженными ионами, способствуя тем самым растворению веществ
Продукт химических реакций	Молекулы воды вступают в химические реакции или являются конечным продуктом реакций в процессе обмена веществ
Транспорт	Поступление большинства веществ в клетку и удаление их из клетки происходит преимущественно в виде растворов. Выделение растворимых продуктов обмена веществ из организма возможно только при достаточном количестве воды
Терморегуляция	Вода, как основной компонент живых организмов, принимает участие в процессе теплорегуляции благодаря способности к медленному нагреванию и медленному остыванию. Вода, выделяемая млекопитающими вместе с потом, осуществляет охлаждение организма
Поддержание упругости клеток и организмов	Вода поддерживает тургор клеток за счет осмотического давления. У организмов, не имеющих скелетных образований, упругие клетки и (или) полостная жидкость формируют гидроскелет

Влаголюбивые представители флоры ярко-зелёной окраски (осока, камыш, лапчатка гусиная, мать-и-мачеха, конский щавель, крапива, папоротник) предпочитают расти там, где грунтовые воды подходят близко к поверхности земли. Отыскать на местности водоносные жилы, чтобы не промахнуться с рытьём колодца, можно и с помощью других народных примет. К примеру, давно замечено, что вишни и яблони плохо растут там, где грунтовые воды подходят близко к поверхности земли. А вот ива, верба, ольха, берёза, напротив, чувствуют себя в таких местах чудесно.

Рыжие муравьи воду недолюбливают. В местах, где они устраивают свои муравейники, рыть колодец — дело почти безнадёжное: до воды не докопаешься.

О "живой" и "мёртвой" воде

В народных сказках часто встречаются сюжеты о «живой» и «мертвой» воде. Современная наука пришла к выводу, что аналоги этих сказочных веществ на самом деле существуют. Это так называемые «легкая» и «тяжелая» вода.

Тридцатые годы ХХ века были ознаменованы огромным прорывом в физике элементарных частиц. В 1932 году русский физик Дмитрий Дмитриевич Иваненко и немецкий физик Вернер Гейзенберг независимо друг от друга предложили протонно-нейтронную модель ядра, согласно которой ядро состоит из положительно заряженных протонов и не имеющих заряда нейтронов. Число протонов в ядре соответствует числу нейтронов и равно зарядовому числу ядра. Согласно этой теории изотопы — это разновидности атомов (и ядер) одного химического элемента с разным количеством нейтронов в ядре. В этом же 1932 году американским учёным Гарольдом Клейтоном Юри был открыт изотоп водорода дейтерий (D или ²H) , а в 1934 году Эрнестом Резерфордом — тритий (T или ³H) .

Занимаясь дальнейшими исследованиями, Юри обнаружил, что изотопы водорода могут входить в состав молекул воды вместе с обычными молекулами. Так была открыта «тяжёлая вода». А в 1933 году Гилберт Льюис получил чистую тяжёловодородную воду.

Таким образом, существуют три разновидности воды: обычная или лёгкая (1 H 2 16 O); дейтериевая или тяжелая (D 2 O); тритиевая или сверхтяжелая (Т 2 О). Основную массу природной воды — свыше 99% — составляет лёгкая вода. Одна молекула тяжёлой воды приходится на 3200 молекул лёгкой, а сверхтяжёлой воды во всей гидросфере одновременно насчитывается лишь около 20 кг. Однако чистой 1 H 2 16 O в естественных условиях не существует. Во всем мире такая вода получают в немногих специальных лабораториях, путем многократной очистки природной воды, или в результате синтеза.

Различается вода и по изотопному составу кислорода. Помимо кислорода 16 O, в природе существуют еще два природных изотопа — 17 O и 18 O. В природных водах в среднем на каждые 10 тысяч атомов изотопа 16 O приходится 4 атома изотопа 17 O и 20 атомов изотопа 18 O. По современным данным число изотопных разновидностей воды может достигать 135.

Тяжелая вода применяется в ядерных реакторах для торможения нейтронов. А вот использование её для поливки растений приводило к прекращению их роста. Ещё более неутешительными были результаты опытов на животных: получая тяжёлую воду в больших концентрациях, животные погибали, когда половина воды в их теле была дейтерирована. Однако некоторые микроорганизмы хорошо себя чувствуют в 70% растворе D 2 O, а бактерии способны жить даже в чистой тяжёлой воде.

«Легкая вода», где дейтерий и тяжелый кислород отсутствуют или их содержание значительно снижено, напротив, обладают целым рядом полезных биологических свойств.

Экспериментально были получены результаты: мыши, получившие значительную дозу облучения, имели больший срок жизни, если они пили легкую воду. Кроме того, эксперименты показали, что «легкая вода» замедляет рост некоторых типов опухолей, стимулирует рост.

Выбрать один правильный ответ

1. Какую функцию выполняют углеводы, входящие в состав клеточной мембраны?

а - фотосинтез

б- транспорт веществ

в- образование двойного слоя мембраны

г - узнавание типов клеток

2. Фагоцитоз - способ питания, характерный для:

а- инфузории туфельки

б- эвглены зеленой

3. Какие клетки образуются в результате митоза?

а- две диплоидные клетки

б- четыре гаплоидные

в - две гаплоидные

г- четыре диплоидные клетки

4. Вода участвует в теплорегуляции живых организмов благодаря:

а- небольшим размерам молекул

б- полярности молекул

в- высокой теплоемкости

г- низкой теплоемкости

5. Белки, входящие в структуру клеточной мембраны, выполняют функцию:

а- строительную

б- защитную

в- все указанные

г- ферментативную

6. ДНК клетки содержится:

а- в рибосомах, ядре, пластидах

б- в ядре, митохондриях, хлоропластах

в- в цитоплазме и мембранах

г- только в ядре

7. Какие бактерии являются гетеротрофными?

а - нитрифицирующие

б- бактерии брожения

в- серобактерии

г- железобактерии

8. На кислородном этапе энергетического обмена энергия:

а- вся аккумулируется в АТФ

б- частично аккумулируется в АТФ, а частично выделяется в виде тепла

в- выделяется при распаде АТФ

г- расходуется на синтез воды и углекислого газа

9. Исходным веществом для аэробного гликолиза является:

а- пировиноградная кислота

б- глюкоза

в- молочная кислота

г- уксусная кислота

10. Урацил образует комплементарную связь с:

а- цитозином

б- тимином

в- гуанином

г- аденином

12. Хлоропласт можно отличить по наличию в нем:

а- полостей и цистерн

б- ядрышек

13. Железобактерии по типу питания:

а- хемосинтетики

б- сапрофиты

в- фотосинтетики

г- сапробионты

14. К образованию из диплоидных клеток гаплоидных приводит:

а- кроссинговер

б- конъюгация

15. Закладка органов будущего организма происходит на стадии:

а- нейрулы

б- гаструлы

в- морулы

г- дробления

16. Больше всего энергии освобождается при окислении в клетках:

а- глюкозы

б- крахмала

в- белков

17. Магний входит в состав:

а- хлорофилла

б- гемоглобина

18. Лизосомы участвую в:

а- накоплении, химической модификации и упаковке синтезированных веществ

б- транспорте веществ

в- удалении отживших органоидов клетки

г- синтез белка

19. Развитие насекомых с полным превращением позволяет личинке и взрослому насекомому

а- размножаться на разных стадиях развития

б- расширять ареал за счет распространения личиночных форм

в- занимать разные экологические ниши и избегать конкуренции в питании

г- переживать неблагоприятные условия

20. Структурным компонентом многих полисахаридов является:

а- глюкоза

б- сахароза

в- аминокислота

г- рибоза

21. Молочнокислые бактерии являются:

а- автотрофами

б- сапрофитами

в- симбионтами

22. Самым распространенным элементом в клетке является:

а- кислород

б- водород

г- углерод

23. Поглощение жидких веществ клеткой называется:

а- фагоцитозом

б- экзоцитозом

в- пиноцитозом

г- плазмолизом

25. Где происходит синтез липидов и углеводов?

а- в рибосомах

б- в митохондриях

в- в гладкой ЭПС

г- шероховатой ЭПС

26. Какие вещества расщепляются ферментом птиалином?

г- углеводы

27. Где накапливаются углеводы у растений?

б- рибосомы

в- митохондрии

г- пластиды

28. Какое соединение играет роль в поддержании осмотического давления в клетке?

29. Процесс энергетического обмена начинается с:

а- расщепления полисахаридов

б- синтеза глюкозы

в- окисления пировиноградной кислоты

г- синтеза фруктозы

30. Фотолиз воды при фотосинтезе происходит в:

а- темновую фазу в строме хлоропласта

б- световую фазу в строме хлоропласта

в- световую фазу на внутренней стороне мембраны тилакоидов

г- темновую фазу на внутренней стороне мембраны тилакоидов

31. Для кого из названных организмов анаэробный гликолиз - единственный источник АТФ?

б- медведь

в- почвенные бактерии

32. Фаза митоза, в которой хромосомы расположены по экватору клетки:

а- профаза

б- телофаза

в- анафаза

г- метафаза

33. Какие вещества расщепляет фермент желудочного сока пепсин?

в- углеводы

34. Какой способ размножения у амебы?

а- бесполое

б- спорогенез

в- половое

г- конъюгация

35. Размножение спорами относится к:

а- бесполому

б- половому

в- вегетативному

г- партеногенезу

36. Сократительная вакуоль инфузории - это орган

а- размножения

б- дыхания

в- пищеварения

г- выделения

37. Ни одна реакция пластического и энергетического обмена не протекает без участия в ней:

а- гормонов

б- ферментов

в- кислорода

г- пигментов

38. Значение энергетического обмена состоит в том, что он обеспечивает реакции синтеза:

а- молекулами АТФ

б- нуклеиновыми кислотами

в- ферментами

г- витаминами

39. Митозу соматической клетки предшествует:

а- интерфаза

в- расхождение хромосом к полюсам

г- образование веретена деления

40. Клеточный центр имеется в клетках:

а- всех живых организмов

б- растений и животных

в- животных

г- грибов и растений

Выбрать несколько ответов:

1. Выбрать процессы, происходящие световую стадию фотосинтеза:

а- фотолиз воды

б- синтез углеводов

в- фиксация углекислого газа

г- синтез АТФ

д- выделение кислорода

е- гидролиз АТФ

2. Выбрать признаки, позволяющие утверждать, что ДНК способна кодировать и передавать наследственную информацию

а- спирализация

б- состоит из двух комплементарных цепей

в- состоит из органических молекул

г- способна к самоудвоению

д- имеет первичную, вторичную, третичную структуры

е- ее количество в соматических и половых клетках одного вида постоянно

3. Из мезодермы у человека образуются:

а- печень

б- дерма кожи

в- эмаль зубов

г- кости скелета

д- хрящи трахей

е- эпителий кишечника

4. Все живые организмы:

а- имеют ядро

б- способны к размножению

в- способны к движению

г- нуждаются в кислороде

д- имеют в своем составе ДНК и РНК

е- нуждаются в обмене веществ и энергии

5. Автотрофными организмами являются:

а- животные

в- цианобактерии

г- растения

д- вирусы

е- серобактерии

6. Указать среди перечисленных ниже веществ те, которые выполняют «строительную» функцию в клетках разных организмов:

а- глюкоза

в- органические кислоты(уксусная и муравьиная)

д- нуклеиновые кислоты

7. Указать органоиды, которых нет в животной клетке:

б- вакуоли

в- пластиды

д- аппарат Гольджи

е- клеточная оболочка, упроченная целлюлозой

Установить соответствие

1. Установить соответствие между возможными результатами расщепления признаков и типов скрещивания двух гетерозигот

1) 1:1:1:1 а) моногибридное

2) 9:3:3:1 б) дигибридное

2. Установить соответствие между углеводами и их химической структурой:

1) рибоза а) моносахариды

2) фруктоза б) дисахариды

3) глюкоза

4) сахароза

3. Установить, к какой группе органелл по происхождению относятся перечисленные структуры клетки:

1) комплекс Гольджи а) мембранные

2) рибосомы б) немембранные

3) митохондрии

1. Какое строение имеет вода?

Ответ. Молекула воды имеет угловое строение: входящие в её состав ядра образуют равнобедренный треугольник, в основании которого находятся два водорода, а в вершине – атом кислорода. Межъядерные расстояния О-Н близки к 0,1 нм, расстояние между ядрами атомов водорода равно 0,15 нм. Из шести электронов, составляющих внешний электронный слой атома кислорода в молекуле воды, две электронные пары образуют ковалентные связи О-Н, а остальные четыре электрона представляют собой две неподелёные электронные пары.

Молекула воды представляет собой маленький диполь, содержащий положительный и отрицательный заряды на полюсах. Около ядер водорода имеется недостаток электронной плотности, а на противоположной стороне молекулы, около ядра кислорода, наблюдается избыток электронной плотности. Именно такая структура и определяет полярность молекулы воды.

2. Какое количество воды (в %) содержится в различных клетках?

Количество воды неодинаково в разных тканях и органах. Так, у человека в сером веществе головного мозга ее содержание составляет 85 %, а в костной ткани - 22 %. Наибольшее содержание воды в организме наблюдается в эмбриональный период (95 %) и с возрастом постепенно уменьшается.

Содержание воды в различных органах растений колеблется в довольно широких пределах. Оно изменяется в зависимости от условий внешней среды, возраста и вида растений. Так, содержание воды в листьях салата составляет 93-95%, кукурузы - 75-77%. Количество воды неодинаково в разных органах растений: в листьях подсолнечника воды содержится 80-83%, в стеблях - 87-89%, в корнях - 73-75%. Содержание воды, равное 6-11%, характерно главным образом для воздушно-сухих семян, в которых процессы жизнедеятельности заторможены. Вода содержится в живых клетках, в мертвых элементах ксилемы и в межклетниках. В межклетниках вода находится в парообразном состоянии. Основными испаряющими органами растения являются листья. В связи с этим естественно, что наибольшее количество воды заполняет межклетники листьев. В жидком состоянии вода находится в различных частях клетки: клеточной оболочке, вакуоли, цитоплазме. Вакуоли - наиболее богатая водой часть клетки, где содержание ее достигает 98%. При наибольшей оводненности содержание воды в цитоплазме составляет 95%. Наименьшее содержание воды характерно для клеточных оболочек. Количественное определение содержания воды в клеточных оболочках затруднено; по-видимому, оно колеблется от 30 до 50%. Формы воды в разных частях растительной клетки также различны.

3. Какова роль воды в живых организмах?

Ответ. Вода - преобладающий компонент всех живых организмов. Она обладает уникальными свойствами благодаря особенностям строения: молекулы воды имеют форму диполя и между ними образуются водородные связи. Среднее содержание воды в клетках большинства живых организмов составляет около 70%. Вода в клетке присутствует в двух формах: свободной (95% всей воды клетки) и связанной (4-5% связаны с белками) .

Функции воды:

1.Вода как растворитель. Многие химические реакции в клетке являются ионными, поэтому протекают только в водной среде. Вещества, растворяющиеся в воде, называются гидрофильными (спирты, сахара, альдегиды, аминокислоты), не растворяющиеся - гидрофобными (жирные кислоты, целлюлоза).

2.Вода как реагент. Вода участвует во многих химических реакциях: реакциях полимеризации, гидролиза, в процессе фотосинтеза.

3.Транспортная функция. Передвижение по организму вместе с водой растворенных в ней веществ к различным его частям и выведение ненужных продуктов из организма.

4.Вода как термостабилизатор и терморегулятор. Эта функция обусловлена такими свойствами воды, как высокая теплоемкость - смягчает влияние на организм значительных перепадов температуры в окружающей среде; высокая теплопроводность - позволяет организму поддерживать одинаковую температуру во всем его объеме; высокая теплота испарения - используется для охлаждения организма при потоотделении у млекопитающих и транспирации у растений.

5.Структурная функция. Цитоплазма клеток содержит от 60 до 95 % воды, и именно она придает клеткам их нормальную форму. У растений вода поддерживает тургор (упругость эндоплазматической мембраны) , у некоторых животных служит гидростатическим скелетом (медузы)

Вопросы после § 7

1. В чём особенность строения молекулы воды?

Ответ. Уникальные свойства воды определяются структурой её молекулы. Молекула воды состоит из атома О, связанного с двумя атомами Н полярными ковалентными связями. Характерное расположение электронов в молекуле воды придаёт ей электрическую асимметрию. Более электроотрицательный атом кислорода притягивает электроны атомов водорода сильнее, в результате общие пары электронов смещены в молекуле воды в его сторону. Поэтому, хотя молекула воды в целом не заряжена, каждый из двух атомов водорода обладает частично положительным зарядом (обозначаемым 8+), а атом кислорода несёт частично отрицательный заряд (8-). Молекула воды поляризована и является диполем (имеет два полюса).

Частично отрицательный заряд атома кислорода одной молекулы воды притягивается частично положительными атомами водорода других молекул. Таким образом, каждая молекула воды стремится связаться водородной связью с четырьмя соседними молекулами воды.

2. Каково значение воды как растворителя?

Ответ. Благодаря полярности молекул и способности образовывать водородные связи вода легко растворяет ионные соединения (соли, кислоты, основания). Хорошо растворяются в воде и некоторые неионные, но полярные соединения, т. е. в молекуле которых присутствуют заряженные (полярные) группы, например сахара, простые спирты, аминокислоты. Вещества, хорошо растворимые в воде, называются гидрофильными (от греч. hygros – влажный и philia – дружба, склонность). Когда вещество переходит в раствор, его молекулы или ионы могут двигаться более свободно и, следовательно, реакционная способность вещества возрастает. Это объясняет, почему вода является основной средой, в которой протекает большинство химических реакций, а все реакции гидролиза и многочисленные окислительно-восстановительные реакции идут при непосредственном участии воды.

Вещества, плохо или вовсе нерастворимые в воде, называются гидрофобными (от греч. phobos – страх). К ним относятся жиры, нуклеиновые кислоты, некоторые белки и полисахариды. Такие вещества могут образовывать с водой поверхности раздела, на которых протекают многие химические реакции. Следовательно, тот факт, что вода не растворяет неполярные вещества, для живых организмов также очень важен. К числу важных в физиологическом отношении свойств воды относится её способность растворять газы (О2, СО2 и др.).

3. Что такое теплопроводность и теплоёмкость воды?

Ответ. Вода обладает высокой теплоёмкостью, т. е. способностью поглощать тепловую энергию при минимальном повышении собственной температуры. Большая теплоёмкость воды защищает ткани организма от быстрого и сильного повышения температуры. Многие организмы охлаждаются, испаряя воду (транспирация у растений, потоотделение у животных).

4. Почему считают, что вода является идеальной жидкостью для клетки?

Ответ. Высокое содержание воды в клетке - важнейшее условие ее деятельности. При потере большей части воды многие организмы гибнут, а ряд одноклеточных и даже многоклеточных организмов временно утрачивает все признаки жизни. Такое состояние называется анабиозом. После увлажнения клетки пробуждаются и становятся вновь активными.

Молекула воды электронейтральна. Но электрический заряд внутри молекулы распределен неравномерно: в области атомов водорода (точнее, протонов) преобладает положительный заряд, в области, где расположен кислород, выше плотность отрицательного заряда. Следовательно, частица воды - это диполь. Дипольным свойством молекулы воды объясняется способность ее ориентироваться в электрическом поле, присоединяться к различным молекулам и участкам молекул, несущим заряд. В результате этого образуются гидраты. Способностью воды образовывать гидраты обусловлены ее универсальные растворяющие свойства. Если энергия притяжения молекул воды к молекулам какого-либо вещества больше, чем энергия притяжения между молекулами воды, то вещество растворяется. В зависимости от этого различают гидрофильные (греч. hydros - вода и phileo - люблю) вещества, хорошо растворимые в воде (например, соли, щелочи, кислоты др.), и гидрофобные (греч. hydros - вода и phobos - боязнь) вещества, трудно или вовсе не растворимые в воде (жиры, жироподобные вещества, каучук и др.). В состав клеточных мембран входят жироподобные вещества, ограничивающие переход из наружной среды в клетки и обратно, а также из одних частей клетки в другие.

Большинство реакций, протекающих в клетке, могут идти только в водном растворе. Вода - непосредственный участник многих реакций. Например, расщепление белков, углеводов и других веществ происходит в результате катализируемого ферментами взаимодействия их с водой. Такие реакции называются реакциями гидролиза (греч. hydros - вода и lysis - расщепление).

Вода имеет высокую теплоемкость и одновременно относительно высокую для жидкостей теплопроводность. Эти свойства делают воду идеальной жидкостью для поддержания теплового равновесия клетки и организма.

Вода - основная среда для протекания биохимических реакций клетки. Она источник кислорода, выделяемого при фотосинтезе, и водорода, который используется для восстановления продуктов ассимиляции углекислого газа. И наконец, вода - основное средство передвижения веществ в организме (ток крови и лимфы, восходящие и нисходящие токи растворов по сосудам у растений) и в клетке.

5. Какова роль воды в клетке

Обеспечение упругости клетки. Последствия потери клеткой воды увядание листьев, высыхание плодов;

Ускорение химических реакций за счет растворения веществ в воде;

Обеспечение перемещения веществ: поступление большинства веществ в клетку и удаление их из клетки в виде растворов;

Обеспечение растворения многих химических веществ (ряда солей, сахаров);

Участие в ряде химических реакций;

Участие в процессе теплорегуляции благодаря способности к медленному нагреванию и медленному остыванию.

6. Какие структурные и физико-химические свойства воды определяют её биологическую роль в клетке?

Ответ. Структурные физико-химические свойства воды определяют ее биологические функции.

Вода является хорошим растворителем. Благодаря полярности молекул и способности образовывать водородные связи вода легко растворяет ионные соединения (соли, кислоты, основания).

Вода обладает высокой теплоёмкостью, т. е. способностью поглощать тепловую энергию при минимальном повышении собственной температуры. Большая теплоёмкость воды защищает ткани организма от быстрого и сильного повышения температуры. Многие организмы охлаждаются, испаряя воду (транспирация у растений, потоотделение у животных).

Вода обладает также высокой теплопроводностью, обеспечивая равномерное распределение тепла по всему организму. Следовательно, высокая удельная теплоёмкость и высокая теплопроводность делают воду идеальной жидкостью для поддержания теплового равновесия клетки и организма.

Вода практически не сжимается, создавая тургорное давление, определяя объём и упругость клеток и тканей. Так, именно гидростатический скелет поддерживает форму у круглых червей, медуз и других организмов.

Вода характеризуется оптимальным для биологических систем значением силы поверхностного натяжения, которое возникает благодаря образованию водородных связей между молекулами воды и молекулами других веществ. Благодаря силе поверхностного натяжения происходит капиллярный кровоток, восходящий и нисходящий токи растворов в растениях.

В определенных биохимических процессах вода выступает в качестве субстрата.