КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА ПО БИОЛОГИИ
Составьте схему «Гипотезы возникновения жизни на Земле». Какие из них относятся к сфере научных исследований?
Теории, касающиеся возникновения Земли, да и всей Вселенной, разнообразны и далеко не достоверны. Согласно теории стационарного состояния, Вселенная существовала извечно. Согласно другим гипотезам, Вселенная могла возникнуть из сгустка нейтронов в результате. «Большого взрыва», родилась в одной из черных дыр или же была создана Творцом. Вопреки бытующим представлениям, наука не в состоянии опровергнуть идею о божественном сотворении первозданной Вселенной, так же как теологические взгляды не обязательно отвергают возможность того, что жизнь в процессе своего развития приобрела черты, объяснимые на основе законов природы. Среди главных теорий возникновения жизни на Земле следует упомянуть следующие:
1) жизнь была создана сверхъестественным существом в определенное время (креационизм);
2) жизнь возникала неоднократно из неживого вещества (самопроизвольное зарождение);
3) жизнь существовала всегда (теория стационарного состояния);
4) жизнь занесена на нашу планету извне (панспермия);
5) жизнь возникла в результате процессов, подчиняющихся химическим и физическим законам (биохимическая эволюция).
К сфере научных исследовании отнесем гипотезу биохимической эволюции - возникновение живых организмов из органических соединений, которые в свою очередь образовались из неорганических веществ.
К этой же сфере отчасти принадлежит и гипотеза вечного существования жизни - теория стационарного состояния. Отдельные положения этой гипотезы современная наука объяснить не в состоянии.
Почему при высокой освещенности и хорошей влагообеспеченности растений повышается их повреждение фторидами и сернистым газом?
Под воздействием солнечного излучения высокой энергии (свет с длиной волны 190-225 нм) может происходить фотолиз органических соединений фтора. При этом образуется атомарный фтор, который очень химически активен и отрицательно действует не только на окружающую среду, но и непосредственно на растения.
Сернистый газ может быть окислен в результате фотохимического окисления до SОз. Триоксид серы взаимодействует с парами воды и образует серную кислоту. Выпадающие «кислотные» дожди нарушают нормальную жизнедеятельность растений и могут стать причиной гибели растений.
Почему III этап энергетического обмена называется стадией полного окисления? Где он происходит? Каков его химизм?
Третий этап энергетического обмена включает в себя окисление промежуточных метаболитов, прежде всего, пировиноградной и молочной кислоты, до конечных продуктов окисления -углекислого газа и воды.
Этот этап получил название аэробного или полного окисления. В клетках этот процесс протекает в митохондриях и кроме образования СО2 и Н2О аэробное окисление приводит к значительному выделению энергии. Большая часть этой энергии запасается в виде макрокроэргических (богатых энергией) связей АТФ.
В живых организмах процесс аэробного окисления протекает обычно в значительное число стадий, но схематично химизм этого процесса можно представить так:
СНзСО-СООН + НАД + НS-КоА -» СН3-СО~8-КоА + НАД-Н2 + СО2 пировиноградная Ацетил-КоА
кислота
Далее ацетил-КоА окисляется до углекислого газа и воды:
СНз-СО~S-КоА + 3 НАД + ФАД + ГДФ + Н3РО4 -> 2 СО2 + 3 НАД*Н2 + ФАД-Н2 + ГТФ
В ходе аэробного окисления образуются органические акцепторы водорода – НАД*Н2 + ФАД*Н2, которые в митохондриальной цепи окисления переносят свой водород на кислород с образованием молекул воды; в ходе переноса протонов и электронов и высвобождается энергия, которая накапливается в виде химических связей АТФ и может быть использована организмом.
При окислении 1 молекулы пировиноградной кислоты образуется 15 молекул АТФ.
Перечислите важнейшие различия между эукаритическими и прокариотическими клетками
| Характеристика | Прокариоты | Эукариоты |
| Размеры клеток | Диаметр в среднем 0,5-5 мкм | Диаметр обычно до 40 мкм Объем клетки в 103-105 раз больше, чем объем клетки эукариот. |
| Форма | Одноклеточные и нитчатые | Одноклеточные, нитчатые или многоклеточные. |
| Генетический материал | Кольцевая ДНК в цитоплазме, нет материал истинного ядра и хромосом, нет ядрышек | Линейные молекулы ДНК, РНК и белка образуют хромосомы внутри ядра, есть ядрышко. |
| Синтез белка | 70-S рибосомы и меньше. ЭПР нет | 80 S-рибосомы и крупнее, рибосомы могут быть прикреплены к ЭПР |
| Органеллы | Очень мало. Ни одна из них не имеет двойной мембраны. | Органелл много. Многие органеллы окружены двойной мембраной (пластиды, митохондрии, ядро) |
| Клеточные стенки | Жесткие, содержат полисахариды и аминокислоты. Основной компонент -муреин. | У грибов и растений клеточные стенки содержат полисахариды. Основной компонент - целлюлоза |
| Жгутики | Простые, микротрубочки отсутствуют. Находятся вне клетки (не окружены плазматической мембраной). Диаметр 20 нм. | Сложные, с расположением микротрубочек 9 +2. Располагаются внутри клетки. Диаметр до 200 нм. |
| Дыхание | Анаэробное.У бактерий - в месосомах у цианей - в цитоплазматических мембранах | Аэробное. В митохондриях. |
| Фотосинтез | Происходит в примитивных мембранах | В хлоропластах |
| Фиксация азота | Некоторые организмы обладают этой азота способностью | Ни один организм не обладает этой способностью. |
Опишите процесс хемосинтеза. Какие организмы могут быть отнесены к хемосинтетикам? За счет какой энергии эти организмы осуществляют процессы синтеза органических веществ?
Хемосинтезом называется процесс синтеза органического вещества с использованием энергии окисления неорганических веществ. Хемоавтотрофы используют в качестве источника углерода СО2, а в качестве источника энергии - энергию, вьщеляющуюся при окислении водорода, сероводорода, серы, железа (II) аммиака, нитритов и других неорганических веществ. В большинстве случаев акцептором электронов и протонов служит кислород. К хемоавтотрофам относятся железобактерии, бесцветные серные бактерии, нитрифицирующие бактерии.
Кроме хемоавтотрофов в природе значительно большее значение имеют хемогетеротрофы, которые в качестве источника углерода и источника энергии используют органические вещества - это все животные и грибы, большинство бактерий, а также некоторые паразитические цветковые растения, у которых отсутствует хлорофилл.
Группу хемоавтотрофных организмов часто называют хемосинтезирующими (чтобы подчернуть что источником энергии для синтеза органических веществ из неорганических является химическая энергия), а группу хемогетеротрофов обычно называют просто гетеротрофами.