shkolakz.ru 1
1. Приведите примеры ситуаций, когда антропогенные воздействия приводят виды к биологическому прогрессу


Биологический прогресс - увеличение численности, расширение ареала и появление новых популяций и подвидов - в результате сознательной целенаправленной деятельности человека наблюдается у видов, которые человек специально разводит (культурные растения, сельскохозяйственные и домашние животные, культивируемые микроорганизмы), а также у охраняемых видов, которым на специальных территориях (заповедники, национальные парки) созданы благоприятные условия. Случайно в результате деятельности человека созданы благоприятные условия для прогресса сорняков, паразитов человека, культурных растений, сельскохозяйственных и домашних животных, рудеральных растений (обитателей помоек) и животных-синантропов, сопутствующих человеку (мыши, крысы, тараканы, вороны и т.д.).


2. Что такое почвоутомление? Каковы его причины? Как можно бороться с почвоутомлением?

Почвоутомление – снижение всхожести семян, темпов роста и снижение урожая. Наблюдается при монокультуре (реже – при неподходящем предшественнике). Причины:

- односторонний вынос элементов питания;

- накопление микро-и макропаразитов;

- накопление выделяемых корнями растений колинов - биологически активных веществ, которые в малых количествах стимулируют рост растений, а в больших - угнетают;

- накопление продуктов метаболизма ризосферных микроорганизмов.

Способы борьбы: севооборот, внесение органических и минеральных удобрений, пестициды.


3. При строительстве промышленных зданий и сооружений предусматривается создание вокруг них санитарно-защитной зоны - территории, на которой запрещено размещение жилья, магазинов, клубов, стадионов и т.д. Перечислите, от каких факторов должна зависеть ширина этой зоны и обоснуйте ответ.

Ширина зоны должна зависеть от интенсивности химического загрязнения среды предприятием, от уровня производимого им шума и вибрации, от характера и силы электромагнитных излучений, от уровня радиоактивности, от интенсивности возможных выбросов живых или убитых микроорганизмов (бактерий, вирусов, грибов) или биологически активных веществ, которые могут быть аллергенами.


Должны учитываться сила и направление господствующих ветров.


4. Что общего в процессах приготовления простокваши и силоса? Почему эти продукты долго не портятся?

Силос и простокваша - продукты молочнокислого брожения. Молочнокислые бактерии сбраживают сахара до молочной кислоты и препятствуют гнилостным микроорганизмам: закисляют среду; выделяют антибиотик низин; молочная кислота в недиссоциированной форме является консервантом.


5. Какие общие тенденции имеются в эволюции полового размножения позвоночных животных и высших растений ?

Общими (присущими и позвоночным и высшим растениям) тенденциями в эволюции полового размножения являются

- переход от изогамии к анизогамии;

- переход от наружного к внутреннему оплодотворению;

- удержанию яйцеклетки, зиготы, зародыша в материнском организме; -обеспечение зародыша пит. веществом, обеспечение ему постоянства условий и защиты.


6. Какой процесс, проводимый только прокариотами, имеет второе (после фотосинтеза) значение в биогенных круговоротах в биосфере? Почему его проводят только прокариоты? Как можно усилить этот процесс в агроценозах? Как передать способность проводить этот процесс эукариотам?

Этот процесс - азотфиксация. Благодаря азотфиксации свободный азот воздуха переводится в связанные формы, доступные другим организмам. Азот как химический элемент входит в важнейшие органические вещества: белки, нуклеиновые кислоты и энергоносители (АТФ, АДФ, НАДФ), то есть необходим всем живым существам. Свободного молекулярного азота N2 в атмосфере достаточно (78%), но ни один эукариотический организм не способен усваивать молекулярный азот. Способностью к азотфиксации - связыванию молекулярного азота с образованием органических соединений - обладают только прокариоты, так как только у них имеется необходимый для этого фермент – нитрогеназа, осуществляющий разрыв тройной связи в молекуле азота и синтез аммиака, а затем аминокислот и белков. Азотфиксацию проводят свободноживущие прокариоты: Clostridium, Beijerinckia, Azotobacter и бактерии-симбионты растений: Frankia, Rhizobium и др.. В агроценозе азотфиксацию можно усилить путем культивирования бобовых; внесения землеудобрительных бактериальных препаратов (живых азотфиксирующих бактерий): азотобактерина, ризоторфина (нитрагина), флавобактерина и др.; внесения микроудобрений, содержащих молибден и железо для синтеза нитрогеназы. Передать способность к азотфиксации эукариотам можно, пересадив nif –гены, кодирующие нитрогеназу, растениям или микоризным грибам.


7. Какую роль играет свет в жизни животных, растений, бактерий, грибов? (Изложить отдельно для каждого царства).

Для растений свет является источником энергии, а длина светового дня определяет изменения процессов роста и развития (фотопериодические реакции). Для животных свет является источником информации (фототаксисы, световая чувствительность, зрение) и определяет фотопериодические реакции. Для фотоавтотрофных бактерий свет - основной или дополнительный источник энергии, для других бактерий свет может служить стерилизизующим (убивающим) агентом или менять их обмен веществ. Для грибов свет безразличен или имеет небольшое фунгистатическое (тормозящее рост) значение.


8. В чем сходство и различия процессов клеточного дыхания и фотосинтеза?

Сходство: оба процесса снабжают клетку энергией (АТФ), идут в несколько стадий, у эукариот – в специализированных органоидах.

Различия:

Признак

Фотосинтез

Клеточное дыхание

Используемые вещества

углекислый газ и вода

глюкоза и другие органические вещества, кислород

Цель процесса

синтез глюкозы

выделение АТФ

Превращение энергии

энергия света  энергия химических связей глюкозы

энергия химических связей глюкозы  энергия макроэргических связей АТФ

Место образования АТФ

хлоропласты

митохондрии


Важнейшие этапы

процесса

световая и темновая фазы (цикл Кальвина)

анаэробный (гликолиз) и аэробный (цикл Кребса) этапы

Отношение к свету

идет только на свету

свет не нужен

Конечные продукты

глюкоза и кислород

углекислый газ и вода

Суммарное уравнение

2О+6СО2+ энергия света  С6Н12О6+ 6О2

С6Н12О6+6О2 6Н2О +6СО2 + 38АТФ



9. В клетке имеется много ферментов, расщепляющих нуклеиновые кислоты. Почему эти ферменты не нарушают нормальную деятельность клеточных ДНК и РНК?

1. Пространственное разделение нуклеиновых кислот и ДНКаз и РНКаз клетки: Нуклеиновые кислоты располагаются в основном в ядре, митохондриях и хлоропластах, а ферменты в лизосомах, вакуолях, таким образом нуклеиновые кислоты и разрушающие их ферменты в клетке «не встречаются». Информационные РНК в цитоплазме находятся в виде рибонуклеопротеинового комплекса («одеты белками»), защищающего их от действия РНКаз.

2.Собственные ДНК и РНК клетки специфически метилированы: к азотистым основания нуклеотидов ферменты метилазы присоединяют метильные группы. Метилирование ДНК видоспецифично, поэтому метилированные ДНК и РНК не распознаются собственными РНКазами и ДНКазами как субстрат для гидролиза.

10. Перечислите белки-ферменты, которые могут синтезироваться в клетке с помощью альтернативного сплайсинга. С чем связаны процессы альтернативного сплайсинга?

Гены эукариот прерывисты: кодирующие последовательности – экзоны – прерываются интронными участками, которые не участвуют в кодировании информации, не используются при синтезе тРНК, рРНК, мРНК. Интроны удаляются из первичного транскрипта РНК в результате процессинга – созревания мРНК. При этом оставшиеся экзоны сшиваются, этот процесс называется сплайсингом. Ферменты, осуществляющие сплайсинг, называются сплайсосомы. В случае альтернативного сплайсинга вырезаются не только интроны, но и часть экзонов. Это приводит к появлению зрелых мРНК, которые содержат разные наборы экзонов транскрибируемого гена. В результате последующей транскрипции получается новый белок, не содержащий аминокислотной последовательности, закодированной в вырезанных экзонах. Включая то один, то другой экзон из группы альтернативных экзонов, можно получить группу родственных белков (множественных молекулярных форм белка). Возможен и синтез совершенно различных по функциям белков с одного гена. Сплайсинг осуществляется сплайсосомами – ферментами, вырезающими и сшивающими участки прематричной РНК и придающими ей нужную конформацию. Альтернативный сплайсинг обеспечивает уплотнение генетической информации в ДНК, позволяет более экономно синтезировать большое разнообразие белков. Результатом альтернативного сплайсинга является существенное преобладание протеома человека (около 400 тыс. белков) над геномом (35-40 тыс. генов). С помощью альтернативного сплайсинга могут синтезироваться факторы теплового шока, эстеразы, ревертаза, креатинкиназа, карбоангидраза, лактатдегидрогеназа и др.