Каква е основата за растежа на организмите? Какво всъщност стои в основата на икономическия растеж
Метаболизмът е в основата на растежа и развитието на целия организъм и отделна клетка. По време на живота на всеки организъм настъпват постоянни качествени и количествени промени, прекъсвани от периоди на почивка. Необратимото количествено увеличение на структурите, обема и масата на живото тяло и неговите части се нарича растеж. Развитието е качествени променитяло. Растежът и развитието са тясно свързани; и двата процеса се регулират от клетъчно ниво. Растежът на органите и целия организъм се състои от растежа на неговите клетки. Основните етапи на растеж, както и развитие на клетъчно ниво, са клетъчното делене и удължаване, т.е. увеличаване на клетъчното потомство и увеличаване на техния размер. При многоклетъчните организми един от показателите за растеж ще бъде увеличаването на броя на клетките в резултат на това клетъчно делене. Растителната клетка е способна да расте чрез удължаване, което се улеснява от структурните характеристики на нейната обвивка. Характеристиките на растежа варират при различните систематични групи организми. U висши растениярастежът е тясно свързан с дейността на меристемите. Растежът, както и развитието, се контролират от фитохормони - химични съединения, произведени в малки количества, но способни да произвеждат значителни физиологичен ефект. Фитохормоните, произведени в една част на растението, се транспортират до друга част, причинявайки съответните промени там в зависимост от генния модел на приемащата клетка.
Известни са три класа фитохормони, действащи предимно като стимуланти: ауксини (индолоцетна киселина, нафтилоцетна киселина) ( ориз. 5.6), цитокинини (кинетин, зеатин) ( ориз. 5.7) и гиберелини (C 10 – гиберилин).
Два класа хормони (абсцицинова киселина и етилен) имат инхибиторен ефект (фиг. 5.8).
Водещите фактори на околната среда оказват забележимо влияние върху растежа и развитието на растенията: светлина, топлина и влага. Комплекс от фактори и фитохормони действа независимо или взаимодействайки един с друг.
Ориз. 5.6. Структурни формули на ауксините .
Ориз. 5.7. Структурни формули на цитокинините
Ориз. 5.8. Структурна формулаабсцицинова киселина
Интензивността на растежа е значително свързана с храненето на растенията, особено с азот и фосфор. Типовете растеж на различните органи се определят от естеството на подреждането на меристемите. Стъблата и корените растат по върховете, имат апикален растеж. Зоната на растеж на листата често е в основата им и те имат основен растеж. Характерът на растежа на органите зависи от видовата специфика. При зърнените култури, например, растежът на стъблото се извършва в основата на междувъзлията; преобладава интеркаларният растеж. Важна характеристика на растежа на растенията е неговият ритъм (редуващи се процеси на интензивен и бавен растеж). Зависи не само от промените външни факторисреда, но и контролирана вътрешни фактори(ендогенно), фиксирани в процеса на еволюцията. Като цяло растежът на растенията се състои от четири фази: начален, интензивен растеж, забавяне на растежа и стационарно състояние. Това се дължи на характеристиките различни етапионтогенеза (индивидуално развитие) на растенията. По този начин преходът на растението към репродуктивно състояние обикновено е придружен от отслабване на активността на меристемите. Процесите на растеж могат да бъдат прекъснати от дълги периоди на инхибиране, чието начало в северните ширини се свързва с края на лятото и наближаването на зимата. Понякога растенията изпитват един вид спиране на растежа - състояние на латентност. Покойът при растенията е физиологично състояние, при което скоростта на растеж и скоростта на метаболизма рязко намаляват. Възниква в хода на еволюцията като адаптация за оцеляване при неблагоприятни условия на околната среда в различни периоди жизнен цикълили сезон на годината. Спящото растение е устойчиво на замръзване, топлина и суша. Растенията могат да бъдат в покой (през зимата, по време на суша), техните семена, пъпки, грудки, коренища, луковици и спори. Семената на много растения са способни на продължителен покой, което определя дълготрайното им запазване в почвата. Известен е случай на растение, узряло от семената на едно от бобовите растения, което е лежало в условия на вечна замръзналост в продължение на 10 000 години. Например, картофените клубени са в латентно състояние, така че те не покълват дълго време. Понятието „развитие“ има две значения: индивидуалното развитие на отделен организъм (онтогенеза) и развитието на организмите по време на еволюцията (филогенеза). Физиологията на растенията се занимава главно с изучаване на развитието в онтогенезата.
Меристемните клетки са тотипотентни (всемогъщи) – всякакви жива клеткаможе да доведе до недиференцирани клетки, способни да се развиват по различни начини ( ориз. 5.9). Преходът на меристематична клетка към растеж е придружен от появата на вакуоли в нея и тяхното сливане в централна вакуола, разтягане на клетъчните мембрани.
Ориз. 5.9. Тотипотентност на меристематична клетка.Производни клетки: 1 - паренхим, 2 - епидермис, 3 - флоем, 4 - ксилемен съдов сегмент, 5 - ксилемна трахеида, 6 - склеренхимно влакно, 7 - идиобласт, 8 - коленхим, 9 - хлоренхим.
Повечето важен моментв развитието на клетките на висше растение - тяхната диференциация или специализация, т.е. появата на структурни и функционални различия в качеството. В резултат на диференциацията се образуват специализирани клетки, присъщи отделни тъкани. Диференциацията възниква както по време на удължаването, така и след края на видимия клетъчен растеж и се определя от диференциалната активност на гените. Диференциацията и растежът се контролират от фитохормони.
Развитието на отделните органи в растението се нарича органогенеза. В целия цикъл генетично обусловеното формиране на морфологични структури в онтогенезата се нарича морфогенеза. Външните фактори или факторите на околната среда също оказват значително влияние върху растежа и развитието. Светлината има дълбок ефект върху външната структура на растенията. Светлината влияе върху дишането и покълването на семената, образуването на коренища и грудки, образуването на цветя, падането на листата и прехода на пъпките в латентно състояние. Растенията, отглеждани при липса на светлина (етиолирани), изпреварват растенията, отглеждани на светлина. Интензивното осветление често засилва процесите на диференциация.
За всяко растение има температурен оптимум за растеж и развитие. Температурните минимуми за растеж и развитие са средно в диапазона 5-15 ° C, оптималните са при 35 ° C, максимумите са в рамките на 55 ° C. Ниските и високите температури могат да нарушат покоя на семената и пъпките, което прави възможно за те да покълнат и да цъфтят. Образуването на цветя е преход от вегетативно към генеративно състояние. Индукцията (ускоряването) на този процес чрез студ се нарича яровизация. Без процеса на яровизация много растения (цвекло, ряпа, целина, зърнени култури) не могат да цъфтят.
Водоснабдяването е от голямо значение за растежа, особено във фазата на удължаване. Липсата на вода води до малки клетки и забавен растеж.
Движението на растенията в пространството е ограничено. Растенията се характеризират преди всичко с вегетативно движение, свързано с характеристиките на растежа, развитието и метаболизма. Един пример за движение е фототропизмът - реакция на насочена кривина, причинена от еднопосочно осветление: докато растат, издънките и листните дръжки се огъват към светлината. Много процеси на метаболизъм, растеж, развитие и движение са обект на ритмични колебания. Понякога тези колебания следват цикъла на деня и нощта (циркадни ритми), понякога са свързани с продължителността на деня (фотопериодизъм). Пример за ритмични движения е затварянето или отварянето на цветята през нощта, спускането и надлъжното сгъване на листата, отворени и повдигнати през деня. Такива движения са свързани с неравномерен тургор. Тези процеси се контролират от вътрешна хронометрична система - физиологичен часовник, който очевидно съществува във всички еукариоти. При растенията най-важната функция на физиологичния часовник е да отчита продължителността на деня и същевременно времето на годината, което определя прехода към цъфтежа или подготовката за зимен покой (фотопериодизъм). Видовете, растящи на север (северно от 60° с. ш.), трябва да бъдат предимно производителни с дълъг ден, тъй като техният кратък вегетационен период съвпада с дълга продължителност на деня. В средните ширини (35-40° с.ш.) има както дългодневни, така и късодневни растения. Тук цъфтящите през пролетта или есента видове се класифицират като видове с къс ден, а тези, които цъфтят в средата на лятото, се класифицират като видове с дълъг ден. Фотопериодизмът е от голямо значение за модела на разпространение на растенията. Чрез процеса на естествен подбор видовете са придобили генетично информация за продължителността на деня на техните местообитания и оптималното време на цъфтежа. Дори при растенията, които се размножават вегетативно, продължителността на деня определя връзката между сезонните промени и натрупването на резервни вещества. Видове, които са безразлични към продължителността на деня, са потенциални космополити и често цъфтят от ранна пролет до късна есен. Някои видове не могат да надхвърлят географската ширина, която определя способността им да цъфтят при подходяща продължителност на деня. Фотопериодизмът е важен и от практическа гледна точка, тъй като определя възможностите за движение на южните растения на север, а на северните на юг. Един от важните процеси, протичащи по време на индивидуалното развитие, е морфогенезата. Морфогенезата (от гръцки "morphe" - тип, форма), тоест формирането на формата, формирането на морфологични структури и цял организъм в процеса на индивидуално развитие. Морфогенезата на растенията се определя от непрекъснатата активност на меристемите, поради което растежът на растенията продължава през онтогенезата, макар и с различна интензивност. Процесът и резултатът от морфогенезата се определят от генотипа на организма, взаимодействието с индивидуалните условия на развитие и моделите на развитие, общи за всички живи същества (полярност, симетрия, морфогенетична корелация). Поради полярността, например, апикалната меристема на корена произвежда само корена, а върхът на издънката произвежда стъблото, листата и репродуктивните структури (стробили, цветя). Законите на симетрията са свързани с формата на различни органи, разположението на листата, актиноморфията или зигоморфията на цветята. Действието на корелация, тоест взаимовръзка различни знацив целия организъм, влияе върху характерния външен вид на всеки вид. Естественото нарушение на корелациите по време на морфогенезата води до различни тератологии (деформации) в структурата на организмите, а изкуственото (чрез прищипване, резитба) води до получаване на растение с полезни за човека качества.
По време на онтогенезата растението претърпява промени, свързани с възрасттаот ембрионално състояние до генеративно състояние (способни да произвеждат потомство чрез образуване на специализирани клетки за безполово или сексуално размножаване - спори, гамети), а след това до старост.
Има 2 групи цъфтящи растения според вида на репродуктивните процеси: монокарпи и поликарпи. Първата група (монокарпи) включва едногодишни и някои многогодишни растения (бамбук), които цъфтят и плододават само веднъж в живота. Втората група (поликарпи) включва многогодишни треви, дървесни и полудървесни растения, които могат да плододават многократно. Онтогенеза цъфтящо растениеот появата на ембриона в семето до естествената смърт индивидите се делят на възрастови периоди– етапи на онтогенезата.
1. Латентни (скрити) – спящи семена.
2. Прегенеративни, или девствени, - от покълването на семената до първия цъфтеж.
3. Родовити – от първия до последния цъфтеж.
4. Сенилен или сенилен - от момента на загуба на способността да цъфти до смърт.
В рамките на тези периоди се разграничават етапи. В групата на девствените растения се разграничават разсад (P), наскоро изникнали от семената и запазващи ембрионални листа - котиледони и остатъци от ендосперм. Ювенилните растения (Yuv), които все още носят котиледонни листа, и младите листа, които ги следват, са по-малки и понякога не са съвсем сходни по форма с листата на възрастни индивиди. За незрели (Im) се считат индивиди, които вече са загубили юношеските си черти, но все още не са напълно оформени, полувъзрастни. В групата на генеративните растения (G), според изобилието от цъфтящи издънки, техния размер и съотношението на живите и мъртвите части на корените и коренищата, млади (G1), средно зрели зрели (G2) и стари генеративни индивиди (G3) се отличават. За висшите растения процесите на органогенеза са много важни. Органогенезата се отнася до образуването и развитието на основните органи (корени, издънки, цветове). Всеки растителен вид има свой собствен темп на формиране и развитие на органи. При голосеменните формиране репродуктивни органи, ходът на оплождането и развитието на ембриона достига една година (при смърч), а понякога и повече (при бор). При някои висши спори, например при едноспоровите мъхове, този процес продължава около 12-15 години. При покритосеменните растения процесите на споро- и гаметогенеза, оплождане и развитие на ембриона протичат интензивно, особено при ефемери (едногодишни растения от сухи райони) - в рамките на 3-4 седмици.
За цъфтящите растения са установени редица етапи на органогенезата. Най-важните от тях са: диференциация на стъблото, залагане на листа и леторасти от втори ред; диференциация на съцветия; диференциация на цвета и образуване на археспориум в семките; мега- и микроспорогенеза; мега- и микрогаметогенеза; зиготогенеза; образуване на плодове и семена.
В онтогенезата на организмите естествено се повтарят някои етапи на развитие, характерни за техните далечни предци (феноменът на рекапитулацията). Първото естествено научно обяснение на рекапитулациите е дадено от Чарлз Дарвин (1859). През 1866 г. Е. Хекел дава формата на биогенетичен закон на фактите за повторение на филогенетичните етапи в онтогенезата. В основата на биогенетичния закон е индивидуалното развитие на индивида (онтогенеза), което в една или друга степен представлява кратко и бързо повторение на най-важните етапи от еволюцията на вида (филогенеза). Има много примери за проявление на биогенетичен закон в растителния свят. По този начин протонемата на мъховете, образувана в първите етапи на покълването на спорите, прилича на водорасли и показва, че предците на мъховете най-вероятно са били зелени водорасли. При много папрати първите листа имат дихотомично (раздвоено) жилкуване, което е характерно за листата на фосилни форми на древни папрати от средния и горния девон. Зигоморфните цветя на покритосеменните растения преминават през актиноморфен стадий по време на тяхното започване. За изясняване особеностите на филогенезата се използва биогенетичният закон.
Растежът и развитието на целия организъм и отделните клетки се основава на метаболизма. По време на живота на всеки организъм настъпват постоянни качествени и количествени промени, прекъсвани само от периоди на относителен покой.
Необратимото количествено увеличение на структурите, обема и масата на живото тяло и неговите части се нарича растеж. Развитието е качествени промени в тялото и неговите компоненти. Растежът и развитието са тясно свързани, като правило протичат паралелно, но не се свеждат един към друг. И двата процеса се регулират на клетъчно ниво.
Растежът на отделните органи и на целия организъм се състои от растежа на неговите клетки. Основните етапи на растеж, както и развитие на клетъчно ниво, са клетъчното делене и удължаване, т.е. увеличаване на дължината. Постепенно увеличаване линейни размери, клетъчният обем и маса са най-важните показатели за растеж. При многоклетъчните организми един от показателите за растеж е увеличаването на броя на клетките в резултат на клетъчното делене.
Растителната клетка е способна да расте чрез удължаване, което се улеснява от структурните характеристики на нейната стена. Продължителността на растежа чрез разтягане на клетки от различни тъкани не е еднаква. В някои тъкани, чиито стени са способни на вторични промени, растежът чрез разширяване спира на определен етап и започва втора фаза на растеж, в която растежът се осъществява чрез нанасяне на нови слоеве върху първичната обвивка или чрез вмъкване в нея.
Характеристиките на растежа варират при различните систематични групи организми. При висшите растения растежът е тясно свързан с дейността на меристемите. Растежът, както и развитието, се контролират от фитохормони. В допълнение към влиянието на фитохормоните върху растежа и развитието на растенията, факторите на околната среда, особено светлината, топлината и влагата, имат забележим ефект. Комплексът от тези фактори и фитохормони действа независимо или взаимодействайки един с друг. Интензивността на растежа е значително свързана с храненето на растенията, особено с азот и фосфор.
Типовете растеж на различните органи се определят от естеството на подреждането на меристемите. Стъблата и корените растат по върховете, т.е. имат апикален растеж. Зоната на растеж на листата често е в основата им и те имат основен модел на растеж. Често естеството на растежа на органите зависи от видовата специфика. При зърнените култури, например, растежът на стъблото става в основата на междувъзлията, когато преобладава интеркаларният растеж. Важна характеристика на растежа на растенията е неговата ритмичност, т.е. редуващи се процеси на интензивен и бавен растеж. Тя зависи не само от промените във външните фактори на околната среда, но и се контролира от вътрешни фактори (ендогенни), фиксирани генетично в процеса на еволюцията.
Като цяло растежът на растенията се състои от четири фази: начален, интензивен растеж, забавяне на растежа и стабилно състояние. Това се дължи на характеристиките на различни етапи от онтогенезата, т.е. индивидуално развитие на растенията.
По този начин преходът на растението към репродуктивно състояние обикновено е придружен от отслабване на активността на меристемите. Процесите на растеж могат да бъдат прекъснати от дълги периоди на инхибиране, чието начало в северните ширини е свързано с края на лятото и наближаването на зимата. Понякога растенията изпитват един вид спиране на растежа - състояние на покой. Покойът при растенията е физиологично състояние, при което скоростта на растеж и скоростта на метаболизма са рязко намалени. Възниква по време на еволюцията като адаптация за оцеляване при неблагоприятни условия на околната среда през различни периоди от жизнения цикъл или сезони на годината. Спящото растение е много по-устойчиво на замръзване, топлина и суша. Целите растения могат да бъдат в покой (през зимата или по време на суша), техните семена, пъпки, грудки, коренища, луковици, спори и др. Семената на много растения са способни на дългосрочен покой, което гарантира надеждното им запазване в почвата . Известен е случай на развитие на нормално растение от семена на едно от бобовите растения, което е лежало в условията на вечна замръзналост в продължение на 10 000 години. Например, картофените клубени са в латентно състояние, поради което не покълват известно време след прибиране на реколтата.
Понятието "развитие" има две значения: индивидуалното развитие на отделен организъм и развитието на организмите в хода на еволюцията. Индивидуалното развитие на отделен организъм от раждането до смъртта се нарича онтогенеза, а развитието на организмите по време на еволюцията се нарича филогенеза. Физиологията на растенията изучава развитието главно през онтогенезата.
Продължение. Започнат в брой 8, 9/2003.
Сертификационен тест по биология
11 клас
Указания за учениците
Тестът се състои от части A и B. Отнема 120 минути. Препоръчително е да изпълнявате задачите по ред. Ако задачата не може да бъде изпълнена веднага, преминете към следващата. Ако имате време, върнете се към задачите, които сте пропуснали.
Част А
За всяка задача от част А са дадени няколко отговора, от които само един е верен. Изберете верния според вас отговор.
A1.Растежът на многоклетъчните организми се основава на процесите на клетъчно делене чрез митоза, което ни позволява да разглеждаме клетката като:
1) единица за развитие на организмите;
2) структурна единица на живо същество;
3) генетична единица на живо същество;
4) функционална единицажив.
A2.От горния списък с елементи клетката съдържа най-малко:
I) кислород;
2) въглерод;
3) водород;
4) желязо.
A3.Движението на веществата в клетката се осигурява от наличието в нея на:
1) нишесте;
2) вода;
3) ДНК;
4) глюкоза.
A4.Целулозата, която е част от растителната клетка, изпълнява функцията:
1) съхраняване;
2) каталитичен;
3) енергия;
4) структурни.
A5.Денатурацията е нарушение на естествената структура на молекулите:
1) полизахариди;
2) протеини;
3) липиди;
4) монозахариди.
A6.катерици, причинявайки свиване мускулни влакна, изпълнява функцията:
1) структурни;
2) енергия;
3) двигател;
4) каталитичен.
A7.Генът е част от молекула:
1) АТФ;
2) рибоза;
3) tRNA;
4) ДНК.
A8.Резервните хранителни вещества в клетката се натрупват в:
1) цитоплазма и вакуоли;
2) ядро и нуклеоли;
3) митохондрии и рибозоми;
4) лизозоми и хромозоми.
A9.Клетъчната мембрана в растенията, за разлика от плазмената мембрана, се образува от молекули:
1) нуклеинови киселини;
2) фибри;
3) протеини и липиди;
4) хитиноподобно вещество.
A10.В образуването на делителното вретено в еукариотните клетки участват:
1) сърцевина;
2) клетъчен център;
3) цитоплазма;
4) Комплекс Голджи.
A11.За връзката между пластмасата и енергиен метаболизъмдоказано от използването на молекули, синтезирани в резултат на обмен на енергия по време на пластичен обмен:
1) АТФ;
2) протеини;
3) липиди;
4) въглехидрати.
A12.В анаеробните клетки се разграничават етапите на енергийния метаболизъм:
1) подготвителен и кислороден;
2) безкислородни и кислородни;
3) подготвителни и безкислородни;
4) подготвителни, безкислородни и кислородни.
A13.Процесът на транскрипция се извършва в:
1) сърцевина;
2) митохондрии;
3) цитоплазма;
4) лизозоми.
A14.По време на фотосинтезата светлинната енергия се използва за синтезиране на молекули:
1) липиди;
2) вода;
3) въглероден диоксид;
4) АТФ.
A15.Вирусите са активни в:
1) почва;
2) клетки на други организми;
3) вода;
4) телесни кухини на многоклетъчни животни.
A16.Бактериите, за разлика от растенията, животните и гъбите, се считат за най-древните организми, защото:
1) нямат формално ядро;
2) нямат рибозоми;
3) те са много малки;
4) те се движат с помощта на флагели.
A17.Зародишните клетки на мишката съдържат 20 хромозоми, а соматичните клетки:
1) 60;
2) 15;
3) 40;
4) 10.
A18.Клетките се размножават чрез директно делене:
1) нишковидни водорасли;
2) шапка гъби;
3) цъфтящи растения;
4) бактерии.
A19.Възстановяването на диплоидния набор от хромозоми в зиготата става в резултат на:
1) оплождане;
2) мейоза;
3) пресичане;
4) митоза.
A20. Начална фазаРазвитието на ембриона се нарича фрагментация, тъй като по време на протичането му:
1) клетките се делят, но не растат;
2) клетките се делят и растат;
3) образуват се много хаплоидни клетки;
4) клетките се делят чрез мейоза.
А21.В основата както на сексуалното, така и на безполовото размножаване на организмите е процесът:
1) митоза;
2) смачкване;
3) предаване генетична информация;
4) мейоза.
А22. Различни формиот един и същ ген, които определят различни прояви на една и съща черта, например висок и нисък ръст, се наричат:
1) алели;
2) хомозиготи;
3) хетерозиготи;
4) генотип.
А23.Грахово растение с генотип aaBB(А– жълти семена, IN– гладка) има семена:
1) жълто набръчкана;
2) зелено гладко;
3) жълто гладко;
4) зелено набръчкана.
A24.В потомството на първото поколение хибриди, в съответствие със закона за разделяне, растенията с жълти семена съставляват общия им брой:
1) 3/4;
2) 1/2;
3) 2/5;
4) 2/3.
A25.Пример за наследствена променливост:
1) появата на тен;
2) увеличаване на телесното тегло при обилно хранене;
3) появата на цвете с пет венчелистчета в люляк;
4) появата на сива коса от опита.
А26.Мутациите могат да бъдат причинени от:
1) нова комбинация от хромозоми в резултат на сливането на гамети;
2) кръстосване на хромозоми по време на мейоза;
3) нови комбинации от гени по време на оплождането;
4) промени в гените и хромозомите.
А27.Н.И. Вавилов изрази идеята, че:
1) населението, подобно на „гъба“, е наситено с рецесивни мутации;
2) клетките на всички организми имат ядро и органели;
3) генофонд диви видовепо-богат генофонд от култивирани породи и сортове;
4) естественият подбор е основната движеща сила на еволюцията.
A28.При развъждането за получаване на нови щамове микроорганизми се използва следният метод:
1) експериментална мутагенеза;
2) получаване на хетерозис;
3) получаване на полиплоиди;
4) далечна хибридизация.
А29.Комбинативната изменчивост, за разлика от мутационната, се дължи на:
1) промяна в броя на хромозомите;
2) промени в хромозомните комплекти;
3) генни промени;
4) нова комбинация от гени в генотипа на дъщерния организъм.
A30.Алкохолът, консумиран от майката, влияе негативно на развитието на ембриона, тъй като причинява мутации в:
1) соматични клетки;
2) мозъчни клетки;
3) зародишни клетки;
4) кръвни клетки.
A31.Екосистема, създадена от човека за отглеждане на култури, се нарича:
1) биогеоценоза;
2) агроценоза;
3) биосфера;
4) опитна станция.
A32.В повечето екосистеми основният източник на органична материя и енергия е:
1) животни;
2) гъби;
3) бактерии;
4) растения.
A33.Източникът на енергия за фотосинтезата в растенията е светлината, която се класифицира като фактор:
1) непериодични;
2) антропогенни;
3) абиотичен;
4) ограничаване.
A34.Сложна разклонена система от хранителни връзки между различни видовев екосистемата се нарича:
1) хранителна мрежа;
2) пирамида от числа;
3) екологична пирамида на масата;
4) екологична пирамида на енергията.
A35.Съотношението на раждаемостта и смъртността на индивидите в популациите зависи от:
1) тяхната връзка с нежива природа;
2) броят им;
3) разнообразие на видовите популации;
4) връзката им с други популации.
A36.Живите организми многократно са използвали едни и същи химични елементи по време на съществуването на биосферата поради:
1) синтез на вещества от организми;
2) разграждането на веществата от организмите;
3) цикълът на веществата;
4) постоянна доставка на вещества от Космоса.
A37.Малък брой видове, къси хранителни вериги в екосистемата - причината:
1) неговата стабилност;
2) колебания в числеността на популациите в него;
3) саморегулация;
4) неговата нестабилност.
A38.В сравнение с агроценозата, биогеоценозата се характеризира с:
1) балансирана циркулация на веществата;
2) небалансирана циркулация на веществата;
3) малък брой видове с голямо изобилие;
4) къси, неоформени хранителни вериги.
A39.Под въздействието на антропогенни фактори от лицето на Земята изчезнаха следните животински видове:
1) кафява мечка;
2) африкански слон;
3) северен елен;
4) обиколка.
A40.Структурно-функционалната единица на биосферата е:
1) вид животно;
2) биогеоценоза;
3) заводски отдел;
4) царство.
A41.Причината за отрицателното въздействие на човека върху биосферата, изразяващо се в нарушаване на кислородния цикъл, е:
1) създаване на изкуствени резервоари;
2) напояване на земята;
3) намаляване на горската площ;
4) отводняване на блата.
A42.Производството на храни с помощта на биотехнологии е най-ефективно, тъй като този метод:
1) не изисква сложна технология;
2) достъпни за всеки човек;
3) не изисква създаване специални условия;
4) не допринася за силно замърсяване заобикаляща среда.
A43.Всички видове растения и животни и техните естествена средазащитен в:
1) природни резервати;
2) резерви;
3) биогеоценози;
4) национални паркове.
A44.От всички фактори на еволюцията водещите са:
1) наследствена променливост;
2) вътрешновидова борба;
3) естествен подбор;
4) междувидова борба.
A45.Генетичната хетерогенност на индивидите в популациите се увеличава поради:
1) естествен подбор;
2) комбинирана изменчивост;
3) фитнес;
4) борба с неблагоприятните условия.
A46.Постепенното разположение на растенията е тяхната адаптивност към живот в биогеоценоза, която се формира под влияние на:
1) променливост на модификация;
2) антропогенни фактори;
3) изкуствен подбор;
4) движещите сили на еволюцията.
A47.Ароморфните промени, които позволиха на папратите да овладеят земното местообитание, включват:
1) появата на кореновата система;
2) развитие на стъблото;
3) появата на сексуално размножаване;
4) размножаване с помощта на спори.
A48.Органите, които са добре развити при редица гръбначни животни и не функционират при хората, се наричат:
1) модифициран;
2) рудиментарен;
3) атавизми;
4) адаптивен.
A49.На ранни стадииот човешката еволюция, в епохата на живота на питекантропа, основна роля играят следните фактори:
1) социални;
2) предимно социални;
3) биологични;
4) еднакво биологични и социални.
A50.При определяне на вида на растението трябва да се вземе предвид:
1) ролята му в цикъла на веществата, модификационна променливост;
2) само структурни характеристики и брой хромозоми;
3) условия на околната средав което живее растението, връзките му в екосистемата;
4) неговият генотип, фенотип, жизнени процеси, площ, местообитание.
Част Б
Прочетете изреченията и попълнете пропуснатите думи.
В 1.В митохондриите протичат процеси... органична материяс участието на ензими.
НА 2.Процесът на половото размножаване при животните включва мъжки и женски гамети, които се образуват в резултат на клетъчно делене от...
НА 3.Двойка гени, разположени върху хомоложни хромозоми и контролиращи образуването на алтернативни черти, се наричат...
НА 4.Връщането в околната среда на неорганични вещества, използвани от растенията за синтез на органични вещества, се извършва от организмите...
B5.В съответствие с биогенетичния закон всеки индивид в процеса на индивидуално развитие повтаря историята на развитието на своя...
Отговори
A1. 1. A2. 4. A3. 2. A4. 4.A5. 2.A6. 3.A7. 4.A8. 1.A9. 2. A10. 2.A11. 1. A12. 3.A13. 1.A14. 4.A15. 2. A16. 1.A17. 3.A18. 4.A19. 1.A20. 1.А21. 3.А22. 1.А23. 2.A24. 1. A25. 3. А26. 4.А27. 3.A28. 1. А29. 4. A30. 3. A31. 2.A32. 4. A33. 3. A34. 1.A35. 2. A36. 3. A37. 4.A38. 1. A39. 4. A40. 2. A41. 3. A42. 4. A43. 1. A44. 3. A45. 2. A46. 4. A47. 1. A48. 2. A49. 3. A50. 4. В 1 -разцепване/окисление. НА 2– мейоза. НА 3– алелен. НА 4- декомпозитори. НА 5– видове.
Следва продължение
Статията е публикувана с подкрепата на компанията Baon. Посещавайки уебсайта на компанията, намиращ се на адрес http://www.baon.ru/dealer/index/franchising/, ще научите всичко за това как да организирате франчайз за връхни дрехи. Винаги ли сте мечтали да отворите собствен бизнес с модни облекла? "Баон" ви предоставя тази възможност! Заедно със Сбербанк Baon предлага удобен заем за начинаещи предприемачи - Business Start.
Помня
- Какво е растеж?
- Какви признаци показват растежа на организмите?
За разлика от неживите тела, организмите растат и се развиват през целия си живот. Наблюдаваме как издънките растат от пъпки в началото на пролетта, листата се разгръщат и растат, появяват се цветя, които в крайна сметка се превръщат в плодове. Често се изненадваме колко бързо растат кученцата и котенцата. Пилетата се развиват във възрастни птици, а ларвите и какавидите стават насекоми. Развитието на организма от оплождане (образуване на зигота) до естествена смърт се нарича индивидуално развитие.
Височина- Това е увеличаване на масата и размерите на тялото. Растенията растат през целия си живот. Самото име „растение“ идва от думата „да растат“. Можем да разберем възрастта на едно дърво по пръстените на отреза. За да направите това, трябва да преброите броя на растежните пръстени (фиг. 69). Възрастта на рибата може да се определи по нейните люспи, в които всяка година се образува нов слой.
Фиг. 69. Дървесни пръстени върху отсечено дърво
Животните се характеризират с неравномерни темпове на растеж и неравномерност, в резултат на което пропорциите на тялото се променят с възрастта. При много животни се наблюдава определена периодичност на растеж в зависимост от времето на годината, когато се променят условията на хранене. При рибите растежът се забавя през есента и зимата и се ускорява през пролетта и лятото. Същото се наблюдава и при големи говедаи коне.
За разлика от растенията, повечето животни и хора растат до определена възраст, след което растежът им се забавя и спира. Темпът на растеж е особено висок в началния период от живота на организмите. Нека разгледаме по-отблизо растежа и развитието на растенията. Растението расте както на дължина, така и на дебелина. Растежът на дължина обикновено се случва в издънките и корените, където се намират клетките на образователната тъкан.
Причината, поради която растенията растат, е клетъчното делене и растеж. Именно с разделянето на клетките на образователната тъкан започва растежът. Ако отрежете върховете на корените и младите издънки, това ще доведе до спиране на растежа им и образуване на странични корени и издънки. Ето защо разсад от зеле, домати и други култивирани растения прищипват върха на корена по време на трансплантацията в открита земя. Това увеличава площта на хранене на корените на растенията и увеличава добива. Годишното подрязване на дървета и храсти също насърчава странични издънки и помага за контролиране на растежа на растенията. Растежът на повечето растения се случва периодично: период на активен растеж през пролетта и лятото се заменя със затихване на растежните процеси през есента.
Всички организми преживяват необратими промени: размерът и теглото се увеличават, появяват се нови органи, т.е. развитие. При цъфтящото растение развитието започва от момента на оплождането, образуването на различни тъкани и органи, образуването на семена, тяхното покълване и образуването на нови семена.
Има растения, които преминават през всички тези етапи в рамките на една година. След образуването на нови семена тези растения умират. Такива растения се наричат едногодишни. При други растения семената се образуват едва през втората година от живота, поради което се наричат двугодишни. Повечето цъфтящи растения произвеждат семена ежегодно в продължение на много години. Такива растения се наричат многогодишни.
Растежът на организма променя неговите свойства и предизвиква качествени промени - развитие.
Отговори на въпросите
- Какво е в основата на растежа на организмите?
- Какво причинява растежа на корените и издънките на растенията?
- Как растежът и развитието на организмите зависят от условията на околната среда?
Нови концепции
Височина. Индивидуално развитие.
Мисля!
Защо растежът и развитието са взаимосвързани?
Моята лаборатория
Бамбукът е бързорастящ тревисто растение, който може да расте с около 1 м на ден.
Продължителността на живота на организмите зависи от нивото на тяхната организация. Едноклетъчните организми живеят само няколко дни, например амебата 1-2 дни. Многоклетъчни - от няколко дни до няколкостотин и дори хиляди години. Например секвоя-дендрон (мамутово дърво) живее хиляди години, смърчът - 500-600 години, слънчогледът - едно лято, морковът - 2 години, мишката - 2-3 години, земният червей - до 10 години, слон - до 80 години.
През зимата растенията в умерените ширини изпитват период на покой.
Покойът на растенията е състояние, при което растежът почти напълно спира и скоростта на метаболизма рязко намалява. В латентно състояние могат да бъдат цели растения, техните семена, спори, пъпки, грудки, луковици, коренища и т. н. Растенията от умерените ширини започват да се подготвят за латентно състояние през есента. През този период скоростта на растеж рязко намалява, процесът на дишане се забавя (100-400 пъти по-слаб, отколкото през лятото) и се увеличава отлагането на резервни вещества. Листопадните видове хвърлят листа, а понякога и цели листни клони.
Продължителният покой на семената на растенията осигурява дълготрайното им запазване без покълване. При тополата и върбата - няколко седмици, при бобовите растения - 50-150 години, а при индийския лотос семената не губят жизнеспособността си дори 400 години.
По време на периода на почивка пасивните органи трудно се събуждат. Например току-що прибраните от полето картофени клубени няма да покълнат веднага в топъл и влажен пясък. Но до пролетта те ще имат кълнове и този процес ще бъде трудно да се забави.
В същото време развити различни начиниизкуствено отстраняване на растителни органи от латентно състояние. Например, за получаване на цветя през зимата се използва методът „топла баня“. Люляковите растения с цветни пъпки, заедно с кореновата система, се потапят във вода при температура 30-35 ° C за 10-12 часа След около три седмици листата и цветните пъпки на люляка цъфтят.
Насекомите имат сложни цикли на развитие. Те преминават през няколко етапа, преди да се превърнат във възрастни. Например, преструктурирането на целия организъм е придружено от развитието на пеперуда. От яйце, снесено от пеперуда, се появява ларва (гъсеница). Тя не прилича на възрастно насекомо. Ларвата се храни и расте. След като достигне определен размер, ларвата се превръща в какавида. В неподвижната какавида се срещат сложни процесипреструктуриране на органите на ларвите в органи на възрастна пеперуда (фиг. 70, а).
Ориз. 70. Цикли на развитие на насекомите: а - пеперуди; b - грешка
Развитие, при което насекомото преминава през четири етапа: яйце - ларва - какавида - възрастно насекомо се нарича развитие с пълна метаморфоза. Така се развиват бръмбари, пеперуди, бълхи, комари, мухи, пчели, оси, мравки и някои други насекоми.
Хлебарки, скакалци и дървеници се развиват по различен начин. При тези насекоми от яйцето излиза ларва, която външна структура, начин на живот и хранене е подобен на възрастно насекомо. Хранейки се обилно, ларвата расте. Периодично се линее и все повече заприличва на възрастно насекомо. В този случай какавида не се образува. Развитието, при което насекомото преминава през три етапа: яйце - ларва - възрастно насекомо, се нарича развитие с непълна трансформация (фиг. 70, b).
Заключения към глава 4
Размножаването - размножаването на подобни организми - е основното свойство на всички живи същества. Той допринася за увеличаване на броя на индивидите, заселването на организми и тяхното развитие на нови територии. Прави се разлика между безполово и сексуално размножаване.
Безполовото размножаване се осъществява чрез делене, спори и вегетативни органи. При безполово размножаванезапазени най-голяма приликапотомство с родителя. В този случай новите организми наследяват характеристиките на майчиния организъм.
Половото размножаване е размножаване, основано на оплождане - сливане на мъжки и женски репродуктивни клетки. При половото размножаване развитието на нов организъм започва с развитието на оплодена яйцеклетка - зигота.
В резултат на половото размножаване се образува потомство, което съчетава свойствата на два различни организма. Следователно по време на половото размножаване се появяват организми с нови характеристики. Те, като правило, са по-жизнеспособни и по-добре адаптирани към условията на живот.
Растежът - увеличаване на масата и размера на даден организъм - е една от характеристиките на всички живи организми. Растенията растат през целия си живот. Моделът на растеж на животните е различен.
Индивидуалното развитие е развитието на организма от зачеването (зигота) до естествената смърт.
Покойът е адаптация на организмите да издържат на неблагоприятни условия. В състояние на покой растежът на организмите спира, съдържанието на вода в клетките намалява и жизнените процеси се забавят.
ПОМНЯ
Въпрос 1. Какво е растеж?
Растежът е процес на повишаване на някакво качество с течение на времето.
Въпрос 2. Какви признаци показват растежа на организмите?
Растежът на организмите се показва чрез увеличаване на масата и размера на организма.
Въпрос 1. Какво е в основата на растежа на организмите?
Причината, поради която растенията растат, е клетъчното делене и растеж. Именно с разделянето на клетките на образователната тъкан започва растежът. Ако отрежете върховете на корените и младите издънки, това ще доведе до спиране на растежа им и образуване на странични корени и издънки.
Въпрос 2. Какво причинява растежа на корените и издънките на растенията?
Растежът на корените и издънките става чрез делене на клетките.
Въпрос 3. Как растежът и развитието на организмите зависят от условията на околната среда?
Растежът на повечето растения се случва периодично: период на активен растеж през пролетта и лятото се заменя със затихване на растежните процеси през есента. Това се дължи на факта, че екологичните условия през пролетта и лятото са по-благоприятни.
1. Прочетете текста на параграфа, направете план, за да отговорите на въпроса: „Какво е в основата на растежа на организмите?“
В основата на растежа на живия организъм и неговото възпроизвеждане е деленето на клетките. Освен това формите на възпроизвеждане могат да бъдат различни (асексуални и сексуални), но в основата на всички тези форми е клетъчното делене. А ядрото играе основна роля в клетъчното делене.
МИСЛЯ
Защо растежът и развитието са взаимосвързани?
Растежът и развитието са неразделна част от всеки жив организъм. Това са интегрални процеси. растителен организъмабсорбира вода и хранителни вещества, натрупва енергия и в него протичат безброй метаболитни реакции, в резултат на които расте и се развива. Процесите на растеж и развитие са тясно свързани помежду си, тъй като обикновено тялото едновременно расте и се развива. Темпът на растеж и развитие обаче може да бъде различен, бърз растежможе да бъде придружено от бавно развитие или бързо развитие бавен растеж. Например растението хризантема расте бързо в началото на лятото (дълги дни), но не цъфти и следователно се развива бавно. Подобно нещо се случва и със зимните растения, засети през пролетта: те растат бързо, но не влизат в репродукция. От тези примери става ясно, че критериите, които определят скоростта на растеж и развитие са различни. Критерият за темпа на развитие е преходът на растенията към размножаване, към размножаване. За цъфтящите растения това е образуването на цветни пъпки и цъфтеж. Критериите за скорост на растеж обикновено се определят от скоростта на нарастване на масата, обема и размера на растението. Горното подчертава неидентичността на тези понятия и ни позволява да разглеждаме процесите на растеж и развитие последователно.
Прочетете текста на учебника. Защо някои организми се нуждаят от период на почивка? Използване на онлайн източници и Допълнителна информация, подгответе съобщение за периода на почивка при животните.
Сред адаптациите, с които животните оцеляват при неблагоприятни условия на живот, важно място заема временният преход към състояние на покой (латентно състояние). Всички животни в по-голяма или по-малка степен са способни на много краткосрочениздържат на неблагоприятни условия без специални устройства.
Вярно е, че кърлежите, дървениците и някои други кръвосмучещи животни могат да издържат без храна много дълго време, дори няколко години, но това е рядко изключение. Способността за запазване на живота в случай на неблагоприятни условия се разширява значително чрез прехода към нежизнено активно състояние, към стадия на покой - презимуващи яйца, цисти, спори, хибернация, преустановена анимация.
Зимните или почиващите яйца са характерни за много сладководни микроскопични животни - ротифери, перконоги и кладоцери, които са в състояние да понасят изсушаване на околната среда и ниски (зимни) температури. Яйцата на червеите също могат дълго времебъдете във външната среда в състояние на покой.
Друг вид образуване са спорите и кистите. Първите са характерни за спорозоите и влизат в техния цикъл като определен етап на развитие, обикновено свързан с излизане във външната среда, поради което при кръвните спорозои, които никога не попадат във външната среда, стадият на спорите се губи.
Много сладководни протозои (коренища и ресничести) и микроскопични многоклетъчни организми (тардигради, нематоди, ротифери и някои други), в случай на неблагоприятни условия, могат да отделят мембрани и да преминат в състояние на покой за дълго време. Често е възможно да се разграничат две черупки на кистата - ендоцит, който е много тънък и има голяма химическа устойчивост, и екзоцист, който има механична якост.
Когато се образуват кисти в протозоите, се наблюдават значителни промени в протоплазмата - отделя се голямо количество вода, протоплазмата се сгъстява, ресничките се губят и т.н.
Тези промени дават на организмите способността да понасят силно повишаване и понижаване на температурата, изсушаване и намаляване на количеството кислород. Малките нематоди и тардигради (Tardigrada) в състояние на циста могат да понасят временно нагряване до 150°C над нулата и охлаждане до 270°C под нулата.
Спорите на много бактерии, ротифери, тардигради и някои нематоди в силно изсушено състояние могат да понасят охлаждане до температурата на течния въздух и дори до -250 ° C. Много насекоми, бозайници и други животни могат да понасят температури под нулата в състояние на хипотермия (но без замръзване): при гофери до -0,2°C, при прилепи до 1-2°C. и т.н., без да умре дори след дълъг престой при тази температура. Всички описани етапи на почивка имат друг биологично значение: под формата на спори и цисти протозоите в изсушено състояние се пренасят на големи разстояния и по този начин се разпръскват.
Феноменът на преход към неактивно състояние (хибернация, преустановена анимация) е познат и при много организми с по-високо ниво на развитие - висши червеи, мекотели, насекоми и всички класове гръбначни животни - без образуване на спори и цисти, и степента на преход към състояние на покой (хибернация, както понякога се нарича) може да бъде различна. За растенията и някои животни преходът към такова състояние дава основание да се говори за пълно спиране на жизнените процеси, но учените имат различни мнения по този въпрос: някои смятат, че пълното прекъсване на жизнения обмен е невъзможно, други смятат, че е възможен. Какви явления съпътстват прехода към зимен сън?
На първо място, загубата на огромно количество вода, понякога почти до пълното й отсъствие. Земни червеиа сухоземните мекотели могат да загубят до 80% или повече вода при изсушаване и да запазят способността си да „съживяват“. Земноводните и влечугите, които са най-способни да изсъхнат, губят до 50% от водата си.
По време на хибернация всички жизненоважни процеси на тялото се забавят (дишане, отделяне) или дори спират (хранене). Преди това се предполагаше, че когато един организъм (жаби, риби, насекоми) напълно замръзне, той може да се върне към живот, подобно на часовник със спряло махало, ако бъде стартиран отново.
Използвайки интернет източници, научнопопулярни списания и текста на учебник, подгответе доклад на тема „Развитие на насекомите“.
Характеристиката на развитието на повечето насекоми е трансформация или метаморфоза. Метаморфозата (от гръцки "метаморфоза" - трансформация) е дълбока трансформация на структурата на тялото, по време на която ларвата се превръща във възрастен. Ще разгледаме основните видове развитие на насекомите: с непълна трансформация и с пълна трансформация.
По време на развитието с непълна трансформация насекомото преминава през три етапа: яйце - ларва - възрастно насекомо. Това развитие е типично за скакалци, дървеници, хлебарки и скакалци.
От яйцето на скакалец се появява ларва, която прилича на възрастно насекомо по външен вид, начин на живот и хранене. Ларвата се различава от възрастния индивид само с по-малкия си размер, липсата на крила и недоразвитостта на гениталните органи. Ларвата се храни, расте и линее няколко пъти. След последното линеене става зрял възрастен с крила и повече не расте.
Развитието с пълна трансформация предполага, че насекомото преминава през четири етапа: яйце - ларва - какавида - възрастно насекомо. Така се развиват бръмбари, бълхи, комари, мухи, пчели, оси, мравки и пеперуди.
При тези насекоми ларвите са много различни от възрастните по структура и начин на живот. Например, ларва на пеперуда - гъсеница - има удължено, съединено тяло и гризащ рогов апарат. Движи се с помощта на несегментирани фалшиви крака. Гъсеницата активно се храни, расте и натрупва резерви хранителни вещества. След като завърши растежа си, ларвата на последния етап спира да се храни, става неподвижна и се превръща в какавида. Вътре в какавидата се извършва сложна трансформация на организма във възрастно насекомо. След известно време млада пеперуда излиза от кориците на какавидата.
Развитието с пълна трансформация позволява на насекомите да се възползват от различни местообитания.
В класа на насекомите четиноопашките образуват специална група. Те дори нямат зачатъци на крила. Тялото на четината е покрито с лъскави люспи, които предпазват насекомите от изсъхване.
Четинестоопашките са двудомни. Женските им снасят оплодени яйца, от които излизат малки четинести опашки, подобни на възрастните. Те линеят многократно и растат през целия си живот. Развитието на четината се нарича директно. Свежда се до растеж и достигане на зрялост.
В жилищата на човека живеят два вида четиноопашати - захарната сребърна рибка и домашната термобия. Хранят се микроскопични гъбички, водорасли и органични остатъци.
Формата, размерът и цветът на яйцата са специфични за всеки вид насекомо. Яйцата могат да бъдат кръгли, дисковидни, крушовидни, куполовидни и бели, зелени, жълти, кафяви на цвят. Новоснесените яйца на насекоми често са кремави.
Яйцето е защитено от неблагоприятните въздействия на външната среда с черупка на хлебарка. Понякога е толкова прозрачен, че можете да видите ларвата в яйцето. При излюпване прогризва черупката на яйцето.
Продължителността на развитието на ларвата в яйцето зависи от вида на насекомото, условията на живот и може да варира от няколко часа до много месеци.
Основните запаси от хранителни вещества, които осигуряват живота и възпроизводството на възрастни индивиди, се натрупват от ларвата на насекомото. Тя активно се храни, расте и линя четири до пет пъти. По време на всяко линеене твърдата кутикула, която предотвратява растежа на ларвата, се заменя с нова.
По време на ларвния стадий насекомото расте бързо. По този начин теглото на ларвата на пеперуда - гъсеница - се увеличава средно 1000 пъти по време на нейното развитие. Развитието на ларвите на насекомите обикновено продължава няколко седмици. При някои видове, като лугата, стадият на ларвата продължава три до четири години. В края на растежа ларвата спира да се храни и намира уединено място сред листа, клонки или в почвата. Тук тя отделя кутикулата си и се превръща в какавида.
Какавидата не се храни, а използва запасите, натрупани от ларвата. Външно прилича повече на възрастно насекомо, отколкото на ларва. На етап какавида специфични органиЛарвите се унищожават, за да образуват органи на възрастно насекомо. Обикновено развитието на какавидата продължава две до три седмици. Но този процес може да продължи до няколко месеца - в зимуващи какавиди или при неблагоприятни условия, като суша.
Процесът на излизане на пеперудата от какавидата обикновено отнема около час. Черупката на какавидата се счупва. Първо от него излизат краката, след това последователно мустаците, главата и малките листенца - крила. И тогава се появява странно създание - мокро, с малки безформени, набръчкани крилца и корем, подут от течност. Нормален размер - само антени и крака. Скоро мускулите на пеперудата започват да изпомпват кръв от корема във вените на крилата. Когато вените са напълно запълнени, крилата ще придобият естествения си размер и форма.