Билет № 21 1. Строение клетки

1. Разнообразие организации живых систем: клетка, вид, экосистема.

2. Взаимосвязь строения и функций органов растений (на примере покрытосеменных). Докажите, что растение — целостный организм. Объясните, будет ли увеличиваться масса клубней картофеля, если все его листья объедены колорадскими жуками.

3. Отделы нервной системы: центральный и периферический. Какие причины, вызывающие заболевания мозга, вам известны? Как можно предупредить некоторые заболевания мозга? В чем заключается вредное воздействие наркотических веществ и алкоголя на мозг?

Ответ:

1. Строение клетки. Каждая клетка состоит из цитоплазмы и ядра, а снаружи она покрыта мембраной, разграничивающей одну клетку от соседних. Пространство между мембранами соседних клеток заполнено жидким межклеточным веществом. Главная функция мембраны состоит в том, что через нее движутся различные вещества из клетки в клетку и таким образом осуществляется обмен веществ между клетками и межклеточным веществом.

Цитоплазма — вязкое полужидкое вещество. Цитоплазма содержит ряд мельчайших структур клетки — органоидов, которые выполняют различные функции. Рассмотрим самые важные из органоидов: митохондрии, сеть канальцев, рибосомы, клеточный центр, ядро.

Митохондрии — короткие утолщенные тельца с внутренними перегородками, В них образуется вещество, богатое энергией, необходимой для процессов, происходящих в клетке. Замечено, что чем активнее работает клетка, тем больше в ней митохондрий.

Сеть канальцев пронизывает всю цитоплазму. По этим канальцам происходит передвижение веществ и устанавливается связь между органоидами.

Рибосомы — плотные тельца, содержащие белок и рибонуклеиновую кислоту. Они являются местом образования белков.

Клеточный центр образован двумя тельцами, которые участвуют в делении клетки. Они расположены возле ядра.

Ядро это тельце, которое является обязательной составной частью клетки. Во время клеточного деления строение ядра меняется. Когда деление клетки заканчивается, ядро возвращается к прежнему состоянию, В ядре есть особое вещество — хроматин, из которого перед делением клетки образуются нитевидные тельца — хромосомы. Для клеток характерно постоянное количество хромосом определенной формы, В клетках тела человека содержится по 46 хромосом, а в половых клетках по 23.

Вид — совокупность особей, сходных по ряду признаков, свободно скрещивающихся и дающих плодовитое потомство, занимающих в природе определенный ареал и обитающих в сходных экологических условиях. Примеры видов: лютик едкий и лютик кашубский, большой пестрый дятел и малый пестрый дятел.

Признаки вида:

— сходство внешнего и внутреннего строения особей вида. Например, сходство внешнего и внутреннего строения особей бурого медведя, отличия бурого и белого медведей, относящихся к разным видам;

— сходство процессов жизнедеятельности у особей вида. Например, замедление обмена веществ во время зимнего сна у всех особей бурого медведя;

— способность особей одного вида скрещиваться и давать плодовитое потомство. Нескрещиваемость особей разных видов, отсутствие у них потомства при скрещивании или появление бесплодного потомства. Пример: гибрид зайца-беляка и зайца-русака — заяц-тумак бесплоден;

— определенный набор хромосом, их форма и размеры в клетках организмов каждого вида. Пример: наличие в клетках человека 46 хромосом (2п = 46), дрозофилы — 8 хромосом (2п = 8);

— определенный ареал (территория), занимаемый видом в природе. Например, обитание белого медведя в Арктике, а бурого медведя — в лесотаежной зоне;

— совокупность факторов внешней среды, определенные экологические условия, в которых существует вид. Например, обитание всех особей лютика кашубского в смешанных и лиственных лесах, а лютика едкого — на увлажненных лугах.

Относительность признаков вида. Необходимость учета всей совокупности признаков при определении принадлежности особи к какому-либо виду вследствие относительности каждого отдельно взятого признака. Примеры: появление альбиносов (особей, лишенных пигмента и имеющих белую окраску) у ряда видов, отличающихся внешне от других особей вида; совпадение числа хромосом у отдельных видов; совпадение ареалов разных видов (например, даурской лиственницы и душистого тополя).

Многообразие видов. Обитание на Земле около 0,5 млн. видов растений, а видов животных примерно в 3—4 раза больше, около 100 тыс., видов грибов и около 25 тыс., видов бактерий.

Причины многообразия видов — результат взаимодействия движущих сил эволюции: наследственной изменчивости, борьбы за существование, естественного отбора.

Экосистема (природное сообщество). Совместное обитание в природе организмов всех царств. Экосистема — совокупность организмов разных видов, обитающих длительное время на определенной территории, приспособленных к совместной жизни и к факторам неживой природы.

Виды экосистем: естественные, или природные (лес, луг, болото, водоем и др.), и искусственные (поле, сад и др.).

Основные пищевые (трофические) группы организмов — компоненты экосистем. Группа организмов, которые производят на свету из неорганических веществ органические (автотрофы — зеленые растения), — организмы-производители; группа организмов, которые потребляют готовые органические вещества (гетеротрофы — в основном животные, грибы), — организмы-потребители; группа организмов, которые разрушают органические вещества и перерабатывают их в неорганические (гетеротрофы — бактерии, грибы, некоторые животные), — организмы-разрушители. В пищевых (трофических) взаимосвязях эти группы организмов выполняют роль звеньев пищевой цепи.

Пищевые связи в экосистеме. Тесная взаимосвязь всех звеньев (пищевых групп) в сообществе — условие его существования. Пищевые связи между организмами в экосистеме, при которых организмы одних видов служат пищей для других. Например, растения служат пищей для растительноядных животных, а они для хищников. Формирование в каждой экосистеме на основе пищевых связей цепей питания, например: растения — полевка — лисица. Здесь указаны составляющие цепь питания организмы и стрелками обозначен переход вещества и энергии в этой цепи. Начальное звено цепи питания, как правило, растения (автотрофы, создающие органические вещества в процессе фотосинтеза). Использование запасенной растениями в органических веществах солнечной энергии гетеротрофами — всеми остальными звеньями цепи питания.

2. Все произрастающие на Земле растения — живые существа, т. е. организмы. Как организмы, они способны питаться, дышать, осуществлять обмен веществ, удалять ненужные вещества, размножаться, расти, развиваться, взаимодействовать с окружающей средой и реагировать на изменения среды.

Эти процессы в организме осуществляются благодаря функциям (лат. функция — работа) соответствующих органов. Группа органов образует систему, в которой все органы, выполняющие общую функцию, взаимосвязаны между собой и работают согласованно, дополняя друг друга.

Взаимосвязанная работа системы органов обеспечивает жизнь растения как единого целого, как особой биосистемы (греч. биос — жизнь),

Организм — это живая система, или биосистема. Организм — особая единица жизни.

Нарушение работы одного из органов организма может привести к нарушению деятельности его остальных органов. Если корни не будут обеспечивать поглощение из почвы воды с растворенными в ней минеральными веществами, то все растение завянет, так как у него нарушится обмен веществ. Если зеленые листья побега не смогут образовывать достаточного количества питательных веществ, то растение не зацветет, не образует плодов и семян. У организма отделить работу одного органа от другого невозможно, так как все они тесно связаны между собой.

Процессы, протекающие в организме и обеспечивающие ему возможность жизни, называются жизнедеятельностью.

Жизнедеятельность организма как живого существа обеспечивается работой и взаимодействием системы его органов.

В процессе питания организм поглощает из внешней среды нужные ему вещества и энергию, усваивает их, благодаря чему живет и увеличивает свои размеры. Растения в процессе питания поглощают из почвы воду и растворенные минеральные вещества, а из воздуха — углекислый газ, из которых с помощью хлорофилла и энергии солнечных лучей образуют органические вещества и используют их для построения, роста и развития своего тела.

В процессе дыхания растительный организм осуществляет газообмен. При этом выделяется углекислый газ, образуются вредные для организма вещества, которые удаляются с листьями, плодами, семенами, корой.

Каждому организму свойствен обмен веществ. При этом превращения веществ (поступивших в процессе питания и дыхания), протекающие в организме, обеспечивают ему жизнедеятельность и постоянную связь с окружающей средой. Образовавшиеся в этом процессе ненужные вещества удаляются в окружающую среду, т. е. выделяются.

Оказываясь в благоприятных условиях и достигнув определенного возраста, растения начинают размножаться. Размножение присуще всем живым организмам, но оно реализуется только в условиях, благоприятных для жизни.

Растение в течение всей жизни увеличивается в размере, т. е. растет, и приобретает новые свойства — развивается.

Все растения характеризуются этими общими свойствами (свойственными, т. е. присущими им, функциями), независимо от того, большое растение или маленькое, однолетнее или многолетнее, семенное или споровое.

Рост и развитие растения, так же как питание, дыхание, обмен веществ, размножение, зависят от условий окружающей среды. При неблагоприятных условиях растение развивается медленно и плохо растет, а при благоприятных развивается и растет быстро. Это свидетельствует о том, что растение, как все организмы, реагирует на изменения условий окружающей среды и его жизнедеятельность зависит от них.

Организм — это система взаимодействующих органов. Растение — организм, т. е. живая система (биосистема). Основные свойства (функции) растения как живого существа: питание, дыхание, выделение, размножение, обмен веществ, рост и развитие. Все эти процессы жизнедеятельности растительного организма зависят от слаженной работы системы его органов и от условий, в которых живет растение.

Общие признаки цветковых растений. Основная особенность растений этой группы — наличие цветков.

Другая особенность цветковых растений — их покрытосемянность. Семязачатки у них обязательно образуются внутри завязи пестика. Со временем завязь превращается в плод, семязачатки — в семена. Таким образом, семена всегда скрыты внутри плода. Отсюда второе название цветковых растений — покрытосеменные.

Еще одна важная особенность цветковых растений — двойное оплодотворение. У них при прорастании пыльцы на рыльце пестика образуются два спермия. Один из них сливается с яйцеклеткой, а другой — с центральной клеткой зародышевого мешка. В результате первого слияния образуется зародыш, а второго — эндосперм.

Названные особенности, пожалуй, наиболее определенно отличают покрытосеменные, или цветковые, растения от всех остальных. Но они, конечно, не единственные.

Картофель — травянистое растение с рассеченными листьями. Подземные побеги-столоны образуют утоления — клубни с глазками. Семейство Пасленовые.

Цветок картофеля имеет такое же строение, как и цветок паслена черного – Ч₍₅₎Л₍₅₎Т₅П₁. Цветки обычно самоопыляющиеся. К осени образуются плоды — зеленые ягоды. Клубни у растения с объеденными листьями нормально развиваться не будут, так как запасаемые в клубнях питательные вещества образуются как раз в листьях, во время фотосинтеза.

3. В нее входят: центральная система (спинной и головной мозг) и периферическая система. К последней относятся соматическая (регулирует работу скелетных мышц) и вегетативная (регулирует работу внутренних органов) системы. Вегетативную нервную систему делят на: симпатическую (усиливает работу органов); парасимпатическую (ослабляет работу органов); метасимпатическую (состоит из комплекса нервных узлов, расположенных в стенках внутренних органов с моторной активностью: сердце, пищеварительный тракт, мочеточники). Нервную систему образует нервная ткань, которая состоит из нейронов. Выделяют три группы нейронов: 1) двигательные (моторные); аксон всегда взаимодействует с рабочим органом, или эффектором; 2) чувствительные; дендриты взаимодействуют с рецепторами, а аксон — с другими нейронами; З) вставочные; аксоны и дендриты взаимодействуют с другими нейронами.

Нервная система управляет работой всех органов; соединяет эффекторы с рецепторами; осуществляет связь с внешним миром. Передача нервного импульса происходит в месте контакта между нейронами. Этот контакт носит специальное название — синапс.

Спинной мозг находится в позвоночном канале и имеет вид белой трубки, на поперечном срезе которого видна серая бабочка, окруженная белым веществом. Серое вещество образовано телами нейронов, а белое вещество — их отростками. Крылья «бабочки» называют рогами спинного мозга: два передних, два задних. В передних рогах находятся тела двигательных нейронов, в задних — тела вставочных нейронов. От двигательных нейронов отходят длинные отростки — передние корешки, они образуют двигательное волокно, а к задним рогам подходят аксоны чувствительных нейронов, они образуют задние корешки и передают возбуждение из периферии в центр. Передние и задние корешки объединяются и образуют 31 пару спинно-мозговых нервов смешанного типа. Функции спинного мозга: 1) проводниковая — проведение нервных импульсов; 2) рефлекторная — в спинном мозгу находятся центры работы скелетных мышц; 3) осуществление мочеиспускания.

Головной мозг заключен в черепную коробку. Его защищают три оболочки: 1) соединительная — твердая; 2) средняя — паутинная (пронизанная кровеносными сосудами); 3) мягкая — сросшаяся с мозговой тканью. В головном мозгу имеются четыре полости, которые называют желудочками, они заполнены спинно-мозговой жидкостью. Ствол головного мозга включает в себя: продолговатый мозг; варолиев мост; средний мозг.

Продолговатый мозг является продолжением спинного мозга. В нем находятся центры дыхания, сердцебиения, глотания, слюноотделения, а также рефлексов чихания и кашля; от продолговатого мозга берут начало с 9-й по 12-ю пару черепно-мозговых нервов. Функции продолговатого мозга: 1) проводниковая — передача нервных импульсов от спинного мозга в головной мозг; 2) рефлекторная — обеспечение рефлексов чихания и кашля; 3) регулирующая — регулировка дыхания, сердцебиения и пищеварения.

Варолиев мост. В нем находятся ядра черепно-мозговых нервов с 5-й по 8-ю пару, которые переключают нервные импульсы на мозжечок.

Мозжечок состоит из коры, образованной серым веществом, а под ним находится белое вещество. Представлен двумя полушариями.

Средний мозг. Представлен четверохолмиями, в которых находятся ядра З и 4-й пар черепно-мозговых нервов. Через средний мозг проходят проводящие пути к большим полушариям. В нем находятся подкорковые центры зрения и слуха. Функции среднего мозга: 1) поддержание тонуса мышц; 2) поддержание вертикального положения тела; 3) координация движений и ходьбы; 4) звуковая и зрительная ориентация в пространстве; 5) обеспечение оборонительных и ориентировочных рефлексов.

Промежуточный мозг. Состоит из двух зрительных бугров, таламуса и гипоталамуса. Кроме того, выростами промежуточного мозга являются гипофиз и эпифиз. Функции промежуточного мозга: 1) в зрительных буграх сосредоточены главные центры чувствительности. Сюда приходят импульсы от всех рецепторов тела, затем происходит их анализ в таламусе и результат анализа передается в кору больших полушарий; 2) таламус содержит специфические и неспецифические ядра, в которых идет обработка информации; 3) гипоталамус — высший отдел вегетативной нервной системы, он регулирует кровяное давление, температуру тела, обмен веществ, чувство боли, сон, работу желез внутренней секреции.

Передний мозг состоит из двух сильно развитых полушарий и базальных ядер. Базальные ядра — это подкорковые образования, которые регулируют координацию и двигательную активность тела. Правое и левое полушария разделены щелью, на дне которой находится мозолистое тело. Оно соединяет полушария посредством длинных отростков — нейронов и образует нервный тракт. Каждое полушарие состоит из коры, содержащей З мм серого вещества и лежащего под серым веществом белого вещества, но с ядрами серого. Кора образует складки, или извилины, которые ограничиваются бороздами. Борозды делят полушария на доли: лобную, теменную, височную, затылочную. Функционально в коре выделяют три вида зон: 1) сенсорные (чувствительные) — воспринимающие импульсы; 2) двигательные (моторные) — посылают импульс к эффектору; З) ассоциативные — в них интегрируется и хранится информация. Все группы зон связаны между собой, и это позволяет контролировать все формы высшей нервной деятельности: память, сознание, мышление, интеллект. В коре выделяют несколько зон; это — зона мышления и центр моторной речи; сенсорная зона кожно-мышечного чувства; двигательная или моторная зона кожно-мышечного чувства; слуховая чувствительная зона; ассоциативная зона слуха; центр памяти; сенсорная зона зрения; ассоциативная зона зрения; зона ассоциативной речи. Функции переднего мозга: 1) анализ всех ощущений; 2) возникновение условных рефлексов; З) участие в высшей нервной деятельности.

1. Нервная система человека; головной мозг - строение и функции.

Нервная система

Центральная Периферическая (ПНС)

головной мозг спинной мозг нервы нервные узлы

Нервы - это скопление аксонов, связывающая ЦНС со всеми органами

Нервные узлы - это скопление тел нейронов за пределами ЦНС