Ovaj način proizvodnje električne energije temelji se na sunčeva svjetlost, koji se u udžbenicima nazivaju – Fotoni. Za nas je to zanimljivo jer, baš kao i strujanje zraka u pokretu, svjetlosno strujanje ima energiju! Na udaljenosti od jedne astronomske jedinice (149 597 870,66 km) od Sunca, gdje se nalazi naša Zemlja, gustoća toka sunčevog zračenja iznosi 1360 W/m2. A prolazeći kroz zemljinu atmosferu, strujanje gubi na intenzitetu zbog refleksije i apsorpcije, a na površini zemlje već iznosi ~ 1000 W/m2. Tu počinje naš posao: iskoristiti energiju svjetlosnog toka i pretvoriti je u energiju koja nam je potrebna u svakodnevnom životu - električnu energiju.

Misterij ove transformacije događa se na malom pseudokvadratu sa zakošenim uglovima, koji je izrezan iz silikonskog cilindra (slika 2), promjera 125 mm, a zove se . Kako?

Odgovor na ovo pitanje dobili su fizičari koji su otkrili takav fenomen kao što je fotoelektrični učinak. Fotoelektrični efekt je pojava izbacivanja elektrona iz atoma tvari pod utjecajem svjetlosti.

Godine 1900 Njemački fizičar Max Planck predložio je hipotezu: svjetlost se emitira i apsorbira u odvojenim dijelovima - kvanti(ili fotona). Energija svakog fotona određena je formulom: E =h∙ ν (pepeljast gol) gdje h- Planckova konstanta jednaka 6,626 × 10 -34 J∙s, ν - frekvencija fotona. Planckova hipoteza objasnila je fenomen fotoelektričnog efekta, koji je 1887. godine otkrio njemački znanstvenik Heinrich Hertz, a eksperimentalno proučavao ruski znanstvenik Aleksandar Grigorjevič Stoletov, koji je, sažimajući dobivene rezultate, utvrdio sljedeće tri zakona fotoelektričnog efekta:

1. S konstantnim spektralnim sastavom svjetlosti, jakost struje zasićenja izravno je proporcionalna svjetlosnom toku koji pada na katodu.
2. Početna kinetička energija elektrona izbačenih svjetlošću raste linearno s povećanjem frekvencije svjetlosti i ne ovisi o njezinom intenzitetu.
3. Fotoelektrični efekt se ne pojavljuje ako je frekvencija svjetlosti manja od određene vrijednosti karakteristične za svaku tvar, koja se naziva crvena granica.

Teoriju fotoelektričnog efekta, koja razjašnjava misterij koji vlada u FEP-u, razvio je njemački znanstvenik Albert Einstein 1905. godine, objašnjavajući zakone fotoelektrični učinak pomoću kvantne teorije svjetlosti. Na temelju zakona održanja i transformacije energije Einstein je zapisao jednadžbu za ravnotežu energije tijekom fotoelektričnog efekta:

Gdje: h∙ ν – energija fotona, A– rad rada – minimalni rad koji je potrebno izvršiti da elektron napusti atom tvari. Tako se ispostavlja da česticu svjetlosti - foton - apsorbira elektron, koji dobiva dodatnu kinetičku energiju ½m∙v 2 te obavlja rad napuštanja atoma što mu daje mogućnost slobodnog kretanja. A usmjereno kretanje električnih naboja je električna struja, točnije rečeno, elektromotorna sila - E.M.F.

Einstein je dobio Nobelovu nagradu za svoju jednadžbu za fotoelektrični učinak 1921. godine.

Vraćajući se iz prošlosti u današnje vrijeme, vidimo da je „srce“ solarne baterije FEP (poluvodička fotoćelija), u kojoj je ostvareno nevjerojatno čudo prirode - Valve PhotoEffect (VPE). Sastoji se od pojave elektromotorne sile u p-n spoj e pod utjecajem svjetla. VFE, ili fotoelektrični učinak u sloju barijere, - pojava u kojoj elektroni napuštaju granice tijela, prolazeći kroz sučelje do drugog čvrsta(poluvodič).

Poluvodiči- to su materijali koji po svojoj specifičnoj vodljivosti zauzimaju srednji položaj između vodiča i dielektrika i razlikuju se od vodiča po jakoj ovisnosti specifične vodljivosti o koncentraciji nečistoća, temperaturi i raznim vrstama zračenja. Poluvodiči su tvari čiji je zabranjeni pojas reda veličine nekoliko elektronvolti [eV]. Zazor je razlika u energijama elektrona u kristalu poluvodiča između donje razine vodljivog pojasa i gornje razine valentnog pojasa poluvodiča.

Poluvodiči uključuju mnoge kemijske elemente: germanij, silicij, selen, telur, arsen i druge, veliki broj legura i kemijskih spojeva (galijev arsenid, itd.) Najčešći poluvodič u prirodi je silicij, čineći oko 30% zemljine kore.

Silicij je bio predodređen da postane materijal za koji je, zbog njegove rasprostranjenosti u prirodi, njegove lakoće i odgovarajućeg razmaka od 1,12 eV za apsorpciju energije sunčeve svjetlosti. Danas su kristalni silicij (oko 90% svjetskog tržišta) i tankoslojne solarne ćelije (oko 10% tržišta) najistaknutije na tržištu komercijalnih zemaljskih sustava.

Ključni element u dizajnu fotonaponskih pretvarača kristalnog silicija (PVC) je p-n spoj. U pojednostavljenom obliku, solarna ćelija može se predstaviti kao "sendvič": sastoji se od slojeva silicija dopiranog za dobivanje p-n prijelaz.

Jedno od glavnih svojstava pn spoja je njegova sposobnost da bude energetska barijera za nositelje struje, odnosno da im omogući prolaz samo u jednom smjeru. Upravo na tom učinku temelji se stvaranje električne struje u solarnim ćelijama. Zračenje koje pada na površinu elementa stvara nositelje naboja s različitim predznacima u volumenu poluvodiča - elektrone (n) i šupljine (p). Zahvaljujući vašem p-n svojstva prijelaz ih "odvaja", dopuštajući svakoj vrsti da prođe samo kroz "svoju" polovicu, a nositelji naboja koji se kaotično kreću u volumenu elementa završavaju na suprotnim stranama barijere, nakon čega se mogu prenijeti na vanjski krug za stvaranje napona preko opterećenja i električne struje u zatvorenom krugu, spojen na solarnu ćeliju.

Zadaci dijelova C1-C4 Pitanje: Koji je kromosomski set karakterističan za stanice pulpe borovih iglica i spermije? Objasnite od kojih početnih stanica i kakvom diobom te stanice nastaju.

Odgovor: U stanicama borovih iglica skup kromosoma je 2n; u spermi bora – n. Odrasla biljka bora razvija se iz zigote (2n). Spermiji bora razvijaju se iz haploidnih spora (n) putem
mitoza

Pitanje: Pratite put vodika u svijetlom i tamnom stadiju fotosinteze od trenutka nastanka do sinteze glukoze.

Odgovor: B Tijekom svjetlosne faze fotosinteze pod utjecajem sunčeve svjetlosti dolazi do fotolize vode i stvaranja vodikovih iona. U laganoj fazi, vodik se spaja s NADP + nosačem i proizvodi NADP 2H. U tamnoj fazi vodik iz NADP 2H koristi se u reakciji redukcije intermedijarnih spojeva iz kojih se sintetizira glukoza.

Pitanje: Kako se energija sunčeve svjetlosti u svijetloj i tamnoj fazi fotosinteze pretvara u energiju kemijskih veza glukoze? Obrazložite svoj odgovor.

Odgovor: U svjetlosnoj fazi fotosinteze, energija sunčeve svjetlosti se pretvara u energiju pobuđenih elektrona, a zatim se energija pobuđenih elektrona pretvara u energiju ATP-a i NADP-H. U tamnoj fazi fotosinteze energija ATP-a i NADP-H pretvara se u energiju iz kemijskih veza glukoze.

Pitanje: Kakvu ulogu imaju elektroni molekula klorofila u fotosintezi?

Odgovor: Elektroni klorofila, pobuđeni sunčevom svjetlošću, prolaze kroz transportne lance elektrona i predaju svoju energiju stvaranju ATP-a i NADP-H.

Pitanje: Brzina fotosinteze ovisi o ograničavajućim čimbenicima, uključujući svjetlost, koncentraciju ugljičnog dioksida i temperaturu. Zašto su ti čimbenici ograničavajući za reakcije fotosinteze?

Odgovor: Svjetlost je neophodna za pobuđivanje klorofila, ona daje energiju za proces fotosinteze. Ugljični dioksid je neophodan u tamnoj fazi fotosinteze; iz njega se sintetizira glukoza. Promjene temperature dovode do denaturacije enzima i usporavaju se fotosintetske reakcije.

Pitanje: Dio jednog od dvaju lanaca molekule DNA sadrži 300 nukleotida s adeninom (A), 100 nukleotida s timinom (T), 150 nukleotida s gvaninom (G) i 200 nukleotida s citozinom (C). Koliko nukleotida s A, T, G i C sadrži dvolančana molekula DNA? Koliko bi aminokiselina trebao sadržavati protein kodiran ovim dijelom molekule DNA? Obrazložite svoj odgovor.

Odgovor: Ako jedan lanac DNA ima 300 A, 100 T, 150 G i 200 C, tada komplementarni lanac ima redom 300 T, 100 A, 150 C i 200 G. Dakle, dvolančana DNA ima 400 A, 400 T, 350 G i 350 C. Ako u jednom lancu DNA ima 300 + 100 +150 + 200 = 750 nukleotida, tada ima 750 / 3 = 250 tripleta. Stoga ovaj dio DNK kodira 250 aminokiselina.

Pitanje: U jednoj molekuli DNA nukleotidi s timinom (T) čine 24% ukupnog broja nukleotida. Odredite broj (u%) nukleotida s gvaninom (G), adeninom (A), citozinom (C) u molekuli DNA i obrazložite dobivene rezultate.

Odgovor: Ako je 24% T, onda je prema principu komplementarnosti 24% A. Ukupno A i T čine 48%, dakle, G i C ukupno čine 100% -48% = 52%. Količina G jednaka je količini C, 52% / 2 = 26%.

1.Koji ekološki čimbenici doprinose regulaciji brojnosti vukova u ekosustavu?

Odgovor:
1) antropogeni: smanjenje površine šuma, prekomjerni lov;
2) biotički: nedostatak hrane, konkurencija, širenje bolesti.

2. Odredite vrstu i fazu diobe stanice prikazane na slici. Koji se procesi odvijaju u ovoj fazi?

Odgovor:
1) slika prikazuje metafazu mitoze;
2) niti vretena su pričvršćene na centromere kromosoma;
3) u ovoj fazi bikromatidni kromosomi se nižu u ekvatorijalnoj ravnini.

3.Zašto oranje tla poboljšava životne uvjete kulturnih biljaka?

Odgovor:
1) potiče uništavanje korova i smanjuje konkurenciju s kulturnim biljkama;
2) pospješuje opskrbu biljaka vodom i mineralima;
3) povećava opskrbu korijena kisikom.

4. Kako se prirodni ekosustav razlikuje od agroekosustava?

Odgovor:
1) velika bioraznolikost i raznolikost prehrambenih veza i hranidbenih lanaca;
2) uravnoteženo kruženje tvari;
3) duga razdoblja postojanja.

5. Otkrijte mehanizme koji osiguravaju stalnost broja i oblika kromosoma u svim stanicama organizama iz generacije u generaciju?

Odgovor:
1) zahvaljujući mejozi nastaju gamete s haploidnim skupom kromosoma;
2) tijekom oplodnje, diploidni skup kromosoma se obnavlja u zigoti, što osigurava postojanost kromosomskog seta;
3) rast organizma nastaje zbog mitoze, koja osigurava konstantnost broja kromosoma u somatskim stanicama.

6.Koja je uloga bakterija u kruženju tvari?

Odgovor:
1) heterotrofne bakterije - razlagači razgrađuju organske tvari u minerale, koje apsorbiraju biljke;
2) autotrofne bakterije (foto, kemotrofi) - proizvođači sintetiziraju organske tvari iz anorganskih, osiguravajući cirkulaciju kisika, ugljika, dušika itd.

7.Koja su svojstva karakteristična za biljke mahovine?

Odgovor:
2) mahovine se razmnožavaju i spolno i nespolno s izmjenom generacija: spolnih (gametofit) i nespolnih (sporofit);
3) odrasla biljka mahovina je spolna generacija (gametofit), a čahura sa sporama je nespolna (sporofit);
4) oplodnja se odvija u prisustvu vode.

8. Vjeverice, u pravilu, žive u crnogoričnim šumama i hrane se uglavnom sjemenkama smreke. Koji biotski čimbenici mogu dovesti do smanjenja populacije vjeverica?

9. Poznato je da je Golgijev aparat posebno dobro razvijen u žljezdanim stanicama gušterače. Objasnite zašto.

Odgovor:
1) stanice gušterače sintetiziraju enzime koji se nakupljaju u šupljinama Golgijevog aparata;
2) u Golgijevom aparatu enzimi su upakirani u obliku vezikula;
3) iz Golgijevog aparata enzimi se prenose u gušteračni kanal.

10. Ribosomi iz različitih stanica, cijeli skup aminokiselina i identične molekule mRNA i tRNA stavljeni su u epruvetu i stvoreni su svi uvjeti za sintezu proteina. Zašto će se jedna vrsta proteina sintetizirati na različitim ribosomima u epruveti?

Odgovor:
1) primarna struktura proteina određena je slijedom aminokiselina;
2) predlošci za sintezu proteina su identične molekule mRNA, u kojima je kodirana ista primarna struktura proteina.

11.Koje su strukturne značajke karakteristične za predstavnike tipa Chordata?

Odgovor:
1) unutarnji aksijalni kostur;
2) živčani sustav u obliku cijevi na dorzalnoj strani tijela;
3) pukotine u probavnoj cijevi.

12.Djetelina raste na livadi, a oprašuju je bumbari. Koji biotski čimbenici mogu dovesti do smanjenja populacije djeteline?

Odgovor:
1) smanjenje broja bumbara;
2) povećanje broja životinja biljojeda;
3) razmnožavanje konkurentskih biljaka (žitarice i dr.).

13. Ukupna masa mitohondrija u odnosu na masu stanica raznih organa štakora je: u gušterači - 7,9%, u jetri - 18,4%, u srcu - 35,8%. Zašto stanice ovih organa imaju različit sadržaj mitohondrija?

Odgovor:
1) mitohondriji su energetske stanice stanice; u njima se sintetiziraju i akumuliraju ATP molekule;
2) intenzivan rad srčanog mišića zahtijeva puno energije, stoga je sadržaj mitohondrija u njegovim stanicama najveći;
3) u jetri je broj mitohondrija veći u odnosu na gušteraču, budući da ima intenzivniji metabolizam.

14.Objasnite zašto je govedinu koja nije prošla sanitarnu kontrolu opasno jesti nedovoljno pečenu ili malo prženu.

Odgovor:
1) goveđe meso može sadržavati goveđu trakavicu;
2) odrasli crv razvija se iz pera u probavnom kanalu, a osoba postaje konačni domaćin.

15.Imenujte organele biljne stanice prikazane na slici, njihove strukture označene brojevima 1-3 i njihove funkcije.

Odgovor:
1) prikazana organela je kloroplast;
2)1 – granalni tilakoidi, uključeni u fotosintezu;
3) 2 – DNA, 3 – ribosomi, sudjeluju u sintezi vlastitih proteina kloroplasta.

16.Zašto se bakterije ne mogu klasificirati kao eukarioti?

Odgovor:
1) u njihovim stanicama nuklearna tvar predstavljena je jednom kružnom molekulom DNA i nije odvojena od citoplazme;
2) nemaju mitohondrije, Golgijev kompleks ili ER;
3) nemaju specijalizirane spolne stanice, nema mejoze i oplodnje.

17.Koje promjene u biotičkim čimbenicima mogu dovesti do porasta populacije puževa golaća koji žive u šumi i hrane se uglavnom biljkama?

18.Proces fotosinteze intenzivno se odvija u lišću biljaka. Javlja li se u zrelim i nezrelim plodovima? Obrazložite svoj odgovor.

Odgovor:
1) fotosinteza se događa u nezrelim plodovima (dok su zeleni), budući da sadrže kloroplaste;
2) sazrijevanjem kloroplasti se pretvaraju u kromoplaste u kojima ne dolazi do fotosinteze.

19.Koje faze gametogeneze su na slici označene slovima A,B i C? Koji set kromosoma stanice imaju u svakoj od ovih faza? Do razvoja kojih specijaliziranih stanica ovaj proces dovodi?

Odgovor:
1)A – stadij (zona) razmnožavanja (diobe), diploidne stanice;
2)B – stadij (zona) rasta, diploidna stanica;
3) B - stadij (zona) sazrijevanja, stanice su haploidne, razvijaju se spermiji.

20. Po čemu se bakterijske stanice razlikuju po građi od stanica organizama u drugim carstvima žive prirode? Navedite barem tri razlike.

Odgovor:
1) nema formirane jezgre, nuklearne ovojnice;
2) nedostaje niz organela: mitohondriji, EPS, Golgijev kompleks itd.;
3) imaju jedan prstenasti kromosom.

21. Zašto se biljke (proizvođači) smatraju početnom karikom u ciklusu pretvorbe tvari i energije u ekosustavu?

Odgovor:
1) stvaraju organske tvari od anorganskih;
2) akumulirati sunčevu energiju;
3) opskrbljuju organske tvari i energiju organizmima u drugim dijelovima ekosustava.

22.Koji procesi osiguravaju kretanje vode i minerala kroz biljku?

Odgovor:
1) od korijena do lišća, voda i minerali se kreću kroz posude zbog transpiracije, zbog čega nastaje usisna sila;
2) uzlazni tok u biljci je olakšan pritiskom korijena, koji nastaje kao posljedica stalnog protoka vode u korijenu zbog razlike u koncentraciji tvari u stanicama i okolišu.

23.Pogledajte ćelije prikazane na slici. Odredi koja slova označavaju prokariotske i eukariotske stanice. Navedite dokaze za svoje stajalište.

Odgovor:
1) A – prokariotska stanica, B – eukariotska stanica;
2) stanica na slici A nema formiranu jezgru, njen nasljedni materijal predstavljen je prstenastim kromosomom;
3) stanica na slici B ima formiranu jezgru i organele.

24.Koja je složenost krvožilnog sustava vodozemaca u odnosu na ribe?

Odgovor:
1) srce postaje trokomorno;
2) pojavljuje se drugi krug cirkulacije krvi;
3) srce sadrži vensku i miješanu krv.

25. Zašto se ekosustav mješovite šume smatra stabilnijim od ekosustava smrekove šume?

Odgovor:
1) u mješovitoj šumi ima više vrsta nego u šumi smreke;
2) u mješovitoj šumi hranidbeni lanci su duži i razgranatije nego u smrekovoj šumi;
3) u mješovitoj šumi ima više slojeva nego u šumi smreke.

26. Dio molekule DNA ima sljedeći sastav: GATGAATAGTGCTTC. Navedite najmanje tri posljedice koje bi mogle nastati slučajnom zamjenom sedmog nukleotida timina citozinom (C).

Odgovor:
1) doći će do mutacije gena - kodon treće aminokiseline će se promijeniti;
2) u proteinu jedna aminokiselina može biti zamijenjena drugom, uslijed čega će se promijeniti primarna struktura proteina;
3) sve druge strukture proteina mogu se promijeniti, što će dovesti do pojave novog svojstva u tijelu.

27. Crvene alge (purpurne alge) žive na velikim dubinama. Unatoč tome, fotosinteza se događa u njihovim stanicama. Objasnite zašto dolazi do fotosinteze ako vodeni stup apsorbira zrake iz crveno-narančastog dijela spektra.

Odgovor:
1) za fotosintezu su potrebne zrake ne samo iz crvenog, već i iz plavog dijela spektra;
2) stanice grimiznih gljiva sadrže crveni pigment koji apsorbira zrake iz plavog dijela spektra, njihova energija se koristi u procesu fotosinteze.

28. Pronađi pogreške u navedenom tekstu. Označite brojeve rečenica u kojima su učinjene pogreške i ispravite ih.
1. Koelenterati su troslojne višestanične životinje. 2.Imaju želučanu ili crijevnu šupljinu. 3. Crijevna šupljina uključuje žarne stanice. 4. Koelenterati imaju retikularni (difuzni) živčani sustav. 5. Svi koelenterati su organizmi koji slobodno plivaju.

1)1 – koelenterati – dvoslojne životinje;
2)3 – žarne stanice nalaze se u ektodermu, a ne u crijevnoj šupljini;
3)5 – među koelenteratima ima priraslih oblika.

29. Kako se odvija izmjena plinova u plućima i tkivima sisavaca? Što uzrokuje ovaj proces?

Odgovor:
1) izmjena plinova temelji se na difuziji, koja je uzrokovana razlikom u koncentraciji plina (parcijalnog tlaka) u zraku alveola i krvi;
2) kisik iz područja visokog tlaka u alveolarnom zraku ulazi u krv, a ugljični dioksid iz područja visokog tlaka u krvi ulazi u alveole;
3) u tkivima, kisik iz područja visokog tlaka u kapilarama ulazi u međustaničnu tvar, a zatim u stanice organa. Ugljični dioksid iz područja visokog tlaka u međustaničnoj tvari ulazi u krv.

30.Koliko sudjeluju funkcionalne skupine organizama u kruženju tvari u biosferi? Razmotrite ulogu svakog od njih u ciklusu tvari u biosferi.

Odgovor:
1) proizvođači sintetiziraju organske tvari iz anorganskih tvari (ugljični dioksid, voda, dušik, fosfor i drugi minerali), oslobađaju kisik (osim kemotrofa);
2) konzumenti (i druge funkcionalne skupine) organizama koriste i transformiraju organske tvari, oksidiraju ih tijekom disanja, apsorbirajući kisik i oslobađajući ugljični dioksid i vodu;
3) razlagači razlažu organske tvari na anorganske spojeve dušika, fosfora i dr. vraćajući ih u okoliš.

31. Dio molekule DNA koji kodira slijed aminokiselina u proteinu ima sljedeći sastav: G-A-T-G-A-A-T-A-G-TT-C-T-T-C. Objasnite posljedice slučajnog dodavanja guanin nukleotida (G) između sedmog i osmog nukleotida.

Odgovor:
1) doći će do mutacije gena - kodovi treće i sljedećih aminokiselina mogu se promijeniti;
2) može se promijeniti primarna struktura proteina;
3) mutacija može dovesti do pojave novog svojstva u organizmu.

32.Koje biljne organe oštećuje kukolj u različitim stadijima individualnog razvoja?

Odgovor:
1) korijenje biljke oštećeno je ličinkama;
2) lišće drveća oštećeno odraslim kornjašima.

33. Pronađi pogreške u navedenom tekstu. Označite brojeve rečenica u kojima su učinjene pogreške i ispravite ih.
1. Plosnati crvi su troslojne životinje. 2. Vrsta pljosnatih crva uključuje bijelu planariju, ljudsku glistu i jetrenog metilja. 3. Pljosnati crvi imaju izduženo, spljošteno tijelo. 4. Imaju dobro razvijen živčani sustav. 5. Plošnjaci su dvodomne životinje koje polažu jaja.

Pogreške su napravljene u rečenicama:
1)2 - ljudska glista nije klasificirana kao pljosnati crv;
2)4 - kod pljosnatih crva živčani sustav je slabo razvijen;
3)5 - Pljosnati crvi su hermafroditi.

34.Što je voće? Koje je njegovo značenje u životu biljaka i životinja?

Odgovor:
1) plod - generativni organ angiospermi;
2) sadrži sjemenke uz pomoć kojih se biljke razmnožavaju i šire;
3) plodovi biljaka su hrana za životinje.

35. Većina vrsta ptica odleti iz sjevernih krajeva na zimu, unatoč njihovoj toplokrvnosti. Navedite barem tri čimbenika koji uzrokuju let ovih životinja.

Odgovor:
1) prehrambeni artikli ptica kukcojeda postaju nedostupni za nabavu;
2) ledeni pokrivač na akumulacijama i snježni pokrivač na tlu uskraćuju hranu pticama biljojedima;
3) promjena dnevnog svjetla.

36. Koje će se mlijeko, sterilizirano ili svježe pomuženo, brže ukiseliti pod istim uvjetima? Obrazložite svoj odgovor.

Odgovor:
1) svježe pomuženo mlijeko će se brže ukiseliti jer sadrži bakterije koje uzrokuju fermentaciju proizvoda;
2) kada se mlijeko sterilizira, stanice i spore bakterija mliječne kiseline umiru, a mlijeko duže traje.

37. Pronađi pogreške u navedenom tekstu. Označite brojeve rečenica u kojima su učinjene pogreške i objasnite ih.
1. Glavni razredi tipa člankonožaca su rakovi, paučnjaci i kukci. 2. Tijelo rakova i paučnjaka dijeli se na glavu, prsni koš i trbuh. 3. Tijelo insekata sastoji se od cefalotoraksa i abdomena. 4. Paučnjaci nemaju antene. 5. Kukci imaju dva para antena, a rakovi jedan par.

Pogreške su napravljene u rečenicama:
1)2 – tijelo rakova i paučnjaka sastoji se od glavoprsja i abdomena;
2)3 – tijelo insekata sastoji se od glave, prsa i abdomena;
3)5 – kukci imaju jedan par antena, a rakovi dva para.

38. Dokažite da je rizom biljke modificirani izdanak.

Odgovor:
1) rizom ima čvorove u kojima se nalaze rudimentarni listovi i pupoljci;
2) na vrhu rizoma nalazi se vršni pupoljak koji određuje rast izdanka;
3) adventivno korijenje izlazi iz rizoma;
4) unutarnja anatomska struktura rizoma slična je stabljici.

39. Za borbu protiv insekata štetnika ljudi koriste kemikalije. Navedite najmanje tri promjene u životu hrastove šume ako se kemijskim sredstvima unište svi kukci biljojedi. Objasnite zašto će se dogoditi.

Odgovor:
1) broj biljaka oprašenih kukcima naglo će se smanjiti, jer su biljojedi kukci oprašivači biljaka;
2) broj kukcoždera (konzumenata 2. reda) naglo će se smanjiti ili će nestati zbog poremećaja hranidbenih lanaca;
3) neke od kemikalija koje se koriste za ubijanje insekata dospjet će u tlo, što će dovesti do poremećaja biljnog života, smrti flore i faune tla, sva kršenja mogu dovesti do smrti hrastove šume.

40. Zašto liječenje antibioticima može dovesti do crijevne disfunkcije? Navedite barem dva razloga.

Odgovor:
1) antibiotici ubijaju korisne bakterije koje žive u ljudskim crijevima;
2) razgradnja vlakana, apsorpcija vode i drugi procesi su poremećeni.

41.Koji dio lista je na slici označen slovom A i od kojih se struktura sastoji? Koje funkcije obavljaju te strukture?

1) slovo A označava vaskularno-vlaknasti snop (venu), snop uključuje žile, sitaste cijevi i mehaničko tkivo;
2) posude osiguravaju transport vode do lišća;
3) sitaste cijevi osiguravaju transport organskih tvari od lišća do drugih organa;
4) mehaničke stanice tkiva daju snagu i služe kao okvir lista.

42.Koje su karakteristične značajke carstva gljiva?

Odgovor:
1) tijelo gljiva sastoji se od niti - hifa, koje tvore micelij;
2) razmnožavaju se spolno i nespolno (spore, micelij, pupanje);
3) rasti tijekom života;
4) u stanici: membrana sadrži tvar sličnu hitinu, rezervnu hranjivu tvar - glikogen.

43. U maloj akumulaciji nastaloj nakon poplave rijeke pronađeni su sljedeći organizmi: papučari ciliati, daphnia, bijela planarija, veliki barski puž, kiklop, hidra. Objasnite može li se ova vodena površina smatrati ekosustavom. Navedite najmanje tri dokaza.

Odgovor:
Navedeni privremeni rezervoar ne može se nazvati ekosustavom, jer sadrži:
1) nema proizvođača;
2) nema razlagača;
3) nema zatvorenog kolanja tvari i poremećeni su lanci ishrane.

44. Zašto se ispod steza, koji se stavlja za zaustavljanje krvarenja iz velikih krvnih sudova, stavlja ceduljica na kojoj je naznačeno vrijeme kada je stavljen?

Odgovor:
1) nakon čitanja bilješke možete odrediti koliko je vremena prošlo od postavljanja steza;
2) ako nakon 1-2 sata nije bilo moguće isporučiti pacijenta liječniku, tada treba olabaviti steznik neko vrijeme. To će spriječiti odumiranje tkiva.

45. Navedite strukture leđne moždine, označene na slici brojevima 1 i 2, i opišite značajke njihove strukture i funkcija.

Odgovor:
1)1 – siva tvar koju čine tijela neurona;
2) 2 – bijela tvar, koju čine dugi procesi neurona;
3) siva tvar obavlja refleksnu funkciju, bijela tvar - vodljivu.

46.Koju ulogu imaju žlijezde slinovnice u probavi kod sisavaca? Navedite najmanje tri funkcije.

Odgovor:
1) sekret žlijezda slinovnica vlaži i dezinficira hranu;
2) slina sudjeluje u stvaranju bolusa hrane;
3) enzimi sline pospješuju razgradnju škroba.

47.Kao rezultat vulkanske aktivnosti, u oceanu je nastao otok. Opišite redoslijed nastanka ekosustava na novonastaloj kopnenoj masi. Navedite najmanje tri stavke.

Odgovor:
1) prvi koji se naseljavaju su mikroorganizmi i lišajevi, koji osiguravaju stvaranje tla;
2) na tlo se nasele biljke čije se spore ili sjemenke prenose vjetrom ili vodom;
3) razvojem vegetacije u ekosustavu se pojavljuju životinje, prvenstveno člankonošci i ptice.

48. Iskusni vrtlari primjenjuju gnojiva u utore koji se nalaze duž rubova debla voćaka, umjesto da ih ravnomjerno raspoređuju. Objasnite zašto.

Odgovor:
1) korijenski sustav raste, usisna zona se pomiče iza vrha korijena;
2) korijenje s razvijenom apsorpcijskom zonom - korijenove dlake - nalaze se na rubovima debla.

49.Koji modificirani izdanak je prikazan na slici? Navedi elemente konstrukcije označene na slici brojevima 1, 2, 3 i funkcije koje oni obavljaju.

Odgovor:
1) luk;
2)1 – sukulentni ljuskasti list u kojem su pohranjene hranjive tvari i voda;
3)2 – adventivno korijenje, koje osigurava apsorpciju vode i minerala;
4)3 – pupoljak, osigurava rast izboja.

50.Koje su građevne značajke i vitalne funkcije mahovina? Navedite najmanje tri stavke.

Odgovor:
1) većina mahovina su lisnate biljke, neke od njih imaju rizoide;
2) mahovine imaju slabo razvijen provodni sustav;
3) mahovine se razmnožavaju i spolno i nespolno, pri čemu se izmjenjuju generacije: spolne (gametofit) i nespolne (sporofit); Odrasla biljka mahovina je spolna generacija, a sporna čahura je nespolna.

51.Usljed šumskog požara izgorio je dio šume smreke. Objasnite kako će doći do njegovog samoizlječenja. Navedite barem tri koraka.

Odgovor:
1) prve se razvijaju zeljaste biljke koje vole svjetlost;
2) zatim se pojavljuju izdanci breze, jasike i bora, čije je sjeme palo uz pomoć vjetra, i formira se sitnolisna ili borova šuma.
3) pod krošnjama svjetloljubnih vrsta razvijaju se smreke otporne na sjenu, koje kasnije potpuno istiskuju ostala stabla.

52. Da bi se utvrdio uzrok nasljedne bolesti, ispitane su stanice bolesnika i otkrivena je promjena u duljini jednog od kromosoma. Koja nam je metoda istraživanja omogućila da utvrdimo uzrok ove bolesti? S kojom je vrstom mutacije povezan?

Odgovor:
1) uzročnik bolesti utvrđen je citogenetskom metodom;
2) bolest je uzrokovana kromosomskom mutacijom - gubitkom ili dodavanjem fragmenta kromosoma.

53.Koje slovo na slici označava blastulu u razvojnom ciklusu lanceta. Koje su značajke formiranja blastule?

Odgovor:
1) blastula je označena slovom G;
2) blastula nastaje tijekom fragmentacije zigote;
3) veličina blastule ne prelazi veličinu zigote.

54. Zašto se gljive svrstavaju u posebno carstvo organskog svijeta?

Odgovor:
1) tijelo gljiva sastoji se od tankih razgranatih niti - hifa, koje tvore micelij ili micelij;
2) stanice micelija pohranjuju ugljikohidrate u obliku glikogena;
3) gljive se ne mogu svrstati u biljke, jer njihove stanice nemaju klorofil i kloroplaste; stijenka sadrži hitin;
4) gljive se ne mogu svrstati u životinje, jer upijaju hranjive tvari cijelom površinom tijela, a ne gutaju ih u obliku grudica hrane.

55. U nekim šumskim biocenozama radi zaštite ptica kokoši proveden je masovni odstrel dnevnih ptica grabljivica. Objasnite kako je ovaj događaj utjecao na broj pilića.

Odgovor:
1) u početku se broj kokoši povećao, jer su njihovi neprijatelji uništeni (prirodno regulirajući broj);
2) tada se broj kokoši smanjio zbog nedostatka hrane;
3) povećao se broj bolesnih i oslabljenih jedinki zbog širenja bolesti i nedostatka predatora, što je također utjecalo na smanjenje broja kokoši.

56. Boja krzna zeca bijelog se mijenja tijekom godine: zimi je zec bijel, a ljeti siv. Objasnite koja se vrsta varijabilnosti uočava kod životinje i što određuje manifestaciju ove osobine.

Odgovor:
1) zec pokazuje modifikacijsku (fenotipsku, nenasljednu) varijabilnost;
2) manifestacija ove osobine određena je promjenama okolišnih uvjeta (temperatura, duljina dana).

57. Navedite faze embrionalnog razvoja lanceleta, označene na slici slovima A i B. Otkrijte značajke formiranja svake od ovih faza.
A B

Odgovor:
1) A - gastrula - stadij dvoslojnog embrija;
2) B - neurula, ima rudimente buduće ličinke ili odraslog organizma;
3) gastrula nastaje invaginacijom stijenke blastule, a u neuruli najprije nastaje neuralna ploča koja služi kao regulator za nastanak ostalih organskih sustava.

58. Navedite glavne značajke građe i aktivnosti bakterija. Navedite najmanje četiri značajke.

Odgovor:
1) bakterije su prenuklearni organizmi koji nemaju formiranu jezgru i mnogo organela;
2) prema načinu ishrane bakterije su heterotrofi i autotrofi;
3) visoka stopa razmnožavanja dijeljenjem;
4) anaerobi i aerobi;
5) u stanju spora nastupe nepovoljni uvjeti.

59. Po čemu se kopneno-zračni okoliš razlikuje od vodenog?

Odgovor:
1) sadržaj kisika;
2) razlike u temperaturnim kolebanjima (velika amplituda kolebanja u prizemno-zračnom okruženju);
3) stupanj osvijetljenosti;
4) gustoća.

Odgovor:
1) morske alge imaju svojstvo nakupljanja kemijskog elementa joda;
2) jod je neophodan za normalan rad štitnjače.

61.Zašto se stanica cilijatne papučice smatra integralnim organizmom? Koje su organele cilijatne papuče na slici označene brojevima 1 i 2 i koje funkcije obavljaju?

Odgovor:
1) cilijatna stanica obavlja sve funkcije neovisnog organizma: metabolizam, reprodukcija, razdražljivost, prilagodba;
2) 1 - mala jezgra, sudjeluje u spolnom procesu;
3) 2 - velika jezgra, regulira vitalne procese.

61.Koje su građevne značajke i vitalne funkcije gljiva? Navedite najmanje tri karakteristike.

62.Objasnite kako kisele kiše štete biljkama. Navedite barem tri razloga.

Odgovor:
1) izravno oštećuju biljne organe i tkiva;
2) zagađuju tlo, smanjuju plodnost;
3) smanjiti produktivnost biljaka.

63.Zašto se putnicima preporučuje sisanje lizalica prilikom polijetanja ili slijetanja zrakoplova?

Odgovor:
1) brze promjene tlaka tijekom polijetanja ili slijetanja zrakoplova uzrokuju nelagodu u srednjem uhu, gdje početni pritisak na bubnjić traje duže;
2) pokreti gutanja poboljšavaju pristup zraka do slušne (Eustahijeve) cijevi, kroz koju se tlak u šupljini srednjeg uha izjednačava s tlakom u okolini.

64. Po čemu se krvožilni sustav člankonožaca razlikuje od krvožilnog sustava prstenastih? Navedite barem tri znaka koji dokazuju te razlike.

Odgovor:
1) člankonošci imaju otvoreni cirkulacijski sustav, dok prstenasti imaju zatvoreni cirkulacijski sustav;
2) člankonošci imaju srce na leđnoj strani;
3) prstenasti prstenovi nemaju srce; njegovu funkciju obavlja prstenasta posuda.

65. Koja je vrsta životinje prikazana na slici? Što označavaju brojevi 1 i 2? Navedite ostale predstavnike ove vrste.

Odgovor:
1) na tip Coelenterates;
2)1 – ektoderm, 2 – crijevna šupljina;
3) koraljni polipi, meduze.

66. Kako se kod toplokrvnih životinja očituju morfološke, fiziološke i bihevioralne prilagodbe na temperaturu okoliša?

Odgovor:
1) morfološki: toplinski izolacijski pokrivači, potkožni sloj masti, promjene na površini tijela;
2) fiziološki: pojačan intenzitet isparavanja znoja i vlage tijekom disanja; sužavanje ili širenje krvnih žila, promjene u metaboličkim razinama;
3) ponašanje: izgradnja gnijezda, jazbina, promjene dnevne i sezonske aktivnosti ovisno o temperaturi okoliša.

67. Kako se prenosi genetska informacija iz jezgre u ribosom?

Odgovor:
1) sinteza mRNA odvija se u jezgri u skladu s načelom komplementarnosti;
2) mRNA - kopija dijela DNA koja sadrži informacije o primarnoj strukturi proteina, kreće se od jezgre do ribosoma.

68. Kakva je složenost paprati u usporedbi s mahovinama? Dajte najmanje tri znaka.

Odgovor:
1) paprat ima korijenje;
2) paprati, za razliku od mahovina, imaju razvijeno provodno tkivo;
3) u razvojnom ciklusu paprati nespolna generacija (sporofit) prevladava nad spolnom generacijom (gametofit), koju predstavlja protalus.

69.Navedi klice kralježnjaka, označene na slici brojem 3. Koje je tkivo i koji organi se od njega grade.

Odgovor:
1) klica - endoderm;
2 epitelno tkivo (epitel crijeva i dišnih organa);
3) organi: crijeva, probavne žlijezde, dišni organi, neke endokrine žlijezde.

70.Koju ulogu imaju ptice u šumskoj biocenozi? Navedite barem tri primjera.

Odgovor:
1) regulirati broj biljaka (raspodijeliti plodove i sjemenke);
2) regulirati brojnost insekata i sitnih glodavaca;
3) služe kao hrana grabežljivcima;
4) gnojiti tlo.

71. Koja je zaštitna uloga leukocita u ljudskom organizmu?

Odgovor:
1) leukociti su sposobni za fagocitozu - proždiru i probavljaju proteine, mikroorganizme, mrtve stanice;
2) leukociti sudjeluju u stvaranju protutijela koja neutraliziraju određene antigene.

72. Pronađi pogreške u navedenom tekstu. Označite brojeve rečenica u kojima su sastavljene, ispravite ih.
Prema kromosomskoj teoriji nasljeđa:
1. Geni su smješteni na kromosomima linearnim redoslijedom. 2. Svatko zauzima određeno mjesto – alel. 3. Geni na jednom kromosomu tvore vezujuću skupinu. 4. Broj veznih skupina određen je diploidnim brojem kromosoma. 5. Do poremećaja kohezije gena dolazi tijekom procesa konjugacije kromosoma u profazi mejoze.

Pogreške su napravljene u rečenicama:
1)2 - lokacija gena - lokus;
2)4 - broj veznih skupina jednak je haploidnom skupu kromosoma;
3)5 - tijekom crossing overa dolazi do poremećaja povezivanja gena.

73. Zašto neki znanstvenici zelenu euglenu svrstavaju u biljke, a drugi u životinje? Navedite najmanje tri razloga.

Odgovor:
1) sposoban za heterotrofnu prehranu, kao i sve životinje;
2) sposoban za aktivno kretanje u potrazi za hranom, kao i sve životinje;
3) sadrži klorofil u stanici i sposoban je za autotrofnu prehranu, poput biljaka.

74.Koji se procesi odvijaju u fazama energetskog metabolizma?

Odgovor:
1) u pripremnoj fazi složene organske tvari razgrađuju se u manje složene (biopolimeri - u monomere), energija se raspršuje u obliku topline;
2) u procesu glikolize glukoza se razgrađuje na pirogrožđanu kiselinu (ili mliječnu kiselinu, ili alkohol) i sintetiziraju se 2 molekule ATP-a;
3) u fazi kisika pirogrožđana kiselina (piruvat) se razgrađuje na ugljični dioksid i vodu te se sintetizira 36 molekula ATP-a.

75. U rani formiranoj na ljudskom tijelu krvarenje s vremenom prestaje, ali može doći do gnojenja. Objasnite kojim svojstvima krvi je to posljedica.

Odgovor:
1) krvarenje prestaje zbog zgrušavanja krvi i stvaranja krvnog ugruška;
2) gnojenje je uzrokovano nakupljanjem mrtvih leukocita koji su izvršili fagocitozu.

76. Pronađi pogreške u navedenom tekstu i ispravi ih. Označite brojeve rečenica u kojima su učinjene pogreške i objasnite ih.

Pogreške su napravljene u rečenicama:
1)2 - monomeri proteina su aminokiseline;
3)6- ribosomi sadrže molekule rRNA, a ne tRNA.

77.Što je kratkovidnost? Na koji dio oka se fokusira slika kod kratkovidne osobe? Koja je razlika između prirođenih i stečenih oblika miopije?

Odgovor:
1) miopija je bolest vidnih organa u kojoj osoba ima poteškoća u razlikovanju udaljenih objekata;
2) kod kratkovidne osobe slika predmeta pojavljuje se ispred mrežnice;
3) s kongenitalnom miopijom, oblik očne jabučice se mijenja (produljuje);
4) stečena miopija povezana je s promjenom (povećanjem) zakrivljenosti leće.

78. Po čemu se kostur ljudske glave razlikuje od kostura glave čovjekolikih majmuna? Navedite najmanje četiri razlike.

Odgovor:
1) prevlast cerebralnog dijela lubanje nad dijelom lica;
2) redukcija čeljusnog aparata;
3) prisutnost izbočine brade na donjoj čeljusti;
4) smanjenje izbočina obrva.

79. Zašto količina urina koju dnevno izluči ljudsko tijelo nije jednaka količini tekućine popijene u isto vrijeme?

Odgovor:
1) dio vode organizam koristi ili nastaje u metaboličkim procesima;
2) dio vode isparava kroz dišne ​​organe i žlijezde znojnice.

80. U navedenom tekstu pronađite pogreške, ispravite ih, označite brojeve rečenica u kojima su napravljene, zapišite te rečenice bez pogrešaka.
1. Životinje su heterotrofni organizmi, hrane se gotovim organskim tvarima. 2. Postoje jednostanične i višestanične životinje. 3. Sve višestanične životinje imaju bilateralnu simetriju tijela. 4. Većina ih ima razvijene razne organe za kretanje. 5. Krvožilni sustav imaju samo člankonošci i hordati. 6. Postembrionalni razvoj kod svih višestaničnih životinja je izravan.

Pogreške su napravljene u rečenicama:
1) 3 - nemaju sve višestanične životinje bilateralnu simetriju tijela; npr. kod koelenterata radijalna je (radijalna);
2) 5 - krvožilni sustav je također prisutan u anelidama i mekušcima;
3) 6 - izravni postembrionalni razvoj nije svojstven svim višestaničnim životinjama.

81.Koji je značaj krvi u ljudskom životu?

Odgovor:
1) obavlja transportnu funkciju: dostava kisika i hranjivih tvari u tkiva i stanice, uklanjanje ugljičnog dioksida i metaboličkih proizvoda;
2) obavlja zaštitnu funkciju zbog aktivnosti leukocita i protutijela;
3) sudjeluje u humoralnoj regulaciji vitalnih funkcija tijela.

82. Pomoću podataka o ranim fazama embriogeneze (zigota, blastula, gastrula) potvrdite slijed razvoja životinjskog svijeta.

Odgovor:
1) stadij zigote odgovara jednostaničnom organizmu;
2) stadij blastule, gdje stanice nisu diferencirane, sličan je kolonijalnim oblicima;
3) embrij u stadiju gastrule odgovara strukturi koelenterata (hidre).

83. Uvođenje velikih doza lijekova u venu popraćeno je njihovim razrjeđivanjem fiziološkom otopinom (0,9% otopina NaCl). Objasnite zašto.

Odgovor:
1) davanje velikih doza lijekova bez razrjeđivanja može uzrokovati oštru promjenu sastava krvi i nepovratne pojave;
2) koncentracija fiziološke otopine (0,9% otopina NaCl) odgovara koncentraciji soli u krvnoj plazmi i ne uzrokuje smrt krvnih stanica.

84. U navedenom tekstu pronađite pogreške, ispravite ih, označite brojeve rečenica u kojima su napravljene, zapišite te rečenice bez pogrešaka.
1. Životinje tipa člankonožaca imaju vanjski hitinski pokrov i spojene udove. 2. Tijelo većine njih sastoji se od tri dijela: glave, prsa i trbuha. 3. Svi člankonošci imaju jedan par antena. 4. Oči su im složene (fasetirane). 5. Krvožilni sustav insekata je zatvoren.

Pogreške su napravljene u rečenicama:
1)3 - nemaju svi člankonošci jedan par antena (paučnjaci ih nemaju, a rakovi imaju dva para);
2)4 - nemaju svi člankonošci složene (složene) oči: kod paučnjaka su jednostavne ili ih nema, kod kukaca mogu imati jednostavne oči uz složene oči;
3)5 - krvožilni sustav člankonožaca nije zatvoren.

85.Koje su funkcije ljudskog probavnog sustava?

Odgovor:
1)mehanička obrada hrane;
2) kemijska obrada hrane;
3) kretanje hrane i uklanjanje nesvarenih ostataka;
4)apsorpcija hranjivih tvari, mineralnih soli i vode u krv i limfu.

86. Kako se karakterizira biološki napredak kod cvjetnica? Navedite najmanje tri znaka.

Odgovor:
1) veliki izbor populacija i vrsta;
2) široka rasprostranjenost na kugli zemaljskoj;
3) prilagodljivost životu u različitim uvjetima okoliša.

87.Zašto hranu treba temeljito žvakati?

Odgovor:
1) dobro sažvakana hrana brzo je zasićena slinom u usnoj šupljini i počinje se probaviti;
2) dobro sažvakana hrana brzo se zasiti probavnim sokovima u želucu i crijevima i stoga je lakše probavljiva.

88. Pronađi pogreške u navedenom tekstu. Označite brojeve rečenica u kojima su sastavljene, ispravite ih.
1. Populacija je skup jedinki iste vrste koje se slobodno križaju i koje dugo nastanjuju zajednički teritorij. 2. Različite populacije iste vrste relativno su izolirane jedna od druge, a njihove jedinke se ne križaju. 3. Genofond svih populacija jedne vrste je isti. 4. Stanovništvo je elementarna jedinica evolucije. 5. Skupina žaba iste vrste koje jedno ljeto žive u dubokom bazenu čini populaciju.

Pogreške su napravljene u rečenicama:
1)2 - populacije jedne vrste su djelomično izolirane, ali jedinke iz različitih populacija mogu se križati;
2)3 - genetski fondovi različitih populacija iste vrste su različiti;
3)5 - skupina žaba nije populacija, jer se skupina jedinki iste vrste smatra populacijom ako traje veliki broj generacije zauzimaju isti prostor.

Odgovor:
1) ljeti se osoba više znoji;
2) mineralne soli uklanjaju se iz tijela putem znoja;
3) slana voda uspostavlja normalnu ravnotežu vode i soli između tkiva i unutarnjeg okoliša tijela.

90. Kako se dokazuje da čovjek pripada razredu sisavaca?

Odgovor:
1) sličnost u strukturi organskih sustava;
2) prisutnost kose;
3) razvoj embrija u maternici;
4) hranjenje podmlatka mlijekom, briga za podmladak.

91.Koji procesi održavaju stalnost kemijskog sastava ljudske krvne plazme?

Odgovor:
1) procesi u puferskim sustavima održavaju reakciju okoline (pH) na konstantnoj razini;
2) provodi se neurohumoralna regulacija kemijskog sastava plazme.

92. Pronađi pogreške u navedenom tekstu. Označi brojeve rečenica u kojima su sastavljene i objasni ih.
1. Populacija je skup jedinki koje se slobodno križaju različite vrste, koji dugo nastanjuju zajednički teritorij 2. Glavne grupne karakteristike populacije su veličina, gustoća, starost, spol i prostorna struktura. 3. Ukupnost svih gena u populaciji naziva se genski fond. 4. Populacija je strukturna jedinica žive prirode. 5. Broj stanovnika je uvijek stabilan.

Pogreške su napravljene u rečenicama:
1)1 - populacija je skup jedinki iste vrste koje se slobodno križaju i koje dugo nastanjuju opći teritorij populacije;
2)4 - populacija je strukturna jedinica vrste;
3)5 - broj stanovnika se može mijenjati u različitim godišnjim dobima i godinama.

93.Koje strukture tjelesnog pokrova štite ljudsko tijelo od utjecaja temperaturnih čimbenika okoline? Objasnite njihovu ulogu.

Odgovor:
1) potkožno masno tkivo štiti tijelo od hlađenja;
2) znojne žlijezde proizvode znoj, koji, kada isparava, štiti od pregrijavanja;
3) kosa na glavi štiti tijelo od hlađenja i pregrijavanja;
4) promjene u lumenu kapilara kože reguliraju prijenos topline.

94. Navedite najmanje tri progresivne biološke karakteristike osobe koje je stekla u procesu duge evolucije.

Odgovor:
1) povećanje mozga i cerebralnog dijela lubanje;
2) uspravno držanje i odgovarajuće promjene na kosturu;
3) oslobađanje i razvoj šake, suprotstavljanje palca.

95.Koja je dioba mejoze slična mitozi? Objasnite kako se izražava i do kojeg skupa kromosoma u stanici dovodi.

Odgovor:
1) sličnosti s mitozom uočavaju se u drugoj diobi mejoze;
2) sve faze su slične, sestrinski kromosomi (kromatide) divergiraju do polova stanice;
3) dobivene stanice imaju haploidni set kromosoma.

96. Koja je razlika između arterijskog krvarenja i venskog krvarenja?

Odgovor:
1) s arterijskim krvarenjem, krv je grimizna;
2) izbija iz rane jakim mlazom, vodoskokom.

97.Koji proces koji se odvija u ljudskom tijelu je prikazan na slici? Što je u osnovi tog procesa i kako se zbog toga mijenja sastav krvi? Obrazložite svoj odgovor.
kapilarna

Odgovor:
1) slika prikazuje dijagram izmjene plinova u plućima (između plućne vezikule i krvne kapilare);
2) izmjena plinova temelji se na difuziji – prodiranju plinova s ​​mjesta s visokim tlakom na mjesto s nižim tlakom;
3) kao rezultat izmjene plinova, krv je zasićena kisikom i pretvara se iz venske (A) u arterijsku (B).

98.Koji je utjecaj tjelesne neaktivnosti (nizak motorna aktivnost) na ljudskom tijelu?

Odgovor:
tjelesna neaktivnost dovodi do:
1) do smanjenja razine metabolizma, povećanja masnog tkiva, prekomjerne tjelesne težine;
2) slabljenje skeletnih i srčanih mišića, povećano opterećenje srca i smanjena izdržljivost tijela;
3) stagnacija venske krvi u donjim ekstremitetima, vazodilatacija, poremećaji cirkulacije.

(Dopušteno je drugačije formuliranje odgovora bez iskrivljavanja njegovog značenja.)

99. Koje karakteristike imaju biljke koje žive u sušnim uvjetima?

Odgovor:
1) korijenski sustav biljaka prodire duboko u tlo, dopire do podzemnih voda ili se nalazi u površinskom sloju tla;
2) kod nekih biljaka voda se tijekom suše skladišti u listovima, stabljikama i drugim organima;
3) listovi su prekriveni voštanim premazom, dlakavi ili modificirani u bodlje ili iglice.

100.Koji je razlog potrebe da ioni željeza uđu u ljudsku krv? Obrazložite svoj odgovor.

Odgovor:
2) crvene krvne stanice osiguravaju transport kisika i ugljičnog dioksida.

101. Kroz koje žile i kakvu krv prolaze srčane komore, označene na slici brojevima 3 i 5? S kojim je krvožilnim sustavom povezana svaka od ovih srčanih struktura?

Odgovor:
1) komora označena brojem 3 prima vensku krv iz gornje i donje šuplje vene;
2) komora označena brojem 5 prima arterijsku krv iz plućnih vena;
3) srčana komora, označena brojem 3, povezana je sa sustavnom cirkulacijom;
4) srčana komora, označena brojem 5, povezana je s plućnom cirkulacijom.

102.Što su vitamini, koja je njihova uloga u životu ljudskog organizma?

Odgovor:
1) vitamini - biološki aktivne organske tvari potrebne u malim količinama;
2) oni su dio enzima, sudjeluju u metabolizmu;
3) povećavaju otpornost organizma na štetne utjecaje iz okoline, potiču rast, razvoj organizma, obnavljanje tkiva i stanica.

103. Oblik tijela leptira Kalima podsjeća na list. Kako je leptir razvio takav oblik tijela?

Odgovor:
1) pojava raznih nasljednih promjena kod pojedinaca;
2) očuvanje prirodnom selekcijom jedinki promijenjenog oblika tijela;
3) razmnožavanje i distribucija jedinki s oblikom tijela koji podsjeća na list.

104.Kakva je priroda većine enzima i zašto gube svoju aktivnost kada se poveća razina zračenja?

Odgovor:
1) većina enzima su proteini;
2) pod utjecajem zračenja dolazi do denaturacije, mijenja se struktura proteina-enzima.

105. Pronađi pogreške u navedenom tekstu. Navedite brojeve prijedloga u kojima su napravljeni, ispravite ih.
1. Biljke, kao i svi živi organizmi, jedu, dišu, rastu i razmnožavaju se. 2. Prema načinu ishrane biljke se svrstavaju u autotrofne organizme. 3. Kada biljke dišu, apsorbiraju ugljični dioksid i oslobađaju kisik. 4. Sve se biljke razmnožavaju sjemenom. 5. Biljke, kao i životinje, rastu samo u prvim godinama života.

Pogreške su napravljene u rečenicama:
1)3 - kada biljke dišu, apsorbiraju kisik i oslobađaju ugljični dioksid;
2)4 - samo cvjetnice i golosjemenjače razmnožavaju se sjemenom, a alge, mahovine i paprati sporama;
3)5 - biljke rastu cijeli život, imaju neograničeni rast.

106. Koji je razlog potrebe da ioni željeza uđu u ljudsku krv? Obrazložite svoj odgovor.

Odgovor:
1) ioni željeza su dio hemoglobina eritrocita;
2) hemoglobin eritrocita osigurava transport kisika i ugljičnog dioksida, budući da se može vezati s tim plinovima;
3) opskrba kisikom nužna je za energetski metabolizam stanice, a ugljikov dioksid je njezin konačni produkt koji se mora ukloniti.

107.Objasnite zašto se ljudi različitih rasa svrstavaju u istu vrstu. Navedite najmanje tri dokaza.

Odgovor:
1) sličnost strukture, životnih procesa, ponašanja;
2) genetsko jedinstvo - isti skup kromosoma, njihova struktura;
3) međurasni brakovi stvaraju potomstvo sposobno za reprodukciju.

108. U staroj Indiji su osobi osumnjičenoj za zločin nudili da proguta šaku suhe riže. Ako nije uspio, krivnja se smatrala dokazanom. Dajte fiziološku osnovu za ovaj proces.

Odgovor:
1) gutanje je složeni refleksni čin, koji je popraćen salivacijom i iritacijom korijena jezika;
2) s jakim uzbuđenjem, salivacija je oštro inhibirana, usta postaju suha, a refleks gutanja se ne pojavljuje.

109. Pronađi pogreške u navedenom tekstu. Označi brojeve rečenica u kojima su sastavljene i objasni ih.
1. Prehrambeni lanac biogeocenoze uključuje proizvođače, potrošače i razlagače. 2. Prva karika u prehrambenom lancu su potrošači. 3. Potrošači na svjetlu akumuliraju energiju apsorbiranu u procesu fotosinteze. 4. U tamnoj fazi fotosinteze oslobađa se kisik. 5. Reduktori doprinose oslobađanju energije akumulirane od strane potrošača i proizvođača.

Pogreške su napravljene u rečenicama:
1)2 - prva karika su proizvođači;
2)3 - potrošači nisu sposobni za fotosintezu;
3)4 - kisik se oslobađa u svjetlosnoj fazi fotosinteze.

110.Koji su uzroci anemije kod ljudi? Navedite barem tri moguća razloga.

Odgovor:
1) veliki gubitak krvi;
2) pothranjenost (nedostatak željeza i vitamina, itd.);
3) poremećaj stvaranja crvenih krvnih stanica u hematopoetskim organima.

111. Osa muha po boji i obliku tijela slična je osi. Navedite vrstu njegove zaštitne naprave, objasnite njezin značaj i relativnu prirodu prilagodbe.

Odgovor:
1) vrsta prilagodbe - mimikrija, oponašanje boje i oblika tijela nezaštićene životinje na zaštićenu;
2) sličnost s osom upozorava mogućeg grabežljivca na opasnost od uboda;
3) muha postaje plijen za mlade ptice koje još nisu razvile refleks na osu.

112. Napravite hranidbeni lanac koristeći sve dolje navedene predmete: humus, pauk krstaš, jastreb, velika sjenica, kućna muha. Identificirajte potrošače trećeg reda u konstruiranom lancu.

Odgovor:
1) humus -> kućna muha -> križanac -> velika sjenica -> jastreb;
2) konzument III reda - velika sjenica.

113. Pronađi pogreške u navedenom tekstu. Označite brojeve rečenica u kojima su napravljene pogreške, ispravite ih.
1. Anelidi su najorganiziraniji životinjski dio ostalih vrsta crva. 2. Anelidi imaju otvoren krvožilni sustav. 3. Tijelo prstenastog crva sastoji se od identičnih segmenata. 4. Anelidi nemaju tjelesnu šupljinu. 5. Živčani sustav anelida predstavljen je perifaringealnim prstenom i dorzalnom živčanom vrpcom.

Pogreške su napravljene u rečenicama:
1)2 - Anelidi imaju zatvoren krvožilni sustav;
2)4 - Anelidi imaju tjelesnu šupljinu;
3)5 - živčani lanac nalazi se na ventralnoj strani tijela.

114. Navedi barem tri aromorfoze kopnenih biljaka koje su im omogućile da prve razviju kopno. Obrazložite svoj odgovor.

Odgovor:
1) pojava pokrovnog tkiva - epidermisa sa stomama - olakšavajući zaštitu od isparavanja;
2) nastanak provodnog sustava koji osigurava transport tvari;
3) razvoj mehaničkog tkiva koje obavlja potpornu funkciju.

115.Objasnite zašto u Australiji postoji velika raznolikost tobolčarskih sisavaca i njihova odsutnost na drugim kontinentima.

Odgovor:
1) Australija se odvojila od ostalih kontinenata tijekom procvata tobolčara prije pojave placentalnih životinja (zemljopisna izolacija);
2) prirodni uvjeti Australije pridonijeli su divergenciji karaktera tobolčara i aktivnoj specijaciji;
3) na drugim kontinentima, tobolčari su zamijenjeni placentnim sisavcima.

116. U kojim slučajevima promjena slijeda nukleotida DNA ne utječe na strukturu i funkcije odgovarajućeg proteina?

Odgovor:
1) ako se kao rezultat zamjene nukleotida pojavi drugi kodon koji kodira istu aminokiselinu;
2) ako kodon nastao kao rezultat zamjene nukleotida kodira drugu aminokiselinu, ali sličnih kemijskih svojstava koja ne mijenja strukturu proteina;
3) ako dođe do promjena nukleotida u intergenskim ili nefunkcionalnim regijama DNA.

117. Zašto se odnos štuke i smuđa u riječnom ekosustavu smatra kompetitivnim?

Odgovor:
1) su predatori, hrane se sličnom hranom;
2) žive u istoj vodi, trebaju slične životne uvjete, međusobno se tlače.

118. Pronađi pogreške u navedenom tekstu. Označite brojeve rečenica u kojima su napravljene pogreške, ispravite ih.
1. Glavni razredi tipa člankonožaca su rakovi, paučnjaci i kukci. 2. Insekti imaju četiri para nogu, a paučnjaci tri para. 3. Rak ima jednostavne oči, a križni pauk je složen. 4. Paučnjaci imaju arahnoidne bradavice na trbuhu. 5. Pauk krstaš i kukolj dišu pomoću plućnih vrećica i dušnika.

Pogreške su napravljene u rečenicama:
1)2 - kukci imaju tri para nogu, a paučnjaci četiri para;
2)3 - rak ima složene oči, a križni pauk ima jednostavne oči;
3)5 - kukolj nema plućne vrećice, već samo dušnik.

119.Koje su građevne značajke i životne funkcije klobučarki? Navedite najmanje četiri značajke.

Odgovor:
1) imaju micelij i plodno tijelo;
2) razmnožavaju se sporama i micelijem;
3) prema načinu ishrane - heterotrofi;
4) većina formira mikorize.

120.Koje su aromorfoze omogućile drevnim vodozemcima da razviju kopno.

Odgovor:
1) pojava plućnog disanja;
2) formiranje raskomadanih udova;
3) pojava trokomornog srca i dva kruga cirkulacije.

121. Zašto se broj komercijalnih biljojeda može naglo smanjiti kada se grabežljive ribe unište u akumulaciji?

Odgovor:
1) uništavanje grabežljivaca dovodi do naglog povećanja broja riba biljojeda i povećane konkurencije među njima;
2) veliki broj biljojedih riba doprinosi smanjenju opskrbe hranom, širenju raznih bolesti među njima, što će dovesti do masovne smrti riba.

122. Pronađi pogreške u navedenom tekstu i ispravi ih. Označite brojeve rečenica u kojima su učinjene pogreške i objasnite ih.
1. Bjelančevine su od velike važnosti u građi i funkcioniranju organizma. 2. To su biopolimeri čiji su monomeri dušične baze. 3. Proteini su dio plazma membrane. 4. Mnogi proteini obavljaju enzimske funkcije u stanici. 5. Nasljedne informacije o karakteristikama organizma šifrirane su u proteinskim molekulama. 6. Molekule proteina i tRNA dio su ribosoma.

napravljene su greške u rečenicama:
1) 2 - aminokiseline su monomeri proteina;
2)5 - nasljedne informacije o svojstvima organizma šifrirane su u molekulama DNA;
3)6 - ribosomi sadrže molekule rRNA, a ne tRNA.

123.Po čemu se carstvo gljiva razlikuje od carstva biljaka? Navedi barem tri znaka.

Odgovor:
1) gljive su heterotrofi, nisu sposobni za fotosintezu;
2) gljive se razlikuju po građi i kemijski sastav stanice: nemaju kloroplaste, stanična stijenka sadrži hitin, rezervno hranjivo je glikogen;
3) tijelo gljiva tvore hife.

124. U industrijskim područjima Engleske tijekom 19.-20. stoljeća, broj leptira brezovog moljca s tamno obojenim krilima se povećao u usporedbi sa svijetlo obojenim leptirima. Objasnite ovu pojavu iz perspektive evolucijske teorije i odredite oblik selekcije.

Odgovor:
1) i svijetli i tamni oblici rađaju se u potomcima populacije leptira;
2) u industrijskim područjima kontaminiranim čađom, ptice eliminiraju svijetle jedinke iz potamnjelih debla, pa nakon niza generacija tamnobojni leptiri postaju prevladavajući oblik u populacijama;
3) promjene boje u populaciji leptira su manifestacija pokretačkog oblika prirodne selekcije.

125.Koja svojstva kromosoma osiguravaju prijenos nasljednih informacija?

Odgovor:
1) sadrže DNK u kojoj su kodirane nasljedne informacije;
2) sposoban za samodupliciranje zbog replikacije DNA;
3) mogu se ravnomjerno rasporediti u stanicama tijekom diobe, osiguravajući kontinuitet karakteristika.

126. Zašto čovjek u posebnim laboratorijima uzgaja male kukce iz reda Hymenoptera - ovitaers i ichneumonids?

Odgovor:
1) ovi predatorski insekti polažu jaja u jaja i ličinke insekata štetnika;
2) time smanjuju brojnost insekata - poljoprivrednih štetnika.

127. Zašto čovjek jede bjelančevine u obliku mesa, ribe, jaja bez opasnih posljedica, ali se ni pod kojim uvjetima ne smiju ubrizgavati bjelančevine direktno u krvotok za hranjenje bolesnika?

Odgovor:
1) proteini u probavnom traktu, u želucu, u kiseloj sredini se razgrađuju u aminokiseline pomoću enzima peptidaze;
2) aminokiseline ulaze u krvotok i prenose se u stanice tkiva;
3) unošenje stranih proteina u krv izazvat će imunološku reakciju, odbacivanje, a moguća je i smrt bolesnika.

Opće je poznata činjenica da je Sunce nebesko tijelo (zvijezda), a sunčeva energija je u biti rezultat njegove vitalne aktivnosti. Procesi koji se odvijaju na njemu oslobađaju ogromnu količinu energije, bacajući je nevjerojatnom brzinom prema našem planetu. Iskorištavanje sunčeve energije događa ljudima i svjesno i nesvjesno. Kupajući se u zrakama Sunca, ne razmišljamo o tome da energija ove zvijezde pokreće niz važnih procesa u našem tijelu (primjerice, vitamin D se proizvodi u našoj koži); zahvaljujući njoj dolazi do fotosinteze u biljkama; Kruženje vode u prirodi također je “njezino djelo”. Uzimamo to zdravo za gotovo. Ali to je samo dio uloge sunčeve energije u našim životima.

Praktična uporaba sunčeve energije

Najjednostavnije i svima poznato vrste korištenja sunčeve energije- njegova upotreba u modernim kalkulatorima (na vrlo kompaktnim solarnim pločama) i za potrebe kućanstva (suho voće, grijanje vode u spremniku vanjskog tuša u zemlji). Kretanje zraka zagrijanog toplinom sunca osigurava rad ventilacijskog sustava i dimnjaka. Sunčeve zrake koriste se kao isparivač za desalinizaciju morska voda. Sunce je jedan od glavnih izvora energije za dugotrajni rad satelita, kao i uređaja koji se koriste za proučavanje svemira. Automobili u pokretu električna energija, sve se više uvode u naše živote.

Primanje i pretvaranje sunčeve energije

Sunčeva energija pogađa naš planet u obliku tri vrste valova zračenja: ultraljubičastog, svjetlosnog i infracrvenog.

Korištenje sunčeve energije primarno usmjerena na proizvodnju toplinske ili električne energije. Upravo se infracrveni valovi koji padaju na posebnu površinu koju su razvili znanstvenici pretvaraju u ono što nam treba.

Dakle, za izvlačenje topline koristi se kolektor koji apsorbira infracrvene valove, uređaj za pohranu koji ga akumulira i izmjenjivač topline u kojem se zagrijava.

Za proizvodnju električne energije koriste se posebne fotoćelije. Oni apsorbiraju svjetlosne zrake, a odgovarajuće instalacije pretvaraju te zrake u električnu energiju.

Načini korištenja sunčeve energije mogu se podijeliti ovisno o vrsti elektrane za njegovu preradu. Ukupno ih je šest.

Prva tri: toranj (dizajn u obliku crnog tornja s vodom iznutra i zrcalima okolo), parabolični (nalikuju satelitskim antenama s zrcalima iznutra), u obliku tanjura (izgledaju poput metalnog stabla s lišćem od zrcala). Mogu se kombinirati jer imaju isti princip rada: hvataju određenu količinu svjetlosti, usmjeravaju je u spremnik tekućine, koja se zagrijava i ispušta paru, koja se koristi za proizvodnju električne energije.

Četvrti- oprema s fotoćelijama. Najpoznatiji tip, jer njegove dimenzije mogu varirati ovisno o potrebi. Mali solarni paneli koriste se za potrebe privatnih kućanstava, a veći za potrebe industrije. Princip rada je stvaranje električne energije iz sunčevih zraka koje apsorbira fotoćelija zbog razlike potencijala unutar nje.

Peti- vakuum. Strukturno, to je komad zemlje prekriven okruglim staklenim krovom, unutar kojeg se nalazi toranj s turbinama u podnožju. Načelo rada je zagrijavanje tla ispod ovog krova i stvaranje propuha zraka zbog temperaturne razlike. Lopatice turbine se okreću i proizvode energiju.

Udžbenik za 10.-11

poglavlje III. Opskrba stanica energijom

Svaki živi organizam, kao i pojedinačna stanica, otvoren je sustav, tj. izmjenjuje materiju i energiju s okolinom. Cijeli skup enzimskih metaboličkih reakcija koje se odvijaju u tijelu naziva se metabolizam (od grčkog "metabole" - transformacija). Metabolizam se sastoji od međusobno povezanih reakcija asimilacije - sinteze visokomolekularnih spojeva (proteina, nukleinskih kiselina, polisaharida, lipida) i disimilacije - razgradnje i oksidacije organskih tvari koje se javljaju pretvorbom energije. Asimilacija, koja se naziva i plastična izmjena, nemoguća je bez energije koja se oslobađa kao rezultat disimilacije (izmjene energije). Disimilacija se pak ne događa bez enzima nastalih kao rezultat plastičnog metabolizma.

Svaka manifestacija životne aktivnosti (apsorpcija vode i anorganskih spojeva otopljenih u njoj, sinteza organskih tvari, cijepanje polimera u monomere, stvaranje topline, kretanje itd.) zahtijeva utrošak energije.

Glavni izvor energije za sva živa bića koja nastanjuju našu planetu je energija sunčeve svjetlosti. No, izravno ga koriste samo stanice zelenih biljaka, jednostaničnih algi, zelenih i ljubičastih bakterija. Ove stanice, koristeći energiju sunčeve svjetlosti, mogu sintetizirati organske tvari - ugljikohidrate, masti, proteine, nukleinske kiseline. Biosinteza koja se događa kada se koristi svjetlosna energija naziva se fotosinteza. Organizmi sposobni za fotosintezu nazivaju se fotoautotrofni.

Polazni materijali za fotosintezu su voda, ugljikov dioksid iz Zemljine atmosfere, kao i anorganske soli dušika, fosfora i sumpora iz vodenih tijela i tla. Izvor dušika su i molekule atmosferskog dušika (N 2) koje apsorbiraju bakterije koje žive u tlu iu korijenskim nodusima, uglavnom mahunarki. U tom slučaju plinoviti dušik postaje dio molekule amonijaka - NH 3, koji se kasnije koristi za sintezu aminokiselina, proteina, nukleinskih kiselina i drugih spojeva koji sadrže dušik. Kvržične bakterije i biljke mahunarke trebaju jedna drugu. Zajedničko uzajamno korisno postojanje različitih vrsta organizama naziva se simbioza.

Osim fotoautotrofa, neke bakterije (vodikove bakterije, nitrifikacijske bakterije, sumporne bakterije itd.) također su sposobne sintetizirati organske tvari iz anorganskih tvari. Oni provode ovu sintezu zbog energije koja se oslobađa tijekom oksidacije anorganskih tvari. Zovu se kemoautotrofi. Proces kemosinteze otkrio je 1887. ruski mikrobiolog S. N. Vinogradski.

Sva živa bića na našem planetu koja ne mogu sintetizirati organske tvari iz anorganskih spojeva nazivamo heterotrofima. Sve životinje i ljudi žive od energije Sunca koju pohranjuju biljke, pretvarajući je u energiju kemijskih veza novosintetiziranih organskih spojeva.

Treba napomenuti da su i fotosintetski i kemosintetski organizmi također sposobni dobivati ​​energiju oksidacijom organskih tvari. Međutim, heterotrofi primaju te tvari gotove izvana, dok ih autotrofi sintetiziraju iz anorganskih spojeva.

Fotosintetske stanice apsorbiraju ugljični dioksid iz atmosfere i otpuštaju kisik u nju. Prije nego što su se fotosintetske stanice pojavile na našem planetu, Zemljina je atmosfera bila lišena kisika. Pojavom fotosintetskih organizama, postupno punjenje atmosfere kisikom dovelo je do pojave stanica s novom vrstom energetskog aparata. To su bile stanice koje su proizvodile energiju oksidacijom gotovih organskih spojeva, uglavnom ugljikohidrata i masti, uz sudjelovanje atmosferskog kisika kao oksidacijskog sredstva. Kada se organski spojevi oksidiraju, oslobađa se energija.

Kao rezultat zasićenja atmosfere kisikom nastale su aerobne stanice koje su mogle koristiti kisik za proizvodnju energije.

§ 11. Fotosinteza. Pretvaranje svjetlosne energije u energiju kemijske veze

Prve stanice sposobne koristiti energiju sunčeve svjetlosti pojavile su se na Zemlji prije otprilike 4 milijarde godina tijekom arhejske ere. To su bile cijanobakterije (od grčkog "cyanos" - plava). Njihovi fosilizirani ostaci pronađeni su u slojevima škriljevca koji datiraju iz tog razdoblja Zemljine povijesti. Bilo je potrebno još 1,5 milijardi godina da se Zemljina atmosfera zasiti kisikom i da se pojave aerobne stanice.

Očigledno je da je uloga biljaka i drugih fotosintetskih organizama u razvoju i održavanju života na našem planetu izuzetno velika: one pretvaraju energiju Sunčeve svjetlosti u energiju kemijskih veza organskih spojeva, koju potom koriste svi ostali živi organizmi. bića; zasićuju Zemljinu atmosferu kisikom, koji služi za oksidaciju organskih tvari i tako izvlači kemijsku energiju koju u njima pohranjuju aerobne stanice; konačno, određene vrste biljaka u simbiozi s bakterijama koje fiksiraju dušik unose atmosferski dušik u sastav molekula amonijaka, njegovih soli i organskih spojeva koji sadrže dušik.

Ulogu zelenih biljaka u planetarnom životu teško je precijeniti. Očuvanje i širenje Zemljinog zelenog pokrova ključno je za sva živa bića koja obitavaju na našem planetu.

Pohranjivanje svjetlosne energije u biološke "akumulatore". Tok sunčeve svjetlosti nosi valove svjetlosti različite dužine. Biljke koriste svjetlosne "antene" (uglavnom molekule klorofila) za apsorbiranje svjetlosnih valova u crvenom i plavom dijelu spektra. Klorofil propušta svjetlosne valove u zelenom dijelu spektra, a da ih ne blokira, zbog čega biljke imaju zelenu boju.

Uz pomoć svjetlosne energije elektron u molekuli klorofila prelazi na višu energetsku razinu. Zatim, ovaj elektron visoke energije, poput koraka, skače duž lanca nositelja elektrona, gubeći energiju. Energija elektrona troši se na "punjenje" svojevrsnih bioloških "akumulatora". Ne ulazeći u kemijske značajke njihove strukture, recimo da je jedna od njih adenozin trifosforna kiselina, koja se također naziva adenozin trifosfat (skraćeno ATP). Kao što je već spomenuto u § 6, ATP sadrži tri međusobno povezana ostatka fosforne kiseline, koji su vezani za adenozin. Shematski se ATP može opisati formulom: adenozin-P-P~P, gdje je P ostatak fosforne kiseline. Kemijska veza između drugog i trećeg terminalnog fosfata pohranjuje energiju koju elektron predaje (ova posebna kemijska veza prikazana je valovitom linijom). To se događa kao rezultat činjenice da kada elektron preda svoju energiju adenozin difosfatu (adenozin-P-P, ADP), dodaje se još jedan fosfat: ADP+P+E → ATP, gdje je E energija elektrona, koja je pohranjen u ATP. Kada se ATP razgradi pomoću enzima adenozin trifosfataze (ATPaze), terminalni fosfat se odvaja i energija se oslobađa:

U biljnoj stanici ATP energija se koristi za transport vode i soli, za staničnu diobu, rast i kretanje (sjetite se kako se glava suncokreta okreće za Suncem).

ATP energija je neophodna za sintezu molekula glukoze, škroba, celuloze i drugih organskih spojeva u biljkama. Međutim, za sintezu organskih tvari u biljkama potrebna je još jedna biološka “baterija” koja pohranjuje svjetlosnu energiju. Ova baterija ima neizgovorljivo dugo ime: nikotin amid adenin dinukleotid fosfat (skraćeno NADP, izgovara se "nad-eff"). Ovaj spoj postoji u reduciranom, visokoenergetskom obliku: NADP-H (izgovara se nad-eh-ash).

Oksidirani oblik ovog spoja koji je izgubio energiju je NADP+ (izgovara se nad-ef-plus). Gubeći jedan atom vodika i jedan elektron, NADP-H se pretvara u NADP + i reducira ugljikov dioksid (uz sudjelovanje molekula vode) u glukozu C 6 H 12 0 6; protoni koji nedostaju (H+) uzimaju se iz vodene sredine. U pojednostavljenom obliku, ovaj se proces može napisati kao kemijska jednadžba:

Međutim, kada se ugljični dioksid i voda pomiješaju, glukoza se ne stvara. Za to je potrebna ne samo redukcijska moć NADP-H, već i energija ATP-a i spoja koji veže CO 2 koji se koristi u međufazama sinteze glukoze, kao i niz enzima - bioloških katalizatora za ovaj proces. .

Fotoliza vode. Kako nastaje kisik tijekom fotosinteze? Činjenica je da se svjetlosna energija troši i na cijepanje molekula vode - fotolizu. U ovom slučaju nastaju protoni (H +), elektroni (O i slobodni kisik):

Elektroni proizvedeni tijekom fotolize nadoknađuju svoje gubitke klorofilom (kako kažu, popunjavaju "rupu" koja je nastala u klorofilu). Neki elektroni, uz sudjelovanje protona, reduciraju NADP + u NADP-H. Kisik je nusprodukt ove reakcije (slika 19). Kao što se može vidjeti iz ukupne jednadžbe za sintezu glukoze, oslobađa se kisik.

Kada biljke koriste energiju sunčeve svjetlosti, ne trebaju im kisik. Međutim, u nedostatku sunčeve svjetlosti, biljke postaju aerobi. U tami noći troše kisik i oksidiraju glukozu, fruktozu, škrob i druge spojeve pohranjene tijekom dana, slično kao i životinje.

Svijetle i tamne faze fotosinteze. Tijekom procesa fotosinteze postoje svijetle i tamne faze. Kada su biljke osvijetljene, svjetlosna energija se pretvara u energiju iz kemijskih veza ATP-a i NADP-H. Energija ovih spojeva lako se oslobađa i koristi unutar biljne stanice u razne svrhe, prvenstveno za sintezu glukoze i drugih organskih spojeva. Stoga se ovaj početni stadij fotosinteze naziva svjetlosna faza. Bez sunčeve ili umjetne svjetlosti, čiji spektar sadrži crvene i plave zrake, u biljnoj stanici ne dolazi do sinteze ATP-a i NADP-H. Međutim, kada su molekule ATP i NADP-H već akumulirane u biljnoj stanici, sinteza glukoze može se dogoditi u mraku, bez sudjelovanja svjetla. Ove biokemijske reakcije ne zahtijevaju osvjetljenje, budući da su već opskrbljene svjetlosnom energijom pohranjenom u biološkim “akumulatorima”. Ova faza fotosinteze naziva se tempo faza.

Riža. 19. Shema fotosinteze

Sve fotosintetske reakcije odvijaju se u kloroplastima - zadebljanim ovalnim ili okruglim tvorevinama smještenim u citoplazmi biljne stanice (o kloroplastima je već bilo riječi ukratko u § 9). Svaka stanica sadrži 40-50 kloroplasta. Kloroplasti su izvana omeđeni dvostrukom membranom, a iznutra su smještene tanke plosnate vrećice - tilakoidi, također omeđene membranama. Tilakoidi sadrže klorofil, prijenosnike elektrona i sve enzime uključene u svjetlosnu fazu fotosinteze, kao i ADP, ATP, NADP+ i NADP-H. Deseci tilakoida gusto su zbijeni u hrpe koje se nazivaju grana. U unutarnjem prostoru između grane - u stromi kloroplasta - nalaze se enzimi koji sudjeluju u redukciji CO 2 u glukozu koristeći energiju produkata svjetlosne faze fotosinteze - ATP i NADP-H. Posljedično, reakcije tamne faze fotosinteze javljaju se u stromi, usko povezane sa svijetlom fazom, koja se odvija u tilakoidima. Svijetla i tamna faza fotosinteze shematski su prikazane na slici 19.

Kloroplasti imaju vlastiti genetski aparat – molekule DNA i autonomno se razmnožavaju unutar stanica. Vjeruje se da su prije više od 1,5 milijardi godina bili slobodni mikroorganizmi koji su postali simbionti biljnih stanica.

1. Objasnite zašto kažemo da energiju za život na Zemlji izvorno daje Sunce.
2. Objasnite zašto se za fotosintezu koriste ugljikov dioksid i voda te koji je izvor nusproizvoda fotosinteze, kisika.
3. Kako su povezani problemi fotosinteze i opskrbe svjetske populacije hranom?
4. Zašto se tijekom fotosinteze energija sunčeve svjetlosti koja pada na list pretvara u energiju pohranjenu u organskim spojevima s učinkovitošću od samo oko 1%? Kakva je sudbina ostatka energije?
5. Ispunite tablicu.

Kako se energija sunčeve svjetlosti u svijetloj i tamnoj fazi fotosinteze pretvara u energiju kemijskih veza glukoze? Obrazložite svoj odgovor.

Odgovor

U svjetlosnoj fazi fotosinteze energija sunčeve svjetlosti pretvara se u energiju pobuđenih elektrona, a zatim se energija pobuđenih elektrona pretvara u energiju ATP-a i NADP-H2. U tamnoj fazi fotosinteze energija ATP-a i NADP-H2 pretvara se u energiju kemijskih veza glukoze.

Što se događa tijekom svjetlosne faze fotosinteze?

Odgovor

Elektroni klorofila, pobuđeni svjetlosnom energijom, putuju duž transportnih lanaca elektrona, njihova energija je pohranjena u ATP i NADP-H2. Dolazi do fotolize vode i oslobađa se kisik.

Koji se glavni procesi odvijaju tijekom tamne faze fotosinteze?

Odgovor

Iz ugljičnog dioksida dobivenog iz atmosfere i vodika dobivenog u svjetloj fazi nastaje glukoza zahvaljujući energiji ATP-a dobivenoj u svjetloj fazi.

Koja je funkcija klorofila u biljnoj stanici?

Odgovor

Klorofil je uključen u proces fotosinteze: u svjetlosnoj fazi klorofil apsorbira svjetlost, klorofilni elektron prima svjetlosnu energiju, odvaja se i ide duž lanca prijenosa elektrona.

Kakvu ulogu imaju elektroni molekula klorofila u fotosintezi?

Odgovor

Elektroni klorofila, pobuđeni sunčevom svjetlošću, prolaze kroz transportne lance elektrona i predaju svoju energiju stvaranju ATP-a i NADP-H2.

U kojoj fazi fotosinteze nastaje slobodni kisik?

Odgovor

U svjetlosnoj fazi, tijekom fotolize vode.

Tijekom koje faze fotosinteze dolazi do sinteze ATP-a?

Odgovor

Predsvjetlosna faza.

Koja tvar služi kao izvor kisika tijekom fotosinteze?

Odgovor

Voda (kisik se oslobađa tijekom fotolize vode).

Brzina fotosinteze ovisi o ograničavajućim čimbenicima, uključujući svjetlost, koncentraciju ugljičnog dioksida i temperaturu. Zašto su ti čimbenici ograničavajući za reakcije fotosinteze?

Odgovor

Svjetlost je neophodna za pobuđivanje klorofila, ona daje energiju za proces fotosinteze. Ugljični dioksid je neophodan u tamnoj fazi fotosinteze; iz njega se sintetizira glukoza. Promjene temperature dovode do denaturacije enzima i usporavaju se fotosintetske reakcije.

U kojim je metaboličkim reakcijama u biljkama ugljikov dioksid polazna tvar za sintezu ugljikohidrata?

Odgovor

U reakcijama fotosinteze.

Proces fotosinteze intenzivno se odvija u lišću biljaka. Javlja li se u zrelim i nezrelim plodovima? Obrazložite svoj odgovor.

Odgovor

Fotosinteza se odvija u zelenim dijelovima biljaka na svjetlu. Dakle, fotosinteza se događa u koži zelenog voća. Fotosinteza se ne odvija unutar ploda ili u koži zrelog (ne zelenog) voća.