А2 клеточное строение организмов как доказательство их родства, единства живой природы. Доказательства эволюции Что свидетельствует о родстве организмов всех царств
Определяя сходства и различия в структуре нуклеиновых кислот и белков у организмов, относящихся к разным систематическим группам, можно установить степень их родства и время возникновения.
Если сравнить зародыши разных видов позвоночных, то окажется, что на самых ранних стадиях развития они очень похожи друг на друга.
Факты, накопленные эмбриологией, доказывают, что индиви-дуальное развитие организмов, относящихся к различным классам позвоночных животных, начинается с оплодотворённой яйцеклетки , и на начальных этапах развития они очень схожи между собой, а впоследствии происходит дивергенция зародыша. Биогенетический закон играет важную роль при доказательстве эволюции органи-ческого мира.
Известный отечественный учё-ный Карл Максимович Бэр пи-сал: «У меня имеется два ма-леньких эмбриона в спирту, для которых я забыл написать назва-ние, и я теперь уже не в состоя-нии определить класс, к которо-му они принадлежат. Это могут быть ящерицы, маленькие птич-ки или млекопитающие ; настоль-ко сходно образование головы и туловища у этих животных».
Сравнительная анатомия доказывает эволюцию на основе многочисленных фактов. К их числу относятся гомологичные и аналогичные органы, рудиментарные органы, явления атавизма, промежуточные формы , схожесть строения тела позвоночных животных, в том числе и человека с другими животными .
Гомологичные органы
Рука человека и различные по форме передние конеч-ности позвоночных животных (например, кита, кроко-дила, лягушки, летучей мыши , крота) состоят из сход-ных элементов: лопатки, костей плеча, предплечья, кисти. Это варианты типичной пятипалой конечности, характерной для предков всех позвоночных.
Единый план строенияимеют кости, мышцы, кровеносные со-суды, нервы позвоночных животных.
Палеонтология на примере вымерших животных и раститель-ных организмов подтверждает, что на Земле, начиная с древних эр до настоящего времени, органический мир постепенно изменялся от простого к сложному, росло многообразие органического мира.
Реликты
Реликтами (лат. reliquus — оставшийся) называют ныне существующие древние виды ор-ганизмов.
На Земле обитают отдельные виды жи-вотных и растений , имеющие строение и образ жиз-ни, характерные для давно вымерших организмов прошлых эпох. Примеры реликтов: Материал с сайта
- На островах Новой Зеландии в глубоких норах живут гаттерии. Особенностями своего строения они похожи на ископае-мых ящеров — динозавров , живших 70-80 млн лет назад.
- Во многих оранжереях выращивается живое ископаемое — знаменитое дерево гинкго. Глядя на него, мы можем представить себе, какие деревья росли на Земле 150 млн лет назад и каковы бы-ли условия их обитания.
Ископаемые останки
В недрах земли учё-ные находят окаменевшие остатки живых организмов (кости, раковины, зубы, древесину), отпечатки (ске-летов, коры, листьев). Они образовались в необычных условиях: организмы или их трупы погружались в ил, песок, смолу, вулканический пепел и не подвер-гались разложению. Наука об ископаемых организ-мах — палеонтология — неопровержимо доказывает, что десятки и сотни миллионов лет назад животный и растительный мир отличался от знакомого нам современного мира живых существ.
А1 РОЛЬ БИОЛОГИИ В ФОРМИРОВАНИИ СОВРЕМЕННОЙ ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОЙ КАРТИНЫ МИРА, В ПРАКТИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЛЮДЕЙ.
ТЕОРИЯ
БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
УЧЕНЫЕ – БИОЛОГИ
· У. Гарвей открыл механизм кровообращения; изготовил микроскоп заложили основы современной анатомии и физиологии.;
· Р.Гук описал клеточное строение пробки(растения) ; ввел термин «клетка»;
· А.Левенгук наблюдал под микроскопом (увеличивающим в 300 раз) простейших, бактерии,сперматозоиды;
· К.Бэр наблюдал яйцеклетку млекопитающих;
· Р.Броун открыл клеточное ядро;
· К. Линней создал систему классификации растений и животных;
· Т.Шванн, М.Шлейден независимо друг от друга сформулировали клеточную теорию,
· Р.Вирхов создал учение о клеточной патологии, ввел постулат: «каждая клетка из клетки»;
· Ч. Дарвин создал эволюционную теорию;
· Г.Мендель открыл закон наследования признаков, что способствовало рождению генетики как науки;
· Л.Пастер открыл принцип вакцин, заложил основы микробиологии и иммунологии;
· Чарльз Дарвин создал целостную теорию эволюции путём естественного отбора.
· И.Мечников сформулировал фагоцитарную теорию,
· И.Павлов – учение о рефлексе
· А. Гумбольдт исследовали взаимодействие организмов с окружающей средой и его зависимость от географии
· К.Ландштейнер открыл группы крови человека,
· Грегор Мендель, законы генетики
· Дж. Уотсон и Ф.Крик расшифровали структуры ДНК
· В.И.Вернадский о связях живых организмов с неживой природой (учение о биосфере)
МЕТОДЫ БИОЛОГИЧЕСКИХ НАУК
Наиболее общими методами исследования биологии являются:
· наблюдение (позволяет описать биологические явления),
· сравнение (дает возможность найти общие закономерности в строении и жизнедеятельности разных организмов),
· эксперимент, или опыт, моделирование (помогает изучать свойства биологических объектов в контролируемых условиях, имитируются многие процессы, недоступные для непосредственного наблюдения или экспериментального воспроизведения),
· исторический метод (позволяет на основе данных о современном органическом мире и его прошлом познать процессы развития живой природы)
ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ
1. Селекция как наука решает задачи:
1) сохранение биосферы 2) создание агроценозов 3) создание новых удобрений
4) выведение новых пород и сортов
ё2. Специальность ученого, изучающего тонкие структуры хромосом, называется
1) селекционер 2) цитогенетик 3) эмбриолог 4) анатом
3. Систематика - это наука, изучающая:
1) внешнее строение организма 2) функции организма 3) образ жизни организма
4) родственные связи организма
4. Функции человеческого организма изучает наука
1) анатомия 2) физиология 3) психология 4) гигиена
5. Орнитология – это наука о
1) рыбах 2) пресмыкающихся 3) млекопитающих 4) птицах
6. Сезонные изменения в жизни растений и животных изучает наука
1) микология 2) ихтиология 3) фенология 4) палеонтология
7. Как называется учение о происхождении и развитии человека
1) эмбриогенез 2) антропогенез 3) филогенез 4) гаметогенез
8. Какая наука изучает многообразие организмов и распределение их по группам
1) генетика 2) зоология 3) систематика 4) палеонтология
9. Выведением новых пород и сортов занимается
1) агроном 2) микробиолог 3) селекционер 4) агротехник
10. Какая наука изучает взаимосвязи организмов и среды их обитания
1) генетика 2) экология 3) гигиена 4) физиология
11. Разнообразие видов животных, объединение их в таксономические категории изучает наука
1) палеонтология 2) экология 3) систематика 4) анатомия
12. Изучением передачи наследственных признаком организма занимается
1) ботаника 2) зоология 3) генетика 4) экология
13. Как называется метод Павлова, позволивший установить рефлекторную природу выделения желуд.сока
1) наблюдение 2) описание 3) моделирование 4) эксперимент
14. Ученый хочет выяснить закономерности наследования цвета глаз у детей в нескольких поколениях одной семьи. Каким методом он воспользуется?
1) экспериментальным 2) гибридологическим 3) генеалогическим 4) наблюдение
15. Какой метод используется для изучения микроскопом передвижения амебы
1) моделирование 2) эксперимента 3) сравнения 4) наблюдения
16. Впервые обнаруженный ученым в природе организм изучается с помощью метода
1) моделирование 2) наблюдение 3) эксперимент 4) сравнение
17. Какой из перечисленных методов относится к анатомии
1) анализ крови на гемоглобин 2) электрокардиограмма 3) рентгенография
4) измерение давления
18. С помощью какого метода изучают сезонные изменения в живой природе
1) эксперимент 2) наблюдения 3) проведения опыта 4) палеонтологического
19. Какой метод используют в селекции для получения признаков у потомства
1) скрещивания 2) самоопыление 3) наблюдения 4) сравнение
20. Основным методом исследования в саамы ранний период развития биологии был
1) эксперимент 2) микроскопия 3) сравнительно-исторический 4) наблюдение и описание
21. Система наиболее общих знаний в области науки – это
1) теория 2) эксперимен т 3) факт 4) гипотеза
22. Клеточную теорию сформулировали
1) Мюллер и Геккель 2) Гук и Броун 3) Вирхов и Пастер 4) Шванн и Шлейден
23. Законы наследования признаков изучал
1) Мечников 2) Павлов 3) Дарвин 4) Мендель
24. Из каких веществ состоят живые организмы
1) только из органических 2) только из неорганических 3) из органических и неорганических
4) в основном из органических
25. Чем живое отличается от неживого
1) способностью изменяться 2) клеточным строением 3) движением 4) атомным строением
26. В живых телах в отличие от неживых присутствует
1) вода 2) углерод 3) азот 4) белок
27. Обмен веществ и превращение энергии – это признак, по которому можно отличить
1) низшие растения от высщих 2) живое от неживого 3) одноклеточных от многоклеточных
4) животных от человека
28. Процессы окисления и синтеза новых молекул органических веществ проявляются на уровне организации живой природы
1) видовом 2) биосферном 3) клеточном 4) организменном
29. Минимальный уровень организации жизни является
30. Высшим уровнем организации жизни является
1) биосферный 2) молекулярный 3) организменный 4) клеточный
31. Взаимосвязь систем органов человека рассматривают на уровне организации
1) клеточном 2) молекулярном 3) организменном 4) видовом
32. Химический состав организмов изучают на уровне организации
1) видовом 2) биосферном 3) молекулярном 4) экосистемном
33. Первым надорганизменным уровнем жизни является
1) биосферный 2) биогеоценотический 3) популяционно-видовой 4) клеточный
1) молекулу ДНК 2) вирус крови 3) инфузорию 4) муравейник
А2 КЛЕТОЧНОЕ СТРОЕНИЕ ОРГАНИЗМОВ КАК ДОКАЗАТЕЛЬСТВО ИХ РОДСТВА, ЕДИНСТВА ЖИВОЙ ПРИРОДЫ.
Мир органических существ, также, как и неорганических веществ является материальным. Органическая жизнь очень тесно связана с неорганическим миром.
Эволюция длительное время работала над разнообразием форм живого мира, продвигаясь от простого к сложному. Разберемся, в чем же заключается общность и единство живой оболочки Земли? Что свидетельствует о единстве происхождения органического мира?
Вконтакте
Одноклассники
Факторы единства
Существует несколько факторов, выступающих доказательной базой общности и единства происхождения всех живых существ:
- Сходный элементарный химический состав;
- Все живые организмы имеют клеточное дискретное строение;
- Основные физиологические и биохимические процессы протекают сходным образом;
- Выявление родства на основании эмбрионального развития;
- Палеонтология;
Рассмотрим представленные выше факторы несколько более подробно.
Сходный химический состав органических тел
Все живые организмы при ближайшем рассмотрении имеют примерно одинаковый химически элементарный состав
. Жизнь определяют как способ существования белковых тел, называя ее углеродной, так как в составе любого органического вещества всегда присутствую молекулы углерода. В составе любого живого существа содержатся вода, органические соединения (белки, жиры, углеводы), а также неорганические соли.
Среди важнейших элементов, которые содержатся в протоплазме можно обозначить - углерод, кислород, водород, азот, серу, фосфор, калий, кальций, магний и железо. Эти компоненты мы называем макроэлементами. Среди микроэлементов в составе живых существ мы выделяем медь, цинк, бор, молибден, марганец , хлор, натрий, кремний, стронций, алюминий, фтор, бром.
Любой живой организм содержит воду . Вода - важнейшее соединение в составе живых клеток. Она является раствором, где протекают основные химические процессы, служит транспортной сетью для растворенных веществ, регулирует температуру.
В составе разных живых организмов представлено разное количество воды:
- Водоросли - до 98%;
- Листья деревьев - 50−97%;
- Сухие семена - 5−9%;
- Медузы - 95%;
- Кровь животных и человека - 79%;
- Сердце человека - 70%.
В 17 веке Р. Гук рассмотрел под микроскопом в коре пробкового дуба строение растительной клетки. После этого открытия клетки обнаруживались в различных биологических образцах. В 1838 году Маттиас Якоб Шлейден (немецкий ботаник) написал, что он исследовал множество разных форм растений, и все они состоят из клеток. Клетка - это универсальная форма жизни. Из одной клетки вырастает весь живой организм.
В 1839 другой ученый - Теодор Шванн популяризовал и углубил идею коллеги. Он изучал ткани животных и пришел к выводу, что и животные состоят из клеток. Каждая клетка имеет мембрану, которая отделяет ее от внешней агрессивной среды внешнего мира.
Так родилась теория Шлейдена - Шванна о единстве клеточного строения органического мира. Постепенно ученые пришли к тому, что и гаметы (яйцеклетка и сперматозоиды) - это тоже клетки. Сформировалась устойчивая концепция единства жизни. Единое клеточное строение организмов всех царств свидетельствует о единстве происхождения органической жизни.
Физиология и биохимия
Исследования физиологов и биохимиков подтверждают
, что одни и те же группы химически компонентов представлены в составе тел абсолютно разных живых существ. Все физиологические биохимические процессы у разных групп живых организмов протекают сходно вне зависимости от того как далеко они отстоят друг от друга в генеалогическом родстве.
Первооткрывателем процессов метаболизма был английский ученый - Артур Хэрдэн.
Он получил энзимную вытяжку из дрожжевых клеток и отметил, что она разлагает сахара и выделяет углекислый газ. Процесс со временем замедлялся. Хэрдэн предполагал, что это связано с расходом энзима. В ходе эксперимента выяснилось, что происходит накопление промежуточных продуктов метаболизма. Он добавил фосфат натрия, и процесс возобновился, при этом в составе появился органический фосфат.
Далее биохимия развивалась взрывными темпами. Различные опыты подтверждали, что у разных представителей живых существ одни и те же процессы протекают одинаково. Это показательно в исследованиях английского биохимика Х. А. Кребса. Он открыл основные этапы разложения молочной кислоты до углекислого газа и воды. Этот каскад реакций одинаков у разных видов животных. Его называют циклом Кребса.
Выявление родства на основании биогенетического закона
Эта закономерность является подтверждением единства царства животных. Животные на ранних стадиях онтогенеза имеют сходства в развитии . На основании этих наблюдений Э. Геккель и Ф. Мюллер вывели основной биогенетический закон, который гласит, что онтогенез - это быстрое и краткое повторение филогенеза. Такая формулировка справедлива исключительно для ранних стадий развития.
Идею углубил русский ученый Карл Максимович Бэр. Именно он обнаружил сходство эмбрионов животных на ранних стадиях развития. Это наблюдение получило название закона зародышевого сходства. Многие наверняка видели картинку, где рыбы, саламандры, черепахи, крысы и человека. На самых ранних стадиях эмбрионы удивительно похожи. Это не может не являться свидетельством того, что все животные имеют одного единого предка и развиваются по сходному сценарию.
Нелишним здесь будет упомянуть о рудиментарных органах и атавизмах:
Палеонтология
Палеонтология - это наука , изучающая вымершие формы живых существ, их строение, образ жизни на основании останков. Палеонтология свой рабочий материал подразделяет условно на руководящих ископаемых и живых ископаемых. Руководящие - это останки животных и растений, которые встречаются в определенных геологических слоях. Живые ископаемые - это ныне живущие организмы, сохранившиеся практически без изменений с доисторических времен - гингко, секвойя, кистеперая рыба Латимерия, головоногий моллюск наутилус и некоторые другие животные и растения.
Из приведенных доказательств становится абсолютно очевидно, что на планете имеется четкая взаимосвязь живой и неживой природы. Многие факторы указывают на то, что все многообразие живой природы нашей планеты произошло от небольшой группы древних предков. Впереди нас ждут удивительные открытия, которые позволят понимать мир еще лучше.
Вариант 1
Что свидетельствует о родстве всех видов растений и животных?
а) участие их в круговороте веществ; б) взаимосвязь организмов и среды;
в) клеточное строение организмов; г) приспособленность организмов к среде обитания.
2. Какая теория обобщила знания о сходстве строения и функций клеток
растений, животных, человека, бактерий?
а) эволюции; б) клеточная; в) происхождения человека;
г) индивидуального развития организмов.
3. Какие функции в клетке выполняет цитоплазма?
а) обеспечивает взаимодействие ядра и органоидов;
б) придает клетке форму; в) обеспечивает взаимодействие ядра и органоидов;
г) защищает содержимое клетки от воздействия среды.
4. Процесс окисления органических веществ до углекислого газа и воды с освобождением
энергии происходит в
а) хлоропластах; б) митохондриях; в) лизосомах; г) комплексе Гольджи.
5. Фотосинтез происходит в клетках организмов, имеющих
а) ядро; б) митохондрии; в) хлоропласты; г) хромосомы.
6. В процессе энергетического обмена органические вещества
а) расщепляются; б) образуются; в) транспортируются; г) превращаются в полимеры.
7. Хромосомы считаются носителями наследственной информации, так как в них
располагаются
а) молекулы белка; б) полисахариды; в) гены; г) ферменты.
8. Образование ферментов происходит в процессе
а) дыхания; б) брожения; в) пластического обмена; г) энергетического обмена.
Часть 2.
В1. Какую функцию выполняет в клетке плазматическая мембрана?
1) отграничивает содержимое клетки; 2) участвует в биосинтезе белков;
3) осуществляет поступление веществ в клетку;
4) участвует в процессе окисления веществ;
5) способствует ускорению химических реакций в клетке;
6) обеспечивает удаление ряда веществ из клетки.
В2. В каких структурах эукариот имеются молекулы ДНК?
1) ядре; 2) лизосомах; 3) комплексе Гольджи; 4) хлоропластах; 5) рибосомах;
6) митохондриях.
В3.
которого они характерны.
Строение и функция клетки Органоид
А) расщепление сложных органических веществ до 1) лизосома
менее сложных 2) митохондрия
Б) окисление органических веществ до углекислого газа и воды
В) имеет множество крист
Г) отграничена от цитоплазмы одной мембраной
Д) при расщеплении белков, жиров и углеводов освобождается
энергия, которая рассеивается в виде тепла.
В4. Установите соответствие между строением или функцией клетки и организмом, в состав
которого она входит.
Строение и функции клетки Организм
А) не имеет плотной оболочки 1) растительный
Б) содержит хлоропласты 2) животный
В) создает органические вещества из неорганических
Г) преобразует световую энергию в химическую
Д) поглощает органические вещества, окружая их плазматической мембраной
Е) не может использовать энергию света на синтез
органических веществ.
Контрольная работа «Клеточный уровень»
Вариант 2
Часть 1. Выберите один верный ответ из четырех.
Все организмы состоят из клеток, сходных по строению и химическому составу. Это свидетельствует об их
а) эволюции; б) родстве; в) индивидуальном развитии; г) наследственности.
2. Сходство обмена веществ в клетках организмов всех царств живой природы является
одним из доказательств
а) единства органического мира, их родства;
б) единства живой и неживой природы; в) эволюции органического мира;
г) происхождения высокоорганизованных организмов от простоорганизованных.
3. Хромосомы в эукариотической клетке расположены в
а) ядре; б) цитоплазме; в) комплексе Гольджи; г) эндоплазматической сети.
4. Какой органоид клетки имеет многочисленные выросты – кристы на внутренней
мембране?
а) хлоропласт; б) комплекс Гольджи; в) эндоплазматическая сеть; г) митохондрия.
5. В процессе фотосинтеза происходит
а) поглощение растением кислорода; б) выделение клетками углекислого газа;
в) образование органических веществ из неорганических;
г) окисление органических веществ.
6. Синтез молекул АТФ происходит в процессе
а) энергетического обмена; б) пластического обмена;
в) деления клетки; г) биосинтеза белков.
7. Гены – это участки молекулы
а) белка; б) полисахарида; в) ДНК; г) АТФ.
8. Образование органических веществ из неорганических, с использованием энергии
света - это особенность пластического обмена веществ у
а) грибов; б) животных; в) растений; г) бактерий сапротрофов.
Часть 2.
Выберите три верных ответа из шести.
В1. Каково строение и функции митохондрий?
1) участвуют в расщеплении биополимеров до мономеров;
2) используют энергию солнечного света в реакциях синтеза веществ;
3) способствуют передвижению веществ в клетке;
4) имеют кристы, на которых расположены ферменты;
5) участвуют в окислении органических веществ до углекислого газа и воды;
6) имеют молекулы ДНК.
В2. Какую функцию в клетке выполняет ядро?
1) осуществляет поступление веществ в клетку; 2) в нем локализованы хромосомы;
3) участвует в синтезе молекул иРНК; 4) происходит синтез молекул ДНК;
5) участвует в процессе фотосинтеза; 6) участвует в синтезе молекул АТФ.
В3. Установите соответствие между строением или функцией клетки и органоидом, для
которого они характерны.
Строение и функция клетки Часть клетки
А) обеспечивает связь между клетками растений 1) ядро
Б) регулирует процессы жизнедеятельности в клетке 2) цитоплазма
В) составляет внутреннюю среду клетки
Г) обеспечивает связь между органоидами клетки
Д) служит местом расположения органоидов
В4. Установите соответствие между характеристикой обмена веществ и его видом.
Характеристика обмена веществ Вид обмена
А) осуществляет синтез органических веществ 1) пластический
Б) реакции происходят с использованием энергии 2) энергетический
В) сопровождается запасанием энергии
Г) происходит расщепление органических веществ
Д) в клетке образуется строительный материал.
