Чебышев биология егэ сборник

Следующие учебники и книги:

• ЕГЭ 2020, Биология, 11 класс, Демонстрационный вариант
• Анатомия и физиология человека, Учебное пособие для поступающих в вузы, Дрождина Е.П., Февралёва М.А., Михеева Н.А., Курносова Н.А., 2018
• ЕГЭ 2020, Биология, Эксперт в ЕГЭ, Каменский А.А., Богданов Н.А., Соколова Н.А., Маклакова А.С., Сарычева Н.Ю.
• ЕГЭ 2020, Биология, Сборник заданий, 600 заданий с ответами, Лернер Г.И., 2019

Предыдущие статьи:

• ЕГЭ 2020, Биология, 14 вариантов, Типовые варианты экзаменационных заданий, Мазяркина Т.В., Первак С.В.
• ЕГЭ 2020, Биология, 14 вариантов, Типовые варианты экзаменационных заданий, Мазяркина Т.В., Первак С.В.
• ЕГЭ 2020, Биология, 11 класс, Спецификация, Кодификатор, Проект
• ЕГЭ 2020, Биология, 11 класс, Методические рекомендации, Рохлов В.С., Петросова Р.А., Мазяркина Т.В., 2019

Новая волна

Книга «Биология: Пособие для поступающих в вузы: В 2 томах (комплект из 2 книг)» есть в наличии в интернет-магазине «Читай-город» по привлекательной цене.
Если вы находитесь в Москве, Санкт-Петербурге, Нижнем Новгороде, Казани, Екатеринбурге, Ростове-на-Дону или любом
другом регионе России, вы можете оформить заказ на книгу
Николай Чебышев
«Биология: Пособие для поступающих в вузы: В 2 томах (комплект из 2 книг)» и выбрать удобный способ его получения: самовывоз, доставка курьером или отправка
почтой. Чтобы покупать книги вам было ещё приятнее, мы регулярно проводим акции и конкурсы.

-1-

УДК

ББК

ISВN 5-89004-097-9

Чебышев Н. В., Гринева Г. Г. , Козарь М. В. , Гуленков С. И.

Биология (Учебник). — М.: ВУНМЦ, 2000. — 592 с.

Учебник для студентов медицинских ВУЗов «Биология», авторы Н. В. Чебышев, Г. Г. Гринева, М. В. Козарь, С. И. Гуленков, предназначен для факультетов высшего сестринского образования и для изучения курса биологии на фармацевтических факультетах. Он написан в соответствии с программами для этих факультетов.

Учебник может быть использован при изучении курса биологии в медицинских училищах и колледжах.

Учебник содержит введение и шесть разделов в соответствии с программой:

•молекулярно-генетический уровень организации живого

•клеточный уровень организации живого

•организменный уровень организации живого

•популяционно-видовой уровень организации живого

•биоценотический уровень организации живого

•биосферный уровень организации живого Учебник адаптирован к программам этих факультетов, хорошо иллюстрирован, что позволит студентам лучше освоить изучаемый материал.

-2-

Глава 1

ОРГАНИЗАЦИЯ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ

1.1. Введение в науку биологию

Биология — наука о жизни (от греч. биос — жизнь, логос — наука) — изучает закономерности жизни и развития живых существ. Термин «биология» был предложен немецким ботаником Г.Р. Тревиранусом и французским естествоиспытателем Ж.-Б. Ламарком в 1802 году независимо друг от друга.

Биология относится к естественным наукам. Разделы науки биологии можно классифицировать по-разному. Например, в биологии выделяют науки по объектам исследования: о животных — зоологию; о растениях — ботанику; анатомию и физиологию человека как основу медицинской науки. В пределах каждой из этих

наук имеются более узкие дисциплины. Например, в зоологии выделяют протозоологию, энтомологию, гельминтологию и другие.

Биологию классифицируют по дисциплинам, изучающим морфологию (строение) и физиологию (функции) организмов. К морфологическим наукам относят, например, цитологию, гистологию, анатомию. Физиологические науки — это физиология растений, животных и человека.

Для современной биологии характерно комплексное взаимодействие с другими науками (химией, физикой, математикой) и появление новых сложных дисциплин.

Значение биологии для медицины велико. Биология — теоретическая основа медицины. Врач древней Греции Гиппократ (460-274 г. до н.э.) считал, что «необходимо, чтобы каждый врач понимал природу». Во всех теоретических и

практических медицинских науках используются общебиологические обобщения. Теоретические исследования, проводимые в различных областях биологии,

позволяют использовать полученные данные в практической деятельности медицинских работников. Например, открытие структуры вирусов, возбудителей инфекционных заболеваний (оспы, кори, гриппа и других), и способов их передачи, позволило ученым создать вакцину, предотвращающую распространение этих

заболеваний или снижающую риск гибели людей от этих тяжелых инфекций.

1.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЖИЗНИ

Согласно определению, данному ученым-биологом М.В. Волькенштейном

(1965 г.), «живые организмы представляют собой открытые, саморегулирующиеся, самовоспроизводящиеся системы, построенные из биополимеров — белков и нуклеиновых кислот». Через живые открытые системы проходят потоки энергии,

-3-

информации, вещества.

Живые организмы отличаются от неживых признаками, совокупность которых определяет их жизненные проявления.

1.3.ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ЖИВОГО

Косновным свойствам живого можно отнести:

1.Химический состав. Живые существа состоят из тех же химических элементов, что и неживые, но в организмах есть молекулы веществ, характерных

только для живого (нуклеиновые кислоты, белки, липиды).

2.Дискретность и целостность. Любая биологическая система (клетка, организм, вид и т.д.) состоит из отдельных частей, т.е. дискретна. Взаимодействие этих частей образует целостную систему (например, в состав организма входят отдельные органы, связанные структурно и функционально в единое целое).

3.Структурная организация. Живые системы способны создавать порядок из хаотичного движения молекул, образуя определенные структуры. Для живого характерна упорядоченность в пространстве и времени. Это комплекс сложных саморегулирующихся процессов обмена веществ, протекающих в строго определенном порядке, направленном на поддержание постоянства внутренней среды — гомеостаза.

4.Обмен веществ и энергии. Живые организмы — открытые системы,

совершающие постоянный обмен веществом и энергией с окружающей средой. При изменении условий среды происходит саморегуляция жизненных процессов по принципу обратной связи, направленная на восстановление постоянства внутренней среды — гомеостаза. Например, продукты жизнедеятельности могут оказывать сильное и строго специфическое тормозящее воздействие на те ферменты, которые составили начальное звено в длинной цепи реакций.

5.Самовоспроизведение. Самообновление. Время существования любой биологической системы ограничено. Для поддержания жизни происходит процесс самовоспроизведения, связанный с образованием новых молекул и структур,

несущих генетическую информацию, находящуюся в молекулах ДНК.

6.Наследственность. Молекула ДНК способна хранить, передавать

наследственную информацию, благодаря матричному принципу репликации, обеспечивая материальную преемственность между поколениями.

7.Изменчивость. При передаче наследственной информации иногда возникают различные отклонения, приводящие к изменению признаков и свойств у потомков. Если эти изменения благоприятствуют жизни, они могут закрепиться отбором.

8.Рост и развитие. Организмы наследуют определенную генетическую информацию о возможности развития тех или иных признаков. Реализация информации происходит во время индивидуального развития — онтогенеза. На

-4-

определенном этапе онтогенеза осуществляется рост организма, связанный с репродукцией молекул, клеток и других биологических структур. Рост сопровождается развитием.

9. Раздражимость и движение. Все живое избирательно реагирует на внешние воздействия специфическими реакциями благодаря свойству раздражимости. Организмы отвечают на воздействие движением. Проявление формы движения зависит от структуры организма.

-5-

2.1.1. НЕОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА

Вода необходима для осуществления жизненных процессов в клетке. Ее основные функции следующие:

1.Универсальный растворитель.

2.Среда, в которой протекают биохимические реакции.

3.Определяет физиологические свойства клетки (ее упругость, объем).

4.Участвует в химических реакциях.

5.Поддерживает тепловое равновесие клетки и организма в целом благодаря высокой теплоемкости и теплопроводности.

6.Основное средство для транспорта веществ. Минеральные вещества клетки

находятся в виде ионов. Наиболее важные из них катионы — это K+ , Na+, Ca++, Mg++, анионы — это Сl–, НСО3–, Н2РО4–.

Концентрация ионов в клетке и окружающей ее среде неодинаковая. Например, содержание калия в клетках в десятки раз выше, чем в межклеточном пространстве. Катионов натрия, наоборот, в 10 раз меньше в клетке, чем вне ее. Снижение концентрации К+ в клетке приводит к уменьшению в ней воды, количество которой возрастает в межклеточном пространстве тем больше, чем выше в межклеточной жидкости концентрация Na+. Уменьшение катионов натрия в межклеточном пространстве приводит к уменьшению в нем содержания воды.

Неравномерное распределение ионов калия и натрия с наружной и внутренней стороны мембран нервных и мышечных клеток обеспечивает

возможность возникновения и распространения электрических импульсов.

Анионы слабых кислот внутри клетки способствуют сохранению определенной концентрации водородных ионов (рН). В клетке поддерживается слабощелочная

реакция (рН=7,2).

2.1.2. 0РГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА

Органические соединения состоят из многих повторяющихся элементов (мономеров) и представляют собой крупные молекулы, называемые полимерами. К органическим полимерным молекулам относят белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты.

2.1.2.1. Белки

Белки – высокомолекулярные полимерные органические вещества, определяющие структуру и жизнедеятельность клетки и организма в целом. Структурной

единицей, мономером их биополимерной молекулы является аминокислота. В

образовании белков принимают участие 20 аминокислот. В состав молекулы каждого белка входят определенные аминокислоты в свойственном этому белку количественном соотношении и порядке расположения в полипептидной цепи.

-6-

Аминокислота имеет следующую формулу:

В состав аминокислот входят: NH2 — аминокислотная группа, сдающая основными свойствами; СООН — карбоксильная группа, имеет кислотные свойства. Аминокислоты отличаются друг от друга своими радикалами – R. Аминокислоты – амфотерные соединения, соединяющиеся друг с другом в молекуле белка с помощью пептидных связей.

Схема конденсации аминокислот (образование первичной структуры белка)

Есть первичная, вторичная, третичная и четвертичная структуры белка

(рис. 2).

Рис. 2. Различные структуры молекул белка: / — первичная, 2 — вторичная, 3 — третичная, 4 — четвертичная (на примере гемоглобина крови).

Порядок, количество и качество аминокислот, входящих в состав молекулы белка, определяют его первичную структуру (например, инсулин). Белки первичной структуры могут с помощью водородных связей соединяться в спираль и

образовывать вторичную структуру (например, кератин). Полипептидные цепи, скручиваясь определенным образом в компактную структуру, образуют глобулу (шар), представляющую собой третичную структуру белка. Большинство белков имеют третичную структуру. Аминокислоты активны только на поверхности глобулы.

Жиры — органические соединения, которые наряду с белками и углеводами,

-8-

обязательно присутствуют в клетках. Их относят к большой группе органических жироподобных соединений, классу липидов.

Жиры представляют собой соединения глицерина (трехатомный спирт) и высокомолекулярных жирных кислот (насыщенных, например, стеариновой, пальмитиновой, и ненасыщенных, таких, как олеиновая, линолевая и другие).

Соотношением насыщенных и ненасыщенных жирных кислот определяются физические и химические свойства жиров.

Жиры нерастворимы в воде, но хорошо растворяются в органических растворителях, например в эфире.

Функции липидов в клетке разнообразны:

•структурная (принимают участие в построении мембраны);

•энергетическая (при распаде в организме 1 г жира выделяется 9,2 ккал энергии — в 2,5 раза больше, чем при распаде того же количества углеводов);

•защитная (от потери тепла, механических повреждений);

•жир — источник эндогенной воды (при окислении Юг жира выделяется 11 г

воды);

•регуляция обмена веществ (например, стероидные гормоны — кортикостерон и др.).

2.1.2.3. Углеводы

Углеводы — большая группа органических соединений, входящих в состав живых клеток. Термин «углеводы» введен впервые отечественным ученым

К. Шмидтом в середине прошлого столетия (1844 г.). В нем отражены представления о группе веществ, молекула которых отвечает общей формуле: Сn(Н2O)n — углерод и вода.

Углеводы принято делить на 3 группы: моносахариды (например, глюкоза, фруктоза, манноза), олигосахариды (включают от 2 до 10 остатков моносахаридов: сахароза, лактоза), полисахариды (высокомолекулярные соединения, например, гликоген, крахмал).

Функции углеводов:

1)моносахариды, первичные продукты фотосинтеза, служат исходными для построения разнообразных органических веществ;

2)углеводы — основной источник энергии для организма, т.к. при их разложении с использованием кислорода выделяется больше энергии, чем при

окислении жира в том же объеме кислорода;

3)защитная функция. Слизь, выделяемая различными железами, содержит много углеводов и их производных. Она предохраняет стенки полых органов

(бронхи, желудок, кишечник) от механических повреждений. Обладая антисептическими свойствами, слизь защищает организм от проникновения болезнетворных бактерий;

4)структурная и опорная функции. Сложные полисахариды и их производные

-9-

входят в состав плазматической мембраны, оболочки растительных и бактериальных клеток, наружного скелета членистоногих.

2.1.2.4. Нуклеиновые кислоты

Нуклеиновые кислоты – это ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) и РНК (рибонуклеиновая кислота).

2.1.2.4.1. Дезоксирибонуклеиновая кислота

Молекулы ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты) — это самые крупные биополимеры, их мономером является нуклеотид (рис. 4). Он состоит из остатков трех веществ: азотистого основания, углевода дезоксирибозы и фосфорной кислоты. Известны четыре нуклеотида, участвующие в образовании молекулы ДНК. Они отличаются друг от друга азотистыми основаниями.

Два азотистых основания цитозин и тимин — производные пиримидина. Аденин и гуанин — относят к производным пурина. В названии каждого нуклеотида отражено название азотистого основания. Различают нуклеотиды: цитидиловый (Ц), тимидиловый (Т), адениловый (А), гуаниловый (Г).

Рис. 4. Схема строения нуклеотида.

Соединение нуклеотидов в нити ДНК происходит через углевод одного нуклеотида и остаток фосфорной кислоты соседнего (рис. 5).