Răspunsuri la manualele școlare

Nutriția este procesul de obținere de substanțe și energie de către organisme. Alimentele conțin substanțele chimice necesare pentru a crea celule noi și pentru a furniza energie pentru procesele organismului.

2. Care este esența digestiei?

Alimentele, odata ajunse in organism, in cele mai multe cazuri nu pot fi absorbite imediat. Prin urmare, suferă o prelucrare mecanică și chimică, în urma căreia substanțele organice complexe sunt transformate în altele mai simple; apoi sunt absorbite în sânge și transportate de acesta în tot organismul.

3. Povestește-ne despre nutriția solului a plantelor.

În timpul hrănirii solului, plantele absorb apa și mineralele dizolvate în acesta cu ajutorul rădăcinii, care pătrund în tulpini și frunze prin țesuturile conductoare.

4. Ce este nutriția cu aer a plantelor?

Principalele organe ale nutriției aerului sunt frunzele verzi. Aerul pătrunde în ele prin formațiuni speciale de celule sub formă de fante - stomatele, din care planta folosește doar dioxid de carbon pentru nutriție. Cloroplastele din frunze conțin clorofila pigmentului verde, care are uimitoarea capacitate de a capta energia solară. Folosind această energie, plantele prin transformări chimice complexe din substanțe anorganice simple (dioxid de carbon și apă) formează substanțele organice de care au nevoie. Acest proces se numește fotosinteză (din grecescul „fotografii” – lumină și „sinteză” – conexiune). În timpul fotosintezei, energia solară este transformată în energie chimică conținută în moleculele organice. Substanțele organice formate din frunze se deplasează în alte părți ale plantei, unde sunt cheltuite pentru procese vitale sau sunt depozitate în rezervă.

5. În ce organite ale unei celule vegetale are loc fotosinteza?

Procesul de fotosinteză are loc în cloroplastele unei celule vegetale.

6. Cum se desfășoară digestia la protozoare?

Digestia în protozoare, cum ar fi amiba, se efectuează după cum urmează. Întâlnind o bacterie sau alge unicelulare, ameba își învăluie încet prada cu ajutorul pseudopodelor, care, fuzionate, formează o bulă - o vacuola digestivă. Sucul digestiv intră în el din citoplasma înconjurătoare, sub influența căreia conținutul veziculei este digerat. Nutrienții rezultați prin peretele veziculei intră în citoplasmă - corpul animalului este construit din ei. Reziduurile nedigerate se deplasează la suprafața corpului și sunt împinse afară, iar vacuola digestivă dispare.

7. Care sunt principalele secțiuni ale sistemului digestiv al vertebratelor?

Sistemul digestiv al vertebratelor constă de obicei din gură, faringe, esofag, stomac, intestine și anus, precum și numeroase glande. Glandele digestive secretă enzime (din latinescul „fermentum” – fermentație) – substanțe care asigură digestia alimentelor. Cele mai mari glande sunt ficatul și pancreasul. ÎN cavitatea bucală mâncarea este zdrobită și umezită cu salivă. Aici, sub influența enzimelor salivare, începe procesul de digestie, care continuă în stomac. În intestine, alimentele sunt în cele din urmă digerate, iar nutrienții sunt absorbiți în sânge. Reziduurile nedigerate sunt excretate din organism.

8. Ce organisme se numesc simbionti?

Simbiontii (din grecescul „simbioza” – locuind impreuna) sunt organisme care se hranesc impreuna. De exemplu, ciupercile - ciuperci, hribi, hribi și multe altele - cresc în anumite plante. Miceliul ciupercii împletește rădăcinile plantei și chiar crește în interiorul celulelor sale, în timp ce rădăcinile copacului primesc apă suplimentară și săruri minerale de la ciupercă, iar ciuperca din plantă primește substanțe organice pe care aceasta, fără a avea clorofilă, nu se poate sintetiza singur.

10. Cum este sistemul digestiv planar diferit de sistemul digestiv râma?

În sistemul digestiv al planariei, ca și hidra, există o singură deschidere a gurii. Prin urmare, până când digestia este completă, animalul nu poate înghiți o nouă pradă.

Râmele are un aspect mai complex și perfect sistem digestiv. Începe cu deschiderea gurii și se termină cu deschiderea anală, iar mâncarea trece printr-o singură direcție - prin faringe, esofag, stomac și intestine. Spre deosebire de planaria, nutriția râmelor nu depinde de procesul de digestie.

11. Ce plante carnivore cunoașteți?

Sundew trăiește pe soluri sărace și mlaștini. Această plantă mică prinde insecte cu păr lipicios care îi acoperă frunzele. De ele se lipesc insecte neglijente, atrase de strălucirea picăturilor lipicioase de suc dulce. Se blochează în ea, firele de păr presează strâns victima pe placa frunzelor, care, aplecându-se, prinde prada. Sucul este eliberat, asemănător cu sucul digestiv al animalelor, iar insecta este digerată, iar nutrienții sunt absorbiți de frunză. O altă plantă prădătoare, pemfigusul, crește și ea în mlaștini. Ea vânează mici crustacee cu ajutorul pungilor speciale. Dar capcana de muște Venus poate captura chiar și o broască tânără cu fălcile-frunze. Planta americană Darlingtonia atrage insectele în adevărate capcane - prind frunze care arată ca un ulcior viu colorat. Sunt dotate cu glande purtătoare de nectar care secretă un suc dulce parfumat, foarte atractiv pentru viitoarele victime.

12. Dați exemple de animale omnivore.

Exemple de animale omnivore sunt primatele, porcii, șobolanii etc.

13. Ce este o enzimă?

O enzimă este o substanță chimică specială care asigură digestia alimentelor.

14. Ce adaptări pentru absorbția alimentelor se găsesc la animale?

Animalele erbivore mici care se hrănesc cu alimente vegetale grosiere au organe de mestecat puternice. La insectele care se hrănesc cu hrană lichidă - muște, albine, fluturi - organele bucale sunt transformate într-o proboscide care suge.

Un număr de animale au dispozitive pentru strecurarea alimentelor. De exemplu, bivalvele, ghindele de mare tulpinează alimentele (organisme microscopice) cu ajutorul cililor sau a antenelor în formă de peri. La unele balene, această funcție este îndeplinită de plăcile bucale - osul de balenă. După ce a umplut gura cu apă, balena o filtrează prin farfurii, apoi înghite mici crustacee blocate între ele.

Mamiferele (iepuri, oi, pisici, câini) au dinții bine dezvoltați, cu care mușcă și măcina alimente. Forma, dimensiunea și numărul dinților depind de modul în care se hrănește animalul,

Articol pentru concurs "bio/mol/text": Reacțiile dioxidului de carbon sub formă de CO 2 sau bicarbonat (HCO 3 −) în celulă sunt controlate de anhidraza carbonică, cea mai activă enzimă dintre toate cunoscute, accelerând reacția reversibilă de hidratare a CO 2 atmosferică. În acest articol, vom lua în considerare procesul de fotosinteză și rolul anhidrazei carbonice în acesta.

A fost scăpat
Degeaba măcar unul
Raza de soare pe pământ?
Sau nu a apărut
În ea, transformată
În frunze de smarald.
N.F. Șcherbina

Istoria cunoașterii procesului care a stricat aerul se transformă din nou în bine

Figura 1. Experimentul lui D. Priestley

Termenul de „fotosinteză” în sine a fost propus în 1877 de celebrul fiziolog german Wilhelm Pfeffer (1845–1920). El credea că din dioxid de carbon și apă, plantele verzi formează substanțe organice în lumină și eliberează oxigen. Iar energia luminii solare este absorbita si transformata cu ajutorul unui pigment verde. clorofilă. Termenul de „clorofilă” a fost propus în 1818 de chimiștii francezi P. Pelletier și J. Kavantou. Este format din cuvintele grecești „chloros” – verde – și „phyllon” – frunză. Cercetătorii au confirmat ulterior că nutriția plantelor necesită dioxid de carbon și apă, din care este creată cea mai mare parte a masei plantelor.

Fotosinteza este un proces complex în mai multe etape (Fig. 3). În ce stadiu este nevoie de energie luminoasă? S-a dovedit că reacția de sinteza a substanțelor organice, includerea dioxidului de carbon în compoziția moleculelor lor, nu necesită în mod direct energie luminoasă. Aceste reacții se numesc întuneric, deși merg nu numai în întuneric, ci și în lumină - doar lumina nu este necesară pentru ei.

Rolul fotosintezei în viața societății umane

ÎN anul trecut omenirea se confruntă cu o lipsă de resurse energetice. Epuizarea iminentă a rezervelor de petrol și gaze îi determină pe oamenii de știință să caute noi surse regenerabile de energie. Utilizarea hidrogenului ca purtător de energie deschide perspective extrem de tentante. Hidrogenul este o sursă de energie curată. Când este ars, se formează doar apă: 2H 2 + O 2 \u003d 2H 2 O. Hidrogenul este produs de plante superioare și de multe bacterii.

În ceea ce privește bacteriile, majoritatea trăiesc în condiții strict anaerobe și nu pot fi utilizate pentru producția pe scară largă a acestui gaz. Recent, însă, în ocean a fost descoperită o tulpină de cianobacterii aerobe care produce hidrogen foarte eficient. Cyanobacterium cyanothece 51142 combină două căi biochimice fundamentale simultan - aceasta este stocarea energiei în timpul zilei în timpul fotosintezei și fixarea azotului cu eliberarea de hidrogen și consumul de energie - pe timp de noapte. Randamentul de hidrogen, deja destul de mare, a fost crescut și mai mult în condiții de laborator prin „ajustarea” duratei orelor de lumină. Randamentul raportat de 150 micromoli de hidrogen per miligram de clorofilă pe oră este cel mai mare observat pentru cianobacterii. Dacă aceste rezultate sunt extrapolate la un reactor ceva mai mare, randamentul va fi de 900 ml hidrogen per litru de cultură bacteriană în 48 de ore. Pe de o parte, acest lucru nu pare să fie prea mult, dar dacă vă imaginați reactoare cu bacterii care funcționează la capacitate maximă răspândite pe mii de kilometri pătrați de oceane ecuatoriale, atunci cantitatea totală de gaz poate fi impresionantă.

Noul proces de producere a hidrogenului se bazează pe conversia energetică a xilozei, cel mai comun zahăr simplu. Oamenii de știință de la Virginia Tech au luat un set de enzime dintr-un număr de microorganisme și au creat o enzimă sintetică unică, care nu există în natură, care vă va permite să extrageți cantități mari de hidrogen din orice plantă. Această enzimă eliberează o cantitate fără precedent de hidrogen cu xiloză la doar 50°C - de aproximativ trei ori mai mult decât cele mai bune tehnici „microbiene” actuale. Esența procesului este că energia stocată în xiloză și polifosfați descompune moleculele de apă și face posibilă obținerea hidrogenului de înaltă puritate, care poate fi trimis imediat la celulele de combustie care generează electricitate. Se dovedește cel mai eficient proces ecologic, care necesită puțină energie doar pentru a începe reacția. În ceea ce privește intensitatea energetică, hidrogenul nu este inferior benzinei de înaltă calitate. Lumea vegetală este o combină biochimică uriașă, care uimește prin amploarea și varietatea sintezelor biochimice.

Există o altă modalitate prin care o persoană poate folosi energia solară asimilată de plante - transformarea directă a energiei luminoase în energie electrică. Capacitatea clorofilei de a da și atașa electroni sub acțiunea luminii stă la baza funcționării generatoarelor care conțin clorofilă. M. Calvin a propus în 1972 ideea creării unei fotocelule în care ca sursă curent electric ar servi clorofila, capabilă să preia electroni de la unele substanțe sub iluminare și să le transfere altora. În prezent, multe dezvoltări sunt realizate în această direcție. De exemplu, omul de știință Andreas Mershin ( Andreas Mershin) și colegii săi de la Institutul de Tehnologie din Massachusetts au creat baterii bazate pe un complex de recoltare a luminii de molecule biologice - fotosistemul I din cianobacterii Thermosynecho coccuse longates(Fig. 4). În lumina normală a soarelui, celulele au prezentat o tensiune în circuit deschis de 0,5 V, o densitate de putere de 81 μW/cm 2 și o densitate de fotocurent de 362 μA/cm 2 . Și acesta, conform inventatorilor, este de 10.000 de ori mai mult decât orice biofotovoltaic prezentat anterior, bazat pe sisteme foto naturale.

Figura 4. Structura spațială a fotosistemului 1 (PS1). PS sunt componente importante ale complexelor responsabile de fotosinteza la plante și alge. Ele constau din mai multe variații de clorofilă și molecule înrudite - proteine, lipide și cofactori. Numărul total molecule într-un astfel de set - până la mai mult de două sute.

Eficiența bateriilor rezultate a fost de numai aproximativ 0,1%. Cu toate acestea, creatorii curiozității îl consideră un pas important către introducerea în masă a energiei solare în viața de zi cu zi. La urma urmei, eventual astfel de dispozitive pot fi produse la costuri extrem de mici! Crearea celulelor solare este doar începutul producției industriale specii alternative energie pentru întreaga omenire.

O altă sarcină importantă a fotosintezei plantelor este de a oferi oamenilor substanțe organice. Și nu numai pentru alimente, ci și pentru produse farmaceutice, producția industrială de hârtie, amidon etc. Fotosinteza este principalul punct de intrare al carbonului anorganic în ciclul biologic. Tot oxigenul liber din atmosferă este de origine biogenă și este un produs secundar al fotosintezei. Formarea unei atmosfere oxidante (așa-numita catastrofa de oxigen) stare complet schimbată suprafața pământului, a făcut posibilă apariția respirației, iar mai târziu, după formarea stratului de ozon, a permis existența vieții pe uscat. Având în vedere importanța procesului de fotosinteză, descoperirea mecanismului acestuia este una dintre cele mai importante și interesante sarcini cu care se confruntă fiziologia plantelor.

Să trecem la una dintre cele mai interesante enzime care lucrează „sub capota” fotosintezei.

Cea mai activă enzimă: voluntar pentru fotosinteză

ÎN vivo concentrația de CO 2 este destul de scăzută (0,04% sau 400 µl/l), deci difuzarea CO 2 din atmosferă în cavitățile interne de aer ale frunzei este dificilă. În condiții de concentrație scăzută de dioxid de carbon, un rol esențial în procesul de asimilare a acestuia în timpul fotosintezei revine enzimei anhidrazei carbonice(KA). Este probabil ca CA să contribuie la asigurare ribuloză bifosfat carboxilază/oxigenază(RuBisCO/O, sau RuBisCO) substrat (CO2) stocat în stroma cloroplastei sub formă de ion bicarbonat. Rubisco/O este una dintre cele mai importante enzime din natură, deoarece joacă un rol central în mecanismul principal de intrare a carbonului anorganic în ciclul biologic și este considerată cea mai comună enzimă de pe Pământ.

Anhidraza carbonică este un biocatalizator extrem de important și una dintre cele mai active enzime. CA catalizează reacția reversibilă de hidratare a CO2 în celulă:

CO 2 + H 2 O \u003d H 2 CO 3 \u003d H + + HCO 3 -.

Reacția anhidrazei carbonice are loc în două etape. În prima etapă se formează ionul bicarbonat HCO 3 −. În a doua etapă, un proton este eliberat, iar această etapă limitează procesul.

Ipotetic, CA celulelor vegetale poate îndeplini diverse funcții fiziologice în funcție de locație. În timpul fotosintezei, pe lângă conversia rapidă a HCO 3 - în CO 2, care este necesară pentru RuBisCO / O, poate accelera transportul carbonului anorganic prin membrane, menține starea pH-ului în părți diferite celulele, atenuează modificările de aciditate în situații stresante, reglează transportul electronilor și protonilor în cloroplast.

Anhidraza carbonică este prezentă în aproape toate speciile de plante studiate. În ciuda numeroaselor fapte experimentale în favoarea participării anhidrazei carbonice la fotosinteză, mecanismul final de participare a enzimei la acest proces rămâne de elucidat.

Numeroase „familii” de anhidraz carbonică

În planta superioară Arabidopsis thaliana Au fost găsite 19 gene din trei familii (din cinci identificate până în prezent) care codifică anhidrazele carbonice. În plantele superioare, au fost găsite CA aparținând familiilor α-, β- și γ. Cinci CA din familia γ au fost găsite în mitocondrii; CA din familia β au fost găsite în cloroplaste, mitocondrii, citoplasmă și plasmalemă (Fig. 6). Dintre cele opt α-CA, numai acele α-CA1 și α-CA4 se găsesc în cloroplaste. Până acum în cloroplaste plante superioare au fost găsite anhidrazele carbonice α-CA1, α-CA4, β-CA1 și β-CA5. Dintre aceste patru CA, se cunoaște doar localizarea unuia și este localizat în stroma cloroplastei (Fig. 6).

CA sunt metaloenzime care conțin un atom de metal în locul activ. De obicei, un astfel de metal, care este asociat cu liganzii centrului de reacție CA, este zincul. CA sunt complet diferite unele de altele la nivelul structurilor lor terțiare și cuaternare (Fig. 7), dar este deosebit de surprinzător faptul că centrii activi ai tuturor CA sunt similare.

Figura 7. Structura cuaternară a reprezentanților a trei familii de CA. în verde Elice α sunt marcate, galben- zone de pliere β, roz- atomi de zinc din centrii activi ai enzimelor. În structurile α și γ-CA predomină organizarea pliată în β a moleculei proteice; în structura β-CA predomină α-turnurile.

Localizarea CA în celulele vegetale

Diversitatea formelor CA indică multitudinea de funcții pe care le îndeplinesc în diferite părți ale celulei. Un experiment bazat pe marcarea CA cu proteină fluorescentă verde (GFP) a fost utilizat pentru a determina locația intracelulară a șase β-carboanhidraze. Anhidraza carbonică a fost plasată în același „cadru de citire” cu GFP prin metode de inginerie genetică, iar expresia unei astfel de gene „reticulate” a fost analizată folosind microscopie de scanare confocală laser (Fig. 8). În celulele mezofile ale plantelor transgenice, în care β-CA1 și β-CA5 sunt „reticulate” cu GFB, semnalul GFB a coincis în spațiu cu fluorescența clorofilei, ceea ce a indicat asocierea (colocalizarea) sa cu cloroplastele.

Figura 8. Fotomicrografia celulelor cu GFP care este „reticulat” la regiunea de codificare a genelor β-KA1-6. VerdeȘi semnale roșii arată fluorescența GFP și, respectiv, autofluorescența clorofilei. galben (pe dreapta) arată imaginea combinată. Fluorescența a fost înregistrată folosind un microscop confocal.

Utilizarea plantelor transgenice deschide oportunități largi pentru studierea participării anhidrazelor carbonice la fotosinteză.

Care ar putea fi funcțiile CA în fotosinteză?

Figura 9. Complexele pigment-proteină PS1 și PS2 din membrana tilacoidă. Săgeți sunt prezentate transportul electronilor de la un sistem la altul și produsele de reacție.

Se știe că ionii de bicarbonat sunt necesari pentru transportul normal al electronilor în regiunea lanțului de transport de electroni al cloroplastelor. QA→Fe2+ → QB, unde QA este primarul și QB sunt acceptorii secundari de chinonă, cu QB situat pe partea acceptor a fotosistemului 2 (PS2) (Fig. 9) . O serie de fapte indică participarea acestor ioni la reacția de oxidare a apei și pe partea donorului PS2. Prezența anhidrazelor carbonice în complexul pigment-protein al PS2, care reglează fluxul de bicarbonat la locul dorit, ar putea asigura fluxul eficient al acestor reacții. S-a sugerat deja că CA este implicată în protecția PSII împotriva fotoinhibării în condiții de iluminare intensă prin legarea excesului de protoni pentru a forma o moleculă de CO2 neîncărcată, care este foarte solubilă în faza lipidică a membranei. Prezența CA în complexul multienzimatic care fixează CO 2 și leagă ribuloza bis fosfat carboxilază/oxigenază cu membrană tilacoidă. A fost formulată o ipoteză conform căreia CA asociat membranei deshidratează bicarbonatul, producând CO 2 . S-a demonstrat recent că protonii intratilacoizi acumulați în lumină sunt utilizați în deshidratarea bicarbonatului adăugat la o suspensie de tilacoizi izolați și s-a sugerat că această reacție poate avea loc pe suprafața stromală a membranei dacă CA oferă un canal pentru scurgerea de protoni din lumen.

Este surprinzător că atât de mult depinde de o cărămidă a sistemului. Și dezvăluind locația și funcția sa, întregul sistem poate fi controlat.

Concluzie

Dioxidul de carbon pentru animale este un produs neutilizat al reacțiilor metabolice, ca să spunem așa - „eșapament” eliberat în timpul „arderii” compușilor organici. În mod surprinzător, plantele și alte organisme fotosintetice folosesc același dioxid de carbon pentru biosinteza aproape întregii materii organice de pe Pământ. Viața pe planeta noastră este construită pe baza unui schelet de carbon și dioxidul de carbon este „cărămida” din care este construit acest schelet. Și soarta dioxidului de carbon - indiferent dacă este inclus în compoziția materiei organice sau eliberat în timpul descompunerii sale - este cea care stă la baza circulației substanțelor pe planetă (Fig. 10).

Literatură

1. Timiryazev K.A. Viața plantelor. M.: Selkhoziz, 1936;
2. Artamonov V.I. Interesanta fiziologia plantelor. M.: „Agropromizdat”, 1991;
3. Aliev D.A. și Guliev N.M. anhidraza carbonică a plantelor. M.: „Nauka”, 1990;
4. Cernov N.P. Fotosinteză. Capitolul: Structura și nivelurile de organizare a proteinelor. Moscova: Dropia, 2007;
5. Bacterii pentru energia hidrogenului;
6. Barlow Z. (2013). Revoluția în producția de combustibil cu hidrogen ar putea revoluționa piața energiei alternative. Institutul Politehnic din Virginia și Universitatea de Stat;
7. Andreas Mershin, Kazuya Matsumoto, Liselotte Kaiser, Daoyong Yu, Michael Vaughn etc. al. (2012). Fotosistem auto-asamblat-I biofotovoltaic pe TiO2 și ZnO nanostructurat. rep. științific. 2 ;
8. David N. Silverman, Sven Lindskog. (1988). Mecanismul catalitic al anhidrazei carbonice: implicațiile unei protolize a apei care limitează viteza. conform Chim. Res.. 21 , 30-36;
9. Lehninger A. Fundamentele biochimiei. M.: Mir, 1985;
10. Ivanov B.N., Ignatova L.K., Romanova A.K. (2007). Diversitatea formelor și funcțiilor anhidrazei carbonice în plantele terestre superioare. „Fiziologia plantelor”. 54 , 1–21;
11. Anders Liljas, Martin Laurberg. (2000). O roată inventată de trei ori. Rapoartele EMBO. 1 , 16-17;
12. Natalia N. Rudenko, Lyudmila K. Ignatova, Boris N. Ivanov. (2007). . Fotosynth Res. 91 , 81-89;
13. NICOLAS FABRE, ILJA M REITER, NOELLE BECUWE-LINKA, BERNARD GENTY, DOMINIQUE RUMEAU. (2007). Caracterizarea și analiza expresiei genelor care codifică? și? anhidrazele carbonice la Arabidopsis. Mediul celulelor vegetale. 30 , 617-629;
14. Premiul Nobel fluorescent pentru chimie;
15. Jack J. S. van Rensen, Chunhe Xu, Govindjee. (1999). Rolul bicarbonatului în fotosistemul II, apa-plastochinona oxido-reductaza din fotosinteza plantelor. Plant Physiol. 105 , 585-592;
16. A. Villarejo. (2002). O anhidrază carbonică asociată fotosistemului II reglează eficiența evoluției fotosintetice a oxigenului. Jurnalul EMBO. 21 , 1930-1938;
17. Judith A. Jebanathirajah, John R. Coleman. (1998). Asocierea anhidrazei carbonice cu un complex enzimatic al ciclului Calvin la Nicotiana tabacum. planta. 204 , 177-182;
18. Pronina N.A. și Semanenko V.E. (1984). Localizarea formelor solubile și legate de membrană de anhidrază carbonică în Chlorella celulă. fiziol. Rast. 31 , 241–251;
19. L. K. Ignatova, N. N. Rudenko, M. S. Khristin, B. N. Ivanov. (2006). Originea heterogenă a activității anhidrazei carbonice a membranelor tilacoide. Biochimie (Moscova). 71 , 525-532.

Usova Irina Valerianovna,

Profesor de biologie, chimie și geografie de categoria I

Generalizare pe tema „Activitatea de viață a organismelor”

(Lecția de biologie în clasa a VI-a)

Obiectivele lecției:

1. 
   Generalizarea și sistematizarea cunoștințelor despre procesele activității vitale a organismelor, asigurând integritatea și relația cu acestea mediu inconjurator.
2. 
   Să verifice nivelul de formare a abilităților de identificare a trăsăturilor și proprietăților esențiale ale fenomenelor, de a aplica cunoștințele în practică.
3. 
   Să promoveze formarea ideilor elevilor despre plante și animale ca organisme integrale.

^ Concepte de bază și termeni ai lecției : nutriție, digestie, fotosinteză, enzime, sânge, sânge rece, sânge cald, schelet extern, schelet intern, sistem nervos, reflex, instinct, hormoni, spor, gamet, sămânță, creștere, dezvoltare, reproducere.

Echipament: prezentare pe calculator „Activitatea de viață a organismelor. Generalizarea cunoștințelor”, procesor, videoproiector, ecran.

În timpul orelor:

1. 
   Organizarea timpului.
2. 
   Repetarea și generalizarea cunoștințelor.

1. 
   Rezolvarea problemelor biologice.

- Pe baza ce proprietăți și caracteristici pot fi clasificate ca organisme vii o sămânță de fasole și un ou de găină?

Căror stadii de dezvoltare a organismelor aparțin aceste obiecte?

1. 
   Răspunsuri motivate la sarcinile „Care afirmații sunt adevărate?” (însoțit de o prezentare de diapozitive cu textul enunțurilor și figurile și diagramele corespunzătoare, elevii comentează răspunsul lor - de ce sunt de acord sau nu)

1. 
   Doar plantele pot absorbi direct energia solară.
2. 
   Toate animalele sunt omnivore.
3. 
   Toate organismele vii respiră.
4. 
   Stoma este organul respirator al râmelor.
5. 
   Doar vertebratele terestre au plămâni.
6. 
   Materia organică din plante se deplasează prin tuburi sită.
7. 
   Râmele are un sistem circulator închis.
8. 
   Peștii au o inimă cu trei camere.
9. 
   Metabolismul are loc în toate organismele vii.
10. 
    Peștii sunt animale cu sânge cald.
11. 
    Plantele și ciupercile nu au sisteme excretoare speciale.
12. 
    Organele excretoare ale viermilor sunt rinichii.
13. 
    Toate animalele au un schelet intern.
14. 
    Scheletul vertebratelor este format din scheletul capului, trunchiului și membrelor.
15. 
    Plantele sunt capabile de mișcări active, se pot mișca.
16. 
    Hormonii sunt substanțe secretate de glandele endocrine în sânge.
17. 
    Sistemul nervos al vertebratelor este format din creier și măduva spinării și nervi.
18. 
    Doi indivizi participă la reproducerea asexuată.
19. 
    Înmugurirea este o modalitate reproducere asexuată.
20. 
    Plantele cu flori au dubla fertilizare.
21. 
    Insectele au un tip indirect de dezvoltare.

1. 
   Sarcini de reproducere a definițiilor principalelor concepte ale subiectului.

(Elevii dau pe rând definiții ale conceptelor. Profesorul pune întrebări despre acești termeni. Elevii individuali alcătuiesc propoziții cu unul sau mai multe concepte, combinându-le într-un concept mai încăpător. În același timp, pe ecran sunt afișate diapozitive cu termeni și imagini. ).

1. 
   ^ Nutriție, digestie, fotosinteză, enzime.

Ce tipuri de nutriție se disting în plante?

Ce tip de hrană vegetală este fotosinteza?

Ce organisme se caracterizează prin digestie?

Cum sunt enzimele legate de digestie?

1. 
   ^ Hemolimfa, plasma, celule sanguine, artera, vena, capilara.

Pentru ce organisme este hemolimfa mediului intern? Ce culoare are ea?

Ce este plasma sanguină? Cum este legat de celulele sanguine?

Ce unește aceste concepte - artere, vene, capilare?

Cum sunt diferite aceste vase?

^ 3. Cu sânge rece, cu sânge cald, rinichi, ureter, vezică urinară.

Cum diferă animalele cu sânge cald de animalele cu sânge rece?

Ce animale sunt cu sânge cald și care sunt cu sânge rece?

Ceea ce unește aceste trei concepte - rinichi, uretere, vezică urinară.

^ 4. Scheletul extern, scheletul intern, ridicarea aripii.

Cum este diferit scheletul extern de cel intern?

Care organisme au un schelet extern și care au unul intern?

Ce este ridicarea aripilor?

^ 5. Sistem nervos reticulat, sistem nervos nodal, impuls nervos, reflex, instinct.

Ce organisme au un sistem nervos retinian? Care sunt caracteristicile sale?

Care sunt caracteristicile sistemului nervos nodal?

Ce este un impuls nervos?

Ce este un reflex?

Ce este instinctul?

^ 6. Înmugurire, spori, organe vegetative.

Ce unește toate aceste concepte?

Ce organisme sunt caracterizate prin înmugurire?

Ce sunt organele vegetative?

Ce organisme se reproduc cel mai adesea prin organe vegetative?

^ 7. Gamet, hermafrodit, spermatozoid, ovul, fecundare, zigot.

Ce unește conceptele - gamet, spermatozoid, ovul?

Ce organisme se numesc hermafrodite?

Alcătuiește o propoziție folosind ultimii patru termeni.

^ 8. Polenizare, sac embrionar, celulă centrală, fertilizare dublă, răsad.

Ce este polenizarea?

Ce unește concepte precum sacul embrionar și celula centrală?

Care sunt caracteristicile fertilizării duble caracteristice plantelor cu flori?

Ce este un răsad?

^ 9. Clivaj, blastula, gastrula, neurula, mezodermul.

Ce este zdrobirea?

Ce se formează în urma acestui proces?

Ce unește concepte precum blastula, gastrula și neurula?

Ce este mezodermul?

1. 
   Generalizarea materialului.

Elevii răspund la întrebarea:

Prin ce se deosebește viața de a nu trăi?

Rezumatul lecției: Organismele vii diferă de corpurile de natură neînsuflețită prin faptul că sunt caracterizate de procese precum nutriția, respirația, metabolismul, excreția, mișcarea, iritabilitatea, creșterea, dezvoltarea și reproducerea.

1. 
   Rezumând lecția, notând elevii pentru munca din lecție

Se dizolvă o substanță care este similară ca structură cu hemoglobina găsită la animalele superioare. Translucid prin capace transparente, hemolimfa dă o culoare roșie corpului insectei. (fotografie)

Conținutul de apă din hemolimfă este de 75-90%, în funcție de stadiu ciclu de viațăși stările (viața activă, ) ale insectei. Reacția sa este fie ușor acidă (ca în sângele animalelor), fie neutră, în intervalul pH 6-7. Între timp, presiunea osmotică a hemolimfei este mult mai mare decât cea a sângelui cu sânge cald. Diferiți aminoacizi și alte substanțe de origine predominant organică acționează ca compuși osmotic activi.

Proprietățile osmotice ale hemolimfei sunt deosebit de pronunțate la câteva insecte care locuiesc în apele salmastre și sărate. Deci, chiar și atunci când o muscă de țărm este scufundată într-o soluție concentrată de sare, sângele său nu își schimbă proprietățile și nu iese lichid din corp, ceea ce ar fi de așteptat cu o astfel de „scăldat”.

În greutate, hemolimfa reprezintă 5-40% din greutatea corporală.

După cum știți, sângele animalelor tinde să se coaguleze - acest lucru le protejează de pierderea prea mare de sânge în timpul rănilor. Printre insecte, nu toate au sânge de coagulare; rănile lor, dacă există, sunt de obicei astupate cu plasmocite, podocite și alte celule hemolimfatice specializate.

Soiuri de hemocite la insecte

Compoziția hemolimfei insectelor

Hemolimfa este formată din două părți: fluid (plasmă) și elemente celulare reprezentate de hemocite.

Substanțele organice și compușii anorganici sub formă ionizată sunt dizolvate în plasmă: ioni de sodiu, potasiu, calciu, magneziu, clorit, fosfat, carbonat. Comparativ cu vertebratele, hemolimfa insectelor conține mai mult potasiu, calciu, fosfor și magneziu. De exemplu, la speciile erbivore, concentrația de magneziu din sânge poate fi de 50 de ori mai mare decât la mamifere. Același lucru este valabil și pentru potasiu.

În partea lichidă a sângelui se găsesc și nutrienți, metaboliți (acid uric), hormoni, enzime și compuși pigmentari. Într-o anumită cantitate, există și oxigen dizolvat și dioxid de carbon, peptide, proteine, lipide, aminoacizi.

Să ne oprim mai în detaliu asupra nutrienților hemolimfei. Majoritatea carbohidraților, aproximativ 80%, sunt trehaloză, care constă din două molecule de glucoză. Se formează în, intră în hemolimfă și apoi este scindată de enzima trehalază din organe. Când temperatura scade, un alt carbohidrat - glicogenul - formează glicerol. Apropo, glicerina este de importanță primordială atunci când insectele se confruntă cu îngheț: împiedică hemolimfa să formeze cristale de gheață care pot deteriora țesuturile. Se transformă într-o substanță asemănătoare jeleului, iar insecta rămâne uneori viabilă chiar și la temperaturi sub zero (de exemplu, călărețul Braconcephi poate rezista la îngheț până la -17 grade).

Aminoacizii sunt prezenți în plasmă în mod suficient în număr mare si concentrare. În special, există multă glutamina și acid glutamic, care joacă un rol în osmoreglarea și sunt folosite pentru a construi. Mulți aminoacizi se combină între ei în plasmă și sunt „depozitați” acolo sub formă de proteine ​​simple - peptide. În hemolimfa insectelor femele, există un grup de proteine ​​- vitelogenine, care sunt utilizate în sinteza gălbenușului în. Lizozima proteică, prezentă în sângele ambelor sexe, joacă un rol în protejarea organismului de bacterii și viruși.

Celulele „sângelui” de insecte - hemocitele - ca și eritrocitele animale, sunt de origine mezodermică. Sunt mobile și imobile, au formă diferită, sunt prezentate cu „concentrație” diferită. De exemplu, în hemolimfa de 1 mm 3 buburuză sunt aproximativ 80.000 de celule. Potrivit altor surse, numărul lor poate ajunge la 100.000. Greierul are de la 15 la 275 de mii pe 1 mm 3.

Hemocitele sunt împărțite în funcție de morfologie și funcții în principalele varietăți: amoebocite, leucocite cromofile, fagocite cu plasmă omogenă, hemocite cu plasmă granulară. În general, dintre toate hemocitele s-au găsit până la 9 tipuri: prohemocit, plasmocit, granulocit, enocit, cistocit, celulă sferică, adipohemocit, podocit, celulă vierme. Parțial acestea sunt celule de origine diferită, parțial - „vârste” diferite ale aceluiași germen hematopoietic. Ele vin în diferite dimensiuni, forme și funcții. (fotografie)

De obicei, hemocitele se instalează pe pereții vaselor de sânge și practic nu participă la circulație și numai înainte de începerea următoarei etape de transformare sau înainte de a începe să se miște în fluxul sanguin. Ele se formează în organe hematopoietice speciale. La greieri, muște, fluturi, aceste organe sunt situate în regiunea vasului spinal.

Funcțiile hemolimfei

Sunt foarte diverse.

funcția nutrițională: transportul nutrientilor in tot organismul.

umoral reglare: asigurarea funcționării sistemului endocrin, transferul de hormoni și altele din punct de vedere biologic substanțe active la organe.

Funcția respiratorie: transportul oxigenului către celule (la unele insecte ale căror hemocite au hemoglobină sau un pigment apropiat). Un exemplu de la Hironimus (țânțari care ciripesc, țânțari zvâcnitori) a fost deja descris mai sus. Această insectă în stadiul larvar trăiește în apă, într-o zonă mlăștinoasă unde conținutul de oxigen este minim. Acest mecanism îi permite să folosească rezervele de O 2 din apă pentru a supraviețui în astfel de condiții. În altele, sângele nu îndeplinește funcția respiratorie. Deși există o excepție interesantă: după hrănire, eritrocitele umane înghițite de el pot pătrunde în peretele intestinal în cavitatea corpului, unde rămân neschimbate, într-o stare de deplină viabilitate pentru o lungă perioadă de timp. Adevărat, ele sunt prea diferite de hemocite pentru a-și prelua funcția.

funcția excretorie: acumularea de produse metabolice, care vor fi apoi excretate din organism de către organele excretoare.

functie mecanica: crearea turgescenței, presiune internă pentru menținerea formei corpului și a structurii organelor. Acest lucru este deosebit de important cu moale lor

La o serie de insecte, de exemplu, lăcuste sau lăcuste, se observă autohemoragie: atunci când mușchii speciali se contractă, sângele stropește din ei pentru autoapărare. În același timp, aparent, amestecându-se cu aerul, formează uneori spumă, care îi crește volumul. Locațiile de ejecție a sângelui gândacii de frunze, Coccinellid și altele sunt localizate în zona articulației, în zona de atașare a primei perechi de corp și în apropierea gurii.