теория биогеохимических циклов в и вернадского описывает уровень жизни

Биогеохимические циклы элементов Вернадского

Биогеохимические циклы это

БИОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ЦИКЛЫ (биогеохимический круговорот веществ), обмен веществом и энергией между различными компонентами биосферы, обусловленный жизнедеятельностью организмов и носящий циклический характер.

Впервые понятие о «биогеохимическом цикле» было введено в начале 20 века В.И. Вернадским, разработавшим теоретические основы биогеохимической цикличности. Биогеохимические циклы в общепланетарном понимании рассматриваются как постоянное перемещение химических элементов под воздействием солнечной энергии с участием живых организмов.

При этом различные химические элементы постоянно переходят из одних соединений в другие, происходит обмен веществом и энергией между живым и неживым. В биогеохимическом цикле исключительная роль принадлежит фотосинтезу, благодаря которому солнечная энергия аккумулируется в виде энергии химических связей органических соединений и служит движущей силой всех биогеохимических процессов. В биогеохимические круговороты вовлекаются прежде всего необходимые для жизнедеятельности организмов биогенные элементы, в том числе С, Н, N, О, Са, Р, S, Fe, Zn, Mn, Cu.

Таким образом, благодаря фотосинтезу и непрерывно действующим взаимосвязанным круговоротам элементов создаётся устойчивая организованность биосферы.

Первоначально на планете сложились абиогенные циклы, включающие весь комплекс геологических, геохимических, гидрологических и атмосферных процессов.

Определяющую роль играли главным образом водная и воздушная миграции и аккумуляция веществ. Однако по мере совершенствования различных форм жизни круговорот веществ в природе стал направляться совместным действием биологических, геохимических и геофизических факторов. Организмы, находясь в состоянии постоянного обмена с окружающей их средой, воспринимают и отдают разнообразные минеральные и органические соединения в виде газов, растворов, твёрдых тел.

Экосистемы суши и Мирового океана связаны между собой через гидрологический сток и воздушную миграцию путём образования, переноса и выпадения атмосферных осадков, аэросуспензий и аэрозолей, а также путём обмена суши и водной среды массами живого и мёртвого вещества.

В разных компонентах биосферы в соответствии с местными климатическими и геологическими особенностями общепланетарный круговорот проходит по-разному, с неодинаковыми интенсивностью, направленностью, скоростью, качественным разнообразием вовлечённых в круговорот веществ.

Т. е. в разных участках биосферы создаются свои устойчивые биогеохимические циклы, которые характеризуют столь же устойчивый биогеохимический фон местности. Выделяют также отдельные ветви круговорота, различающиеся по скорости обменных процессов.

Самый быстрый обмен элементами происходит среди микроорганизмов (от нескольких минут до суток), в системе почва—растение он длится от недель до десятков и даже сотен лет, а в экосистемах и ландшафтах — десятки, сотни и даже тысячи лет. Общепланетарный цикл вещества, охватывающий все природные тела биосферы (включая глубокие горизонты донных отложений и земную кору), протекает медленно и исчисляется, по-видимому, сотнями тысяч и миллионами лет.

Нормальные (ненарушенные) биогеохимические циклы не являются замкнутыми; степень обратимости годичных циклов важнейших биогенных элементов достигает 95-98%.

Этим поддерживается относительное постоянство и «равновесие» состава, количества и концентрации компонентов, вовлечённых в круговорот, гармония в отношениях организмов и окружающей среды. Однако в масштабах геологического времени неполная замкнутость биогеохимических циклов приводит к миграции и дифференциации элементов, их концентрированию или рассеянию. Часть элементов изымается из биогеохимического цикла, оставаясь в так называемом запасном фонде.

Углерод, например, способен задерживаться в древостое лесов несколько сотен лет, в гумусе почв — тысячи лет, в залежах торфа десятки тысяч лет, в каменном угле — миллионы лет. За всю историю биосферы (3,5-3,8 миллиард лет) следствием этих процессов стало биогенное накопление в атмосфере О2 и N2, появление озонового экрана; произошло биогенное концентрирование углерода (600 миллион лет назад сформировались запасы ископаемого топлива — горючие сланцы, нефть, уголь, битумы, а также известняков, доломитов), кремнезёма (диатомиты, трепелы), фосфора, железа, меди и других соединений.

Биогеохимические процессы концентрирования и рассеяния элементов контрастно выявили химическую неоднородность биосферы, мозаичность её геохимического облика.

В масштабах биосферы количество перемещаемых элементов в процессе жизнедеятельности живых организмов огромно.

Так, высшие наземные растения в ходе фотосинтеза ежегодно усваивают 60-70 миллиард тонн углерода и диоксида углерода, что эквивалентно 8-10% общего его количества в атмосфере Земли. Примерно столько же СО2 выделяется в процессе дыхания почвенными микроорганизмами. Полная оборачиваемость СО2 атмосферы Земли происходит каждые восемь лет.

Круговороты многих элементов (в том числе Са, Mg, Al, Mn, Fe, Zn, Cu, Р, S, F, Br, I) относятся к осадочному типу, т. е. в обменных процессах участвует очень малое их количество, а основная часть в виде плохо растворимых солей выводится из циклов.

Это приводит к неравномерному распределению элементов в земной коре и образованию так называемых биогеохимических провинций с природной повышенной или пониженной концентрацией того или иного элемента относительно «нормального» геохимического фона.

Недостаток или избыток в почвах таких элементов, как F, Br, В, Cu, Со и некоторых других служит причиной возникновения эндемических заболеваний человека и животных.

Существенная особенность биогеохимического цикла — концентрирование биотой в средах её обитания тех или иных биогенных элементов в количествах, во много раз превышающих их содержание во внешней среде.

Это относится, прежде всего, к почве, которая является вместилищем всех необходимых для растений элементов. Благодаря корневой системе растений, глубоко проникающей по почвенному профилю, многие химические элементы из материнских пород поступают в верхние горизонты почвы и накапливаются в ней. По В. И.

Вернадскому, почва в биогеохимическом цикле является областью наивысшей геохимической энергии живого вещества, важнейшая (по своим геохимическим последствиям) «лаборатория» идущих в ней химических и биохимических процессов.

В современной биосфере биогеохимические циклы подвергаются сильным воздействиям со стороны хозяйственной деятельности человека, причём масштабы антропогенного влияния сравнимы с природными биогеохимическими процессами.

На поверхность из недр Земли ежегодно извлекается более 160 миллиардов тонн различных горных пород; за год сжигается столько горючих ископаемых, сколько создавала их природа в течение миллионов лет; в процессе промышленного производства, при работе тепловых электростанций и транспорта в атмосферу выбрасываются огромные количества небезопасных для живых организмов и часто токсичных газов (смотри Загрязнение окружающей среды).

Нарушен ранее существовавший баланс между усвоением СО2 в ходе фотосинтеза и его поступлением в атмосферу. Ежегодная фотосинтетическая продукция составляет (1,2—1,9)·1011 т, а расходуется на различные виды антропогенной деятельности (сжигание топлива, металлургия, химическая промышленность и др.) (8—9) ·109 т, т. е. ежегодно дополнительно расходуется около 5% количества О2, вырабатываемого в природе.

Ежегодный прирост в атмосфере содержания СО2 составляет 3 миллиард тонн (в пересчёте на углерод), в основном за счёт сжигания ископаемого топлива и бесконтрольной вырубки лесов. Это влечёт за собой нарастание парникового эффекта.

Круговорот азота всегда осуществлялся благодаря постоянно протекающим процессам азотфиксации, аммонификации, нитрификации и денитрификации (смотри Азот биогенный).

Современная промышленность по производству удобрений фиксирует азот атмосферы и возвращает его в почвы в размерах, превышающих биологическую фиксацию. Происходит постоянное увеличение содержания нитратов в водоёмах и оксидов азота в атмосфере, что сопровождается соответственно эвтрофикацией водоёмов и подкислением атмосферных осадков; накопление гемиоксида азота (N2О) в атмосфере способствует созданию парникового эффекта и разрушению озонового слоя.

Формируются техногенные (антропогенные) геохимические аномалии в зонах, прилегающих к крупным промышленным предприятиям; происходит накопление в почвах и живых организмах тяжёлых металлов (в районах действия некоторых вредных производств и вдоль автострад).

Нередко в крупных индустриальных центрах локальные аномалии переходят в региональные и общепланетарные (повышение содержания СО2 в атмосфере). Меры борьбы с нарушением биогеохимического цикла связаны с природоохранной деятельностью, созданием малоотходных технологий, широкой реутилизацией продуктов промышленного и сельскохозяйственного производства, с поисками путей оптимизации основных характеристик биогеохимических циклов и возможностью разумного управления ими.

Лит.: Биогеохимические циклы в биосфере. М., 1976; Круговорот углерода на территории России. М., 1999. В. Н. Кудеяров.

В. И. Вернадский и учение о биосфере

Академик Владимир Иванович Вернадский — великий русский ученый, естествоиспытатель и мыслитель, создатель новых научных дисциплин, учения о биосфере, учения о переходе биосферы в ноосферу.

По мнению В.И. Вернадского, основные предпосылки создания ноосферы сводятся к следующему.

1) Человечество стало единым целым.

2) Преобразование средств связи и обмена.

Ноосфера — это единое организованное целое, все части которого на самых различных уровнях гармонично связаны и действуют согласованно друг с другом. Необходимым условием этого является быстрая, надежная, преодолевающая самые большие расстояния связь между этими частями, постоянно идущий материальный обмен между ними, всесторонний обмен информацией.

3) Открытие новых источников энергии. Создание ноосферы предполагает столь коренное преобразование человеком окружающей его природы, что ему никак не обойтись без колоссальных количеств энергии.

4) Подъем благосостояния трудящихся.

Ноосфера создается разумом и трудом народных масс.

5) Равенство всех людей. Охватывая всю планету как целое, ноосфера по самому своему существу не может быть привилегией какой-либо одной нации или расы.

Она дело рук и разума всех народов без исключения.

6) Исключение войн из жизни общества. В наше время война, угрожая самому существованию человечества, встала как самое большое препятствие на пути к ноосфере.

Отсюда следует, сто без устранения этой преграды достижение ноосферы практически невозможно и, напротив, уничтожение угрозы войны будет означать, что человечество сделало крупный шаг к созданию ноосферы.

Ноосфера, по мнению Вернадского, — это новая геологическая оболочка Земли, создаваемая на научных основаниях.

Ноосфера является результатом действия слившихся в единый поток двух величайших революционных процессов современности: в области научной мысли, с одной стороны, и социальных отношений — с другой.

Поэтому создание ноосферы возможно лишь как следствие прочного союза тех сил, которые являются основой этих процессов, т.е.союза науки и трудящихся масс.

Оценивая роль человеческого разума и научной мысли как планетарного явления В.И. Вернадский пришел к следующим выводам:

1. Ход научного творчества является той силой, которой человек меняет биосферу, в которой он живет.

2. Это проявление изменения биосферы есть неизбежное явление, сопутствующее росту научной мысли.

3. Это изменение биосферы происходит независимо от человеческой воли, стихийно, как природный естественный процесс.

4. А так как среда жизни есть организованная оболочка планеты — биосфера, то вхождение в ходе ее геологически длительного существования нового фактора ее изменения — научной работы человечества — есть природный процесс перехода биосферы в новую фазу, в новое состояние — в ноосферу.

В переживаемый нами исторический момент мы видим это более ясно, чем могли видеть раньше.

Здесь вскрывается перед нами «закон природы». Новые науки — геохимия и биохимия — дают возможность выразить некоторые важные черты процесса математически.

В связи с развитием производственных сил возникают новые по качеству круговороты вещества в биосфере по пути превращения ее в ноосферу. Основные их признаки заключаются в следующем.

В связи с потребительским отношением к природным ресурсам и накоплением отходов производства антропогенная нагрузка на биосферу быстро возрастает и приближает биосферу к критическому состоянию. Естественно, что возникает проблема ограничения антропогенных воздействий, которая в наши дни становится чрезвычайно актуальной.

Это осознается научной общественностью и многими политическими деятелями.

В связи с возрастанием антропогенной нагрузки на биосферу возникают многочисленные проблемы, которые предстоит решить в ближайшем будущем во избежание роковых последствий.

Это чрезвычайно важная задача, решение которой потребует больших усилий со стороны человеческого разума, привлечения ученых в области естественных и гуманитарных наук.

Концепция ноосферы отражает новый, объективно происходящий в мире, стихийный процесс перехода биосферы в новое эволюционное состояние — ноосферу под влиянием социальной научной мысли и труда человечества. Этот процесс, относящийся к началу эпохи НТР, предопределен возникновением и резким ускорением научно-технического прогресса в ХХ веке на большей части Земли.

Главным социальным двигателем перехода биосферы в ноосферу в современный период, согласно предвидениям В.И.

Вернадского, служит резко возросшая творческая активность народных масс, стремление их к получению максимального научного знания, участия в общественной жизни и управления государством.

Концепция ноосферы в качестве основополагающего условия ее создания и проявления выдвигает отсутствие разрушительных войн между народами.

Термин биогеохимия

Круговороты химических элементов в биосфере, трассирующихся из внешней среды в живые организмы и растения и обратно во внешнюю среду, называются биогеохимическими циклами. «Био» указывает на отношение к жизни, живым организмам, а «гео» — к земной коре, к земному шару, воздуху и воде.

Термин биогеохимия был впервые предложен В.И.Вернадским и окончательно закреплен в науке после публикации Дж.Хатчинсона в 40-х годах (1943-1950 гг.).

Биогеохимия изучает обмен веществ между живыми и костными составляющими биосферы. Движение необходимых для жизни элементов и неорганических соединений называют круговоротом элементов питания, который в биосфере можно подразделить на два основных типа: круговорот газообразных веществ с резервным фондом в атмосфере или гидросфере и осадочный цикл — в земной коре.

В биогеохимических циклах участвуют различные элементы, среди которых такие, как углерод, водород, кислород и азот, потребляются организмами в больших количествах.

Человек уникален не только тем, что из более чем 90 элементов, известных в природе, его организм нуждается в 40 различных элементах, но и тем, что в своей жизнедеятельности он так или иначе использует почти все другие элементы природы.

Более того, человек включает в циклический процесс все больше и больше искусственных элементов, создаваемых им, нисколько не проявляя заботы об экологических последствиях такого «содействия» природе. Возникает дисбаланс веществ (в частности, локальные избытки или дефицит), круговорот начинает деформироваться, терять цикличность (иначе говоря, процессы становятся несовершенными), нарушается процесс возвращения в круговорот.

Известно, что там, где по тем или иным причинам круговорот жизненно важных элементов снижается или уменьшается, наступает биологическая катастрофа, в результате которой гибнут огромные количества рыбы, водоплавающих птиц и других животных. Одной из известных биологических катастроф является Эль-Ниньо, происходящая в зоне Перу в Южной Америке.

Из-за «водяного парникового эффекта», когда по не известным еще причинам проникающие с севера теплые течения покрывают глубинные холодные воды, обогащенные биогенными веществами, существенное уменьшение фитопланктона приводит к голоду, гибнут десятки миллионов тонн рыб, птицы, гнездящиеся на побережье, покидают зону катастрофы.

Одним из главных направлений усилия по охране природы общества должно стать сохранение цикличности процессов и восстановление равновесия фондов химических элементов в круговоротах.

Биологические катастрофы во многом связаны с движением и круговоротом воды, с их непрерывной изменчивостью. В своей природоохранной деятельности мы должны постигнуть методы восстановления и поддержания круговорота воды, углерода, кислорода и других элементов, а также мониторинга — контроля динамики элементов питания в этих средах — это одна из важных ступеней нерешенных проблем в экологии.

Круговорот кислорода

Биогеохимический цикл кислорода является глобальным процессом, охватывающим планетарные системы: атмосферу, гидросферу и литосферу. В атмосфере кислород находится в виде атомарного кислорода «О», молекул «О2» и озона «О3″. Жизнь, создающая в земной коре свободный кислород, писал В.

И. Вернадский, тем самым создает озон и предохраняет биосферу от губительных коротких излучений небесных светил». Круговорот кислорода (рис.2.2) — пример очень сложного цикла газообразных веществ, так как, совершая свой путь между атмосферой и живыми организмами, кислород обретает много химических форм.

Так, в процессе фотосинтеза кислород выделяется зелеными растениями, тогда как при потреблении кислорода животными, при дыхании происходит противоположное обращение. В ряде окислительных процессов в природе, например, в верхних слоях атмосферы, образуется кислород (правда, в меньших количествах) под воздействием ультрафиолетовых лучей солнца в процессе диссоциации молекул воды и озона.

Рис.2.2.Круговорот кислорода в биосфере

(по П. Клауду, А. Джибору 1972)

^ 2.3.2. Круговорот воды

Круговорот воды в природе занимает особое положение в науках о Земле как процесс, непосредственно связанный с существованием жизни на планете.

Такое важное явление, как круговорот воды, вызвала появившаяся на Земле жидкая вода, справедливо оцененная в далекой древности как одно из начал всего существующего в мире. Каков же этот процесс, ставший активным фактором формирования условий жизни и климата на нашей планете?

Рис.2.3. Круговорот осадков в гидросфере

Огромная масса воды на Земле представляет собой гигантское хранилище тепла, постоянно поступающего в атмосферу.

Под воздействием солнечного тепла вода нагревается и испаряется с колоссальной поверхности планеты, а захватываемые и переносимые мощными воздушными потоками пары воды затем конденсируются и возвращаются на землю в виде осадков (рис.2.3). Такой круговорот осадков имеет важное значение в механизме циркуляции атмосферы, а следовательно, и в формировании климата и условий погоды на Земле.

Солнечная энергия, получаемая океаном, способствует активному испарению воды, которая затем перераспределяется в системе «атмосфера — гидросфера».

Роль водяного пара в парниковом эффекте значительна, ибо эти пары перехватывают и поглощают инфракрасное (тепловое) излучение Земли, создавая как бы мощное покрывало планеты. Таким образом, связь гидросферы с атмосферой оказывает существенное влияние на изменение климата планеты, и в этих процессах важны тепловые свойства воды (определяющим здесь является аномальная удельная теплоемкость воды).

Благодаря высокой удельной теплоемкости воды, на континентах нет резких перепадов температур зимой и летом. Вместе с тем, колебания теплозапасов в мировом океане, изменения интенсивных океанских течений и массы морских льдов неизбежно ведут к глобальным изменениям погоды.

В этой связи изучение взаимодействия океана и атмосферы является одной из важнейших задач современной метеорологии и смежных с ней наук.

Круговорот воды, несмотря на постоянную зависимость от климатических условий, сам в значительной мере воздействует на формирование климатических условий на Земле.

Вода на планете находится в непрерывном движении и изменении своего состояния, постоянно происходит водообмен между различными составными частями гидросферы.

Благодаря мировому круговороту, происходит неуклонное обновление запасов воды с различной скоростью. Так, воды мирового океана обновляются за 2 млн. лет, почвенная влага примерно за 1 год, вода в реках за 12 суток (т.е. 30 раз в год), а пары в атмосфере за 9 суток (т.е. 40 раз в год).

Круговорот воды между сушей и океаном через атмосферу состоит из несметного количества частных круговоротов и «фильтросистем», включая и биосферный фильтр.

Пройдя циклы круговоротов и систем фильтров, вода в конечном счете снова оказывается в главном своем хранилище — Мировом океане. Огромную роль в процессе возобновления запасов воды играет сформировавшаяся в результате эволюции система очистки (природные фильтры), через которые воды гидросферы постоянно пропускаются с различной скоростью.

Примером таких очистных природных массивов могут служить: земная кора, через которую проходит значительная часть воды гидросферы, обновляясь и снова включаясь в природные воды; атмосфера, в которую вода поступает в парообразном состоянии и в новом качестве возвращается обратно в гидросферу в виде осадков; наконец, биосфера, пропускающая огромное количество воды через систему всех живых организмов Земли.

Биосфера нашей планеты включает в себя биосферу суши и океана, основную массу которых составляют фотосинтезирующие организмы.

Водные растения непрерывно очищают воду, проходящую через их поверхность, а на суше растения транспирируют воду, т.е., получая ее из почвы, отдают в атмосферу в виде пара при испарении с крон (рис.2.4).

В океанской воде заросли водорослей всех видов и одноклеточные водоросли создают суммарную площадь поверхности очистки, равную 100 м2 в слое толщиной 100 м, по современным оценкам морские организмы (с учетом мельчайших планктонных организмов) пропускают через себя в течение одного года объем воды, равный двум Мировым океанам.

Рис.2.4.Схема круговорота воды

Круговорот воды, пронизывающий глобальный комплекс «суша — Мировой океан — атмосфера», представляет собой чрезвычайно сложную систему, в которую входят отдельные (составные) круговороты с природными очистными системами (см.рис.2.4).

Непрерывный круговорот воды в природе весьма важен как процесс, обеспечивающий сушу пресной водой, от которой зависит жизнь и хозяйственная деятельность человека.

Пресными считают воды с минерализацией до 1 г/л, солоноватыми – до 1-3 г/л, солеными – до 3-36 г/л, рассолами — с минерализацией более 35 г/л.

Основные запасы пресной воды сосредоточены в гигантских кладовых планеты: ледниках и различных снежно-ледниковых массивах, а также под землей — около 99,2% запасов пресной воды на Земле. В качестве главного источника пресной воды на протяжении длительного исторического периода человек использует речные воды, скорость возобновления которых около 12 дней.

Следующий крупный источник пресной воды — это подземные воды, использование которых по объему составляет не более 20% от количества воды, получаемой из рек, по причине, связанной с тем, что извлечение подземных вод сложнее и дороже, чем забор поверхностной речной воды.

Почти не используются пресные воды болот. Специалисты считают неверным представление о болотах как о «гнилой» воде, эта вода стерильна из-за довольно высокого содержания фенолов.

Благодаря этому качеству в прошлом болотную воду брали в виде запаса питьевой воды на корабли.

Источник

Теория биогеохимических циклов в и вернадского описывает уровень жизни

Часть 2.
Источник: ЕГЭ 2013. Биология. Типовые тестовый задания / Г.А. Воронина, Г.С. Калинова

1. Какая научная область биологии изучает процессы синтеза лекарственных препаратов, полченных в результате жизнедеятельности микроорганизмов?
1) ботаника
2) зоология
3) эмбриология
4) биотехнология

2. Совокупность всех существующих синих китов, свободно скрещивающихся между собой и дающих плодовитое потомство, считают уровнем организации жизни
1) организменным
2) биоценотическим
3) видовым
4) биосферным

3. Какой метод следуют использовать для изучения сезонных изменений в природе?
1) измерение
2) наблюдение
3) эксперимент
4) классификацию

4. Какая наука классифицирует организмы на основе их родства?
1) экология
2) систематика
3) морфология
4) палеонтология

5. Метод меченых атомов для исследования функций эндоплазматической животной клетки изучает наука
1) зоология
2) цитология
3) генетика
4) эмбриология

6. Какая наука изучает зародышевое развитие хордовых животных?
1) зоология
2) генетика
3) физиология
4) эмбриология

7. Созданием новых сортов полиплоидных растений пшеницы занимается наука
1) селекция
2) физиология
3) ботаника
4) биохимия

8. Близнецовый метод используется в науке
1) селекция
2) генетике
3) физиологии
4) цитологии

9. Метод микрофотографирования хлоропластов для изучения особенностей их строения применяют в науке
1) биохимии
2) физиологии
3) цитологии
4) эмбриологии

10. Изучением процессов всасывания корневыми волосками из почвы воды с растворенными минеральными веществами занимается наука
1) селекция
2) биохимия
3) физиология
4) экология

1. Ископаемые остатки вымерших организмов изучает наука
1) систематика
2) экология
3) физиология
4) палеонтология

2. Какая наука позволяет ориентироваться в огромном многообразии организмов?
1) экология
2) систематика
3) биология
4) ботаника

3. Влияние условий среды обитания на формирование признаков организма изучает наука
1) систематика
2) генетика
3) селекция
4) анатомия

4. Наука, изучающая роль митохондрий в метаболизме
1) генетика
2) селекция
3) органическая химия
4) молекулярная биология

5. Генная инженерия, в отличие от клеточной, включает исследования, связанные с
1) культивированием клеток высших организмов
2) гибридизацией соматических клеток
3) пересадкой генов
4) пересадкой ядра из одной клетки в другую

6. Методы выведения новых пород животных разрабатывает наука
1) генетика
2) цитология
3) селекция
4) систематика

7. Строение и функции органоидов клетки изучает наука
1) генетика
2) цитология
3) селекция
4) фенология

8. Доклеточные формы жизни изучает наука
1) вирусология
2) микология
3) бактериология
4) гистология

9. Процессы жизнедеятельности, происходящие в организме человека и
животных, изучает наука
1) морфология
2) физиология
3) анатомия
4) этология

10. Строение организма и его органов изучает наука
1) физиология
2) анатомия
3) генетика
4) цитология

11. Изучением влияния загрязнения на окружающую среду занимается наука
1) селекция
2) экология
3) микробиология
4) генетика

12. Развитие организма животного от момента образования зиготы до рождения изучает наука
1) генетика
2) физиология
3) экология
4) эмбриология

13. Строение и распространение древних папоротниковид ных изучает наука
1) физиология растений
2) экология растений
3) палеонтология
4) селекция

14. Изучением многообразия организмов, их классификацией занимается наука
1) генетика
2) систематика
3) физиология
4) экология

16. Искусственным выращиванием биомассы женьшеня из отдельных его клеток на питательных средах занимается
1) генная инженерия
2) клеточная инженерия
3) микробиология
4) животноводство

17. Получением гибридов, на основе соединения клеток разных организмов с применением специальных методов занимается
1) клеточная инженерия
2) микробиология
3) систематика
4) физиология

18. Методы конструирования клеток нового типа на основе их культивирования, гибридизации, реконструкции используются в
1) генной инженерии
2) клеточной инженерии
3) генетике
4) бионике

Часть 4. «Методы научного познания»
Источник: http://bio.reshuege.ru

1. Какой метод позволяет избирательно выделять и изучать органоиды клетки
1) окрашивание
2) центрифугирование
3) микроскопия
4) химический анализ

2. Исследования, связанные с пересадкой гена бактерий, способствующего усвоению азота из атмосферного воздуха, в генотип злаков, проводятся в области
1) микробиологического синтеза
2) генной инженерии
3) клеточной инженерии
4) биохимии

3. Разделение органоидов клетки на основе их различной плотности составляет сущность метода
1) микроскопирования
2) центрифугирования
3) окрашивания
4) сканирования

4. Изучать структуру органоидов клетки позволяет метод
1) светового микроскопирования
2) электронного микроскопирования
3) центрифугирования
4) культуры тканей

5. Для изучения строения молекул полисахаридов и их роли в клетке используют метод
1) биохимический
2) электронной микроскопии
3) цитогенетический
4) световой микроскопии

6. Сезонные изменения в живой природе изучают с помощью метода
1) экспериментального
2) наблюдения
3) проведения опытов
4) палеонтологического.

7. Генеалогический метод исследования использует наука
1) систематика
2) генетика
3) цитология
4) физиология

8. В световой микроскоп можно увидеть
1) деление клетки
2) репликацию ДНК
3) транскрипцию
4) фотолиз воды

Часть 5. «Признаки живой природы»
Источник: http://bio.reshuege.ru

1. Для всех живых организмов характерно
1) образование органических веществ из неорганических
2) поглощение из почвы растворённых в воде минеральных веществ
3) активное передвижение в пространстве
4) дыхание, питание, размножение

2. Главный признак живого
1) движение
2) увеличение массы
3) обмен веществ
4) распад на молекулы

4. Клеточное строение — важный признак живого — характерен для
1) бактериофагов
2) вирусов
3) кристаллов
4) бактерий

5. Живое от неживого отличается способностью
1) изменять свойства объекта под воздействием среды
2) участвовать в круговороте веществ
3) воспроизводить себе подобных
4) изменять размеры объекта под воздействием среды

6. Способность организма отвечать на воздействия окружающей среды называют:
1) воспроизведением
2) эволюцией
3) раздражимостью
4) нормой реакции

7. Свойство живого поддерживать постоянство химического состава называется
1) гомеостаз
2) обмен веществ
3) развитие
4) раздражимость.

8. Одним из главных признаков живого является
1) увеличение размеров
2) изменение под влиянием условий среды
3) обмен веществ
4) движение молекул

1) обмен веществ и превращение энергии
2) регулярное снабжение организма пищей
3) поддержание относительного постоянства внутренней среды организма
4) поддержание изменчивости во внутренней среде организма

11. Примером гомеостаза может служить
1) оборонительный рефлекс при виде опасности
2) переваривание пищи с участием ферментов
3) постоянная кислотность внутренней среды организма
4) утоление голода

Часть 6. «Уровни организации живой природы»
Источник: http://bio.reshuege.ru

1. Какой уровень организации живой природы представляет собой совокупность популяций разных видов, связанных между собой и окружающей неживой природой
1) организменный
2) популяционно-видовой
3) биогеоценотический
4) биосферный

2. Генные мутации происходят на уровне организации живого
1) организменном
2) клеточном
3) видовом
4) молекулярном

4. Амеба обыкновенная представляет собой как клеточный уровень организации жизни, так и
1) молекулярный
2) организменный
3) видовой
4) биоценотический

5. Стая волков в тайге представляет собой уровень жизни
1) биосферный
2) популяционно-видовой
3) организменный
4) биоценотический

6. Удвоение ДНК происходит на уровне организации жизни
1) клеточном
2) молекулярном
3) органо-тканевом
4) организменном

7. Движение цитоплазмы наблюдается на уровне организации жизни
1) клеточном
2) молекулярном
3) органо-тканевом
4) организменном.

8. Круговорот воды в природе наблюдается на уровне организации жизни
1) популяционно-видовом
2) биосферном
3) экосистемном
4) организменном.

9. Миграция северных оленей наблюдается на уровне организации жизни
1) организменном
2) биосферном
3) экосистемном
4) популяционно-видовом.

10. Газообмен в легких наблюдается на уровне организации жизни
1) клеточном
2) молекулярном
3) органно-тканевом
4) организменном

11. Цветение черемухи обыкновенной наблюдается на уровне организации жизни
1) клеточном
2) молекулярном
3) органо-тканевом
4) организменном

13. Деление ядра – это пример проявления жизни на уровне
1) клеточном
2) молекулярном
3) органо-тканевом
4) организменном..

14. Динамика численности уссурийского тигра – это пример на уровне
1) популяционно-видовом
2) биосферном
3) экосистемном
4) организменном.

15. Строение и функции молекул белка изучают на уровне организации живого
1) организменном
2) тканевом
3) молекулярном
4) популяционном

16. Митоз – это проявление жизни на уровне организации жизни
1) клеточном
2) молекулярном
3) органо-тканевом
4) организменном..

17. Круговорот веществ и превращение энергии на Земле происходит на уровне организации живого
1) биосферном
2) организменном
3) клеточном
4) популяционно-видовом

18. Какой уровень организации живого служит основным объектом изучения цитологии?
1) клеточный
2) популяционно-видовой
3) биогеоценотический
4) биосферный

19. Образование новых видов организмов происходит на уровне организации живого
1) организменном
2) популяционно-видовом
3) биогеоценотическом
4) биосферном

Итоговая контрольная работа по биологии

Задание 1
Вопрос:
Соотнесите направления биологии с направлениями исследований:

Укажите соответствие для всех 3 вариантов ответа:
1) классическая биология
2) эволюционная биология
3) физико-химическая биология

3__ строение живых объектов с применением современных методов исследования
1__ многообразие живой природы
2__ происхождение и развитие жизни на Земле

Задание 2
Вопрос:
Проблема перехода от животного мира к человеку изучается:

Выберите один из 3 вариантов ответа:
1) эволюционной биологией
2) классической биологией
3) физико-химической биологией

Задание 3
Вопрос:
Установите последовательность важнейших событий в эпоху Античности:

Укажите порядок следования всех 4 вариантов ответа:
__ зарождение зоологии
__ первое подробное описание строения человеческого и животного организма
__ первое сравнительно-анатомическое описание человека и обезьяны
__ зарождение ботаники

Задание 4
Вопрос:
Какой метод исследования начал применяться в биологии благодаря работам Ч. Дарвина?

Выберите один из 4 вариантов ответа:
1) описательный
2) сравнительный
3) моделирования
4) исторический

Задание 5
Вопрос:
Цитоплазматическая мембрана обеспечивает это свойство живых организмов:
Изображение:

Запишите ответ:
__________________________________________

Задание 6
Вопрос:
Укажите правильную последовательность уровней организации живой материи.

Укажите порядок следования всех 6 вариантов ответа:
6__ биосферный
2__ клеточный
4__ популяционно-видовой
1__ молекулярный
3__ организменный
5__ экосистемный

Задание 7
Вопрос:
Соотнесите уровни организации жизни на Земле и объекты изучения на каждом из них.

Укажите соответствие для всех 6 вариантов ответа:
1) строение и свойства органических веществ
2) строение и функции клеточного ядра
3) функционирование кровеносной системы волка
4) сезонные миграции скворцов Ленинградской области
5) живые организмы леса в связи с их средой обитания
6) состояние озонового слоя атмосферы Земли

__ экосистемный
__ клеточный
__ популяционно-видовой
__ биосферный
__ молекулярный
__ организменный

Задание 8
Вопрос:
Соотнесите исследователей клетки и их достижения:

Укажите соответствие для всех 6 вариантов ответа:
1) открыл клетку
2) открыл микроорганизмы
3) обнаружил и описал ядро в яйцеклетке птиц
4) высказал идею, что клетка является основной структурной единицей растительного организма
5) автор первой версии клеточной теории
6) высказал утверждение, что каждая клетка происходит от клетки

__ Рудольф Вирхов
__ Роберт Гук
__ МаттиасШлейден
__ Антони ван Левенгук
__ Теодор Шванн
__ Ян Пуркинье

Выберите один из 4 вариантов ответа:
1) 1, 3, 5
2) 1, 2, 3, 4
3) 2, 4, 5
4) только 1 и3

Задание 10
Вопрос:
Соотнесите химические элементы и их группы:

Укажите соответствие для всех 3 вариантов ответа:
1) C, O, N, H, P, K, S, Fe, Mg, Na, Ca
2) B, Co, Cu, Mo, Zn, V, I, Br
3) U, Hg, Ra, Be, Cs, Se, Au

__ ультрамикроэлементы
__ микроэлементы
__ макроэлементы

Задание 11
Вопрос:
Выберите неправильные утверждения:

Выберите несколько из 4 вариантов ответа:
1) в молекуле воды угол между связями больше 105 градусов
2) каждая молекула воды соединена с четырьмя соседними молекулами воды
3) содержание воды в организме зависит от интенсивности обмена веществ
4) атомы водорода и кислорода в молекуле воды соединены водородными связями

Источник