Познавательные задачи по анатомии повышенной сложности, 1 часть.

Познавательные задачи повышенной сложности по биологии. Часть 1.

8 класс.

1. Мышечная ткань обладает свойствами возбудимости и сократимости, нервная ткань обладает возбудимостью и проводимостью. Как можно судить о возбудимости нерва, связанного с мышцей, по ее мышечной ткани?

2. Для клетки характерным процессом является делением, однако, во время деления происходят хромосомные мутации. Как вы думаете, почему?

3. В XIX веке в Западной Европе было проведено широкое обследование людей, страдающих туберкулезом. В результате выяснилось, что люди, носившие кепки, заболевали чаще тех, кто ходил в цилиндрах. Как вы можете объяснить такую закономерность?

4. На лицо спящего человека сел комар. Человек отогнал комара рукой, не просыпаясь. Почему и как произошла такая реакция, если рука находилась на некотором расстоянии от лица?

5. Родившегося в зоопарке тигренка выпустили погулять по вольеру. В это время недалеко от него опустилась дикая утка. Тигренок бросился на нее. Испуганная утка взлетела, оставив на траве несколько пуховых перьев. Тигренок насторожился, стал их разглядывать, а когда они зашевелились под дуновением ветра, то обратился в бегство. Объясните его поведение.

6. Известны случаи, когда человек, у которого полностью поражен головной мозг, парализовано туловище и конечности, продолжает жить и заниматься умственным трудом. Объясните, почему у человека сохраняются сознание, мышление и другие психические процессы, а так же работают внутренние органы, хотя у него не функционирует спинной мозг.

7. Кости, составляющие скелет, - наиболее прочные образования организма. Они сохраняются в течение многих десятилетий, а в отдельных случаях и тысячелетий после смерти человека. Почему?

8. Объясните, в чем проявляется то, что прочность костей зависит от их строения.

9. Оказывается, кости человека не гладкие и ровные. Так у людей, выполняющих большую физическую нагрузку, кости имеют утолщения, бугры и другие особенности строения. Как вы это можете объяснить?

10. У некоторых  народов в древности пленникам отрубали большой палец. Почему считалось, что это унизительно и выгодно для победителей?

11. Улитки, дождевые черви – по сравнению с такими животными, как насекомые, пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие, в том числе и человек, - очень медлительные. Дайте объяснение этому явлении. С позиций строения мышц.

12. Настоящим зрелищем любых соревнований по легкой атлетике является бег на короткие дистанции (спринт). Спортсмен все время бежит на пальцах. Как вы можете объяснить столь необычное передвижение во время бега?

13. В опытах по изучению утомления мышц руки И.М. Сеченовым была обнаружена интересная закономерность: уставшая рука отдыхает быстрее. Если работают мышцы другой руки. Объясните это явление.

14. Многие упражнения йогов связаны со статическими нагрузками, а современный спорт – в основном с динамическими. Почему статические упражнения находят ограниченное применение в современном спорте?

15. Оказывается, недостаток сахара (глюкозы) в крови – гипогликемия опаснее, чем его избыток – гипергликемия. Почему?

16. На первом году жизни ребенка наблюдается в его крови относительно большое число лейкоцитов. По мере роста и развития ребенка происходит их постепенное снижение. Почему?

17. Вирус иммунодефицита человека повреждает Т-лимфоциты. К каким последствиям для организма это приводит?

18. Во время эпидемии холеры умерло примерно 60% заболевших людей. Смертность  заболевших СПИДом – 100%. Как можно это объяснить?

19. Решите, возможно ли переливание крови матери (1 группа) ее детям: сыну (3 группа) и дочери (4 группа), а так же переливание крови брата и сестры друг другу.

20. Нормальная скорость оседания эритроцитов (СОЭ) у женщины – 7-12мм/ч, у мужчин – 3-9мм/ч. Какие выводы можно сделать, если скорость оседания эритроцитов равна 80мм/ч?

21. Однажды в VIв. врач А. Везалий в присутствии зрителей вскрывал труп. После вскрытия грудной клетки зал ахнул – у мертвого человека сердце слабо пульсировало. Неужели такой опытный врач, как А.Везалий, мог ошибиться и вскрыть живого человека? Был ли человек мертв?

22. На тело человека действует огромная сила атмосферного давления. Однако организм хорошо выдерживает такие нагрузки. Благодаря чему это происходит?

23. 15 апреля 1875г. воздушный шар «Зенит», на борту которого находились три воздухоплавателя, достиг высоты 8 тыс.м. когда шар приземлился, то в живых остался только один человек. Предположите причины гибели людей.

24. Иногда от рождения, а чаще от ангины, ревматизма наступают изменения в сердце – порок клапана сердца. При этом не плотно смыкаются створки клапанов сердца. Предположите, каковы последствия этого.

25. В легких взрослого человека насчитывается около 300млн. микроскопических пузырьков – альвеол. На вдохе альвеолы заполняются воздухом, а когда выдыхается углекислый газ и другие вещества, альвеолы значительно сокращаются в объеме, но полностью не опадают. Объясните, почему?

Ответы:

1. О возбуждении нерва, связанного с мышцей, судят по сокращению мышечной ткани. Мышечная ткань не сокращалась бы, если по нерву не было проведено к ней возбуждение.

2. Перед делением каждая хромосома достраивает свою половину за счет синтеза второй молекулы ДНК (репликации). При неблагоприятных условиях этот процесс может быть нарушен, это приведет к изменению структуры гена (генная мутация). В период деления хромосомы поровну распределяются в дочерние клетки. Этот процесс так же может нарушаться и тогда количество хромосом в образовавшихся клетках будет разным (хромосомные мутации).

3. Как правило, люди, носившие цилиндры, были более состоятельные, а следовательно имели меньше шансов заболеть.

4. Движение руки человека является проявлением защитного рефлекса, который осуществляется через нервные клетки спинного мозга и не затрагивает головной мозг, где находится структуры, отвечающие за сон.

5. В броске тигренка на утку проявляется инстинкт преследования добычи, а в бегстве от шевелящихся перьев – оборонительный инстинкт на незнакомый предмет.

6. За психические функции отвечают полушария головного мозга, которые у парализованного человека не повреждены. Работа внутренних органов сохраняется потому, что этими органами управляет автономная (вегетативная) нервная система и эндокринная.

7. Кости сохраняются в земле сотни, а иногда и тысячи лет благодаря наличию в их составе фосфата кальция – продукта химической реакции кальция с фосфорной кислотой. Растворимость его очень мала и не превышает тысячной доли грамма в литре воды.

8. Объясняется особенностью роста костей скелета, где перекладины губчатого вещества ориентированы параллельны параллельно линиям основных напряжений. Количество, расположение на направление перекладин губчатого вещества меняется при изменении нагрузки на кость. Внутри костей состав костного вещества непрерывно обновляется. Прочность костей связана так же с наличием в них полых трубок – остеонов.

9. Утолщения образуются в местах наибольшей нагрузки на кости. Благодаря им повышается прочность костей, а так же увеличивается площадь, на которую приходится давление. Расположение костных пластинок противодействует силам сжатия и растяжения.

10. Унизительно, так как такой пленник приравнивался к животным, не имеющим пальца, перпендикулярно расположенного к ладони.  Не выгодно, так как без большого пальца очень неудобно и тяжело обращаться с оружием, например, с мечом.

11. Медлительные животные оказались в процессе эволюции лишенными поперечно-полосатой мускулатуры, которая сокращается быстрее мышц внутренних органов.

12. Такой способ бега в спринте обеспечивает отталкивание тела от опоры под более острым углом. Это увеличивает силу отталкивания и как следствие увеличивает длину шага.

13. Пока работает одна рука, возбуждение соответствующего центра коры способствует торможению центра другой руки. Лучший способ восстановления работоспособности – смена одного вида деятельности другим. Утомление проходит скорее при активном отдыхе.

14. Динамические упражнения дают возможность повысить функциональные возможности организма, благоприятно воздействует на развитие систем органов. Статистические упражнения йогов связаны с психической настройкой на развитие чрезвычайно большой выносливости и не для всех могут быть полезны.

15. Глюкоза – основной источник энергии в клетках, особенно в нервных где это единственный источник энергии. При недостатке сахара нервные клетки могут погибнуть, что приводит к потере сознания и даже смерти. Избыток сахара удаляется с мочой.

16. Повышение числа лейкоцитов – защитная реакция организма новорожденного. По мере роста и укрепления организма устанавливаются обычные нормы содержания в крови лейкоцитов.

17. Нарушается образование антител, так как Т-лимфоциты необходимы для того, чтобы В-лимфоциты превратились в клетки, продуцирующие антитела. Организм утрачивает способность устранять мутантные клетки, так как против них в организме не образуются специальные Т-клетки – убийцы. Как следствие, организм оказывается неспособен бороться с инфекционными заболеваниями и опухолями, которые развиваются из мутантных клеток. Такое состояние организма называется СПИД-синдром приобретенного иммунодефицита.

18. Это обусловлено тем, что при СПИДе повреждаются самые важные клетки Т-лимфоциты, которые отвечают за иммунитет. В результате человек оказывается беззащитным против любой инфекции, опухолевых заболеваний.

19. В данном случае кровь матери можно переливать людям с 1,2,3,4 группой. Кровь брата можно переливать сестре, а вот кровь сестры брату нельзя: кровь 3 группой можно переливать людям с 3 и 4 группой, а 4 группу только людям с 4 группой.

20. Скорость оседания эритроцитов (СОЭ), равная 80мм/ч, - показатель сильного воспалительного процесса в организме.

21. Человек, которого вскрывал А.Везалий, был бесспорно, мертв, но организм умирает не сразу, отдельные органы остаются живыми еще некоторое время. Возобновление сокращения сердца, вероятно, было вызвано раздражением соответствующих узлов, обеспечивающих его автоматию.

22. Организм выдерживает такие огромные нагрузки потому, что давление жидкостей, заполняющих внутреннюю среду (кровь, тканевая жидкость, лимфа), уравновешивают это давление.

23. Причиной гибели людей на воздушном шаре «Зенит» было резкое снижение величины парциального давления кислорода на большой высоте. Артериальная кровь при этом по газовому составу приближается к венозной; все ткани тела начинают испытывать острый недостаток кислорода, что приводит к тяжелым последствиям. При специальной тренировке организм в какой-то степени приспосабливается к пониженному содержанию кислорода в атмосферном воздухе.

24. Развивается недостаточность клапана. Клапан не способен закрыть отверстие между предсердием и желудочком или между желудочком и артерией. Часть крови возвращается обратно. Сердцу приходится производить дополнительную работу, организм не получает необходимого количества крови. Возникает недостаточность кровообращение. У человека развивается одышка, появляются отеки, резко снижается работоспособность.

25. Фактором, не позволяющим опадать стенкам альвеол, является поверхностно-активная пленка (сурфактант), покрывающая альвеолы, она возникает уже на 22-25 неделе внутриутробного развития.