Рабочая тетрадь по биологии для 10 класса

Тема 1.1. Краткая история развития биологии. Методы  исследования в биологии. 1. Дайте определения понятия. Биология – это комплексная наука, изучающая все проявления жизни: строение, функции и происхождение живых организмов, их взаимоотношения в природных сообществах со  средой обитания и другими живыми организмами. 2. Составьте схему «Система биологических наук». 3. Охарактеризуйте место биологии в системе биологических наук. Современная биология – это комплексная наука, для которой характерно  взаимопроникновение идей и методов различных биологических дисциплин, а также других наук – химии, физики, математики. 4. Заполните таблицу «Основные направления развития современной биологии». 5. Соотнесите имена великих ученых с описанием их вклада в развитие знаний о  человеке. Правильное соответствие укажите индексами (1­10). 1. Авиценна 4 2. Аристотель 9 3. Везалий 3 4. Гарвей 4 5. Гераклит 5 6. Гиппократ 10 7. Декарт 1 8. Мечников 7 9. Павлов 6 10. Пастер 8. 6. С какими областями практической деятельности человека связана наука биология? Биология тесно связана с медициной, производством химической продукции, с сельским  хозяйством, промышленностью и энергетикой. 7. Какие жизненно важные проблемы позволяет решать знание биологии? При помощи биологии открыто множество лекарств и методов лечения болезней, новых  веществ для сельского хозяйства и промышленности. Благодаря новым методам  исследований стали бурно развиваться как самостоятельные науки биофизика, биохимия,  молекулярная биология, радиационная и космическая биология и т.д. 8. Объясните, почему биологию можно считать наукой будущего? С помощью знаний биологии человечество сможет решить главную задачу: сохранение  биосферы с целью поддержания условий существования и развития цивилизации. Биология – реальная производительная сила и рациональная научная основа отношений между  человеком и природой. 9. Составьте план сообщения на одну из предложенных в учебнике тем (см. задание на с. 8 учебника).   Методы исследования в биологии. 1. Дайте определения понятий. Наука – одна из сфер человеческой деятельности, цель которой – изучение и познание  окружающего мира. Научный факт – это факт, который можно воспроизвести и подтвердить. Научный метод – совокупность приемов и операций, используемых при построении  системы научных знаний. 2. Какое значение имеет важнейший принцип науки – «Ничего не принимай на веру»? Главная задача науки – построение системы достоверного знания, основанного на фактах и  обобщениях, которые можно подтвердить или опровергнуть. Научные знания постоянно  берутся под сомнение и принимаются только после достаточных доказательств.  3. Составьте схему «Методы познания живой природы». 4. Используя схему в учебнике «Основные этапы научного исследования» (см. рис. 1  на с. 12 учебника), составьте описание (методику проведения) биологического  исследования «Выявление содержания крахмала в продуктах питания: хлебе, меде,  молоке». Постановка проблемы: выявить, содержится ли крахмал в хлебе, меде и молоке. Гипотеза: крахмал содержится в хлебе, не содержится в меде и молоке. Проверка гипотезы: на каждый из продуктов добавить по капле спиртового раствора йода.  В тех продуктах, где произойдет синее окрашивание (качественная реакция), содержится  крахмал. Подтверждение/опровержение гипотезы по результатам опыта. Вывод. 5. Проведите исследование по составленной методике (см. задание 4). Результаты  запишите в таблицу. Сд елайте выводы: в результате проведенного опыта было выявлено, что произошло синее  окрашивание на хлебе и в меде, не произошло – в молоке. Гипотеза была частично  подтверждена: хлеб содержит крахмал, молоко – не содержит. Качественная реакция на  крахмал произошла с медом, так как мед, вероятно, некачественный и содержит  искусственные добавки, в частности, крахмал для густоты. 6. Какое значение для проведения научного исследования имеет гипотеза? Каждая гипотеза проверяется экспериментально в ходе получения новых научных фактов.  Если полученные факты противоречат гипотезе, то она опровергается. Если гипотеза  согласуется с фактами и позволяет сделать верные прогнозы, она может стать научной  теорией. 7. Чем выводы исследования отличаются от его результата? Результаты проведенного эксперимента – это новые научные факты, полученные в  результате исследования. Вывод исследования – это заключение, на основе полученных  фактов, о том, подтверждена гипотеза или же она опровергнута. 8. Какую роль играют прикладные и фундаментальные исследования в биологии? Основная цель прикладных исследований – обнаружение, интерпретация и развитие  методов и систем по совершенствованию человеческих знаний в различных отраслях. Эти  методы решают социально­практические проблемы.  Фундаментальные исследования позволяют познавать законы, управляющие природой. Эти  законы изучаются «в чистом виде», безотносительно к их возможному использованию.  Тема 1.2. Сущность жизни и свойства живого. Уровни  организации живой материи. Биологические системы. 1. Дайте определения понятий. Жизнь – активное, идущее с затратой энергии, полученной извне, поддержание и  самовоспроизведение специфических структур, состоящих из биополимеров – белков и  нуклеиновых кислот. Биологическая система – система, устойчивая лишь при условии непрерывного  поступления в нее энергии и вещества из окружающей среды и обладающая свойствами  живого. 2. Почему трудно давать определение понятия «жизнь»? Понятие «жизнь» многогранно. Жизнь ­ это и способ существования тел, и особая форма  движения материи, и обмен веществ и энергии в организме, и жизнедеятельность в  организме, и самовоспроизведение и передача информации от одного поколения другому.  Белки и нуклеиновые кислоты вне организма – это лишь химические соединения. Живой  организм обладает свойствами живого, в то же время эти свойства могут иметь и неживые  объекты. 3. Почему биологические системы называют открытыми? Биологические системы открыты, так как они являются устойчивыми лишь при условии  непрерывного поступления в нее энергии и вещества из окружающей среды. 4. Выявите признаки, по которым можно отличить объекты живой природы от  объектов неживой природы. Для этого заполните таблицу. Сравнительная характеристика объектов живой и неживой природы. В качестве вывода ответьте на вопрос: каковы основные свойства живого? Ответ: единство структурной организации, открытость, обмен веществ и энергии, развитие  и рост, раздражимость. 5. Какие еще признаки можно взять для сравнения объектов живой и неживой  природы с целью выявления основных жизненных свойств? Ответ: единство химического состава, самовоспроизведение, саморегуляция,  наследственность и изменчивость. Уровни организации живой материи. 1. Дайте определение понятия. Уровень организации живой материи – это упорядоченная иерархичная система, которая  является одним из свойств живого. 2.Составьте схему. Уровни организации живой природы. 3. Заполните таблицу. Уровни организации живой материи. В качестве вывода ответьте на вопрос: в чем проявляются такие свойства живых  биологических систем, как многоуровневость и иерархическая организация? Ответ: части биологических систем сами являются системами, состоящими, в свою  очередь, из взаимосвязанных частей. На любом уровне каждая система уникальна и  отличается от себе подобных. Все системы на каждом уровне находятся в непрерывном  взаимодействии. Тема 2.1. Методы цитологии. Клеточная теория. 1. Дайте определение понятий. Цитология – наука, изучающая строение клетки и принципы ее жизнедеятельности. Клеточная теория – одно из общепризнанных биологических обобщений, утверждающих  единство принципа строения и развития мира растений, животных и остальных живых  организмов с клеточным строением, в котором клетка рассматривается в качестве единого  структурного элемента живых организмов. 2. Заполните таблицу «Методы цитологии». 3. Сформулируйте основные положения современной клеточной теории. • Клетка является универсальной структурой и функциональной единицей живого • Все клетки имеют сходное строение, химический состав и общие принципы  жизнедеятельности • Клетки образуются только при делении предшествующих им клеток • Клетки способны к самостоятельной жизнедеятельности, но в многоклеточных  организмах их работа скоординирована, и организм представляет собой целостную  систему. 4. Охарактеризуйте роль современной клеточной теории в становлении современной  естественнонаучной картины мира. Роль современной клеточной теории: доказывает единство происхождения всех живых  организмов, единство всего органического мира. Благодаря клеточной теории стало  понятно, что клетка ­ это важнейшая составляющая часть всех живых организмов, ведь она  самая мелкая единица организма, граница его делимости, наделенная жизнью и всеми  основными признаками организма. Как элементарная живая система, она лежит в основе  строения и развития всех живых организмов. На уровне клетки проявляются такие  свойства жизни, как способность к обмену веществ и энергии, саморегуляция,  размножение, рост и развитие, раздражимость. 5. Заполните таблицу «История изучения клетки». Тема 2.2. Химический состав клетки. 1. Дайте определения понятий. Клетка – элементарная единица живого, обладающая всеми признаками организма:  способностью к размножению, росту, обмену веществ и энергией с окружающей средой,  раздражимостью, постоянством химического сотсава. Макроэлементы – элементы, количество которых в клетке составляет до 0.001% от массы  тела. Примеры – кислород, углерод, азот, фосфор, водород, сера, железо, натрий, кальций  и др. Микроэлементы – элементы, количество которых в клетке составляет от 0.001% до  0.000001% от массы тела. Примеры – бор, медь, кобальт, цинк, йод и др. Ультрамикроэлементы – элементы, содержание которых в клетке не превышает 0.000001%  от массы тела. Примеры – золото, ртуть, цезий, селен и др. 2. Составьте схему «Вещества клетки». 3. О чем говорит научный факт сходства элементарного химического состава живой и неживой природы? Это указывает на общность живой и неживой природы. Неорганические вещества. Роль воды и минеральных веществ в  жизнедеятельности клетки. 1. Дайте определения понятий. Неорганические вещества – это вода, минеральные соли, кислоты, анионы и катионы,  присутствующие как в живых, так и в неживых организмах. Вода – одно из самых распространенных неорганических веществ в природе, молекула  которого состоит из двух атомов водорода и одного атом кислорода. 2. Нарисуйте схему «Строение воды». 3. Какие особенности строения молекул воды придают ей уникальные свойства, без  которых невозможна жизнь? Структура молекулы воды образована двумя атомами водорода и одним атомом  кислорода, которые образуют диполь, то есть вода имеет две полярности "+"и"­".Это  способствует ее проницаемости через стенки мембраны, способностью растворять  химические вещества. Кроме того, диполи воды связываются водородными связями друг с  другом, что обеспечивает ее способность быть в различных агрегатных состояниях, а также ­ растворять или не растворять различные вещества. 4. Заполните таблицу «Роль воды и минеральных веществ в клетке». 5. Каково значение относительного постоянства внутренней среды клетки в  обеспечении процессов ее жизнедеятельности? Постоянство внутренней среды клетки называется гомеостазом. Нарушение гомеостаза  влечёт к повреждению клетки или к её смерти, в клетке постоянно происходит  пластический обмен и энергетический обмен, это две составляющие метаболизма, и  нарушение этого процесса ведёт к повреждению или к гибели всего организма. 6. В чем состоит назначение буферных систем живых организмов и каков принцип их  функционирования? Буферные системы поддерживают определенное значение рН (показатель кислотности)  среды в биологических жидкостях. Принцип функционирования заключается в том, что рН  среды зависит от концентрации протонов в этой среде (Н+). Буферная система способна  поглощать или отдавать протоны в зависимости от их поступления в среду извне или,  напротив, удаления из среды, при этом рН не будет изменяться. Наличие буферных систем  необходимо в живом организме, так как из­за изменения условий окружающей среды рН  может сильно меняться, а большинство ферментов работает только при определенном  значении рН.  Примеры буферных систем: карбонатно­гидрокарбонатная (смесь Na2СО3 и NaHCO3) фосфатная (смесь K2HPO4 и KH2PO4). Органические вещества. Роль углеводов, липидов и белков в  жизнедеятельности клетки. 1. Дайте определения понятий. Органические вещества – это вещества, в состав которых обязательно входит углерод; они  входят в состав живых организмов и образуются только при их участии. Белки – высокомолекулярные органические вещества, состоящие из альфа­аминокислот,  соединённых в цепочку пептидной связью. Липиды – обширная группа природных органических соединений, включающая жиры и  жироподобные вещества. Молекулы простых липидов состоят из спирта и жирных кислот,  сложных — из спирта, высокомолекулярных жирных кислот и других компонентов. Углеводы – это органические вещества, в своем составе имеющие карбонильную и  несколько гидроксильных групп и иначе называемые сахарами. 2. Впишите в таблицу недостающую информацию «Строение и функции  органических веществ клетки». 3. Что понимают под денатурацией белка? Денатурация белка – это утрата белком своей природной структуры. Нуклеиновые кислоты, АТФ и другие органические соединения клетки. 1. Дайте определения понятий. Нуклеиновые кислоты – это биополимеры, состоящие из мономеров – нуклеотидов.  АТФ – это соединение, состоящее из азотистого основания аденина, углевода рибозы и  трех остатков фосфорной кислоты. Нуклеотид – это мономер нуклеиновой кислоты, который состоит из фосфатной группы,  пятиуглеродного сахара (пентозы) и азотистого основания. Макроэргическая связь – это связь между остатками фосфорной кислоты в АТФ. Комплементарность – это пространственное взаимное соответствие нуклеотидов. 2. Докажите, что нуклеиновые кислоты являются биополимерами. Нуклеиновые кислоты состоят из большого количества повторяющихся нуклеотидов и  имеют массу 10.000 до нескольких миллионов углеродных единиц. 3. Охарактеризуйте особенности строения молекулы нуклеотида. Нуклеотид представляет собой соединение из трех компонентов: остатка фосфорной  кислоты, пятиуглеродного сахара (рибозы), и одного из азотистых соединений (аденин,  гуанин, цитозин, тимин или урацил). 4. Какое строение имеет молекула ДНК? ДНК – двойная спираль, состоящая из множества нуклеотидов, которые последовательно  соединяются между собой за счет ковалентных связей между дезоксирибозой одного и  остатком фосфорной кислоты другого нуклеотида. Азотистые основания, которые  располагаются по одну сторону от остова одной цепи, связаны Н­связями с азотистыми  основаниями второй цепи по принципу комплементарности. 5. Применив принцип комплементарности, постройте вторую цепочку ДНК. Т­А­Т­Ц­А­Г­А­Ц­Ц­Т­А­Ц А­Т­А­Г­Т­Ц­Т­Г­Г­А­Т­Г. 6. Каковы основные функции ДНК в клетке? При помощи четырех типов нуклеотидов в ДНК записана вся важная информация в клетке  об организме, которая передается последующим поколениям. 7. Чем молекула РНК отличается от молекулы ДНК? РНК представляет собой одинарную цепь меньшего, чем ДНК, размера. В нуклеотидах  находится сахар рибоза, а не дезоксирибоза, как в ДНК. Азотистым основанием, вместо  тимина, является урацил. 8. Что общего в строении молекул ДНК и РНК? И РНК, и ДНК являются биополимерами, состоящими из нуклеотидов. В нуклеотидах  общим в строении является наличие остатка фосфорной кислоты и оснований аденина,  гуанина, цитозина. 9. Заполните таблицу «Типы РНК и их функции в клетке».