Dostarczanie komórkom energii. Źródła energii. Główne procesy zachodzące w komórce Procesy zapewniające komórce niezbędną energię

Zdolność do fotosyntezy jest główną cechą roślin zielonych. Rośliny, podobnie jak wszystkie żywe organizmy, muszą jeść, oddychać, usuwać niepotrzebne substancje, rosnąć, rozmnażać się, reagować na zmiany środowiska. Wszystko to zapewnia praca odpowiednich narządów organizmu. Zazwyczaj narządy tworzą układy narządów, które współpracują ze sobą, aby zapewnić wykonanie jednej lub drugiej funkcji żywego organizmu. Zatem żywy organizm można przedstawić jako biosystem. Każdy organ w żywej roślinie wykonuje określoną pracę. Źródło pobiera wodę z minerałami z gleby i wzmacnia roślinę w glebie. Łodyga niesie liście w stronę światła. Wzdłuż łodygi przemieszcza się woda oraz substancje mineralne i organiczne. W chloroplastach liści na świetle powstają substancje organiczne z substancji nieorganicznych, którymi się żywią. komórki wszystkie narządy rośliny. Liście odparowują wodę.

Jeżeli funkcjonowanie jednego narządu ciała zostanie zakłócone, może to spowodować zaburzenie funkcjonowania innych narządów i całego organizmu. Jeśli na przykład woda przestanie przepływać przez korzeń, cała roślina może umrzeć. Jeśli roślina nie wytworzy w swoich liściach wystarczającej ilości chlorofilu, nie będzie w stanie zsyntetyzować wystarczającej ilości substancji organicznych dla swoich funkcji życiowych.

W ten sposób żywotna aktywność organizmu jest zapewniona przez połączoną pracę wszystkich układów narządów. Aktywność życiowa to wszystkie procesy zachodzące w organizmie.

Dzięki odżywianiu organizm żyje i rośnie. Podczas odżywiania niezbędne substancje są wchłaniane ze środowiska. Następnie są wchłaniane przez organizm. Rośliny pobierają wodę i minerały z gleby. Nadziemne zielone organy roślin pochłaniają dwutlenek węgla z powietrza. Woda i dwutlenek węgla są wykorzystywane przez rośliny do syntezy substancji organicznych, które są wykorzystywane przez roślinę do odnawiania komórek organizmu, wzrostu i rozwoju.

Wymiana gazowa zachodzi podczas oddychania. Tlen jest pobierany ze środowiska, a dwutlenek węgla i para wodna są uwalniane z organizmu. Wszystkie żywe komórki potrzebują tlenu, aby wytworzyć energię.

W procesie metabolizmu powstają i uwalniane do środowiska substancje, których organizm nie potrzebuje.

Kiedy roślina osiągnie wymagany dla swojego gatunku rozmiar i wiek, jeśli znajdzie się w wystarczająco sprzyjających warunkach środowiskowych, wówczas zaczyna się rozmnażać. W wyniku rozmnażania zwiększa się liczba osobników.

W przeciwieństwie do zdecydowanej większości zwierząt, rośliny rosną przez całe życie.

Nabycie nowych właściwości przez organizmy nazywa się rozwojem.

Warunki środowiskowe rośliny wpływają na odżywianie, oddychanie, metabolizm, wzrost i rozwój, a także rozmnażanie. Jeśli nie będą wystarczająco sprzyjające, roślina może słabo rosnąć i rozwijać się, jej procesy życiowe zostaną zahamowane. Zatem życie roślin zależy od środowiska.

Pytanie 3_Błona komórkowa, jej funkcje, skład, budowa. Powłoka pierwotna i wtórna.

Komórka każdego organizmu jest integralnym żywym systemem. Składa się z trzech nierozerwalnie połączonych części: błony, cytoplazmy i jądra. Błona komórkowa bezpośrednio oddziałuje ze środowiskiem zewnętrznym i oddziałuje z sąsiednimi komórkami (w organizmach wielokomórkowych). Błona komórkowa. Błona komórkowa ma złożoną strukturę. Składa się z zewnętrznej warstwy i znajdującej się pod nią błony komórkowej. U roślin, a także u bakterii, sinic i grzybów, na powierzchni komórek znajduje się gęsta błona, czyli ściana komórkowa. U większości roślin składa się z błonnika. Ściana komórkowa spełnia niezwykle ważną rolę: stanowi zewnętrzną ramę, otoczkę ochronną i zapewnia turgor komórkom roślinnym: przez ścianę komórkową przechodzi woda, sole i cząsteczki wielu substancji organicznych.

Błona komórkowa lub ściana - sztywna błona komórkowa zlokalizowana na zewnątrz błony cytoplazmatycznej i pełniąca funkcje strukturalne, ochronne i transportowe. Występuje u większości bakterii, archeonów, grzybów i roślin. Zwierzęta i wiele pierwotniaków nie mają ściany komórkowej.

Funkcje błony komórkowej:

1. Funkcja transportowa zapewnia selektywną regulację metabolizmu pomiędzy komórką a środowiskiem zewnętrznym, przepływ substancji do wnętrza komórki (dzięki półprzepuszczalności błony), a także regulację gospodarki wodnej komórki

1.1. Transport przezbłonowy (tj. przez błonę):
- Dyfuzja
- Transport pasywny = dyfuzja ułatwiona
- Aktywny = transport selektywny (z udziałem ATP i enzymów).

1.2. Transport w opakowaniach membranowych:
- Egzocytoza - uwalnianie substancji z komórki
- Endocytoza (fago- i pinocytoza) - wchłanianie substancji przez komórkę

2) Funkcja receptora.
3) Wsparcie („szkielet”)- utrzymuje kształt komórki, dodaje siły. Jest to głównie funkcja ściany komórkowej.
4) Izolacja komórek(jego żywa zawartość) ze środowiska.
5) Funkcja ochronna.
6) Kontakt z sąsiadującymi komórkami. Połączenie komórek w tkanki.

Energia, którą należy dodatkowo przekazać układowi chemicznemu, aby „zainicjować” reakcję, nazywana jest energią aktywacji danej reakcji i służy jako swego rodzaju grzbiet energetyczny, który należy pokonać.

W reakcjach niekatalizowanych źródłem energii aktywacji są zderzenia cząsteczek. Jeśli zderzające się cząsteczki są odpowiednio zorientowane i zderzenie jest wystarczająco silne, istnieje szansa, że ​​zareagują.

Jest jasne, dlaczego chemicy podgrzewają kolby, aby przyspieszyć reakcje: wraz ze wzrostem temperatury wzrasta prędkość ruchu termicznego i częstotliwość zderzeń. Ale w warunkach ludzkiego ciała nie można ogrzać komórki, jest to dla niego niedopuszczalne. Reakcje zachodzą i to z szybkościami nieosiągalnymi w probówce. Działa tu kolejny wynalazek natury - enzymy , o którym wspominaliśmy wcześniej.

Jak już wspomniano, podczas przemian chemicznych mogą zachodzić reakcje samoistne, w których energia zawarta w produktach reakcji jest mniejsza niż w substancjach wyjściowych. Inne reakcje wymagają dopływu energii z zewnątrz. Spontaniczną reakcję można porównać do spadającego ciężaru. Początkowo ładunek w stanie spoczynku ma tendencję do opadania, zmniejszając w ten sposób jego energię potencjalną.

Podobnie reakcja po zainicjowaniu ma tendencję do tworzenia substancji o mniejszej energii. Proces ten, podczas którego może zostać wykonana praca, nazywa się spontaniczny.

Ale jeśli połączysz w określony sposób dwa ładunki, to cięższy, spadając, podniesie lżejszy. Oraz w procesach chemicznych, zwłaszcza biochemicznych reakcja uwalniająca energię może spowodować wystąpienie powiązanej reakcji, która wymaga dopływu energii z zewnątrz. Takie reakcje nazywane są sprzężony.

W organizmach żywych reakcje sprzężone są bardzo powszechne i to właśnie ich występowanie determinuje wszystkie subtelne zjawiska towarzyszące życiu i świadomości. Opadający „ciężki ładunek” powoduje, że podnosi się inny, lżejszy, ale w mniejszej ilości. Kiedy jemy, wchłaniamy substancje o wysokiej jakości energii pochodzącej od Słońca, które następnie rozpadają się w organizmie i ostatecznie są z niego uwalniane, ale jednocześnie udaje im się wyzwolić energię w ilości wystarczającej do wspomagania procesu zwanego życie.

W komórce głównym pośrednikiem energetycznym, czyli „kołem napędowym” życia jest trifosforan adenozyny (ATP) . Dlaczego to połączenie jest interesujące? Z biochemicznego punktu widzenia ATP jest cząsteczką średniej wielkości zdolną do przyłączania lub „upuszczania” końcowych grup fosforanowych, w których atom fosforu jest otoczony atomami tlenu.

Tworzenie ATP następuje z difosforanu adenozyny (ADP) w wyniku energii uwalnianej podczas biologicznego utleniania glukozy. Z drugiej strony zerwanie wiązania fosforanowego w ATP uwalnia dużą ilość energii. Takie wiązanie nazywa się wysokoenergetycznym lub wysokoenergetycznym. Cząsteczka ATP zawiera dwa takie wiązania, których hydroliza uwalnia energię odpowiadającą 12-14 kcal.

Nie wiadomo, dlaczego natura w procesie ewolucji „wybrała” ATP jako walutę energetyczną komórki, ale można założyć kilka powodów. Termodynamicznie cząsteczka ta jest dość niestabilna, o czym świadczy duża ilość energii wydzielanej podczas jej hydrolizy.

Ale jednocześnie szybkość hydrolizy enzymatycznej ATP w normalnych warunkach jest bardzo niska, to znaczy cząsteczka ATP ma wysoką stabilność chemiczną, zapewniając efektywne magazynowanie energii.

Niewielki rozmiar cząsteczki ATP pozwala na łatwą dyfuzję do różnych części komórki, gdzie potrzebna jest energia do wykonania jakiejkolwiek pracy. Wreszcie ATP zajmuje pozycję pośrednią w skali związków wysokoenergetycznych, co nadaje mu wszechstronność, pozwalając na przenoszenie energii ze związków o wyższej do niższej energii.

Zatem ATP jest główną uniwersalną formą magazynowania energii komórkowej, paliwa komórkowego, dostępnego do wykorzystania w dowolnym momencie. A głównym dostawcą energii do ogniwa, jak już wspomnieliśmy, jest glukoza otrzymywany z rozkładu węglowodanów. „Spalając się” w organizmie, glukoza tworzy dwutlenek węgla i wodę, a proces ten zapewnia reakcje oddychania komórkowego i trawienia. Słowo „pali” jest w tym przypadku obrazem, w ciele nie ma płomienia, a energia jest pozyskiwana wieloetapowymi metodami chemicznymi.

W pierwszym etapie, który zachodzi w cytoplazmie bez udziału tlenu, cząsteczka glukozy rozpada się na dwa fragmenty (dwie cząsteczki kwasu pirogronowego) i etap ten nazywa się glikoliza . Uwalnia to 50 kcal/mol energii (tj. 7% energii zawartej w glukozie), z czego część jest rozpraszana w postaci ciepła, a druga jest zużywana na tworzenie dwóch cząsteczek ATP.

Późniejsze pozyskiwanie energii z glukozy następuje głównie w mitochondriach – elektrowniach komórki, których pracę można porównać do ogniw galwanicznych. Tutaj na każdym etapie usuwany jest elektron i jon wodoru, a ostatecznie glukoza rozkłada się na dwutlenek węgla i wodę.

W mitochondria elektrony i jony wodoru są wprowadzane do pojedynczego łańcucha enzymów redoks (łańcucha oddechowego), przechodząc od mediatora do mediatora, aż łączą się z tlenem. I na tym etapie do utleniania nie wykorzystuje się tlenu z powietrza, ale tlen z wody i kwasu octowego.

Tlen z powietrza jest ostatnim akceptorem wodoru, dopełniającym cały proces oddychania komórkowego, dlatego jest tak niezbędny do życia. Jak wiadomo, oddziaływaniu gazowego tlenu i wodoru towarzyszy eksplozja (natychmiastowe uwolnienie dużej ilości energii).

Nie dzieje się to w organizmach żywych, ponieważ wodór nie tworzy się, a do czasu, gdy zwiąże się z tlenem z powietrza, dopływ darmowej energii zmniejsza się tak bardzo, że reakcja tworzenia się wody przebiega całkowicie spokojnie (patrz obrazek 1).

Glukoza jest głównym, ale nie jedynym substratem do produkcji energii w komórce. Oprócz węglowodanów nasz organizm otrzymuje z pożywienia tłuszcze, białka i inne substancje, które po rozkładzie mogą służyć również jako źródło energii, zamieniając się w substancje biorące udział w reakcjach biochemicznych zachodzących w komórce.

Podstawowe badania z zakresu teorii informacji doprowadziły do ​​powstania koncepcji energia informacyjna (lub energia oddziaływania informacyjnego), jako różnica między pewnością a niepewnością. W tym miejscu chciałbym zauważyć, że komórka zużywa i wydaje energię informacyjną, aby wyeliminować niepewność w każdym momencie swojego cyklu życia. Prowadzi to do realizacji cyklu życia bez zwiększania entropii.

Zakłócenie procesów metabolizmu energetycznego pod wpływem różnych wpływów prowadzi do awarii na poszczególnych etapach, a w konsekwencji do zakłócenia podsystemu czynności życiowych komórki i całego organizmu. Jeśli liczba i rozpowszechnienie tych zaburzeń przekracza możliwości kompensacyjne mechanizmów homeostatycznych organizmu, wówczas system wymyka się spod kontroli i komórki przestają synchronicznie pracować. Na poziomie ciała objawia się to różnymi stanami patologicznymi.

Zatem brak witaminy B1, która bierze udział w pracy niektórych enzymów, prowadzi do zablokowania utleniania kwasu pirogronowego, nadmiar hormonów tarczycy zakłóca syntezę ATP itp. Zgony spowodowane zawałem mięśnia sercowego, zatruciem tlenkiem węgla lub zatruciem cyjankiem potasu są również związane z blokowaniem procesu oddychania komórkowego poprzez hamowanie lub rozprzęganie reakcji sekwencyjnych. Działanie wielu toksyn bakteryjnych jest pośrednie, poprzez podobne mechanizmy.

Zatem funkcjonowanie komórki, tkanki, narządu, układu narządów czy organizmu jako układu wspomagane jest przez mechanizmy samoregulacyjne, których optymalny przebieg zapewniają z kolei procesy biofizyczne, biochemiczne, energetyczne i informacyjne.

Energia jest niezbędna wszystkim żywym komórkom – wykorzystywana jest do różnych reakcji biologicznych i chemicznych zachodzących w komórce. Niektóre organizmy wykorzystują energię światła słonecznego do procesów biochemicznych – są to rośliny (ryc. 1), inne natomiast wykorzystują energię wiązań chemicznych w substancjach uzyskanych podczas odżywiania – są to organizmy zwierzęce. Energię uzyskuje się poprzez rozkład i utlenienie tych substancji w procesie oddychania, nazywa się to oddychaniem utlenianie biologiczne, Lub oddychania komórkowego.

Ryż. 1. Energia ze światła słonecznego

Oddychania komórkowego to proces biochemiczny zachodzący w komórce przy udziale enzymów, w wyniku którego uwalniana jest woda i dwutlenek węgla, energia magazynowana jest w postaci wysokoenergetycznych wiązań cząsteczek ATP. Jeżeli proces ten zachodzi w obecności tlenu, wówczas nazywa się to aerobik, jeśli zachodzi bez tlenu, to nazywa się to beztlenowy.

Utlenianie biologiczne obejmuje trzy główne etapy:

1. Przygotowawcze.

2. Beztlenowy (glikoliza).

3. Całkowity rozkład substancji organicznych (w obecności tlenu).

Substancje otrzymane z pożywienia rozkładają się na monomery. Ten etap rozpoczyna się w przewodzie pokarmowym lub w lizosomach komórki. Polisacharydy rozkładają się na monosacharydy, białka na aminokwasy, tłuszcze na glicerol i kwasy tłuszczowe. Energia uwolniona na tym etapie jest rozpraszana w postaci ciepła. Należy zaznaczyć, że do procesów energetycznych komórki wykorzystują węglowodany, a jeszcze lepiej monosacharydy, a mózg do swojej pracy może wykorzystywać jedynie monosacharyd – glukozę (ryc. 2).

Ryż. 2. Etap przygotowawczy

Glukoza podczas glikolizy rozkłada się na dwie trójwęglowe cząsteczki kwasu pirogronowego. Dalszy los kwasu pirogronowego zależy od obecności tlenu w komórce. Jeśli w komórce obecny jest tlen, wówczas kwas pirogronowy przechodzi do mitochondriów w celu całkowitego utlenienia do dwutlenku węgla i wody (oddychanie tlenowe). Jeśli nie ma tlenu, wówczas w tkankach zwierzęcych kwas pirogronowy przekształca się w kwas mlekowy. Ten etap zachodzi w cytoplazmie komórki.

Glikoliza to ciąg reakcji, w wyniku którego jedna cząsteczka glukozy ulega rozszczepieniu na dwie cząsteczki kwasu pirogronowego, uwalniając energię wystarczającą do przekształcenia dwóch cząsteczek ADP w dwie cząsteczki ATP (ryc. 3).

Ryż. 3. Etap beztlenowy

Do całkowitego utlenienia glukozy potrzebny jest tlen. W trzecim etapie w mitochondriach następuje całkowite utlenienie kwasu pirogronowego do dwutlenku węgla i wody, w wyniku czego powstaje kolejnych 36 cząsteczek ATP, ponieważ etap ten zachodzi przy udziale tlenu, nazywa się go tlenem lub tlenem (ryc. 4). ).

Ryż. 4. Całkowity rozkład substancji organicznych

W sumie w trzech etapach z jednej cząsteczki glukozy powstaje 38 cząsteczek ATP, biorąc pod uwagę dwa ATP powstałe podczas glikolizy.

W ten sposób zbadaliśmy procesy energetyczne zachodzące w komórkach i scharakteryzowaliśmy etapy utleniania biologicznego.

Oddychanie zachodzące w komórce wraz z wydzieleniem energii często porównywane jest do procesu spalania. Obydwa procesy zachodzą w obecności tlenu, wydzielania energii oraz produktów utleniania – dwutlenku węgla i wody. Ale w przeciwieństwie do spalania, oddychanie jest uporządkowanym procesem reakcji biochemicznych zachodzącym w obecności enzymów. Podczas oddychania dwutlenek węgla powstaje jako końcowy produkt biologicznego utleniania, a podczas spalania powstaje dwutlenek węgla w wyniku bezpośredniego połączenia wodoru z węglem. Ponadto podczas oddychania, oprócz wody i dwutlenku węgla, powstaje pewna liczba cząsteczek ATP, to znaczy oddychanie i spalanie to zasadniczo różne procesy (ryc. 5).

Ryż. 5. Różnice pomiędzy oddychaniem a spalaniem

Glikoliza jest nie tylko głównym szlakiem metabolizmu glukozy, ale także głównym szlakiem metabolizmu fruktozy i galaktozy dostarczanych z pożywieniem. Szczególnie ważna w medycynie jest zdolność glikolizy do wytwarzania ATP przy braku tlenu. Pozwala to na utrzymanie intensywnej pracy mięśni szkieletowych w warunkach niedostatecznej efektywności utleniania tlenowego. Tkanki o zwiększonej aktywności glikolitycznej są w stanie pozostać aktywne w okresach niedoboru tlenu. W mięśniu sercowym możliwości glikolizy są ograniczone. Ciężko jej jest cierpieć z powodu zakłóceń w dopływie krwi, które mogą prowadzić do niedokrwienia. Znanych jest kilka chorób spowodowanych niedostateczną aktywnością enzymów glikolitycznych, jedną z nich jest niedokrwistość hemolityczna (w szybko rosnących komórkach nowotworowych glikoliza zachodzi z szybkością przekraczającą możliwości cyklu kwasu cytrynowego), która przyczynia się do wzmożonej syntezy kwasu mlekowego w narządach i tkankach (ryc. 6).

Ryż. 6. Niedokrwistość hemolityczna

Wysoki poziom kwasu mlekowego w organizmie może być objawem raka. Ta cecha metaboliczna jest czasami stosowana w leczeniu niektórych postaci nowotworów.

Mikroorganizmy są w stanie pozyskać energię podczas fermentacji. Fermentacja była znana ludziom od niepamiętnych czasów, np. przy produkcji wina fermentacja mlekowa była znana już wcześniej (ryc. 7).

Ryż. 7. Produkcja wina i sera

Ludzie spożywali produkty mleczne nie zdając sobie sprawy, że procesy te mają związek z działalnością mikroorganizmów. Termin „fermentacja” został wprowadzony przez Holendra Van Helmonta na określenie procesów polegających na wydzielaniu gazu. Zostało to po raz pierwszy udowodnione przez Louisa Pasteura. Ponadto różne mikroorganizmy wydzielają różne produkty fermentacji. Porozmawiamy o fermentacji alkoholowej i mlekowej. Fermentacja alkoholowa to proces utleniania węglowodanów, w wyniku którego powstaje alkohol etylowy, dwutlenek węgla i wyzwolenie energii. Browarnicy i winiarze wykorzystują zdolność niektórych rodzajów drożdży do stymulowania fermentacji, która przekształca cukry w alkohol. Fermentację prowadzą głównie drożdże, ale także niektóre bakterie i grzyby (ryc. 8).

Ryż. 8. Drożdże, grzyby śluzowe, produkty fermentacji - kwas chlebowy i ocet

W naszym kraju tradycyjnie wykorzystuje się drożdże Saccharomyces, w Ameryce bakterie z rodzaju Pseudomonas, w Meksyku bakterie typu „ruchomy pręt”, w Azji grzyby śluzowe. Nasze drożdże zazwyczaj fermentują heksozy (sześciowęglowe monosacharydy), takie jak glukoza lub fruktoza. Proces powstawania alkoholu można przedstawić następująco: z jednej cząsteczki glukozy powstają dwie cząsteczki alkoholu, powstają dwie cząsteczki dwutlenku węgla i uwalniane są dwie cząsteczki ATP.

C 6 H 12 O 6 → 2C 2 H 5 OH +2CO 2 + 2ATP

W porównaniu z oddychaniem proces ten jest mniej korzystny energetycznie niż procesy tlenowe, ale pozwala na podtrzymanie życia przy braku tlenu. Na fermentacja kwasu mlekowego jedna cząsteczka glukozy tworzy dwie cząsteczki kwasu mlekowego i jednocześnie uwalniane są dwie cząsteczki ATP, co można opisać równaniem:

C 6 H 12 O 6 → 2C 3 H 6 O 3 + 2ATP

Proces powstawania kwasu mlekowego jest bardzo zbliżony do procesu fermentacji alkoholowej; glukoza, podobnie jak w fermentacji alkoholowej, rozkłada się na kwas pirogronowy, po czym nie przekształca się w alkohol, ale w kwas mlekowy. Fermentacja mlekowa ma szerokie zastosowanie do produkcji wyrobów mleczarskich: serów, twarogów, zsiadłego mleka, jogurtów (ryc. 9).

Ryż. 9. Bakterie kwasu mlekowego i produkty fermentacji mlekowej

W procesie powstawania sera najpierw biorą udział bakterie kwasu mlekowego, które wytwarzają kwas mlekowy, następnie bakterie kwasu propionowego przekształcają kwas mlekowy w kwas propionowy, dzięki czemu sery mają dość specyficzny ostry smak. Bakterie kwasu mlekowego wykorzystuje się przy konserwowaniu owoców i warzyw, kwas mlekowy wykorzystuje się w przemyśle cukierniczym i produkcji napojów bezalkoholowych.

Bibliografia

1. Mamontov S.G., Zakharov V.B., Agafonova I.B., Sonin N.I. Biologia. Wzory ogólne. - Drop, 2009.

2. Ponomareva I.N., Kornilova O.A., Chernova N.M. Podstawy biologii ogólnej. Klasa IX: Podręcznik dla uczniów klas IX szkół ogólnokształcących / wyd. prof. W. Ponomarewa. - wyd. 2, poprawione. - M.: Ventana-Graf, 2005.

3. Pasechnik V.V., Kamensky A.A., Kriksunov E.A. Biologia. Wprowadzenie do biologii ogólnej i ekologii: Podręcznik dla klasy 9, wyd. III, stereotyp. - M.: Drop, 2002.

1. Strona internetowa „Biologia i medycyna” ()

3. Strona internetowa „Encyklopedia medyczna” ()

Praca domowa

1. Czym jest utlenianie biologiczne i jego etapy?

2. Co to jest glikoliza?

3. Jakie są podobieństwa i różnice pomiędzy fermentacją alkoholową a fermentacją mlekową?

1. Rodzaje odżywiania organizmów żywych
2. Fotosynteza
3. Wymiana energii

1. Aktywność życiowa wszystkich organizmów jest możliwe tylko wtedy, gdy posiadają one energię. Zgodnie ze sposobem pozyskiwania energii wszystkie komórki i organizmy dzielą się na dwie grupy: autotrofy I heterotrofy.

Heterotrofy(greckie heteros - inny, inny i trofeum - pożywienie, odżywianie) nie są w stanie samodzielnie syntetyzować związków organicznych z nieorganicznych, muszą je otrzymać ze środowiska; Substancje organiczne służą im nie tylko jako pożywienie, ale także źródło energii. Do heterotrofów zaliczają się wszystkie zwierzęta, grzyby, większość bakterii, a także rośliny lądowe i glony niebędące chlorofilem.

Zgodnie ze sposobem pozyskiwania pożywienia organizmy heterotroficzne dzielą się na Holozoanie(zwierzęta) wychwytujące cząstki stałe oraz osmotroficzny(grzyby, bakterie) żerujące na substancjach rozpuszczonych.

Różnorodne organizmy heterotroficzne są w stanie wspólnie rozkładać wszystkie substancje syntetyzowane przez autotrofy, a także substancje mineralne syntetyzowane w wyniku działalności produkcyjnej człowieka. Organizmy heterotroficzne wraz z autotrofami stanowią na Ziemi jeden system biologiczny, połączony związkami troficznymi.

Autotrofy- organizmy, które żywią się (tj. otrzymują energię) ze związków nieorganicznych, są to niektóre bakterie i wszystkie rośliny zielone. Autotrofy dzielą się na chemotrofy i fototrofy.

Chemotrofy- organizmy wykorzystujące energię uwalnianą w reakcjach redoks. Chemotrofy obejmują bakterie nitryfikacyjne (wiążące azot), bakterie siarkowe, wodorowe (tworzące metan), manganowe, żelazotwórcze i wykorzystujące tlenek węgla.

Fototrofy- tylko rośliny zielone. Źródłem energii dla nich jest światło.

2. Fotosynteza(gr. fos - gen. upadek. zdjęcia - światło i synteza - połączenie) - powstawanie przy udziale energii świetlnej substancji organicznych przez komórki roślin zielonych, a także niektóre bakterie, proces przekształcania energii świetlnej w energia chemiczna. Występuje za pomocą pigmentów (chlorofilu i niektórych innych) w tylakoidach chloroplastów i chromatoforach komórek. Fotosynteza opiera się na reakcjach redoks, w których elektrony są przenoszone od donora-reduktora (woda, wodór itp.) do akceptora (łac. akceptor - odbiornik) - dwutlenku węgla, octanu z utworzeniem związków zredukowanych - węglowodanów i uwolnieniem tlen, jeśli woda ulega utlenieniu.

Bakterie fotosyntetyzujące wykorzystujące dawców innych niż woda nie wytwarzają tlenu.

Lekkie reakcje fotosyntezy(wywołane przez światło) występują w granach tylakoidów chloroplastowych. Kwanty światła widzialnego (fotony) oddziałują z cząsteczkami chlorofilu, wprowadzając je w stan wzbudzony. Elektron w chlorofilu absorbuje kwant światła o określonej długości i jakby krokami porusza się wzdłuż łańcucha nośników elektronów, tracąc energię, która służy fosforylacji ADP do ATP. Jest to bardzo wydajny proces: chloroplasty wytwarzają 30 razy więcej ATP niż mitochondria tych samych roślin. Gromadzi to energię niezbędną do następujących - ciemnych reakcji fotosyntezy. Jako nośniki elektronów pełnią następujące substancje: cytochromy, plastochinon, ferredoksyna, flawoproteina, reduktaza itp. Część wzbudzonych elektronów wykorzystywana jest do redukcji NADP+ do NADPH. Pod wpływem światła słonecznego woda rozkłada się na chloroplasty - fotoliza, w tym przypadku powstają elektrony, które kompensują swoje straty chlorofilem; Tlen powstaje jako produkt uboczny i jest uwalniany do atmosfery naszej planety. Jest to tlen, którym oddychamy i który jest niezbędny wszystkim organizmom tlenowym.

Chloroplasty roślin wyższych, glonów i cyjanobakterii zawierają dwa fotosystemy o różnej budowie i składzie. Kiedy kwanty światła zostaną zaabsorbowane przez pigmenty (centrum reakcji - kompleks chlorofilu z białkiem pochłaniającym światło o długości fali 680 nm - P680) fotosystemu II, elektrony przenoszone są z wody do pośredniego akceptora i poprzez łańcuch nośników do centrum reakcji fotosystemu I. I w tym fotosystemie centrum reakcji ujawnią się cząsteczki chlorofilu w kompleksie ze specjalnym białkiem-KOM, które pochłania światło o długości fali 700 nm - P700. W cząsteczkach chlorofilu F1 znajdują się „dziury” – niewypełnione miejsca elektronów przeniesionych do PLDPH. Te „dziury” są wypełnione elektronami powstałymi podczas funkcjonowania PI. Oznacza to, że fotosystem II dostarcza elektrony do fotosystemu I, które są w nim wydawane na redukcję NADP+ i NADPH. Na drodze ruchu elektronów fotosystemu II wzbudzonych światłem do końcowego akceptora – chlorofilu fotosystemu I, ADP ulega fosforylacji do bogatego w energię ATP. W ten sposób energia świetlna jest magazynowana w cząsteczkach ATP i jest dalej wykorzystywana do syntezy węglowodanów, białek, kwasów nukleinowych i innych procesów życiowych roślin, a za ich pośrednictwem życiowej aktywności wszystkich organizmów żywiących się roślinami.

Reakcje ciemne lub reakcje wiązania węgla, niezwiązane ze światłem, zachodzą w zrębie chloroplastów. Kluczowe miejsce w nich zajmuje wiązanie dwutlenku węgla i przemiana węgla w węglowodany. Reakcje te mają charakter cykliczny, gdyż część węglowodanów pośrednich ulega procesowi kondensacji i przegrupowań do difosforanu rybulozy, głównego akceptora CO2, co zapewnia ciągłość przebiegu cyklu. Proces ten po raz pierwszy opisał amerykański biochemik Melvin Calvin

Przekształcenie związku nieorganicznego CO 2 w związki organiczne - węglowodany, w których wiązaniach chemicznych magazynowana jest energia słoneczna, następuje za pomocą złożonego enzymu - karboksylazy rybulozo-1,5-difosforanu. Zapewnia dodanie jednej cząsteczki CO 2 do pięciowęglowego rybulozo-1,5-difosforanu, w wyniku czego powstaje sześciowęglowy, krótkotrwały związek pośredni. Związek ten w wyniku hydrolizy rozpada się na dwie trójwęglowe cząsteczki kwasu fosfoglicerynowego, który przy pomocy ATP i NADPH ulega redukcji do cukrów trójwęglowych (fosforanów triozy). Powstaje z nich końcowy produkt fotosyntezy – glukoza.

Część fosforanów triozy, po przejściu procesów kondensacji i przegrupowania, przekształcając się najpierw w monofosforan rybulozy, a następnie w difosforan rybulozy, ponownie włącza się w ciągły cykl tworzenia cząsteczek glukozy. Glukozę można polimeryzować enzymatycznie

skrobia i celuloza są nośnikowymi polisacharydami roślin.

Cechą fotosyntezy niektórych roślin (trzcina cukrowa, kukurydza, amarantus) jest początkowa konwersja węgla przez związki czterowęglowe. Takie rośliny otrzymały indeks C 4 -rośliny, a fotosynteza w nich to metabolizm węgla. Rośliny C4 przyciągają uwagę badaczy ze względu na ich produktywność fotosyntetyczną.

Sposoby zwiększenia produktywności roślin rolniczych:

Wystarczające odżywianie mineralne, które może zapewnić najlepszy przebieg procesów metabolicznych;

Pełniejsze oświetlenie, które można uzyskać, stosując określone dawki siewu roślin, biorąc pod uwagę zużycie światła przez rośliny światłolubne i tolerujące cień;

Normalna ilość dwutlenku węgla w powietrzu (wraz ze wzrostem jego zawartości proces oddychania roślin związany z fotosyntezą zostaje zakłócony);

Wilgotność gleby odpowiadająca potrzebom wilgoci roślin, w zależności od warunków klimatycznych i agrotechnicznych.

Znaczenie fotosyntezy w przyrodzie.

W wyniku fotosyntezy na Ziemi powstaje rocznie 150 miliardów ton materii organicznej i uwalnia się około 200 miliardów ton wolnego tlenu. Fotosynteza nie tylko zapewnia i utrzymuje aktualny skład atmosfery ziemskiej, niezbędny do życia jej mieszkańców, ale także zapobiega wzrostowi stężenia CO 2 w atmosferze, zapobiegając przegrzaniu naszej planety (na skutek tzw. efekt). Tlen uwalniany podczas fotosyntezy jest niezbędny do oddychania organizmów i ochrony ich przed szkodliwym krótkofalowym promieniowaniem ultrafioletowym.

Chemosynteza(Chemeta późnogrecka - chemia i synteza grecka - połączenie) - autotroficzny proces tworzenia materii organicznej przez bakterie niezawierające chlorofilu. Chemosynteza odbywa się w wyniku utleniania związków nieorganicznych: wodoru, siarkowodoru, amoniaku, tlenku żelaza (II) itp. Asymilacja CO 2 przebiega podobnie jak podczas fotosyntezy (cykl Calvina), z wyjątkiem metanu, homo -bakterie octanowe. Energia uzyskana w wyniku utleniania magazynowana jest w bakteriach w postaci ATP.

Bakterie chemosyntetyczne odgrywają niezwykle ważną rolę w cyklach biogeochemicznych pierwiastków chemicznych w biosferze. Aktywność życiowa bakterii nitryfikacyjnych jest jednym z najważniejszych czynników wpływających na żyzność gleby. Bakterie chemosyntetyczne utleniają związki żelaza, manganu, siarki itp.

Chemosyntezę odkrył rosyjski mikrobiolog Siergiej Nikołajewicz Winogradski (1856–1953) w 1887 r.

3. Metabolizm energetyczny

Przy udziale specjalnych enzymów w różnych częściach komórek i organizmów zachodzą trzy etapy metabolizmu energetycznego.

Pierwszy etap ma charakter przygotowawczy- zachodzi (u zwierząt w narządach trawiennych) pod wpływem enzymów rozkładających cząsteczki di- i polisacharydów, tłuszczów, białek, kwasów nukleinowych na mniejsze cząsteczki: glukozę, glicerol i kwasy tłuszczowe, aminokwasy, nukleotydy. Uwalnia to niewielką ilość energii, która jest rozpraszana w postaci ciepła.

Drugi etap to utlenianie beztlenowe, czyli niepełne. Nazywa się to również oddychaniem beztlenowym (fermentacją) lub glikoliza. Enzymy glikolityczne zlokalizowane są w płynnej części cytoplazmy – hialoplazmie. Glukoza ulega rozkładowi, każdy molen jest stopniowo rozszczepiany i utleniany przy udziale enzymów do dwóch trójwęglowych cząsteczek kwasu pirogronowego CH 3 - CO - COOH, gdzie COOH jest grupą karboksylową charakterystyczną dla kwasów organicznych.

W tej konwersji glukozy bierze udział kolejno dziewięć enzymów. W procesie glikolizy cząsteczki glukozy ulegają utlenieniu, czyli utracie atomów wodoru. Akceptorem wodoru (i elektronem) w tych reakcjach są cząsteczki nindinukleotydu nikotynoamidowego (NAD+), które mają budowę podobną do NADP+ i różnią się jedynie brakiem reszty kwasu fosforowego w cząsteczce rybozy. Gdy kwas pirogronowy ulega redukcji w wyniku redukcji NAD, pojawia się końcowy produkt glikolizy – kwas mlekowy. Kwas fosforowy i ATP biorą udział w rozkładzie glukozy.

Podsumowując, proces ten wygląda następująco:

C 6 H 12 O 6 + 2 H 3 P0 4 + 2 ADP = 2 C 3 H 6 0 3 + 2 ATP + 2 H 2 0.

U grzybów drożdżowych cząsteczka glukozy bez udziału tlenu przekształca się w alkohol etylowy i dwutlenek węgla (fermentacja alkoholowa):

C 6 H 12 O 6 +2H 3 P0 4 +2ADP - 2C 2 H b 0H+2C0 2 +2ATP+2H 2 O.

U niektórych mikroorganizmów rozkład glukozy bez tlenu może skutkować utworzeniem kwasu octowego, acetonu itp. We wszystkich przypadkach rozkładowi jednej cząsteczki glukozy towarzyszy utworzenie dwóch cząsteczek ATP w wysokoenergetycznych wiązaniach w którym 40% energii jest magazynowane, reszta jest rozpraszana w postaci ciepła.

Trzeci etap metabolizmu energetycznego(etap rozszczepienia tlenu , lub etap oddychania tlenowego) zachodzi w mitochondriach. Ten etap jest związany z macierzą mitochondrialną i błoną wewnętrzną; obejmuje enzymy stanowiące enzymatyczny „przenośnik” pierścieniowy, zwany Cykl Krebsa, nazwany na cześć naukowca, który go odkrył. Ten złożony i długi sposób działania wielu enzymów nazywany jest również Cykl kwasów trikarboksylowych.

Po dostaniu się do mitochondriów kwas pirogronowy (PVA) ulega utlenieniu i przekształceniu w substancję bogatą w energię - acetylokoenzym A, w skrócie acetylo-CoA. W cyklu Krebsa cząsteczki acetylo-CoA pochodzą z różnych źródeł energii. W procesie utleniania PVK akceptory elektronów NAD+ ulegają redukcji do NADH oraz inny rodzaj akceptora – FAD do FADH 2 (FAD jest dinukleotydem flawinoadeninowym). Energia zgromadzona w tych cząsteczkach wykorzystywana jest do syntezy ATP – uniwersalnego biologicznego akumulatora energii. W fazie oddychania tlenowego elektrony z NADH i FADH 2 przemieszczają się wieloetapowym łańcuchem ich przeniesienia do końcowego akceptora elektronów – tlenu cząsteczkowego. W przenoszeniu bierze udział kilka nośników elektronów: koenzym Q, cytochromy i, co najważniejsze, tlen. Kiedy elektrony przemieszczają się z etapu na etap przenośnika oddechowego, uwalniana jest energia, która jest wydawana na syntezę ATP. Wewnątrz mitochondriów kationy H + łączą się z anionami O 2 ~, tworząc wodę. W cyklu Krebsa powstaje CO 2, a w łańcuchu przenoszenia elektronów - woda. W tym przypadku jedna cząsteczka glukozy, całkowicie utleniająca się przy dostępie tlenu do C0 2 i H 2 0, przyczynia się do powstania 38 cząsteczek ATP. Z powyższego wynika, że ​​główną rolę w zaopatrzeniu komórki w energię odgrywa rozkład tlenowy substancji organicznych, czyli oddychanie tlenowe. W przypadku niedoboru tlenu lub jego całkowitego braku dochodzi do beztlenowego, beztlenowego rozkładu substancji organicznych; Energia takiego procesu wystarczy jedynie do wytworzenia dwóch cząsteczek ATP. Dzięki temu istoty żywe mogą przez krótki czas przeżyć bez tlenu.

Jaka jest funkcja DNA w syntezie białek: a) samoduplikacja; b) transkrypcja; c) synteza
tRNA i rRNA.
Dlaczego
Informacja o jednym genie cząsteczki DNA odpowiada: a) białku; b) aminokwas;
c) gen.
Ile
aminokwasy biorą udział w biosyntezie białek: a) 100; b) 30; w 20.
Co
powstają na rybosomie podczas biosyntezy białek: a) białko trzeciorzędowe
Struktury; b) białko struktury drugorzędowej; c) łańcuch polipeptydowy.
Rola
matryce w biosyntezie białek pełnią: a) mRNA; b) tRNA; c) DNA; d) białko.
Strukturalny
Jednostką funkcjonalną informacji genetycznej jest: a) nić DNA; B)
odcinek cząsteczki DNA; c) cząsteczka DNA; d) gen.
mRNA w
w procesie biosyntezy białek: a) przyspiesza reakcje biosyntezy; b) sklepy
Informacja genetyczna; c) przekazuje informację genetyczną; d) jest
miejsce syntezy białek.
Genetyczny
kod to sekwencja: a) nukleotydów w rRNA; b) nukleotydy w
mRNA; c) aminokwasy w białku; d) nukleotydy w DNA.
Aminokwas
przyłącza się do tRNA: a) do dowolnego kodonu; b) do antykodonu; c) do kodonu b
podstawa cząsteczki.
Synteza
białko występuje w: a) jądrze; b) cytoplazma; c) na rybosomach; G)
mitochondria.
Audycja
- jest to proces: a) transportu mRNA do rybosomów; b) Transport ATP do
rybosomy; c) transport aminokwasów do rybosomów; d) połączenie
aminokwasy w łańcuch.
DO
reakcje wymiany plastycznej w komórce obejmują: a) replikację DNA i
biosynteza białek; b) fotosynteza, chemosynteza, glikoliza; c) fotosynteza i
biosynteza; d) biosynteza, replikacja DNA, glikoliza.
W
centrum funkcjonalne rybosomu podczas translacji jest zawsze liczbą
nukleotydy równe: a) 2; b) 3; na 6; d) 9.
Transkrypcja
a translacja w komórce eukariotycznej zachodzi: a) tylko w jądrze; b) w
jądro i cytoplazma; c) w cytoplazmie.
W reakcjach
biosynteza białek w komórce, energia ATP: a) jest uwalniana; b) został wydany; V)
nie jest zużywany ani uwalniany; d) na niektórych etapach jest zużywany, na innych
wyróżnia się.
Ilość
kombinacje trójek kodu genetycznego, które nie kodują żadnego
aminokwasy to: a) 1; b) 3; o 4.
Podciąg
nukleotydy w cząsteczce mRNA są ściśle komplementarne do: a) sekwencji
trojaczki genowe; b) triplet kodujący aminokwas; c) kodony,
zawierający informację o strukturze genu; d) kodony zawierające informację
o strukturze białka.
Gdzie
powstają złożone struktury cząsteczek białka: a) na rybosomie; b) w
cytoplazma; c) w siateczce endoplazmatycznej.
Jakie składniki tworzą ciało rybosomu: a) błony; B)
białka; c) węglowodany; d) RNA.

„Stacje energetyczne”, które dostarczają komórce energii, to: 1 wakuola 2 cytoplazma 3 mitochondria. Organelle znajdują się swobodnie lub dalej

szorstka siateczka śródplazmatyczna, biorąca udział w biosyntezie białek: 1 rybosomy 2 lizosomy 3 mitochondria 4 centriole

Spośród proponowanych odpowiedzi wybierz jedno z założeń teorii komórki:

A) organizmy wszystkich królestw żywej natury składają się z komórek
B) ściana komórkowa grzybów składa się z chityny, podobnie jak egzoszkielet stawonogów
C) komórki organizmów zwierzęcych nie zawierają plastydów
D) zarodnik bakteryjny to jedna wyspecjalizowana komórka
Woda w komórce pełni funkcję: A) transportową, rozpuszczalnikową
B) energia C) katalityczna D) informacja
RNA to:
A) łańcuch polinukleotydowy w postaci podwójnej helisy, którego łańcuchy są połączone wiązaniami wodorowymi B) nukleotyd zawierający dwa wiązania bogate w energię
B) nić polinukleotydowa w postaci jednoniciowej helisy
D) łańcuch polinukleotydowy składający się z różnych aminokwasów
Synteza cząsteczek ATP zachodzi w:
A) rybosomy B) mitochondria C) aparat Golgiego D) ER
Komórki prokariotyczne różnią się od komórek eukariotycznych:
A) większe rozmiary B) brak rdzenia
C) obecność powłoki D) obecność kwasów nukleinowych
Mitochondria są uważane za elektrownie komórki, ponieważ:
A) rozkładają substancje organiczne w celu wyzwolenia energii
B) przechowywane są w nich składniki odżywcze
C) powstają w nich substancje organiczne. D) przetwarzają energię świetlną
Znaczenie metabolizmu w komórce to:
A) zaopatrzenie komórki w materiały budowlane i energię
B) przeniesienie informacji dziedzicznej z organizmu matki na córkę
B) równomierny rozkład chromosomów pomiędzy komórkami potomnymi
D) zapewnienie wzajemnych połączeń komórek w organizmie
Rola mRNA w syntezie białek jest następująca:
A) zapewnienie przechowywania informacji dziedzicznej B) dostarczenie komórce energii
C) zapewnienie transferu informacji genetycznej z jądra do cytoplazmy
Przywrócenie diploidalnego zestawu chromosomów w zygocie - pierwszej komórce nowego organizmu - następuje w wyniku:
A) mejoza B) mitoza C) zapłodnienie D) metabolizm
„Geny znajdujące się na tym samym chromosomie dziedziczą się razem” brzmi sformułowanie:
A) Reguły dominacji G. Mendla B) Prawo dziedziczenia powiązanego T. Morgana
C) G. Prawo segregacji Mendla D) G. Prawo niezależnego dziedziczenia cech Mendla
Kod genetyczny to:
A) odcinek cząsteczki DNA zawierający informację o strukturze pierwszorzędowej jednego białka
B) sekwencja reszt aminokwasowych w cząsteczce białka
C) sekwencja nukleotydów w cząsteczce DNA, która określa pierwotną strukturę wszystkich cząsteczek białka
D) informacja o pierwszorzędowej strukturze białka zakodowanego w tRNA
Zbiór genów populacji, gatunku lub innej grupy systematycznej nazywa się:
A) genotyp B) fenotyp C) kod genetyczny D) pula genów
Zmienność, która występuje pod wpływem czynników środowiskowych i nie wpływa na chromosomy i geny, nazywa się: A) dziedziczną B) kombinatywną
C) modyfikacja D) mutacja
Powstawanie nowych gatunków w przyrodzie następuje w wyniku:
A) pragnienie jednostki samodoskonalenia
B) preferencyjne zachowanie w wyniku walki o byt i naturalnego doboru jednostek z użytecznymi zmianami dziedzicznymi:
C) selekcja i zachowanie przez ludzi osobników z użytecznymi zmianami dziedzicznymi
D) przeżycie osób z różnymi zmianami dziedzicznymi
Proces zachowania z pokolenia na pokolenie osobników z dziedzicznymi zmianami korzystnymi dla człowieka nazywa się: A) doborem naturalnym
B) zmienność dziedziczna C) walka o byt D) sztuczna selekcja
Zidentyfikuj aromaty wśród wymienionych zmian ewolucyjnych:
A) tworzenie kończyn typu kopiącego w krecie
B) pojawienie się zabarwienia ochronnego w gąsienicy
C) pojawienie się oddychania płucnego u płazów. D) utrata kończyn u wielorybów
Spośród wymienionych czynników ewolucji człowieka do biologicznych zaliczają się:
A) dobór naturalny B) mowa C) społeczny styl życia D) praca
Zapisz litery w kolejności odpowiadającej etapom ewolucji człowieka: A) Kromaniończycy B) Pitekantrop C) Neandertalczycy D) Australopitek
Wszystkie składniki przyrody nieożywionej (światło, temperatura, wilgotność, skład chemiczny i fizyczny środowiska) wpływające na organizmy, populacje, zbiorowiska nazywane są czynnikami:
A) antropogeniczny B) abiotyczny C) ograniczający D) biotyczny
Zwierzęta i grzyby należą do grupy heterotrofów, ponieważ:
A) sami tworzą substancje organiczne z substancji nieorganicznych B) wykorzystują energię światła słonecznego C) żywią się gotowymi substancjami organicznymi D) żywią się substancjami mineralnymi
Biogeocenoza to:
A) sztuczna społeczność powstała w wyniku działalności gospodarczej człowieka
B) zespół powiązanych ze sobą gatunków żyjących na określonym terytorium o jednorodnych warunkach naturalnych
C) całość wszystkich żywych organizmów na planecie
D) skorupa geologiczna zamieszkana przez organizmy żywe
Formę istnienia gatunku, zapewniającą jego zdolność przystosowania się do życia w określonych warunkach, reprezentuje:
A) osobnik B) stado C) kolonia D) populacja

1. Które z poniższych stwierdzeń uważa się za prawidłowe?

a) pochodzenie od wyspecjalizowanych przodków;
b) ewolucja bezkierunkowa;
c) ograniczona ewolucja;
d) postępująca specjalizacja.
2. Walka o byt jest konsekwencją:
a) wrodzone pragnienie doskonałości;
b) konieczność radzenia sobie z klęskami żywiołowymi;
c) różnorodność genetyczna;
d) fakt, że liczba potomków przekracza potencjalne możliwości środowiska.
3. Prawidłowa taksonomia w botanice:
a) gatunek – rodzaj – rodzina – klasa – rząd;
b) rodzaj – rodzina – oddział – klasa – dział;
c) gatunek – rodzaj – rodzina – rząd – klasa;
d) gatunek – rodzaj – rodzina – rząd – typ.
4. Mediatorem w neuronach przedzwojowych współczulnego układu nerwowego jest:
a) adrenalina;
b) acetylocholina;
c) serotonina;
d) glicyna.
5. Insulina w organizmie człowieka nie bierze udziału w:
a) aktywacja rozkładu białek w komórkach;
b) synteza białek z aminokwasów;
c) magazynowanie energii;
d) magazynowanie węglowodanów w postaci glikogenu.
6. Jedna z głównych substancji usypiających produkowana jest przez neurony w centralnej części śródmózgowia:
a) noradrenalina;
b) acetylocholina;
c) serotonina;
d) dopamina.
7. Do witamin rozpuszczalnych w wodzie koenzymy należą:
a) kwas pantotenowy;
b) witamina A;
c) biotyna;
d) witamina K.
8. Zdolność do fagocytozy posiadają:
a) Limfocyty B;
b) T-zabójcy;
c) neutrofile;
d) komórki plazmatyczne.
9. Na występowanie uczucia łaskotania i swędzenia mają wpływ:
a) wolne zakończenia nerwowe;
b) ciała Ruffiniego;
c) sploty nerwowe wokół mieszków włosowych;
d) Ciałka Paciniego.
10.Jakie cechy są charakterystyczne dla wszystkich stawów?
a) obecność płynu stawowego;
b) obecność torebki stawowej;
c) ciśnienie w jamie stawowej jest niższe od atmosferycznego;
d) istnieją więzadła śródstawowe.
11. Jakie procesy zachodzące w mięśniach szkieletowych wymagają energii ATP?
a) transport jonów K+ z komórki;
b) transport jonów Na+ do komórki;
c) ruch jonów Ca2+ ze zbiorników EPS do cytoplazmy;
d) zerwanie mostków krzyżowych między aktyną i miozyną.

12. Kiedy dana osoba pozostaje przez długi czas w nieważkości, nie zachodzą następujące zdarzenia:
a) zmniejszenie objętości krwi krążącej;
b) wzrost liczby czerwonych krwinek;
c) zmniejszona siła mięśni;
d) zmniejszenie maksymalnego rzutu serca.
24. Na jakie cechy biologiczne kapusty należy zwrócić uwagę przy jej uprawie?
a) niskie zapotrzebowanie na wodę, składniki odżywcze, światło;
b) większe zapotrzebowanie na wodę, składniki odżywcze, światło, umiarkowaną temperaturę;
c) kochający ciepło, tolerujący cień, o niskim zapotrzebowaniu na składniki odżywcze;
d) szybki wzrost, krótki okres wegetacyjny.
13. Wymień grupę organizmów, których liczba przedstawicieli przeważa nad przedstawicielami innych grup wchodzących w skład wypasanych łańcuchów pokarmowych (wypas).
a) producenci;
b) konsumenci pierwszego rzędu;
c) konsumenci drugiego rzędu;
d) konsumenci trzeciego rzędu.
14. Wskaż najbardziej złożoną biogeocenozę lądową.
a) gaj brzozowy;
b) las sosnowy;
c) las dębowy;
d) równina zalewowa rzeki.
15. Wymień czynnik środowiskowy ograniczający populację pstrąga potokowego.
a) aktualna prędkość;
b) temperatura;
c) stężenie tlenu;
d) oświetlenie.
16. W środku lata wzrost bylin spowalnia lub całkowicie zatrzymuje się, a liczba roślin kwiatowych maleje. Jaki czynnik i jaka jego zmiana powoduje takie zjawiska?
a) spadek temperatury;
b) spadek;
c) malejąca długość dnia;
d) zmniejszenie natężenia promieniowania słonecznego.
17. Do archebakterii nie zalicza się:
a) halobakterie;
b) metanogeny;
c) krętki;
d) termoplazma.

18. Głównymi oznakami hominizacji nie są:
a) postawa wyprostowana;
b) przystosowanie się do pracy ręki;
c) zachowania społeczne;
d) struktura układu dentystycznego.
19 Bacillus to:
a) Gram-dodatnie pałeczki przetrwalnikujące;
b) pałeczki Gram-ujemne tworzące przetrwalniki;
c) pałeczki Gram-ujemne, które nie tworzą przetrwalników;
d) Gram-dodatnie, nietworzące przetrwalników pałeczki.
20. Kiedy pojawiła się stałocieplność, decydująca stała się cecha morfologiczna:
a) włosy i pióra;
b) serce czterokomorowe;
c) struktura pęcherzykowa płuc, zwiększająca intensywność wymiany gazowej;
d) zwiększona zawartość mioglobiny w mięśniach.