Legge 10% esempi di ecologia. Test di biologia nel formato del test tutto russo per la prima metà dell'anno (grado 11). Significato della catena alimentare
32. Flusso energetico in un ecosistema. La regola del 10% di energia.
La nutrizione è la via principale di movimento di sostanze ed energia.
Gli organismi in un ecosistema sono collegati da energia condivisa e nutrienti che sono necessari per mantenere la vita. La principale fonte di energia per la stragrande maggioranza degli organismi viventi sulla Terra è il Sole. Gli organismi fotosintetici (piante verdi, cianobatteri, alcuni batteri) utilizzano direttamente l'energia della luce solare. In questo caso, da anidride carbonica e acqua si formano sostanze organiche complesse, in cui parte dell'energia solare viene accumulata sotto forma di energia chimica. Le sostanze organiche servono come fonte di energia non solo per la pianta stessa, ma anche per altri organismi nell'ecosistema. Il rilascio dell'energia contenuta negli alimenti avviene durante il processo di respirazione. I prodotti della respirazione - anidride carbonica, acqua e sostanze inorganiche - possono essere riutilizzati dalle piante verdi. Di conseguenza, le sostanze in questo ecosistema subiscono un ciclo infinito. Allo stesso tempo, l'energia contenuta nel cibo non cambia ciclo, ma si trasforma gradualmente in energia termica e lascia l'ecosistema. Pertanto, una condizione necessaria per l'esistenza di un ecosistema è un flusso costante di energia dall'esterno.
Nel 1942, l'ecologo americano R. Lindeman formulò la legge della piramide energetica (la legge del 10%), secondo la quale, in media, circa il 10% dell'energia ricevuta al livello precedente della piramide ecologica passa da un trofico livello attraverso le catene alimentari ad un altro livello trofico. Il resto dell’energia viene disperso sotto forma di radiazione termica, movimento, ecc. Come risultato dei processi metabolici, gli organismi perdono circa il 90% di tutta l'energia in ciascun anello della catena alimentare, che viene spesa per mantenere le loro funzioni vitali.
Se una lepre mangiasse 10 kg di materiale vegetale, il suo peso potrebbe aumentare di 1 kg. Una volpe o un lupo, mangiando 1 kg di carne di lepre, aumenta la sua massa di soli 100 g Nelle piante legnose questa proporzione è molto inferiore a causa del fatto che il legno è scarsamente assorbito dagli organismi. Per le erbe e le alghe questo valore è molto maggiore, poiché non hanno tessuti difficili da digerire. Tuttavia, lo schema generale del processo di trasferimento di energia rimane: molta meno energia passa attraverso i livelli trofici superiori che attraverso quelli inferiori.
Consideriamo la trasformazione dell'energia in un ecosistema utilizzando l'esempio di una semplice catena trofica di pascolo, in cui sono presenti solo tre livelli trofici.
livello - piante erbacee,
livello: mammiferi erbivori, ad esempio le lepri
livello: mammiferi predatori, ad esempio le volpi
I nutrienti vengono creati durante il processo di fotosintesi delle piante, che formano sostanze organiche e ossigeno, nonché ATP, da sostanze inorganiche (acqua, anidride carbonica, sali minerali, ecc.) utilizzando l'energia della luce solare. Parte dell'energia elettromagnetica della radiazione solare viene convertita nell'energia dei legami chimici delle sostanze organiche sintetizzate.
Tutta la materia organica creata durante la fotosintesi è chiamata produzione primaria lorda (GPP). Parte dell'energia della produzione primaria lorda viene spesa nella respirazione, determinando la formazione della produzione primaria netta (NPP), che è proprio la sostanza che entra nel secondo livello trofico e viene utilizzata dalle lepri.
Lascia che la pista sia di 200 unità convenzionali di energia e che i costi delle piante per la respirazione (R) siano del 50%, ad es. 100 unità convenzionali di energia. Quindi la produzione primaria netta sarà uguale a: NPP = WPP - R (100 = 200 - 100), cioè Al secondo livello trofico, le lepri riceveranno 100 unità convenzionali di energia.
Tuttavia, a causa di ragioni varie le lepri sono in grado di consumare solo una certa frazione della centrale nucleare (altrimenti scomparirebbero le risorse per lo sviluppo della materia vivente), mentre una parte significativa di essa, sotto forma di resti organici morti (parti sotterranee di piante, legno duro di fusti, rami, ecc.) non può essere mangiato dalle lepri. Entra nelle catene alimentari detritiche e/o viene decomposto dai decompositori (F). L'altra parte va alla costruzione di nuove cellule (dimensione della popolazione, crescita delle lepri - P) e alla garanzia del metabolismo energetico o della respirazione (R).
In questo caso, secondo l'approccio del bilancio, l'uguaglianza del bilancio del consumo di energia (C) sarà simile a questa: C = P + R + F, cioè L'energia ricevuta al secondo livello trofico verrà spesa, secondo la legge di Lindemann, per la crescita della popolazione - P - 10%, il restante 90% sarà speso per la respirazione e l'eliminazione del cibo non digerito.
Pertanto, negli ecosistemi, con un aumento del livello trofico, si verifica una rapida diminuzione dell'energia accumulata nei corpi degli organismi viventi. Da qui è chiaro perché ogni livello successivo sarà sempre inferiore al precedente e perché le catene alimentari solitamente non possono avere più di 3-5 (raramente 6) anelli, e le piramidi ecologiche non possono essere costituite da un gran numero di piani: al piano finale L'anello della catena alimentare è lo stesso in quanto l'ultimo piano della piramide ecologica riceverà così poca energia che non sarà sufficiente se il numero degli organismi aumenta.
Tale sequenza e subordinazione di gruppi di organismi collegati sotto forma di livelli trofici rappresenta i flussi di materia ed energia nella biogeocenosi, la base della sua organizzazione funzionale.
LAVORO DI CONTROLLO IN BIOLOGIA per la prima metà dell'anno
In 11° grado (anno accademico 2016 – 2017)
Su un frammento di un filamento di DNA, i nucleotidi sono disposti nella seguente sequenza: A-A-G-T-C-T-A-C-G-T-A-G.
a) Completa il diagramma della struttura di una molecola di DNA a doppio filamento
Risposta:______________________________________________
b) Quale principio è alla base della struttura della molecola del DNA?
c) Qual è la lunghezza in nanometri di questo frammento di DNA?
Risposta:________________________________________________
Nei piselli, il colore rosso dei fiori domina sul bianco e la crescita alta domina sui fiori nani. I tratti vengono ereditati in modo indipendente. Quando si incrociano due piante con fiori rossi, una delle quali era Alto, e un'altra bassa, abbiamo ottenuto 35 piante alte con fiori rossi, 32 piante basse con fiori rossi, 10 piante alte con fiori bianchi e 13 piante basse con fiori bianchi.
Quali sono i genotipi dei genitori?
Risposta:_______________________________________________
Stabilire la sequenza di gruppi sistematici di animali, iniziando dal più piccolo
A) Volpe comune
B) Cordati
B) Predatore
D) Mammiferi
D) Volpi
E) Lupo
Nel DNA, la quota di nucleotidi con adenina rappresenta il 15%. Determinare la percentuale di nucleotidi contenenti citosina che compongono la molecola.Utilizzando la regola di Chargaff, che descrive le relazioni quantitative tra vari tipi basi azotate nel DNA (G + T = A + C), calcolare la percentuale di nucleotidi con citosina in questo campione.
Scrivi solo il numero corrispondente nella tua risposta.
Risposta: ___________________________%.
5. Stabilire la sequenza dei taxa sistematici delle piante, iniziando dal taxon più grande. Annota la sequenza di numeri corrispondente nella tabella.
1) Bluegrass del prato
2) Bluegrass
3) Angiosperme
4) Monocotiledoni
5) Piante
6) Cereali
6. Analizzare il grafico del tasso di riproduzione dei batteri lattici.
Selezionare le affermazioni che possono essere formulate in base all'analisi dei risultati ottenuti.
Tasso di riproduzione batterica
1) sempre direttamente proporzionale alla variazione della temperatura ambiente
2) dipende dalle risorse dell'ambiente in cui si trovano i batteri
3) dipende dal programma genetico dell'organismo
4) aumenta ad una temperatura di 20–36 °C
5) diminuisce a temperature superiori a 36 °C
Scrivi nella tua risposta i numeri sotto i quali sono indicate le affermazioni selezionate.
Risposta: ___________________________
7. La regola di Bergmann afferma che tra le forme affini di animali a sangue caldo che conducono uno stile di vita simile, quelli che vivono in aree con prevalenti temperature basse tendono ad avere dimensioni corporee maggiori rispetto agli abitanti di zone e regioni più calde.
Guarda le fotografie che mostrano rappresentanti di tre specie di mammiferi strettamente imparentate. Disporre questi animali nella sequenza in cui i loro habitat naturali si trovano sulla superficie della Terra da nord a sud.
Annota nella tabella la sequenza numerica corrispondente che indica le fotografie.
1. orso bruno 2. 3. kodiak
Risposta:
2. Usando le tue conoscenze sulla termoregolazione, spiega la regola di Bergmann.
Risposta:__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
8.
1. Guarda l'immagine di un organello cellulare eucariotico. Come si chiama?
Risposta:___________________________
Quale processo verrà interrotto nella cellula in caso di danno (funzionamento compromesso) di questo organello?
Risposta: _______________________________________
Determinare l'origine delle malattie elencate. Annota il numero di ciascuna malattia dell'elenco nella cella appropriata della tabella. Nelle celle della tabella è possibile scrivere più numeri.
Elenco delle malattie umane:
1) morbillo
2) emofilia
3) fenilchetonuria
4) tubercolosi
5) ictus cerebrale
Malattia ereditariaMalattia acquisita
Infettivo
Non infettivo
10. Anton è venuto dal medico perché non si sentiva bene. Il medico gli ha dato un rinvio per l'analisi, i cui risultati hanno mostrato che il numero di leucociti era 7,2 × 113, mentre la norma è 4–9 × 109. Quale esame ti ha suggerito di fare il medico e quale diagnosi ha fatto in base ai risultati ottenuti?
Seleziona le risposte dal seguente elenco e scrivi i loro numeri nella tabella.
Elenco delle risposte:
1) polmonite
2) anemia
3) esame del sangue
4) diminuzione dell'immunità
5) analisi delle feci
Risposta:
AnalisiDiagnosi
11.
Il codice genetico è un metodo per codificare una sequenza di residui di amminoacidi nelle proteine utilizzando una sequenza di nucleotidi in un acido nucleico, caratteristica di tutti gli organismi viventi.
La tabella mostra tre tipi di basi (primo, secondo e terzo), si noti che sono forniti in due versioni: senza parentesi - nucleotidi di RNA e tra parentesi - nucleotidi di DNA.
Studia la tabella dei codici genetici, che dimostra la corrispondenza dei residui aminoacidici con la composizione dei codoni.
Usando l'esempio dell'amminoacido glicina (GLY), spiega la seguente proprietà del codice genetico: il codice è tripletta.
Tabella dei codici genetici
Risposta_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
1. Ordinare gli organismi in base alla loro posizione nella catena alimentare. In ogni cella, scrivi il nome di uno degli organismi proposti.
Peelenco degli organismi: pulci delle crocifere, puzzola, serpente, foglie di rapa, rana
Catena alimentare:
2 . La regola afferma: “non più del 10% dell’energia fluisce da ciascun livello trofico precedente a quello successivo”. Usando questa regola, calcola la quantità di energia (in kJ) che va al livello dei consumatori di primo ordine quando la produzione primaria netta annua dell'ecosistema è di 10.000 kJ.
Risposta___________________________________________________________________
Compila le celle vuote della tabella utilizzando l'elenco degli elementi mancanti riportato di seguito: per ogni lacuna indicata da una lettera, seleziona e annota il numero dell'elemento richiesto nella tabella.
La scienza studia questo livello
Esempio
______________________(UN)
Biochimica
______________________(B)
Biogeocenotico
______________________(IN)
______________________(G)
______________________(D)
E)
Polmoni
Elementi mancanti:
1) anatomia
2) organismico
3) ecologia
4)RNA
5) genetica molecolare
6) biogeocenosi
14. Il tribunale stava valutando una richiesta per stabilire la paternità del bambino. Una donna conIOgruppo sanguigno con cui è nato un bambinoIOgruppo sanguigno. La corte soddisferà la richiesta contro L. M, che haIVgruppo sanguigno?
Analizza i dati della tabella e rispondi alle domande.
Il gruppo sanguigno del padreio(0)
II(A)
III(B)
IV(AB)
Il gruppo sanguigno della madre
io(0)
io(0)
II(A) I(0)
III(B) I(0)
II(A) III(B)
Gruppo sanguigno del bambino
II(A)
II(A) I(0)
II(A) I(0)
Qualunque
II(A), III(B) IV(AB)
III(B)I
III(B) I(0)
Qualunque
III(B) I(0)
II(A), III(B) IV(AB)
IV(AB)
II(A) III(B)
II(A), III(B) IV(AB)
II(A), III(B) IV(AB)
II(A), III(B) IV(AB)
La madre del bambino ha dichiarato in tribunale che il padre di suo figlio è L.M. con gruppo sanguigno IV (AB). Potrebbe essere il padre del bambino?
Risposta: ________________________________________________________________________
2 . In base alle regole della trasfusione di sangue, decidi se il bambino può donare il sangue a sua madre.
3) Utilizzo dei dati della tabella"Gruppi sanguigni secondo il sistema AB0" spiega la tua decisione.
Gruppi sanguigniAntigeni dei globuli rossi
Anticorpi plasmatici
α, β
Un β
III
Nell'α
A, B
A, B
*Nota.
Antigene - qualsiasi sostanza che l'organismo considera estranea o potenzialmente pericolosa e contro la quale solitamente inizia a produrre i propri anticorpi.
Anticorpi - proteine del plasma sanguigno formate in risposta all'introduzione di batteri, virus, tossine proteiche e altri antigeni nel corpo umano.
Risposta:_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
15 . . Il colesterolo svolge un ruolo importante nel metabolismo e nel funzionamento del sistema nervoso. Entra nel corpo da prodotti animali. Il loro contenuto nei prodotti vegetali è insignificante. La quantità di colesterolo che entra nel corpo con il cibo non deve superare 0,3–0,5 g al giorno.
1. Utilizzando i dati della tabella, calcolare la quantità di colesterolo nella colazione di una persona che ha mangiato 100 g di ricotta magra, 25 g di formaggio "olandese", 20 g burro e due salsicce.
ProdottiProdotti
Quantità di colesterolo, g/100 g di prodotto
Latte pastorizzato
0,01
Salsicce (una salsiccia – 40 g)
0,05
Ricotta a basso contenuto di grassi
0,04
Salsiccia
0,08
Formaggio "russo"
0,52
Uovo di gallina (un uovo – 50 g)
0,57
Burro
0,18
Pollock
0,03
Quale pericolo rappresenta per la salute umana l'eccesso di colesterolo nel corpo umano?
Risposta: _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
16 . L'immagine mostra uno stegocefalo, un animale estinto vissuto 300 milioni di anni fa.
Utilizzando un frammento di una tabella geocronologica, stabilire l'era e il periodo in cui visse questo organismo, nonché il suo possibile antenato a livello di classe (superordine) degli animali.
RISPOSTE:
A) T-T-C-A-G-A-T-G-C-A-T-C
B) il principio di complementarità
B) 4.08
2. Genotipi parentali: AaBv, Aavv
3. d, a, f, c, d, b
4. 35%
5. 5,3,4,6,1,2
1) 1,4,5
1) 2,3.1
2) L'essenza della regola:La produzione di calore (rilascio di calore da parte delle cellule del corpo) è proporzionale al volume corporeo. Il trasferimento di calore (perdita di calore, trasferimento all'ambiente) è proporzionale alla superficie del corpo. All’aumentare del volume, la superficie aumenta in modo relativamente lento, il che rende possibile aumentare il rapporto produzione/trasferimento di calore e quindi compensare la perdita di calore dalla superficie corporea nei climi freddi.
1) Biosintesi e trasporto delle proteine nella cellula.
2) Violazione del metabolismo plastico o dell'assimilazione o del metabolismo nella cellula.
3GTT, CGC, CCA, CCG, CCT, CCC.
12 . 1) rape - pulci delle crocifere - puzzola rana.
2) 1000
13.
5 – A biochimica 4 – B;
Biogeocenotico 3 – V 6 – D
– Polmoni D 1–E
14.
1) risposta alla prima domanda: non accadrà, dal momento che questa coppia non può avere un figlioIOgruppo sanguigno.
2) risposta alla seconda domanda: Forse
3) risposta alla terza domanda : I globuli rossi potrebbero non restare uniti.
15.
Risposta alla prima domanda: 1,04 g
Risposta alla seconda domanda : danno ai vasi sanguigni o sviluppo di aterosclerosi o malattia coronarica.
16. Elementi di risposta:
Era Paleozoica
Periodo: Carbonifero
Possibile antenato: pesce o pesce con pinne lobate.
Criteri di risposta:
3 punti
1 punto
2 punti nessun errore, 1 punto è stato commesso un errore
1 punto
1 punto
2 punti nessun errore, 1 punto è stato commesso un errore
2 punti
2 punti nessun errore, 1 punto è stato commesso un errore
2 punti nessun errore, 1 punto è stato commesso un errore
1 punto
3 punti nessun errore; 2 punti è stato commesso un errore; 1 punto per 2 errori, 0 punti per 3 o più errori.
2 punti
1 punto
2 punti la risposta comprende tutti gli elementi sopra menzionati; 1 punto – la risposta include 2 degli elementi sopra, 0 punti – la risposta include 1 degli elementi sopra, oppure la risposta è errata
Punteggio massimo: 30 punti
A “5” - 25 – 30 punti
A “4” - 18 – 24 punti
A “3” - 13 – 17 punti
A “2” 12 punti o meno.
Regola di Lindemann (10%)
Il flusso energetico, passando attraverso i livelli trofici della biocenosi, si estingue progressivamente. Nel 1942, R. Lindeman formulò la legge della piramide delle energie, o legge (regola) del 10%, secondo la quale da un livello trofico della piramide ecologica si passa a un altro livello più alto (lungo la “scala”: produttore - consumatore - decompositore) in media circa il 10% dell'energia ricevuta al livello precedente della piramide ecologica. Il flusso inverso associato al consumo di sostanze ed energia prodotte dal livello superiore della piramide ecologica da parte dei suoi livelli inferiori, ad esempio dagli animali alle piante, è molto più debole - non più dello 0,5% (anche 0,25%) del suo totale flusso, e quindi possiamo dire che non è necessario parlare di ciclo energetico nella biocenosi.
Se l'energia viene persa dieci volte durante la transizione a un livello superiore della piramide ecologica, l'accumulo di un numero di sostanze, comprese quelle tossiche e radioattive, aumenta all'incirca nella stessa proporzione. Questo fatto è fissato nella regola del miglioramento biologico. E' vero per tutte le cenosi. Nelle biocenosi acquatiche, l'accumulo di molte sostanze tossiche, tra cui i pesticidi organoclorurati, è correlato alla massa di grassi (lipidi), cioè ha chiaramente una base energetica.
Piramidi ecologiche
Visualizzare le relazioni tra gli organismi vari tipi In una biocenosi è consuetudine utilizzare piramidi ecologiche, distinguendo piramidi di numeri, biomassa ed energia.
Tra le piramidi ecologiche, le più famose e utilizzate sono:
§ Piramide di numeri
§ Piramide di biomassa
Piramide di numeri. Per costruire una piramide della popolazione si conta il numero di organismi presenti in un determinato territorio, raggruppandoli per livelli trofici:
§ produttori - piante verdi;
§ i consumatori primari sono gli erbivori;
§ consumatori secondari - carnivori;
§ consumatori terziari – carnivori;
§ consumatori ga-e (“predatori finali”) - carnivori;
§ decompositori - distruttori.
Ogni livello è rappresentato convenzionalmente come un rettangolo, la cui lunghezza o area corrisponde al valore numerico del numero di individui. Disponendo questi rettangoli in una sequenza subordinata, otteniamo una piramide ecologica di numeri (Fig. 3), il cui principio di base fu formulato per la prima volta dall'ecologo americano C. Elton Nikolaikin N. I. Ecology: Textbook. per le università / N. I. Nikolaikin, N. E. Nikolaikina, O. P. Melekhova. - 3a ed., stereotipo. - M.: Otarda, 2004..
Riso. 3. Piramide ecologica della popolazione per un prato ricoperto di cereali: numeri - numero di individui
I dati per le piramidi della popolazione si ottengono abbastanza facilmente mediante la raccolta diretta di campioni, ma esistono alcune difficoltà:
§ I produttori variano notevolmente in termini di dimensioni, sebbene un esemplare di erba o alghe abbia lo stesso status di un albero. Questo a volte viola la corretta forma piramidale, a volte dando addirittura piramidi invertite (Fig. 4) Ibid.;
Riso.
§ La gamma dei numeri delle diverse specie è così ampia che rende difficile mantenere la scala quando si rappresenta graficamente, ma in questi casi è possibile utilizzare una scala logaritmica.
Piramide della biomassa. La piramide ecologica della biomassa è costruita in modo simile alla piramide dei numeri. Il suo significato principale è mostrare la quantità di materia vivente (biomassa - la massa totale degli organismi) a ciascun livello trofico. Ciò evita gli inconvenienti tipici delle piramidi demografiche. In questo caso, la dimensione dei rettangoli è proporzionale alla massa della materia vivente del livello corrispondente, per unità di area o volume (Fig. 5, a, b) Nikolaikin N. I. Ecologia: libro di testo. per le università / N. I. Nikolaikin, N. E. Nikolaikina, O. P. Melekhova. - 3a ed., stereotipo. - M.: Bustard, 2004.. Il termine “piramide della biomassa” è nato perché nella stragrande maggioranza dei casi la massa dei consumatori primari che vivono a spese dei produttori è significativamente inferiore alla massa di questi produttori, e la La massa dei consumatori secondari è significativamente inferiore alla massa dei consumatori primari. La biomassa dei distruttori viene solitamente mostrata separatamente.
Riso. 5. Piramidi di biomassa delle biocenosi della barriera corallina (a) e della Manica (b): numeri - biomassa in grammi di sostanza secca per 1 m 2
Durante il campionamento, viene determinata la biomassa in piedi o la resa in piedi (cioè in un dato momento), che non contiene alcuna informazione sul tasso di produzione o consumo di biomassa.
Il tasso di creazione della materia organica non determina le sue riserve totali, vale a dire la biomassa totale di tutti gli organismi a ciascun livello trofico. Pertanto, durante l'ulteriore analisi potrebbero verificarsi errori se non si tiene conto di quanto segue:
* in primo luogo, se il tasso di consumo di biomassa (perdita dovuta al consumo) e il tasso di formazione sono uguali, la coltura in piedi non indica produttività, cioè sulla quantità di energia e materia che si sposta da un livello trofico a un altro, più alto, in un certo periodo di tempo (ad esempio un anno). Pertanto, su un pascolo fertile e intensamente utilizzato, la resa dell'erba in piedi può essere inferiore, ma la produttività può essere maggiore rispetto a un pascolo meno fertile, ma poco utilizzato per il pascolo;
* in secondo luogo, i produttori di piccole dimensioni, come le alghe, sono caratterizzati da un elevato tasso di crescita e riproduzione, bilanciato dal loro consumo intensivo come cibo da parte di altri organismi e dalla morte naturale. Pertanto, la loro produttività potrebbe non essere inferiore a quella dei grandi produttori (ad esempio gli alberi), sebbene la biomassa in piedi possa essere piccola. In altre parole, il fitoplancton con la stessa produttività di un albero avrà molta meno biomassa, sebbene possa sostenere la vita di animali della stessa massa.
Una delle conseguenze di ciò sono le “piramidi invertite” (Fig. 3, b). Lo zooplancton delle biocenosi dei laghi e dei mari molto spesso ha una biomassa maggiore del loro cibo: il fitoplancton, ma il tasso di riproduzione delle alghe verdi è così alto che entro 24 ore ripristinano tutta la biomassa mangiata dallo zooplancton. Tuttavia, in alcuni periodi dell'anno (durante la fioritura primaverile) si osserva il solito rapporto tra la loro biomassa (Fig. 6) Nikolaikin N.I. Ecologia: libro di testo. per le università / N. I. Nikolaikin, N. E. Nikolaikina, O. P. Melekhova. - 3a ed., stereotipo. - M.: Otarda, 2004..
Riso. 6. Cambiamenti stagionali nelle piramidi della biomassa lacustre (usando l'esempio di uno dei laghi italiani): numeri - biomassa in grammi di sostanza secca per 1 m3
Le piramidi energetiche discusse di seguito sono prive di anomalie apparenti.
Piramide di energie. Il modo più fondamentale per riflettere le connessioni tra organismi di diversi livelli trofici e l'organizzazione funzionale delle biocenosi è la piramide energetica, in cui la dimensione dei rettangoli è proporzionale all'energia equivalente per unità di tempo, cioè la quantità di energia (per unità di area o volume) che è passata attraverso un certo livello trofico in un dato periodo (Fig. 7) Ibid.. Alla base della piramide energetica, si può ragionevolmente aggiungere un altro rettangolo dal basso, riflettendo la flusso di energia solare.
La piramide energetica riflette la dinamica del passaggio della massa alimentare attraverso la catena alimentare (trofica), cosa che la distingue fondamentalmente dalle piramidi dei numeri e della biomassa, che riflettono la statica del sistema (il numero di organismi in un dato momento). La forma di questa piramide non è influenzata dai cambiamenti nelle dimensioni e nel tasso metabolico degli individui. Se si prendono in considerazione tutte le fonti di energia, la piramide avrà sempre un aspetto tipico (sotto forma di piramide con la parte superiore rivolta verso l'alto), secondo la seconda legge della termodinamica.
Riso. 7. Piramide energetica: numeri - quantità di energia, kJ * m -2 * r -1
Le piramidi energetiche consentono non solo di confrontare diverse biocenosi, ma anche di identificare l'importanza relativa delle popolazioni all'interno di una comunità. Sono le più utili dei tre tipi di piramidi ecologiche, ma i dati per costruirle sono i più difficili da ottenere.
Uno degli esempi più riusciti e chiari di piramidi ecologiche classiche sono le piramidi mostrate in Fig. 8 Nikolaikin N.I. Ecologia: libro di testo. per le università / N. I. Nikolaikin, N. E. Nikolaikina, O. P. Melekhova. - 3a ed., stereotipo. - M.: Bustard, 2004. Illustrano la biocenosi condizionale proposta dall'ecologo americano Yu Odum. La "biocenosi" consiste in un ragazzo che mangia solo carne di vitello, e vitelli che mangiano solo erba medica.
Riso.
Regola 1% Ecologia. Corso di lezioni. Compilato da: Ph.D., Professore Associato A.I. Tikhonov, 2002. I punti di Pasteur, come la legge della piramide energetica di R. Lindemann, hanno dato origine alla formulazione delle regole dell'uno e del dieci per cento. Naturalmente, 1 e 10 sono numeri approssimativi: circa 1 e circa 10.
"Numero magico" L'1% deriva dal rapporto tra le possibilità di consumo energetico e la “capacità” necessaria per stabilizzare l'ambiente. Per la biosfera, la quota di possibile consumo della produzione primaria totale non supera l'1% (che segue dalla legge di R. Lindemann: circa l'1% della produzione primaria netta in termini energetici è consumata dai vertebrati come consumatori di ordini superiori, circa il 10% dagli invertebrati come consumatori di ordine inferiore, e la restante parte - batteri e funghi saprofagi). Non appena l’umanità, alle soglie degli ultimi e dei nostri secoli, ha cominciato a utilizzare una maggiore quantità di prodotti della biosfera (oggi almeno il 10%), il principio di Le Chatelier-Brown ha cessato di essere soddisfatto (a quanto pare, da circa lo 0,5% dei l'energia totale della biosfera): la vegetazione non ha fornito la crescita della biomassa in conformità con l'aumento della concentrazione di CO 2, ecc. (un aumento della quantità di carbonio fissata dalle piante è stato osservato solo nel secolo scorso).
Empiricamente, la soglia di consumo del 5 - 10% della quantità di sostanza, che porta a cambiamenti evidenti nei sistemi naturali quando la attraversa, è sufficientemente riconosciuta. È stato adottato principalmente a livello empirico-intuitivo, senza distinguere le forme e la natura del controllo in questi sistemi. È approssimativamente possibile dividere le transizioni emergenti per i sistemi naturali con tipi di gestione organismica e consortile da un lato, e sistemi di popolazione dall’altro. Per i primi, i valori che ci interessano sono la soglia per uscire dallo stato stazionario fino all’1% del flusso energetico (“norma” di consumo) e la soglia di autodistruzione – circa il 10% di questo” norma". Per i sistemi di popolazione, il superamento medio del 10% del volume di prelievo comporta l’uscita di questi sistemi dallo stato stazionario.
Test VPR tutto russo Lavoro - Biologia Grado 11
Spiegazioni per il campione del lavoro di prova tutto russo
Quando acquisisci familiarità con un lavoro di prova di esempio, dovresti tenere presente che le attività incluse nel campione non riflettono tutte le competenze e i problemi di contenuto che verranno testati come parte del lavoro di prova tutto russo. Un elenco completo degli elementi di contenuto e delle competenze che possono essere testate sul lavoro è fornito nel codificatore degli elementi di contenuto e dei requisiti di livello
laureati in formazione per lo sviluppo di un test tutto russo in biologia.
Lo scopo del lavoro di prova campione è quello di dare un'idea della struttura del lavoro di prova tutto russo, del numero e della forma dei compiti e del loro livello di complessità.
Istruzioni per eseguire il lavoro
Il test comprende 16 compiti. Per completare il lavoro di biologia è prevista 1 ora e 30 minuti (90 minuti).
Annota le risposte ai compiti nello spazio previsto nel tuo lavoro. Se scrivi una risposta sbagliata, cancellala e scrivine una nuova accanto.
È consentito utilizzare una calcolatrice durante lo svolgimento del lavoro.
Quando completi i compiti, puoi utilizzare una bozza. Le candidature in bozza non verranno riviste o valutate.
Ti consigliamo di completare le attività nell'ordine in cui vengono fornite. Per risparmiare tempo, salta un'attività che non puoi completare immediatamente e passa a quella successiva. Se ti rimane tempo dopo aver completato tutto il lavoro, puoi tornare alle attività perse.
I punti che ricevi per le attività completate vengono sommati. Prova a completare quante più attività possibile e guadagna numero maggiore punti.
Ti auguriamo successo!
1. Selezionare dall'elenco fornito di taxa sistematici tre taxon che sono generale quando si descrivono gli organismi raffigurati.
Elenco dei taxa:
1) classe Dicotiledoni
2) Impero non cellulare
3) il regno dei Procarioti
4) regno delle Piante
5) sottoregno Pluricellulare
6) Reparto fiori
Registra i numeri dei taxa selezionati.
Tutte le piante esistenti sul nostro pianeta sono combinate in una sola regno che è chiamato Impianti.
Le piante sono divise in due sottoregni: superiore e inferiore.
Le piante inferiori includono le alghe.
E le piante superiori sono divise in piante con spore e piante con semi. Le divisioni delle spore includono muschi, equiseti, muschi e felci. E per le piante da seme: il dipartimento delle Gimnosperme e il dipartimento delle Angiosperme (Fiori).
Le gimnosperme non hanno forme erbacee, e poiché vediamo che le piante che ci vengono donate non sono sicuramente alberi o arbusti, appartengono a Dipartimento Fiori(la stessa conclusione si potrebbe trarre dalla presenza di fiori e frutti).
Il cavolo cappuccio è una pianta della famiglia delle Crucifere (cavoli), i piselli appartengono alla famiglia delle leguminose e le patate alla famiglia delle Solanacee. Appartengono le piante di queste famiglie classe Dicotiledoni.
Pertanto, le risposte corrette sono punti 1 , 4 , 6 .
Eliminiamo le altre opzioni di risposta.
Queste piante non sono classificate come piante non cellulari, poiché hanno una struttura cellulare, cioè sono costituite da cellule. Non sono classificati come un superregno dei procarioti, poiché i procarioti sono organismi che non hanno un nucleo nelle loro cellule, mentre le piante ne hanno. Non appartengono al sottoregno Multicellulare, poiché nella tassonomia delle piante ci sono i sottoregni Superiore e Inferiore, ma non esistono affatto sottoregni Multicellulari.
2. La regola di Allen afferma che tra le forme affini di animali a sangue caldo, conducendo uno stile di vita simile, quelli che vivono in climi più freddi hanno parti del corpo sporgenti relativamente più piccole: orecchie, gambe, coda, ecc.
Guarda le fotografie che mostrano rappresentanti di tre specie di mammiferi strettamente imparentate. Disporre questi animali nella sequenza in cui i loro habitat naturali si trovano sulla superficie della Terra da nord a sud.
1. Annota nella tabella la sequenza corrispondente di numeri che indicano
fotografie.
2. Usando le tue conoscenze sulla termoregolazione, spiega la regola di Allen.
________________________________________________________________________________
Risposta alla prima domanda: 312
La risposta alla seconda domanda: maggiore è la superficie corporea di un animale a sangue caldo, più intenso è il trasferimento di calore. Le orecchie grandi contribuiscono a questo.
Rispondere alla prima domanda non è affatto difficile. Vale la pena considerare che è necessario disporre gli animali partendo da quelli più settentrionali e, secondo la regola di Allen, gli animali settentrionali hanno parti del corpo sporgenti più piccole. Ciò significa che dobbiamo disporre gli animali, cominciando da quello che ha le orecchie più piccole.
Una diminuzione delle parti sporgenti del corpo negli animali porta ad una diminuzione della superficie corporea e quindi ad una diminuzione del trasferimento di calore. Questo aiuta gli animali che vivono in condizioni fredde a risparmiare calore. Su questo dovrebbe basarsi la risposta alla seconda domanda.
1. Ordinare gli organismi in base alla loro posizione nella catena alimentare.
Scrivi in ogni cella
il nome di uno degli organismi proposti.
Elenco degli organismi: cavallette, piante, serpenti, rane, aquile.
catena alimentare
2. La regola dice:"non più del 10% dell'energia proviene da ciascun livello trofico precedente a quello successivo." Utilizzando questa regola, calcola la quantità di energia (in kJ) che va al livello dei consumatori di secondo ordine quando la produzione primaria netta annua dell'ecosistema è di 10.000 kJ.
1. piante – cavallette – rane – serpenti – aquila
4. Studia il disegno. Attraverso quale processo si è formata una tale varietà di organismi raffigurati?
Risposta: __________________________________________________________________________
Selezione artificiale
OR variabilità mutazionale,
O variabilità ereditaria
5. Studia il grafico che mostra la dipendenza della velocità di reazione catalizzata dall'enzima, sulla temperatura corporea del cane (l'asse x è la temperatura corporea del cane (in °C) e l'asse y è la velocità della reazione chimica (in unità arbitrarie)).
È noto che la temperatura corporea di un cane sano è compresa tra 37,5 e 38,5 °C. Come cambierà la velocità delle reazioni chimiche nel corpo di un cane se la sua temperatura corporea è più alta del normale?
Risposta: __________________________________________________________________________
La velocità delle reazioni chimiche diminuirà (cadrà)
6. Compila le celle vuote della tabella utilizzando l'elenco degli elementi mancanti di seguito: per ogni gap indicato da una lettera selezionare e annotare nella tabella il numero dell'elemento desiderato.
Elementi mancanti:
1)DNA
2) anatomia
3) organismico
4) cloroplasto
5) genetica molecolare
6) citologia
7. Il colesterolo svolge un ruolo importante nel metabolismo e nel funzionamento del sistema nervoso. Entra nel corpo da prodotti animali. È praticamente assente nei prodotti vegetali. La quantità di colesterolo che entra nel corpo con il cibo non deve superare 0,3–0,5 g al giorno.
1. Utilizzando i dati della tabella, calcolare la quantità di colesterolo nella colazione di una persona che ha mangiato 100 g di ricotta magra, 25 g di formaggio “olandese”, 20 g di burro e due salsicce.
Risposta: _________________________________________________________________________.
2. Quale pericolo rappresenta per la salute umana l'eccesso di colesterolo nel corpo umano?
Risposta: __________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
2. danni ai vasi sanguigni,
O sviluppo di aterosclerosi,
O malattia coronarica
8. Sergei è venuto dal dottore perché non si sentiva bene. Il medico gli ha inviato un test, i cui risultati hanno mostrato che il numero di leucociti era 2,5 × 108, mentre la norma è 4–9 × 109. Quale esame ti ha suggerito di fare il medico e quale diagnosi ha fatto in base ai risultati ottenuti? Seleziona le risposte dal seguente elenco e scrivi i loro numeri nella tabella.
Elenco delle risposte:
1) disturbo del metabolismo dei carboidrati
2) carenza di ossigeno
3) esame del sangue
4) diminuzione dell'immunità
5) analisi delle feci
9. Determinare l'origine delle malattie elencate. Annotare il numero di ciascuno
malattie nell'elenco nella cella corrispondente della tabella. Le celle della tabella possono contenere
Sono stati registrati diversi numeri.
Elenco delle malattie umane:
1) varicella
2) Sindrome di Down
3) infarto miocardico
4) dissenteria
5) malaria
| 2 | 145 | 3 |
10. Il metodo genealogico è ampiamente utilizzato nella genetica medica. Si basa sulla compilazione del pedigree di una persona e sullo studio dell’eredità di un tratto particolare. In tali studi vengono utilizzate alcune notazioni. Studia un frammento dell'albero genealogico di una famiglia, alcuni dei cui membri sono sordomuti.
Frammento dell'albero genealogico
Utilizzando il diagramma proposto, determinare:
1) questo tratto è dominante o recessivo;
2) questo tratto non è collegato o collegato ai cromosomi sessuali.
Risposta:
1)______________________________________________________________________________;
2)______________________________________________________________________________
- tratto recessivo
2. il tratto non è legato al sesso
11. Sveta ha sempre desiderato avere sulle guance le stesse "fossette" di sua madre (il tratto dominante (A) non è legato al genere). Ma Sveta non aveva le fossette, come suo padre. Determinare i genotipi dei membri della famiglia in base alla presenza o all'assenza di fossette. Inserisci le tue risposte nella tabella.
| Madre | Padre | Figlia |
Madre: Aa; padre: aa; figlia - ah
12. La corte esaminò una richiesta volta a stabilire la paternità del bambino.È stato effettuato un esame del sangue sul bambino e su sua madre. Nel bambino risultò essere II(A) e nella madre I(0). Analizzare
dati della tabella e rispondere alle domande.
1. La madre del bambino ha dichiarato in tribunale che il padre di suo figlio è un uomo del gruppo IV (AB)
sangue. Potrebbe essere il padre del bambino?
2. In base alle regole della trasfusione di sangue, decidere se il bambino può essere un donatore
sangue per sua madre.
Risposta: __________________________________________________________________________
3. Utilizzando i dati della tabella “Gruppi sanguigni secondo il sistema AB0”, motiva la tua decisione.
*Nota.
Un antigene è qualsiasi sostanza che l'organismo considera estranea o potenzialmente pericolosa e contro la quale solitamente inizia a produrre i propri anticorpi.
Gli anticorpi sono proteine del plasma sanguigno formate in risposta all'introduzione di batteri, virus, tossine proteiche e altri antigeni nel corpo umano.
Risposta: __________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
Risposta alla prima domanda: sì
Risposta alla seconda domanda: no
La risposta alla terza domanda: come risultato dell'essere simultaneamente dentro
sangue materno, durante la trasfusione, degli stessi antigeni A
del bambino e degli anticorpi α (madre) i globuli rossi si uniranno, il che
può portare alla morte della madre
13. La composizione nucleotidica di un frammento di una molecola di DNA di grano è stata studiata in un laboratorio biochimico. Si è riscontrato che la proporzione di nucleotidi di adenina nel campione era del 10%.
Utilizzando la regola di Chargaff, che descrive le relazioni quantitative tra diversi tipi di basi azotate nel DNA (G + T = A + C), calcolare la percentuale di nucleotidi con citosina in questo campione.
Risposta: ______________
1. Considera l'immagine di un organello a doppia membrana di una cellula eucariotica. Come si chiama?
Risposta:___________________________
2. Quale processo verrà interrotto nella cellula in caso di danno (disturbi nel funzionamento) di questi organelli?
Risposta: _________________________________________
1. mitocondrio
2. metabolismo energetico,
O il processo di respirazione,
O ossidazione biologica
15. Il codice genetico è un metodo caratteristico di tutti gli organismi viventi che codifica la sequenza dei residui aminoacidici nelle proteine che utilizzano
sequenze di nucleotidi in un acido nucleico.
Studia la tabella dei codici genetici, che dimostra la corrispondenza dei residui aminoacidici con la composizione dei codoni. Usando l'amminoacido serina (Ser) come esempio, spiega la seguente proprietà del codice genetico: il codice è tripletta.
Tabella dei codici genetici
Risposta: __________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
1) ogni amminoacido corrisponde ad una combinazione di tre nucleotidi
(triplette, codoni);
2) può verificarsi la codifica dell'aminoacido serina (Ser).
utilizzando uno dei seguenti codoni (triplette): TCT, TCT,
TCA, TCG, AGT, AGC
16. L'immagine mostra l'Archaeopteryx, un animale estinto vissuto 150-147 milioni di anni fa.
Utilizzando un frammento di una tabella geocronologica, stabilire l'era e il periodo in cui
abitato da questo organismo, così come il suo possibile antenato a livello di classe (superordine)
animali.
Era: ______________________________________________________________
Periodo:___________________________________________________________
Possibile antenato:_________________________________________________
Era: era mesozoica;
Periodo: Giurassico;
Possibile antenato: antichi rettili, OR
rettili O rettili O dinosauri
© 2017 Servizio federale per la supervisione dell'istruzione e della scienza della Federazione Russa
Il test comprende 16 compiti. Per completare il lavoro di biologia è prevista 1 ora e 30 minuti (90 minuti).
Dall'elenco fornito di taxa sistematici, seleziona tre taxa che lo sono generale quando si descrivono gli organismi raffigurati.
Elenco dei taxa:
1) genere Rana
2) digitare Accordi
3) il regno dei Procarioti
4) classe Anfibi
5) famiglia di gatti
6) squadra Scaly
Registra i numeri dei taxa selezionati.
Mostra risposta
124 (i numeri possono essere forniti in qualsiasi ordine)
La regola di Allen afferma che tra le forme correlate di animali a sangue caldo che conducono uno stile di vita simile, quelli che vivono in climi più freddi hanno parti del corpo sporgenti relativamente più piccole: orecchie, gambe, code, ecc.
Guarda le fotografie che mostrano rappresentanti di tre specie di mammiferi strettamente imparentate. Disporre questi animali nella sequenza in cui i loro habitat naturali si trovano sulla superficie della Terra da nord a sud.
1. Annotare la sequenza numerica corrispondente che indica le fotografie.
2. Usando le tue conoscenze sulla termoregolazione, spiega la regola di Allen.
Mostra risposta
Elementi di risposta:
La risposta alla prima domanda è 321
Risposta alla seconda domanda - Le parti sporgenti del corpo, in questo caso le orecchie, vengono ridotte per ridurre la trasmissione del calore ed evitare la perdita di calore.
1. Ordinare gli organismi in base alla loro posizione nella catena alimentare. In ogni cella, scrivi il nome di uno degli organismi proposti.
Elenco degli organismi: farfalla, lupo, erba, quaglia, scarabeo becchino.
catena alimentare
2. La regola afferma: “non più del 10% dell’energia proviene da ciascun livello trofico precedente a quello successivo”. Usando questa regola, calcola la quantità di energia (in kJ) che va al livello dei consumatori del secondo ordine quando la produzione primaria netta annua dell'ecosistema è di 10.000 kJ.
Mostra risposta
3.1. Erba - farfalla - quaglia - lupo - scarabeo becchino
Studia il disegno. Quale processo evolutivo descrive?
Mostra risposta
Lotta intraspecifica per l'esistenza o selezione naturale
Studia il grafico dell'attività degli animali in una determinata area (l'asse x mostra il tempo in cui gli animali volano (in ore), l'asse y mostra il numero di voli).
A che ora ci sono più voli?
Mostra risposta
svegliarsi autonomamente e facilmente al mattino presto, attivo nella prima metà della giornata, calo nel pomeriggio; andare a letto presto
Compila le celle vuote della tabella utilizzando l'elenco degli elementi mancanti riportato di seguito: per ogni lacuna indicata da una lettera, seleziona e annota il numero dell'elemento richiesto nella tabella.
| Livello di organizzazione | La scienza studia questo livello | Esempio |
| ________ (UN) | ________ (B) | Mitosi |
| Organistico | ________ (IN) | ________ (G) |
| Biosfera | ________ (D) | ________ (E) |
Elementi mancanti:
1) circolazione delle sostanze e conversione dell'energia
2) citologia
3) anatomia
4) omeostasi
5) ecologia
6) cellulare
Mostra risposta
Il ruolo delle vitamine nel garantire il normale funzionamento del corpo umano è molto significativo. Le vitamine sono biocatalizzatori di reazioni chimiche che avvengono durante la costruzione e il costante rinnovamento delle strutture viventi del corpo e durante la regolazione del metabolismo.
1. Utilizzando i dati della tabella, calcolare in quale prodotto la quantità di vitamina (in%) è diminuita maggiormente.
2. Definire il concetto di “vitaminosi”.
Mostra risposta
7.1. spinaci
7.2. una condizione che si verifica quando c'è una carenza di vitamine nel corpo umano
Durante una visita medica di routine, Evgeniy (32 anni) aveva un livello di glucosio di 7,8 mmol/l, mentre la norma era 3,5-5,5 mmol/l. Che tipo di test ha fatto Evgeniy e quale diagnosi farà il medico in base ai risultati ottenuti? Seleziona le risposte dal seguente elenco e scrivi i loro numeri nella tabella.
Elenco delle risposte:
1) esame del sangue
2) esame delle urine
3) disturbo del metabolismo lipidico
4) disturbo del metabolismo dei carboidrati
Mostra risposta
Determinare l'origine delle malattie elencate. Annota il numero di ciascuna malattia dell'elenco nella cella appropriata della tabella. Nelle celle della tabella è possibile scrivere più numeri.
Elenco delle malattie umane:
1) malattia del sonno
5) daltonismo
Mostra risposta
Nella genetica umana viene utilizzato il metodo genealogico, basato sulla compilazione del pedigree di una persona e sullo studio della natura dell’ereditarietà di un tratto. Quando si compila un albero genealogico, vengono utilizzati caratteri speciali. Studiare un frammento dell'albero genealogico di una famiglia, alcuni membri della quale presentano il tratto evidenziato in nero in figura.
Utilizzando il diagramma proposto, determinare:
1) il carattere è dominante o recessivo
2) il tratto è legato o meno al cromosoma X
Mostra risposta
10.1. Recessivo
10.2. legati al cromosoma X
I genitori con udito normale (tratto dominante (A), non legato al genere) hanno dato alla luce un bambino sordo. Determinare i genotipi dei membri della famiglia in base alla caratteristica “udito normale/sordità congenita”. Inserisci le tue risposte nella tabella.
| Madre | Padre | Bambino |
Mostra risposta
madre - Aa, padre - Aa, figlio - aa
È stato effettuato un esame del sangue sul bambino e su sua madre. Nel bambino risultò essere I(0) e nella madre II(A). Analizza i dati della tabella e rispondi alle domande.
1. Un uomo con gruppo sanguigno III(B) può essere padre di un bambino?
2. In base alle regole della trasfusione di sangue, decidere se il bambino può donare il sangue a sua madre.
Regole sulla trasfusione di sangue:
3. Utilizzando i dati della tabella "Gruppi sanguigni secondo il sistema ABO", spiega la tua decisione.
*Nota.
Antigene- qualsiasi sostanza che l'organismo considera estranea o potenzialmente pericolosa e contro la quale solitamente inizia a produrre i propri anticorpi.
