Как организм животного защищается от вируса. Интерферон – мифы и реальность

Вирусы, бактерии, цианобактерии

Вирусы в современной биологии рассматривают как одно из пяти царств живой природы. Открыты они были в 1892 г. русским ученым Д.И. Ивановским. Термин предложил М. Бейеринк в 1899 г. Вирусы являются неклеточной формой жизни, занимающей промежуточное положение между живой и неживой материей. Они состоят из ДНК (или РНК) и белка и не способны к самостоятельному синтезу белка. Свойства живых организмов они проявляют, только находясь в клетках про- или эукариот и используя их обмен веществ для собственной репродукции.

Размеры вирусов - от 15 до 2 000 нм. В сердцевине находится генетический материал (ДНК или РНК). По строению и размерам вирусы делят на простые (аденовирусы) и сложные (оспа, герпес, грипп). Встречаются собственно вирусы и бактериофаги - вирусы бактерий (описаны в 1917 г. Ф. Д"Эреллем). По влиянию на клетки хозяина встречаются литические и латентные вирусы. Снаружи вирус покрыт белковой оболочкой - капсидом, выполняющим защитную, ферментативную и антигенную функции. Вирусы более сложного строения могут дополнительно включать углеводные и липидные фрагменты.

Геном вируса попадает в бактерию в результате специфической (или неспецифической) абсорбции бактериофага на клетке хозяина. Вирусная нуклеиновая кислота «впрыскивается» в клетку, а белок остается на клеточной оболочке.

ДНК-содержащие вирусы (оспа, герпес) используют обмен веществ клетки-хозяина для синтеза своих иРНК и белков. РНК-содержащие вирусы (СПИД, грипп) инициируют либо синтез РНК вируса и его белка, либо благодаря ферментам - обратной транскриптазе или ревертазе, синтезируют сначала ДНК, а затем уже РНК и белок вируса. Таким образом, геном вируса, встраиваясь в наследственный аппарат клеткихозяина, изменяет его и направляет синтез вирусных компонентов. Вновь синтезированные вирусные частицы выходят из клетки-хозяина и внедряются в другие (соседние) клетки.

Защищаясь от вирусов, клетки вырабатывают защитный белок - интерферон, который подавляет синтез новых вирусных частиц. Интерферон используют для лечения и профилактики некоторых вирусных заболеваний. Организм человека сопротивляется действию вирусов, вырабатывая антитела. Однако к некоторым вирусам, таким как онкогенные или вирус СПИДа, специфических антител нет. Этим обстоятельством осложняется создание вакцин.

Бактерии - самые древние прокариотические клеточные организмы, наиболее широко распространенные в природе. Они играют важнейшую роль редуцентов органического вещества, фиксаторов азота, являются возбудителями заболеваний животных и человека. В медицине бактерии используют для получения антибиотиков (стрептомицин, тетрациклин, грамицидин), в пищевой промышленности - для получения молочнокислых продуктов, спиртов. Бактерии также являются объектами генной инженерии.

Клетка бактерий покрыта муреиновой оболочкой. Некоторые виды бактерий образуют слизистую капсулу, препятствующую высыханию клетки. Клеточная стенка может образовывать выросты - пили, способствующие объединению бактерий в группы, а также их конъюгации. Мембрана бактерий складчатая. На складках локализуются ферменты или фотосинтезирующие пигменты (у фотоавтотрофных бактерий). Роль мембранных органелл выполняют мезосомы - крупные впячивания мембран. В цитоплазме находятся рибосомы и включения (крахмал, гликоген, жиры). Ряд бактерий имеют жгутики. Наследственный материал бактерий содержится в нуклеоиде в виде кольцевой молекулы ДНК.

По форме бактериальной клетки выделяют:

Кокки (сферические): диплококки, стрептококки, стафилококки;

Бациллы (палочковидные): одиночные, объединенные в цепи, бациллы с эндоспорами;

Спириллы;

Вибрионы;

Спирохеты.

По способу использования кислорода бактерии бывают аэробными и анаэробными.

Размножаются бактерии делением клетки без образования веретена. Половой процесс у некоторых из них связан с обменом генетическим материалом при конъюгации. Распространяются бактерии спорами.

Болезнетворные бактерии: холерный вибрион, дифтерийная палочка, дизентерийная палочка и др.

Цианобактерии (именуемые не совсем правильно синезелеными водорослями) возникли свыше 3 млрд лет тому назад. Они представляют собой клетки с многослойными стенками, состоящими из нерастворимых полисахаридов. Встречаются их одноклеточные и колониальные формы. По строению цианобактерии сходны с бактериями. Они - фотоавтотрофы. Хлорофилл находится на свободнолежащих в цитоплазме мембранах. Цианобактерии размножаются путем деления или распада колоний; имеют способность к спорообразованию; широко распространены в биосфере; способны очищать воду, разлагая продукты гниения; вступают в симбиоз с грибами, образуя некоторые виды лишайников; являются первопоселенцами на вулканических островах и скалах.

ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ ПО БИОЛОГИИ

МУНИЦИПАЛЬНЫЙ ЭТАП 2008 г.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ ТУР

Задание 1. Задание включает 50 вопросов, к каждому из них предложено 4 варианта ответа. На каждый вопрос выберите только один ответ, который вы считаете наиболее полным и правильным. Около индекса выбранного ответа поставьте знак "+". В случае исправления знак "+" должен быть продублирован.

1. Вирусы отличаются от бактерий:
а) тем, что у вирусов нет ядра, а у бактерий оно есть;
б) тем, что они не могут синтезировать белки; +
в) наличием клеточной стенки;
г) отсутствием нуклеиновых кислот.

2. Бактериофаги впервые были описаны:
а) ;
б) М. Бейеринком;
в) Ф. Д´Эрелем; +
г) А. Флемингом.

3. Защищаясь от вирусов, клетки вырабатывают белок:
а) лизоцим; б) интерферон; +
в) кератин; г) пенициллин.

4. Образовательная ткань в корне находится:
а) в коре корня;
б) образует зону роста в корне; +
в) представлена в зоне всасывания корневыми волосками;
г) в зоне проведения.

5. Удобрение, способствующее росту корней и других подземных органов – это:
а) азотное ; б) калийное; +
в) навоз; г) фосфорное.

6. Угол между листом и расположенной выше частью стебля называется:
а) основанием побега; б) пазушной почкой;
в) междоузлием; г) пазухой листа. +

7. Роль устьиц листа заключается в следующем:
а) через них проходит внутрь листа вода;
б) через устьица осуществляется только газообмен;
в) через устьица проникают внутрь пары воды и происходит газообмен;
г) через устьица выходят из листа пары воды и происходит газообмен. +

8. Транспирация позволяет растению:
а) иметь запас питательных веществ в разных органах;
б) регулировать температуру и постоянно получать минеральные вещества; +
в) осуществлять вегетативное размножение;
г) поглощать энергию солнца.

9. Разнообразие окраски тела водорослей вызвано:
а) особенностями размножения;
б) маскировкой;
в) привлечением животных;
г) приспособлением к фотосинтезу. +

10. Для тела высших растений характерно строение:
а) одноклеточное; б) колониальное;
в) слоевищное; г) листостебельное. +

11. Тела грибов образованы:
а) мицелием; +
б) микоризой;
в) гифами;
г) конидиями.

12. Шишка хвойных – это:
а) семязачаток;
б) плод;
в) видоизмененный побег; +
г) заросток.

13. Из перечисленных организмов к классу Саркодовые относятся:
а) стрептококк;
б) хламидомонада;
в) лямблия;
г) амеба дизентерийная. +

14. Наибольшим генетическим и биохимическим сходством с человеком среди современных человекообразных обезьян обладает:
а) горилла;
б) орангутанг;
в) шимпанзе; +
г) гиббон.

16. Термин «экология» ввел в науку в 1869 г.:
а) М. Мёбиус;
б) Э. Геккель; +
в) А. Тенсли;
г) В. Сукачев.

18. Первые живые организмы, появившиеся на нашей планете, по способу дыхания и питания были:
а) анаэробными фототрофами;
б) анаэробными гетеротрофами; +
в) аэробными хемотрофами;
г) аэробными гетеротрофами.

19. Из яйца сосальщика, попавшего в воду вылупляется:
а) хвостатая личинка;
б) личинка с крючками;
в) личинка с ресничками; +
г) финна.

21. Органами прикрепления аскариды являются:
а) присоски;
б) крючки;
в) губы;
г) не имеет органов прикрепления. +

22. Изначальным источником энергии в большинстве экосистем служат:
а) солнечный свет; +
б) солнечный свет и растительная пища;
в) растительная и животная пища;
г) солнечный свет и минеральные вещества.

23. Насекомые относятся к подтипу:
а) хелицеровые;
б) жабродышащие;
в) трахейные; +
г) членистоногие.

24. Среди насекомых не имеют крыльев:
а) мухи и комары;
б) жуки и саранча;
в) бабочки и пчелы;
г) блохи и постельные клопы. +

25. Из перечисленных признаков, не является харак­терным для членистоногих:
а) членистые конечности с суставами;
б) наружный скелет;
в) дыхание всей поверхностью тела; +
г) скачкообразный рост.

26. Органы слуха и равновесия у рака расположены:
а) в основании длинных усиков;
б) в основании кротких усиков; +
в) в основании клешней;
г) на брюшке.

27. Особенностью пищеварительной системы рака является:
а) наличие печени;
б) отсутствие анального отверстия;
в) желудок, состоящий из двух отделов; +
г) замкнутая пищеварительная система.

28. Некрофагом по типу питания является:
а) жук навозник;
б) жук могильщик; +
в) жук колорадский;
г) божья коровка.

29. Согласно теории самопроизвольного зарождения жизнь:
а) занесена на нашу планету извне;
б) была создана сверхъестественным существом в определенное время;
в) возникала неоднократно из неживого вещества; +
г) возникла в результате процессов, подчиняющихся физическим и химическим законам.

30. Отпугивающую окраску имеет:
а) павлиний глаз; +
б) колорадский жук;
в) жук бомбардир;
г) бабочка осовидка.

31. Не имеет колюще-сосущего ротового аппарата:
а) комар;
б) бабочка лимонница; +
в) клоп;
г) тля.

32. Особенность пищеварительной системы паука:
а) замкнутость;
б) желудок с хитиновыми зубцами;
в) частично наружное пищеварение; +
г) наличие печени.

33. Взрослый овод питается:
а) нектаром;
б) кровью теплокровных животных;
в) другими насекомыми;
г) ничем не питается. +

34. Наиболее распространенными в живых организмах элементами являются:
а) С, О, S, N;
б) Н, С, О, N; +
в) О, P, S, С;
г) N, P, S, О.

35. В процессе фотосинтеза в листьях образуется:
а) сахар; +
б) белок;
в) жир;
г) минеральные вещества.

36. Паук дышит:
а) всей поверхностью тела;
б) жабрами;
в) трахеями и легочными мешками; +
г) трахеями.

37. Концентрация К+ и Nа+ в клетке:
а) одинаковая на внутренней и внешней ее поверхностях;
б) разная, ионов Nа+ больше внутри клетки, ионов К+ – снаружи;
в) разная, ионов К+ больше внутри клетки, ионов Nа+ снаружи; +
г) в одних случаях одинаковая, в других разная.

38. Скорость процесса фотосинтеза будет наибольшей при следующих условиях:
а) нормальное освещение, температура 15°С, концентрация углекислого газа 0,4 %;
б) нормальное освещение, температура 25°С, концентрация углекислого газа 0,4 %; +
в) нормальное освещение, температура 25°С, концентрация углекислого газа 0,04 %;
г) усиленное освещение, температура 25°С, концентрация углекислого газа 0,04 %.

39. Наиболее эффективной преградой для свободного скрещивания особей популяций является изоляция:
а) этологическая;
б) экологическая;
в) генетическая; +
г) географическая.

40. Вода обладает способностью растворять вещества, поскольку ее молекулы:
а) полярны; +
б) имеют малые размеры;
в) содержат атомы, соединенные ионной связью;
г) образуют между собой водородные связи.

41. Наиболее острая форма борьбы за существование:
а) межвидовая;
б) внутривидовая; +
в) межвидовая и внутривидовая;
г) с условиями неорганической природы.

42. Молекула крахмала состоит из остатков:
а) глюкозы; +
б) фруктозы;
в) фруктозы и глюкозы;
г) глюкозы и галактозы.

43. Электронный микроскоп появился в:
а) 90-е годы XIX в.;
б) начале XX в.;
в) 30-е годы XX в.; +
г) 60-е годы XX в.

44. Пищеварительные ферменты, содержащиеся в лизосомах, син­тезируют:
а) каналы гладкой ЭПС;
б) рибосомы шероховатой ЭПС; +
в) цистерны комплекса Гольджи;
г) сами лизосомы.

45. Пластиды растительных клеток могут содержать:
а) пигменты;
б) белки и крахмал;
в) пигменты, крахмал, белки и масла; +
г) пигменты и вредные продукты метаболизма.

46. Организмы, живущие за счет органического источника углеро­да:
а) автотрофы;
б) гетеротрофы; +
в) хемотрофы;
г) фототрофы.

47. Хлорофилл поглощает из солнечного спектра преимуществен­но лучи:
а) красные;
б) сине-фиолетовые;
в) красные и сине-фиолетовые; +
г) сине-фиолетовые и зеленые.

48. Количество триплетов генетического кода, кодирующих аминокислоты, составляет:
а) 16;
б) 20;
в) 61; +
г) 64.

49. Из приведенных примеров, к анализирующему скрещиванию относится:
а) Аа х Аа;
б) АА х Аа;
в) Аа х аа; +
г) аа х аа.

50. Матрицей для синтеза молекулы иРНК при транскрипции служит:
а) вся молекула ДНК;
б) полностью одна из цепей молекулы ДНК;
в) участок одной из цепей ДНК; +
г) в одних случаях одна из цепей молекулы ДНК, в других – вся молекула ДНК.

Задание 2. Задание включает 20 вопросов, с несколькими вариантами ответа (от 0 до 5-ти). Около индексов выбранных ответов поставьте знаки "+". В случае исправлений знак "+" должен быть продублирован.

1. Из перечисленных признаков выберите те, которые характерны для грибов и животных:
а) отсутствие хлорофилла в клетках; +
б) хитинизированная клеточная стенка;
в) запасное вещество – крахмал;
г) запасное вещество – гликоген; +
д) способность к вегетативному размножению участками тела. +

3. В 1900 г. закономерности наследования признаков в потомстве гибридов независимо друг от друга подтвердили:
а) Де-Фриз; +
б) К. Корренс; +
в) К. Чермак; +
г) Т. Морган;
д) Н. Войтонис.

4. На число и разнообразие видов, появляющихся на определенной территории, влияют:
а) географические барьеры; +
б) расстояние на которое осуществляется расселение;
в) воздушные и водные течения; +
г) размеры и характер заселяемой территории;
д) антропогенные факторы. +

5. На формирование фенотипа человека наибольшее влияние оказывает:
а) набор генов полученных от родителей; +
б) условия внешней среды; +
в) случайно стечение обстоятельств;
г) силы неживой природы;
д) экологическая ситуация в месте проживания.

6. Древо жизни человека обычно рисуют для того, чтобы помочь семье:
а) вычислить вероятность рождения здоровых потомков; +
б) оценить, реально ли долгожительство у представителей данного семейства; +
в) понять, можно ли ожидать появления близнецов у представителей данного рода; +
г) оценить преобладание «технарей» или «гуманитариев» в каждом из породнившихся семейств; +
д) изящно оформить каминный зал в особняке.

7. Признаки характерные для голосеменных:
а) в цикле развития преобладает спорофит; +
б) хорошо размножаются вегетативным способом;
в) эндосперм гаплоидный; +
г) эндосперм диплоидный;
д) деревья, кустарники и травянистые растения.

8. Кроссинговер обычно происходит в мейозе при конъюгации у:
а) мужчин и женщин в любой из 22 пар аутосом; +
б) женщин в паре половых хромосом; +
в) мужчин в паре половых хромосом;
г) кур в паре половых хромосом;
д) петухов в паре половых хромосом. +

9. Представителей типа хордовые характеризуют:
а) трехслойность; +
б) вторичная полость тела; +
в) вторичный рот; +
г) двусторонняя симметрия; +
д) отсутствие внутреннего скелета.

10. На рисунке изображены варианты положения завязи в цветке. Нижняя завязь представлена под номерами:
а) 1;
б) 2; + +
в) 3; + +
г) 4;
д) 5.

11. При плазмолизе в растительной клетке:
а) тургорное давление равно нулю; +
б) цитоплазма сжалась и отошла от клеточной стенки; +
в) объем клетки уменьшился;
г) объем клетки увеличился;
д) клеточная стенка не может больше растягиваться.

12. Мутагенный фактор, воздействующий на живой организм и вызывающий возникновение мутаций, может быть:
а) физической природы; +
б) химической природы; +
в) биологической природы (возраст родителей); +
г) биологической природы (микробы и их токсины); +
д) стресс.

13. Известны следующие типы мутаций:
а) генные; +
б) хромосомные; +
в) инбридинговые;
г) полиплоидия; +
д) изменение числа хромосом. +

14. При спокойном выдохе воздух «покидает» легкие, потому что:
а) уменьшается объем грудной клетки; +
б) сокращаются мышечные волокна в стенках легких;
в) диафрагма расслабляется и выпячивается в грудную полость; +
г) расслабляются мышцы грудной клетки;
д) сокращаются мышцы грудной клетки. +

15. Скрещивания, в которых признаки в одном случае вводятся со стороны материнской формы, а в другом – со стороны отцовской, называются:

а) анализирующими;
б) возвратными;
в) насыщающими;
г) реципрокными; +
д) прямыми и обратными. +

Задание 3. Задание на определение правильности суждений (поставьте знак "+" около номеров правильных суждений). (15 суждений).

1. Околоцветник не может состоять только из чашелистиков.

2. Для простейших характерна только водная среда жизни.

3. Клеточный сок – это раствор ферментов, запасных веществ, пигментов. +

4. Водорослями называют любые растения, обитающие в воде.

5. Николай Иванович Вавилов создал в Санкт-Петербурге мировую коллекцию культурных растений. +

6. Луб – это древесина.

7. Предметом исследования биологии являются общие и частные закономерности организации, развития, обмена веществ, передачи наследственной информации. +

8. Свойство воды, поддерживающее тепловой баланс в организме, проявляется благодаря наличию водородных связей между ее молекулами. +

9. В результате процессов фотосинтеза и дыхания (окисления глюкозы) образуется АТФ.

10. Мейоз является основой мутационной изменчивости организмов.

11. Партеногенез – один из видов полового размножения. +

12. Принципиальное различие между половым и бесполым размножением заключается в том, что половое размножение является приспособлением к неблагоприятным условиям.

13. Геномные мутации связаны с перестройкой структуры хромосом.

14. Идею естественного отбора на основе борьбы за существование обосновал Альфред Уоллес. +

15. Совокупность рецессивных мутаций в генотипах особей популяции образует резерв наследственной изменчивости. +

Задание 4. Из предложенной информации выберите сведения о ракообразных и насекомых.

Ракообразные – _________________________ (01, 02, 04, 07, 09, 11, 12);

Насекомые – ____________________________ (01, 03, 04, 06, 09, 12, 14).

01. тело животных снаружи имеет хитиновый покров.

02. тело состоит из двух отделов: головогруди и брюшка

03. тело состоит из трех отделов: головы, груди и брюшка.

04. брюшко членистое.

05. брюшко нечленистое

06. усиков одна пара.

07. усиков две пары – длинные и короткие.

08. животные имеют простые глаза или совсем не имеют их.

09. у большинства животных по два сложных фасеточных глаза.

10. дыхание трахейно-легочное.

11. органы дыхания – жабры.

12. кровеносная система незамкнутая.

13. кровеносная система замкнутая.

14. большинство животных имеют крылья.

15. не имеют крыльев.

Задание 5. Решите генетическую задачу.

Растение гомозиготное по двум парам рецессивных генов, имеет высоту 32 см, а гомозиготное по доминантным аллелям этих генов имеет высоту 60 см. Влияние отдельных доминантных генов на рост во всех случаях одинаково и их действие суммируется. В F2 от скрещивания этих растений получено 208 потомков. Сколько из них будут иметь генетически обусловленный рост в 46 см?

Ответ: 78 растений.

Задания уровня A

А1. Какая наука изучает особенности внешнего строения живых организмов?
3) морфология

А2. Немецкие учёные М. Шлейден и Т. Шванн являются основоположниками теории
3) клеточной

A3. Запасным углеводом в растительной клетке является
1) крахмал

А4. Сколько хромосом в соматических клетках плодовой мухи-дрозофилы, если в её половых клетках содержится 4 хромосомы?
3)8

А5. Защищаясь от вирусов, клетки вырабатывают белок
2) интерферон

А6. Размножение инфузории туфельки может происходить в результате
3) деления и конъюгации

А7. Особей, образующих несколько видов гамет и дающих расщепление признаков в потомстве, называют
3) гетерозиготными

А8. Какой из приведённых ниже вариантов дигибридного скрещивания между мышами предоставляет наилучшую возможность получить в одном помёте мышь с генотипом ААВЬ?
2) АаВЬ х ААВЬ

А9. Изменчивость, при которой изменяется только фенотип,
1) модификационная

А10. Споры на пластинках плодового тела образуются у
3) рыжика

A11. Корневые клубни образуются
3) из боковых и придаточных корней

А13. На рисунке схематически изображена система органов белой планарии
3) нервная

А14. У птиц, в отличие от млекопитающих,
4) размножение яйцами

А15. Вид ткани, для которой характерно минимальное содержание межклеточного вещества,
1) эпителиальная

А16. Надкостница не может обеспечить
1) рост кости в длину

А17. Эритроциты вырабатываются в
1) красном костном мозге

А18. Пучки длинных отростков нейронов, покрытые соединительнотканной оболочкой и расположенные вне центральной нервной системы, образуют
1) нервы

А19. Какой витамин следует включить в рацион ребёнка, чтобы он не заболел рахитом?
4) D

А20. К какому критерию вида следует отнести различия в строении соцветий у колокольчика раскидистого и колокольчика сборного?
3) морфологическому

А21. Примером внутривидовой борьбы за существование служат отношения между
4) волками двух разных стай

А22. Утрата конечностей и одинаковая вытянутая форма тела у червяг, безногих ящериц и змей является результатом
2)параллелизма в эволюции

А23. К социальным факторам антропогенеза относят
1) появление речи

А24. Взаимоотношения организмов разных видов, нуждающихся в одинаковых пищевых ресурсах, укладываются в схему
3) конкуренция

А25. В биогеоценозе луга к продуцентам относят
1) травы

А26. Способностью к саморегуляции обладает оболочка Земли
1) биосфера

А27. Плохо растворимые в воде соединения не встречаются среди
4) нуклеотидов

А28. Свободный кислород (02) образуется в процессе фотосинтеза в результате расщепления
2)Н20

А29. Какая фаза деления клетки изображена на рисунке?
3) анафаза

АЗ0. При скрещивании двух гетерозиготных растений гороха с жёлтыми и гладкими семенами АаВЪ соотношение расщепления признаков по фенотипу у гибридов первого поколения составит
1) 9: 3: 3: 1

А31. Из методов, применяемых в селекции, не сопровождается изменением генетических свойств организмов
4) клонирование

А32. Зубы растут в течение всей жизни у представителей млекопитающих животных отряда
4) Грызуны

АЗЗ. Объём воздуха, который можно вдохнуть после спокойного выдоха, называют
2) дыхательным объёмом

А34. Ответная реакция собаки на команду хозяина - это пример рефлекса
1) условного

А35. Среди перечисленных примеров ароморфозом является
3) появление цветка и покрытосеменных растений

А36. Функции «главного абиотического редуцента» в наземных экосистемах выполняют
1) бактерии

Задания уровня В

Выберите три правильных ответа из шести предложенных.

В1. В растительной клетке двойную мембрану имеют
1) ядро
2) митохондрии
5) хлоропласты

В2. Для осуществления газообмена у всех животных необходимо наличие
3) процесса диффузии
4) тонких и влажных поверхностей
5) воды или воздуха, содержащих кислород

ВЗ. Из названных признаков, возникших в ходе эволюции, примерами идиоадаптаций являются
2) волосяной покров млекопитающих
3) наружный скелет беспозвоночных
5) роговой клюв у птиц

Установите соответствие между содержанием первого и второго столбцов.

В4. Установите соответствие между признаком организма и царством, для которого он характерен.
ЦАРСТВА
1) Грибы
2) Растения
ПРИЗНАК
A) наличие в клетках пластид Б) наличие в клетках крупных вакуолей
B) запасное вещество - крахмал Г) запасное вещество - гликоген Д) преимущественно гетеротрофы Е) преимущественно автотрофы

В5. Установите соответствие между сосудом кровеносной системы и кругом кровообращения, к которому он принадлежит.
СОСУД КРОВЕНОСНОЙ СИСТЕМЫ
A) аорта
Б) лёгочная вена
B) лёгочная артерия Г) верхняя полая вена Д) нижняя полая вена Е) сонные артерии Ж) печёночная вена
КРУГИ
КРОВООБРАЩЕНИЯ
1) большой круг
2) малый круг

В6. Установите соответствие между процессом и видом обмена веществ, к которому он принадлежит.
ПРОЦЕСС
A) образование аминокислот в пищеварительном тракте
Б) синтез белков на рибосомах
B) синтез жиров
Г) образование гликогена
Д) образование глюкозы из гликогена печени
Е) синтез АТФ
ОБМЕН ВЕЩЕСТВ
1) энергетический 2) пластический

Установите правильную последовательность биологических процессов, явлений, практических действий.

В7. Установите последовательность возникновения нарушений в функционировании растительного организма, вызванную регулярным поливом водой с повышенным содержанием в ней минеральных солей, например хлорида калия.
А) пассивный транспорт солей с током воды в клетки растения
Б) плазмолиз в клетках корня
В) общий дефицит воды в условиях интенсивной транспирации
Г) в почве создаётся резко отрицательный осмотический потенциал
Д) гибель растения
Е) повреждение плазмалеммы клеток корня

В8. Установите последовательность процессов, вызывающих смену экосистем.
A) уменьшение ресурсов, необходимых для существования исходных видов
Б) заселение среды обитания особями других видов
B) сокращение численности исходных видов
Г) изменение среды обитания в результате действия экологических факторов
Д) формирование новой экосистемы

Задания уровня С

Дайте краткий свободный ответ.

С1. С какой целью при пересадке рассады проводят пикировку (прищипывают кончик корня)?
1) При пикировке удаляется кончик главного корня, что приводит к росту боковых корней.
2) В результате увеличивается площадь питания растений.

Дайте полный развёрнутый ответ.

Неправильные ответы:
2) Среди грибов встречаются одноклеточные организмы, например, дрожжи.
3) Среди грибов отсутствуют автотрофы.
4) Клеточные стенки грибов состоят из хитина.

СЗ. Почему эвглену зелёную одни учёные относят к растениям, а другие - к животным? Укажите не менее трёх причин.
Ответ:
1) как растения, эвглена зеленая содержит в клетках хлорофилл (осуществляет процесс фотосинтеза)=>питание фотоавтотрофное;
2) как все животные, способна к фагоцитозу=> питание гетеротрофное;
3)как животные, способна к передвижению.

С4. Во многих населённых пунктах принято собирать в кучу и сжигать на месте опавшие листья. Дайте экологическую оценку этим действиям.
При сжигании растительности в воздух выделяется дым, в состав которого входят пыль, угарный газ, окиси азота и ряд соединений канцерогенного типа, также диоксины - одни из самых ядовитых веществ для человека. Чтобы опалая листва не подкисляла почву, лучше утилизировать опавшие листья с пользой для окружающей среды, а именно, компостировать.

С5. При росте клеток происходит увеличение их объёма, однако установлено, что количество цитоплазмы при этом остаётся неизменным. Дайте объяснение этому явлению.
При росте клеток количество цитоплазмы в основном увеличивается на первых стадиях, далее происходит дифференциация и рост клеточных органелл, клетки становятся специализированными и приобретают необходимую форму, размеры в соответствии с выполняемыми функциями.

С6. Отсутствие малых коренных зубов у человека наследуется как доминантный аутосомный признак. Определите возможные генотипы и фенотипы родителей и потомства, если один из супругов имеет малые коренные зубы, а у другого они отсутствуют и он гетерозиготен по этому признаку. Какова вероятность рождения детей с этой аномалией?
Ответ:
1) Генотипы и фенотипы Р: аа - с малыми коренными зубами, Аа - без малых коренных зубов;
2) генотипы и фенотипы потомства: Аа - без малых коренных зубов, аа - с малыми коренными зубами;
3) вероятность рождения детей без малых коренных зубов - 50%.

Крупнейшее событие в медицине и биологии
Иммунология относит интерферон к неспецифическим факторам защиты. При этом интерферон - далеко не самая сильная часть иммунной системы.
Открытие интерферона было признано крупнейшим событием в медицине и биологии нынешнего столетия. Ведь найдено было особое белковое вещество, способное в определенной мере защитить организм от любых вирусов.
В 1957 году вирусологи - сотрудники Лондонского национального института англичанин Айзекс и швейцарец Линдеман случайно во время опытов открыли интерферон. Исследователи столкнулись с непонятным явлением: мыши, которых заражали определенными вирусами, не заболевали. Поиски причин этого явления показали, что мыши, не поддавшиеся заражению вирусами, в момент заражения уже болели другой вирусной инфекцией. Оказалось, что в организме мышей один из вирусов препятствует размножению другого. Это явление антагонизма вирусов назвали английским словом "интерференция", что означает "помеха", "препятствие". Оно отмечается при введении в организм двух вирусов одновременно или с интервалом не более 24 часов.
Исследователи предположили, что в этой борьбе вирусов участвует белок. Соответствующий низкомолекулярный белок был обнаружен и назван интерфероном.
Интерферон найден у всех позвоночных животных, причем у различных видов животных интерферон различен; он максимально активен лишь в клетках того вида животных, от которых получен.

Интерферон - продукт самого организма
Было установлено, что интерферон вырабатывается любыми клетками организма как защитное средство в первые же часы внедрения в клетку каких-либо генетически чуждых агентов (антигенов), чужеродных белков и нуклеиновых кислот. Особенно интенсивно клетки синтезируют интерферон в тех случаях, когда такими антигенами оказываются вирусы.
Интерферон неспецифичен, он универсален, действует не избирательно против какого-то вируса, а защищает организм от любых вирусов, в отличие от антител, которые вырабатываются только определенными клетками иммунной системы и действуют против вирусов строго избирательно. Антитела, защищающие организм от одного вируса, в ответ на внедрение которого они образовались, оказываются бессильны против другого вируса.
Кроме того, антитела начинают поступать в кровь лишь через несколько дней после заражения. Интерферон же защищает организм уже в первые часы после заражения.
Клетка, пораженная вирусом, выделяет интерферон в качестве противовирусного вещества, мобилизуя соседние клетки на борьбу с размножающимся вирусом. Установлено, что интерферон не проникает в клетку, а связывается с особыми рецепторами на ее мембране. Соединяясь с рецепторами мембраны, интерферон вызывает внутриклеточную продукцию веществ, подавляющих размножение вирусов, воздействует на аппарат клетки так, что она становится непригодной для размножения вирусов.
Пораженная вирусом клетка погибает из-за проникновения в нее вируса, но при этом усиливает защиту соседних клеток от вирусов. Выделяемый погибающей клеткой интерферон преследует вирусы, защищая соседние клетки. После контакта с интерфероном каждая клетка погибает вместе с проникшим в нее вирусом, но вирус при этом не оставляет потомства. Интерферон, выделенный пораженной клеткой, током крови разносится по всему организму и активизирует защитные реакции.

Интерферон - надежная защита от вирусов?
Антитела крови уничтожают вирусы вне клетки, обезвреживают вирусы путем соединения с ними. Интерферон же действует только внутриклеточно, вызывая разрушение генетического механизма воспроизводства вируса, не соединяясь с ним. Универсальность интерферона в борьбе с вирусами породила надежду на возможность использования его в качестве перспективного средства защиты от вирусных заболеваний.

Вирусы все же хитрее и мобильнее
Однако интерферон существенно не увеличивает защищенность людей, например, от гриппа. Исчерпывающего объяснения этого явления пока нет. Скорее всего, причина кроется в преувеличении возможностей интерферона и недооценке возможностей вирусов. В действительности из ядра погибающей клетки, в которую внедрился вирус, через 20 минут высыпаются 100 свежих вирусов, потомков первого. В течение часа с момента внедрения в клетку первого вируса все эти 100 вирусов могут дать каждый по 100 вирусов, их станет 10000, да еще эти вирусы успеют дать по 100 потомков каждый.
Вирусы - это не живые клетки, им не нужно тратить время на созревание, на прохождение дифференцировки. Через час с небольшим в организме из одного-единственного вируса может оказаться миллион потомков!
А интерферона еще нет, он появляется только "в первые часы заражения". Еще через 40 минут количество вирусов в организме может перевалить за миллиард! Интерферон все это время еще "зреет". Потому и не успевает интерферон догнать размножающиеся с опережением вирусы. Естественно, полностью отрицать противовирусную действенность интерферона нельзя, но не следует подменять реальность домыслами. Интерферон практически не прекращает развития вирусной инфекции, он лишь ослабляет ее развитие.

Когда интерферон в организме вырабатывается с трудом
Процесс образования интерферона очень сложен и еще до конца не познан. С уверенностью можно сказать лишь, что количество интерферона начинает нарастать сразу после нарушения вирусом границ клетки.
Исследованиями установлено, что у детей до трех лет и у пожилых людей (старше 60-65 лет) интерферон образуется медленнее и в меньших количествах. Но и в этих возрастных группах люди по-разному реагируют на контакты с вирусами.
Менее интенсивно интерферон продуцируется клетками слизистой оболочки верхних дыхательных путей и в холодное время года. Эти данные могут частично объяснить рост заболеваемости людей вирусными инфекциями в это время года и более тяжелое течение их у маленьких детей и пожилых людей.
Защитный эффект интерферона снижается, если человек ослаблен переутомлением, нервными переживаниями, хроническими заболеваниями.
Выработка интерферона организмом имеет индивидуальные отличия, накладывающие отпечаток и на противовирусный его ответ.
Интерферон образуется не только в клетках организма, но и вне его, в клетках, культивируемых изолированно от организма. Это позволило организовать производство интерферона сначала для лечебных, а затем и для профилактических целей.
Увы, интерферон небезобиден
В больших дозах интерферон не безвреден: наряду с противовирусной активностью он обладает еще способностью подавлять рост и обновление клеток...
Интерферон быстро выводится из организма. При парентеральном введении интерферон очень быстро инактивируется (период полураспада около 20 минут). Поэтому для профилактики, а тем более для лечения вирусных инфекций требуется большое количество этого препарата и частое его введение.

И часто малоактивен…
Интерферон, выпускаемый для лечебных целей, в ряде случаев получается малоактивным и не оправдывает возлагаемых на него надежд. Ведется поиск средств, которые заставили бы клетки производить больше собственного (эндогенного) интерферона, подобно тому.
В промышленных условиях интерферон получают из лейкоцитов донорской крови, так как эффективен только интерферон, извлеченный из человеческих клеток.

Другой механизм защиты против вирусов - молекулярный. Ответственны за противовирусную защиту молекулы интерферонов. Они способны “интерферировать”, то есть противодействовать процессам биосинтеза вирусных частиц в клетке хозяина. Интерферон синтезируется клеткой-продуцентом в ответ на заражение вирусом и соединяется с соответствующими рецепторами на поверхности зараженных клеток. Взаимодействие цитокина (в данном случае интерферона) со своим специфическим рецептором влечет за собой передачу внутриклеточного сигнала к ядру клетки. В клетке включаются гены, ответственные за синтез белков и ферментов, препятствующих самовоспроизведению вируса. Таким образом, интерферон блокирует биосинтез вирусных частиц в зараженной клетке. Это позволяет использовать препараты интерферона в качестве лечебных при вирусных инфекциях.

Клеточные и молекулярные механизмы при защите от вирусов, как и при защите от бактерий, работают согласованно, приходя на помощь друг другу. Молекулы интерферонов, кроме антивирусного действия, оказывают влияние на функции защитных клеток. Гамма-интерферон, как уже было сказано выше, является активатором макрофагов.

Активированные гамма-интерфероном макрофаги могут пополнить армию клеток-киллеров, но только при участии специфических противовирусных антител, которые образуют своеобразные мостики между макрофагами и зараженными клетками-мишенями. Специфический ответ на вирусные антигены неизбежно вовлекает популяцию Т-хелперов, которые в ответ на активацию начинают усиленно синтезировать и секретировать интерлейкин-2. А этот цитокин известен своей способностью резко активизировать клетки-киллеры.

Иммунодефицитные состояния

Наиболее распространенной формой патологии иммунной системы является иммунологическая недостаточность, или, согласно международной терминологии, иммунодефицитные состояния (ИДС). В основе ИДС лежат нарушения генетического кода (или других структур). На уровне организма это означает неспособность иммунной системы осуществлять то или иное звено иммунного ответа. Такие нарушения могут быть либо первичными (врожденными), либо вторичными (приобретенными). Причины возникновения их в обоих случаях одни и те же - влияние вредных факторов окружающей среды. Дефекты иммунного ответа могут обнаруживаться как на уровне стволовых клеток, Т- и В-лимфоцитов, макрофагов, системы комплемента, так и на уровне ферментов, участвующих в созревании иммуноцитов или в лизисе чужеродных клеток. СПИД - общеизвестный пример приобретенной формы ИДС. В этом случае избирательно поражаются Т-хелперы и частично макрофаги после проникновения в них вирусов (ВИЧ).

Другая форма патологии иммунитета, которая может возникать после воздействия неблагоприятных факторов среды - это аутоиммунные заболевания. Основную роль здесь играют Т-супрессоры. Супрессорные Т-клетки принимают участие в поддержании неотвечаемости (иммунологической толерантности) к антигенам собственных тканей. В норме они блокируют действие аутоагрессивных Т- и В-клеток. Но в тех случаях, когда этот заслон нарушается, развиваются аутоиммунные (саморазрушительные) конфликты. Широко известно заболевание такого рода - тиреоидит (аутоиммунное заболевание щитовидной железы).

Третья форма иммунной патологии, возникающая в подобных случаях, - нарушение противоопухолевого иммунитета.

Выводы

Организм человека обладает иммунитетом - рядом защитных реакций, направленных против инфекционных агентов. Первые (немедленные) защитные реакции - это реакции неспецифические, то есть они универсально направлены против любых чужеродных клеток, вирусов, крупных молекул. Вторые защитные реакции - уже высокоспецифические, на запуск этой системы необходимо некоторое время.

Системы неспецифического (врожденного, естественного) и специфического (приобретенного) иммунитета должны рассматриваться как две стадии единого процесса защиты организма. Система врожденного иммунитета действует на основе воспаления и фагоцитоза. Система приобретенного иммунитета основана на специфических функциях лимфоцитов.

Макрофаги и лимфоциты - основные клетки иммунной системы.

Тимус - это центральный орган иммунитета, где закладываются основы клеточного типа реагирования. Отбор клеток по способности распознавать свои собственные антигены является определяющим условием дальнейшего внутритимусного развития Т-лимфоцитов.

Функции антигена (“чужой” молекулы)- найти соответствующий ему лимфоцит, вызвать его деление и дифференцировку в клетку, секретирующую антитела.

На внедрение и размножение микробов организм отвечает мобилизацией защитных клеток и продукцией защитных молекул - иммунным ответом. Чтобы иммунный ответ состоялся, оказался достаточно эффективным, выполнил свои защитные функции и был своевременно выключен за ненадобностью, необходимы четкие межклеточные взаимодействия, которые обеспечиваются цитокинами. Цитокины являются своеобразным межклеточным языком.

Одной из первых линий защиты организма от бактериальной и вирусной инфекции служат воспалительные процессы. Пока не сформировался полноценный иммунный ответ, они быстро индуцируются для ограничения распространения инфекции в первые часы и дни после заражения. Ключевую роль

в индукции воспалительных реакций играют такие цитокины (молекулярные сигналы), как фактор некроза опухолей (ФНО) и интерлейкин-1 (ИЛ-1).

Фактор некроза опухолей и гамма-интерферон относятся к важнейшим регуляторам иммунной системы организма. Проявляют они также и прямую антивирусную активность.

Другие неспецифические (врожденные) защитные реакции осуществляет система комплемента. Это многокомпонентная система белков (более 20), которые циркулируют в кровяном русле. Основные функции комплемента - распознавание, разрушение и удаление из организма генетически чужеродного материала. Кроме того, комплемент играет важную роль и в регуляции воспалительных и иммунологических реакций организма.

Специфический иммунитет принято делить на гуморальный (ответственны В-лимфоциты) и клеточный (ответственны Т-лимфоциты). Ни В-клетки, ни Т-киллеры не в состоянии развить максимально эффективную реакцию самостоятельно. Именно через процесс взаимодействия различных типов иммуннокомпетентных клеток формируется наиболее выраженный иммунный ответ.

Характерные черты специфического иммунитета - умение отличать “свое” от “не своего”, иммунологическая память, специфичность запоминания, толерантность при внутриутробном введении антигена.

Среди защитных клеток и молекул немало дублеров, способных выполнять одни и те же функции. Клетки, связанные друг с другом посредством цитокинов, образуют своеобразную сеть. Она служит для многоканальной передачи сигналов от клетки к клетке, обеспечивает восприятие этих сигналов и соответствующий ответ. Информация от клетки к клетке передается в виде молекул цитокина.

Система комплемента резко усиливает действие антител. Комплемент сообщает комплексу антител - антитело токсичность, средство к фагоцитирующим клеткам и способность вызывать воспаление.

Система программируемой клеточной смерти - существенный фактор иммунитета, поскольку гибель зараженной клетки может предотвратить распространение инфекции по организму.

Заключение

Мы рассмотрели сложную и индивидуально целесообразно устроенную систему защитных реакций организма. Одной из важнейших проблем современной биологии является вопрос о том, как и из чего она могла возникнуть в процессе эволюции. Подходы к этой проблеме лишь только намечаются.

Ясно, что защиту организма от внешней и внутренней биологической агрессии иммунная система обеспечивает путем двух основных механизмов - распознавания и разрушения чужеродных молекул и клеток. Это достигается благодаря слаженной работе иммуноцитов различного функционального предназначения. Основным молекулярным инструментом для реализации иммунного ответа служат антитела и поверхностные рецепторы. Причем те и другие могут выполнять как функцию распознавания, так и функцию разрушения чужеродных тел. Межклеточная связь между иммуноцитами выполняют интерлейкины, интерфероны и другие медиаторы. Нарушение этих механизмов приводит к различным формам иммунопатологии, опасной для здоровья и жизни.

Список литературы

1. Абелев Г.И. Основы иммунитета. - “Соросовский Образовательный журнал”, 1996г., №5, С. 4-10.

2. Абелев Г.И. Воспаления. - “Соросовский Образовательный журнал”, 1996г., №10,

3. Агол В.И. Генетически запрограммированная смерть клеток. - “Соросовский Образовательный журнал”, 1996г, №10, С. 28-32.

4. Блинкин С.А. В мире незримого. - М., “Знание”, 1976г., С.112.