Олимпиада школьников СПбГУ по биологии

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО

ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА

Общеобразовательный предмет: Биология

10-11 класс

2018-2019 учебный год

демонстрационная версия


ЗАДАНИЕ 1.(30 баллов)

Выберите все правильные ответы из пяти предложенных. Обведите буквы, расположенные рядом с правильными ответами.

Исправления не допускаются.

 1. Считается, что хлоропласты растений произошли в процессе эволюции от цианобактерий, перешедших к жизни в цитоплазме гетеротрофной клетки. Какие из приведенных высказываний подтверждают эту теорию? 

a)      Хлоропласты содержат молекулы ДНК и рибосомы

b)      Механизмы фотосинтеза и состав фотосинтетических пигментов у цианобактерий и хлоропластов сходны

c)      Клетки цианобактерий и растений имеют клеточную стенку

d)      Хлоропласты воспроизводятся путем деления

e)      Гены, необходимые для обеспечения метаболизма хлоропластов, часто обнаруживаются в ядре клетки

 

2. Какие общие признаки и эволюционные тенденции характерны для животных, растений и грибов, ведущих паразитический образ жизни?

a)      Редукция или исчезновение некоторых структур, необходимых свободноживущим организмам

b)      Стремление уничтожить своего хозяина

c)      Повышение репродуктивного потенциала (плодовитости, рождаемости)

d)      Утрата пищеварительной системы

e)      Утрата некоторых метаболических путей

 

3.

Если Вам понадобится в лесу найти папоротник, то Вы будете обращать внимание на растения, у которых

a)      Крупные листья

b)      Спорангии расположены на нижней стороне листа

c)      Нет корней

d)      Цветки мелкие и невзрачные

e)      В почве находится мощное корневище

 

4. К каким последствиям для структуры белковой молекулы может привести замена одного нуклеотида на другой, если этот нуклеотид занимает третье положение в кодоне?

a)      Первичная структура белка полностью изменится

b)      Изменится последовательность аминокислот, начиная с аминокислоты, соответствующей данному кодону

c)      Аминокислотная последовательность белка станет короче, так как образуется стоп-кодон

d)      Произойдет выпадение одной аминокислоты

e)      Первичная структура белка не изменится

 

5. Младенец, появившись на свет, должен адекватно реагировать на важнейшие для его жизни раздражители. Поэтому он уже обладает

a)      Глотательным рефлексом

b)      Хватательным рефлексом

c)      Сосательным рефлексом

d)      Поисковым рефлексом

e)      Зрачковым рефлексом

6. Молочнокислое брожение используется человеком в процессе производства многих продуктов, в том числе

a)      Столового уксуса

b)      Силоса

c)      Подсолнечного масла

d)      Кумыса

e)      Квашеной капусты

 

ЗАДАНИЕ 2. (10 баллов)

Перед Вами формулы соединений, превращения которых происходят в ходе одного из основополагающих метаболических процессов в клетках любых живых организмов, в том числе и у нас с вами. Рассмотрите формулы и выполните задания.  

1. Установите правильный порядок для превращения веществ, образующих метаболический путь. Ответ запишите в отведенное поле в виде последовательности букв. (2 балла)

В, Г, А, Б, Е, Д

2. Какие типы реакций происходят в ходе превращения веществ, изображенных на схеме. (5 баллов)

  • Окислительно-восстановительные реакции
  • Реакции декарбоксилирования
  • Реакции гидролиза
  • Реакции субстратного фосфорилирования
  • Реакции гидратации

3. Впишите в отведенное поле название метаболического пути, в ходе которого происходят превращения веществ, приведенных на схеме: (1 балл)

Гликолиз

4. Какие метаболические пути начинаются с вещества Д в бескислородной среде: (1 балл)

Брожения

 5. Впишите в отведенное поле буквенное обозначение формулы глюкозо-6-фосфата (1 балл)

     Г

ЗАДАНИЕ 3. Работа с рисунками. (5 баллов)

В этом задании необходимо подписать рисунки или отмеченные элементы рисунков, заполнив соответствующие поля.

Укажите, к каким классам относятся животные, изображенные на рисунках

 

Класс: Земноводные

Класс: Насекомые

 

Класс: Хрящевые рыбы

Класс: Головоногие моллюски

Класс: Многощетинковые черви

 

ЗАДАНИЕ 4. Выполните биологический рисунок.(10 баллов)

Многие знают особенности строения растительной клетки, обеспечивающие её способность к фотосинтезу. А как устроена клетка фотосинтезирующей цианобактерии? Нарисуйте и подпишите основные структуры её клетки.

Рисунок должен содержать, как минимум, следующие нарисованные и подписанные элементы: клеточную стенку, плазмалемму (клеточную мембрану), цитоплазму, нуклеоид (кольцевую молекулу ДНК), тилакоиды (внутренние мембраны), рибосомы, а также газовые вакуоли.

 

ЗАДАНИЕ 5. Работа с текстом.(5 баллов)

Перед Вами текст, содержащий биологические ошибки. Внимательно прочтите его, найдите ошибки и объясните, в чем они заключаются, заполнив свободные поля таблицы.

Отрывок из школьного сочинения:

«Приятно майским вечером прогуляться по опушке соснового леса: слышны звонкие и мелодичные песни черного дрозда и соловья, громко поет, сидя на ветке, бекас. Уже вылетели майские жуки, оставив шкурки-экзувии своих куколок в ближайшем озере, где обитали их личинки. Зацвели медуница, ветреница,  печеночница и можжевельник, яркие цветки которых не могут не радовать глаз натуралиста после долгой зимы. Вокруг – нега и спокойствие, хотя, конечно, приходится опасаться крупных комаров-долгоножек: они не только надоедают мне своим писком и укусами, но и могут переносить опасное заболевание – малярию. Впрочем, даже они не в состоянии испортить чудесный вечер…»

 

1.Бекас «поет» в полете при помощи хвостового оперения.
2.Личинки и куколки майского жука обитают в почве.
3.Можжевельник не может цвести, так как является голосеменным растением.
4.Комар долгоножка не кусается и не питается кровью.
5.Комар долгоножка не переносит малярию.

 

ЗАДАНИЕ 6. Работа с информацией.(10 баллов)

Внимательно прочитайте предложенные фрагменты текста и рассмотрите рисунки, затем переходите к выполнению заданий.

Фрагмент 1. В истории биосферы отмечено несколько массовых вымираний живых организмов. На границе ордовикского и силурийского периодов исчезли многие морские беспозвоночные (некоторые группы кораллов, членистоногих, плеченогих, иглокожих) и многие фитопланктонные организмы. Два массовых вымирания характерны для девонского периода, когда наибольшее изменение претерпел морской бентос и головоногие моллюски. Конец пермского периода ознаменовался беспрецедентным по своим масштабам массовым вымиранием морских и наземных животных. Два вымирания отмечены для мезозоя – на границе триасового и юрского периодов, когда вымирает большинство примитивных групп, переживших границу палозой-мезозой, а также в самом конце мелового периода, когда исчезли многие мезозойские группы беспозвоночных (например, аммониты, белемниты) и позвоночных (морские рептилии, динозавры) животных.

Фрагмент 2. Вымирание на границе пермского и триасового периода (т.е. на границе палеозоя и мезозоя) иногда называют величайшим массовым вымиранием всех времен. Пермское вымирание является одной из крупнейших биосферных катастроф в истории Земли, которое привело к исчезновению 96 % всех морских видов беспозвоночных и 70 % наземных видов позвоночных животных. Данная катастрофа стала единственным известным массовым вымиранием насекомых (вымерло около 57 % родов и 83 % видов). Для восстановления биосферы понадобилось гораздо больше времени, чем после любого другого массового вымирания.

 

 

Рисунок 1. Изменение количества родов морских животных в различные периоды. На графике серым цветом выделены периоды массовых вымираний и показано, сколько процентов родов вымерло.

 

1. Прочитайте фрагмент 1. Выберите правильные утверждения, основываясь на информации, изложенной в этом фрагменте:

 

a)      На границе ордовикского и силурийских периодов произошло вымирание многих фитопланктонных организмов.

b)      Вымирание на границе ордовикского и силурийского периодов затронуло как первичноротых, так и вторичноротых животных.

c)      В начале пермского периода случилось массовое вымирание морских и наземных животных.

d)      Для девонского периода характерны два массовых вымирания.

 

2. Прочитайте фрагмент 2. Выберите правильные утверждения, основываясь на информации, изложенной в этом фрагменте:

a)      Пермское вымирание было характерно только для морских животных.

b)      Данная биосферная катастрофа – первое из многих известных массовых вымираний насекомых.

c)      В конце пермского периода вымерло более половины видов наземных позвоночных.

d)      В результате пермского вымирания исчезло 96 % родов беспозвоночных.

 

3. Рассмотрите рисунок 1. На основании данных, приведенных на рисунке, выберите правильные утверждения:

a)      Разнообразие морских животных на родовом уровне в меловом периоде увеличивается.

b)      Наименьшее родовое разнообразие морских животных для мезозоя отмечено для границы триасового и юрского периодов.

c)      Количество родов морских животных в палеозое всегда меньше, чем в любом интервале мезозоя.

d)      Для начала кайнозоя массовых вымираний не отмечено.

 

4. Учитывая информацию, представленную в текстовых фрагментах и на рисунке, укажите правильные утверждения:

a) Одновременно с динозаврами исчезло 47% родов морских животных.

b) Первое массовое вымирание палеозойской эры произошло в кембрии.

c) Одновременно с появлением цветковых растений происходило массовое вымирание морских организмов.

d) Млекопитающие появились после последнего в истории Земли массового вымирания.

 

5. Основываясь на информации из текстовых фрагментов и данных, приведенных на Рисунке 1, укажите, в какие периоды не происходило массовых вымираний:

a)      Кембрий, силур, карбон, юра

b)      Кембрий, ордовик, пермь, мел 

c)      Кембрий, силур, карбон, мел

d)      Силур, девон, карбон, юра

ЗАДАНИЕ 7. (10 баллов)

Решите задачу по генетике и поясните ход ее решения. Используйте для ответа специально отведенное поле.

У кошек окраска шерсти зависит от наличия клеток-меланоцитов, способных вырабатывать черный пигмент меланин. У обладателей доминантного аллеля W меланоциты в волосяных сумках отсутствуют, поэтому их шерсть оказывается совершенно белой, у гомозигот ww меланоциты имеются, и черный пигмент может вырабатываться. Другой ген, наследуемый независимо от первого, определяет распределение пигментов по длине волоса. У носителей доминантного аллеля этого гена (А-) волос имеет чередующиеся кольца черного и оранжевого пигмента, что придает им серую окраску. У гомозигот аа волос заполнен только черным пигментом, такие кошки, соответственно, черные. Какое расщепление по фенотипу следует ожидать у потомства, полученного при многократном скрещивании двух дигетерозиготных особей? Изменится ли это расщепление, если обе особи будут нести в гетерозиготном состоянии еще и аллель D, который в гомозиготе вызывает гибель эмбрионов на ранних стадиях развития? Данный ген наследуется независимо от первых двух, причем гетерозиготы Dd и гомозиготы dd жизнеспособны и не имеют видимого фенотипического проявления. Все гены – аутосомные.

Ответ.

1. Согласно условию, гены наследуются независимо, т.е. локализованы в разных парах гомологичных хромосом. Поэтому дигетерозиготы WwAa образуют 4 типа гамет. При их слиянии в F1 появляются те же генотипы, что и в классических опытах Менделя по дигибридному скрещиванию. А вот расщепление по фенотипу будет иным. Обратите внимание: у носителей аллеля W меланин вообще не вырабатывается, так как в волосяных сумках отсутствуют специальные клетки-меланоциты. Следовательно такие кошки будут белого цвета, независимо от того, какие из аллелей второго гена им достанутся. Наличие окраски (серой или черной) возможно только у гомозигот по рецессивному аллелю ww. Соответственно, ожидаемое расщепление по фенотипу:

12 белых (W—) : 3 серых (wwA-)1 черная (wwaa). В данном случае наблюдается один из вариантов взаимодействия генов — доминантный эпистаз.

Р: генотипы родительского поколения (согласно условию задачи)

WwAa

х

WwAa

Р: фенотипы родительского поколения

белые

белые

G (гаметы)

WA, Wa, wA, wa


WA, Wa, wA, wa

Решетка Пеннета:

Гаметы родителей

WA

Wa

wA

wa

WA

WWAA

белые

WWAa

белые

WwAA

белые

WwAa

белые

Wa

WWAa

белые

WWaa

белые

WwAa

белые

Wwaa

белые

wA

WwAA

белые

WwAa

белые

wwAA

серые

wwAa

серые

wa

WwAa

белые

Wwaa

белые

wwAa

серые

wwaa

черные

F1: генотипы потомства

W— ; wwA- ; wwaa

F1: фенотипы потомства

белые : серые : черные

F1: соотношение фенотипических классов

12 : 3 : 1

2. Теперь представим, что обе скрещивающиеся особи несут аллели Dd. Как изменится решетка Пеннета? Каждая тригетерозиготная особь образует 8 типов гамет, и соответствующая таблица включает 8х8=64 ячейки. Однако, чтобы представить себе результат, рисовать такую огромную таблицу совершенно не обязательно. Согласно условию, эмбрионы —-DD нежизнеспособны и гибнут еще до рождения, соответствующих ячеек в таблице – 16, причем соотношение среди них такое же, как и в приведенной выше решетке. Оставшиеся ячейки соответствуют особям с той же окраской, что и в предыдущем случае, так как гены D и d на окраску не влияют. Кошки wwA—d будут серыми, wwaa-d — черными. Таким образом, ожидаемое соотношение фенотипических классов не изменится.

ЗАДАНИЕ 8. (10 баллов)

Дайте развернутый ответ на вопрос. Используйте для ответа только специально отведенное поле.

Когда говорят о полете у позвоночных животных, обычно сразу вспоминают про птиц, но воздушная стихия доступна не только им. Какие современные и вымершие позвоночные животные, способные к полету или к длительному планированию, Вам известны? Приведите как можно больше примеров из разных таксономических групп. Опишите разнообразие принципов и механизмов полета у этих животных.

 

Возможные ответы:

Из числа вымерших позвоночных к полету были способны птерозавры, а из современных – летучие мыши (отряд Рукокрылые). У птерозавров основой для кожистого крыла служит удлиненный палец. У летучих мышей крылья представляют собой кожные перепонки, натянутые между пальцами передних конечностей.

К планированию способны белки-летяги (отряд Грызуны), шерстокрылы (отряд Шерстокрылы), летучие рыбы, некоторые ящерицы и лягушки. У летяг и шерстокрылов между передними и задними конечностями имеется кожная складка, летучие рыбы планируют с помощью плавников, лягушки – конечностей, несущих перепонки между пальцами.

Возможны и другие варианты ответа.

 

ЗАДАНИЕ 9. (10 баллов)

Технологии исследований.

Представленные рисунки иллюстрируют использование различных методов и технологий при исследовании человеческого организма. Выполните тестовые задания, дайте краткий развернутый ответ.


1. Установите соответствие между изображениями, приборами и принципами, которые лежат в основе методов, используемых при получении этих изображений. Запишите в свободные ячейки таблицы соответствующие цифры. В каждую ячейку следует вписать только одну цифру. ВНИМАНИЕ! Перечни приборов и принципов даны с избытком: в каждом из них имеются лишние!

Приборы:

1. Электрокардиограф

2. Световой микроскоп

3. Электронный микроскоп

4. Энцефалограф

5. Магнитно-резонансный томограф

6. Рентгеновский аппарат

 

Принципы:

I. Измерение волнового отклика атомных ядер в ответ на облучение радиоволнами в магнитном поле

II. Преломление видимого света при помощи системы оптических линз

III. Регистрация рентгеновского излучения, прошедшего через ткани

IV. Неинвазивная регистрация электрической активности нейронов мозга

V. Регистрации сигналов, возникающих в результате взаимодействия электронов с поверхностью объекта

VI. Регистрация электрических потенциалов при помощи электродов, наложенных на поверхность конечностей и туловища (в области груди)

 

Буквенное обозначение рисунка

А

Б

В

Г

Д

Прибор

6

5

1

3

2

Процесс

III

I

VI

V

II

 2. Впишите в отведенное поле названия форменных элементов крови, обозначенных цифрами на рисунке Г.

1) Лейкоцит

2) Тромбоцит

3) Эритроцит

3. Опишите принцип, который лежит в основе технологии, позволившей получить изображение А. Запишите ответ в отведенное поле.

На рисунке представлена рентгенограмма, поэтому в данном случае получение изображения основано на использовании рентгеновского излучения. При прохождении его через ткани с разными свойствами (химический состав, плотность, толщина) излучение частично рассеивается и поглощается. Поэтому более плотные участки получаются на изображении светлее, а менее плотные – темнее. Попадая на чувствительную пленку или электронную матрицу, излучение формирует изображение разной интенсивности, которое отражает внутреннюю структуру объекта.

В результате исследователь фиксирует итоговое (суммационное) изображение всех элементов объекта, влияющих на излучение.

Задание 11 ЕГЭ по биологии 2023: теория и практика

Русский язык Математика (профиль) Математика (база) Обществознание История Биология Физика Химия Английский язык Информатика Литература

Задание 1 Задание 2 Задание 3 Задание 4 Задание 5 Задание 6 Задание 7 Задание 8 Задание 9 Задание 10 Задание 11 Задание 12 Задание 13 Задание 14 Задание 15 Задание 16 Задание 17 Задание 18 Задание 19 Задание 20 Задание 21 Задание 22 Задание 23 Задание 24 Задание 25 Задание 26 Задание 27 Задание 28 Задание 29

За это задание ты можешь получить 2 балла. Уровень сложности: базовый.
Средний процент выполнения: 66.9%
Ответом к заданию 11 по биологии может быть последовательность цифр, чисел или слов. Порядок записи имеет значение.

Разбор сложных заданий в тг-канале

Посмотреть

Задачи для практики

Задача 1

Известно, что Венерина мухоловка по типу питания сочетает в себе признаки как автотрофов, так и гетеротрофов. Выберите из приведённого ниже текста три утверждения, относящихся к описанию перечисленных выше особенностей растения.

(1)Венерина мухоловка — небольшое травянистое растение с розеткой из 4–7 листьев, растущих из короткого подземного стебля. (2)Плотоядное растение, которому для питания необходимы солнечные лучи. (3)Растёт на открытых, солнечных, влажных лугах или болотах. (4)Обладает уникальной системой, с помощью которой привлекает, убивает и переваривает своих жертв — насекомых и пауков. (5)Листья состоят из двух противоположных лепестков с шипами по краям. (6)Широкая часть листа приспособлена для использования солнечного света и фотосинтеза.

Решение

Плотоядное растение – доказательство гетеротрофности (значит организм потребляет готовые органические вещества). Широкая часть листа приспособлена для использования солнечного света и фотосинтеза – доказательство автотрофного типа питания (когда за счет фотосинтеза растения может самостоятельно образовывать органические вещества).

Ответ: 246

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 2

Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны.

Если строение растения можно изобразить как на рисунке, то это растение можно описать следующим образом:

  1. относится к классу Двудольные
  2. проводящие пучки в стебле расположены по кругу
  3. способны к вторичному утолщению за счёт камбия
  4. имеют мочковатую корневую систему
  5. жилкование листьев параллельное или дуговое
  6. относится к классу Однодольные
Решение

Зародыш состоит из двух семядолей, значит растение двудольное. На поперечном срезе проводящие пучки расположены по кругу, а по краю видно утолщение в виде камбия.

Ответ: 123

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 3

Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны.

Изображённый на рисунке организм относится к классу Паукообразных, так как у него:

  1. органы выделения — зеленые железы
  2. тело разделено на головогрудь и брюшко
  3. обитает только в наземно-воздушной среде
  4. пищеварение происходит в два этапа: наружное (внекишечное) и внутреннее
  5. имеет мозаичное зрение
  6. четыре пары ходильных ног
Решение

У Паукообразных тело разделено на два отдела — головогрудь и брюшко, нет усиков.На головогруди располагаются четыре пары ходильных конечностей и две пары видоизменённых конечностей (ротовые органы — хелицеры и ногощупальца), служащие для захвата и измельчения пищи. Паукообразные — хищники. Для нападения на других животных у них имеются различные приспособления: от ядовитых желез до паутинных бородавок для изготовления ловчих сетей. Пауки впрыскивают в тело жертвы пищеварительный сок, который растворяет её ткани. Так происходит внекишечное пищеварение. Затем паук всасывает (при помощи сосательного желудка) разжиженную пищу. В средней кишке длинные слепые выросты увеличивают её объём и поверхность всасывания. Остатки непереваренной пищи выводятся наружу через анальное отверстие.

Ответ: 246

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 4

Известно, что соловей — небольшая невзрачная певчая птица. Выберите из приведённого ниже текста три утверждения, относящиеся к описанию перечисленных выше признаков этого животного. Запишите цифры, под которыми указаны выбранные утверждения.

(1)Соловей — бурая птица с красновато-каштановым хвостом. (2)Длина тела 16–18 см, масса 22–27 г, размах крыльев 18 см. (3)В конце апреля — начале мая соловьи прилетают с зимовок; летят они поодиночке в сумерках или ночью. (4)Между корнями кустов или в древесной поросли на земле самка вьёт аккуратное гнёздышко. (5)Песней соловей может отпугивать соперника от территории или призывать самку на выбранное для гнезда место. (6)Питаются соловьи пауками, насекомыми, червями, ягодами.

Решение

Размеры до 18 см, говорят о том, что соловей не большая птица. Её окраска не очень интересная – бурая. Способность к пению говорит о том, что это певчая птица.

Ответ: 125

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 5

Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны.

Какие признаки характеризуют сходство изображённых на рисунке животных?

  1. сегментированное тело
  2. органы дыхания — жабры
  3. наружный скелет
  4. внутренний скелет
  5. брюшная нервная цепочка
  6. наличие кровеносной системы
Решение

На рисунке с лева изображены различные виды червей, справа – членистоногие. Эти группы животных объединяет: сегментированное тело, нервная система представлена брюшной нервной цепочкой, у всех представителей есть кровеносная система.

Ответ: 156

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 6

Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми указаны выбранные утверждения.

Изображённые на рисунке организмы характеризуются следующими признаками:

  1. строение тела слоевищное
  2. автотрофный способ питания
  3. одноклеточные эукариотические организмы
  4. симбиотические комплексные организмы
  5. индикаторы чистоты воздуха
  6. половое размножение
Решение

На рисунке изображены лишайники. Лишайники представляют собой особую группу организмов, состоящих из двух совершенно разных видов. Одна часть лишайника — это зеленая водоросль (относят к растениям) или синезеленая водоросль (относят к бактериям). Другая часть лишайника — это гриб. Тело лишайника называется слоевищем. Оно состоит из гифа гриба, между которыми находятся одноклеточные зеленые водоросли или синезеленые водоросли. Лишайники являются экологическими индикаторами. В загрязненном воздухе они погибают. Поэтому по отсутствию или наличию лишайников в определенной местности можно судить об экологической обстановке.

Ответ: 145

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 7

Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны.

Для изображённого на рисунке органа растений характерны следующие функции:

  1. осуществляет поглощение воды и минеральных веществ
  2. в нём происходит фотосинтез
  3. выполняет опорную функцию
  4. участвует в транспирации
  5. используется животными для питания
  6. может выполнять функцию вегетативного размножения
Решение

На рисунке изображен лист березы. За счет содержания в нем хлорофилла он осуществляет процесс фотосинтеза. Также все растение дышит за счет процессов транспирации, которые происходят в листьях. Лист может случить источником вегетативного (бесполого) размножения. Пункт 5 — использование животными для питания — это не функция листа, а его применение другими существами и значение.

Ответ: 246

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 8

Известно, что Белена чёрная — распространённое сорное ядовитое растение из семейства Паслёновые. Выберите из приведённого ниже текста три утверждения, относящихся к описанию перечисленных выше признаков этого растения.

(1)Белена растёт на пустырях, вдоль дорог, у жилья почти по всей России. (2)Цветки собраны в соцветие кисть, имеют по пять сросшихся чашелистиков и лепестков грязно-белого или грязно-жёлтого цвета с фиолетовыми жилками, пять тычинок и один пестик; плод — коробочка. (3)Белена — двулетнее травянистое растение с неприятным запахом, высотой 20–60 см. (4)Одно растение даёт в среднем 10 тысяч семян, которые длительно сохраняют способность к прорастанию. (5)Стебель прямой, толстый, ветвистый; листья серовато-зелёные или тёмно-зелёные, продолговатые, с крупными зубчиками. (6)Авиценна более 1000 лет назад писал, что белена причиняет умопомешательство, лишает памяти и вызывает удушье; недаром о тех, кто странным, нелепым образом ведёт себя, говорят: «Белены объелся».

Решение

Описание мест обитания белены, а конкретно повсеместное, даже вдоль дорог говорит о том, что это сорное растение. Описание цветка определяет белену к семейству пасленовых. Описание опыта Авиценна говорит о ядовитости растения.

Ответ: 126

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 9

Известно, что аист — крупная перелётная птица. У многих народов считается священной. Выберите из приведённого ниже текста три утверждения, относящиеся к описанию перечисленных выше признаков этого животного. Запишите цифры, под которыми указаны выбранные утверждения.

(1)Масса аиста 3,5–4,0 кг, длина крыла 58–61 см. (2)Цвет оперения преимущественно белый, концы крыльев чёрные, блестящие; клюв и ноги красные. (3)Аисты предпочитают устраивать гнёзда на крышах домов, больших сараев, на высоких деревьях в садах или парках. (4)С давних времён люди верили, что, если во дворе поселились аисты, это к счастью; а тому, кто разорит гнездо, аист обязательно отомстит. (5)Охотясь, аист медленно и важно шествует по болоту; схватив лягушку или рыбу, заглатывает её, подняв голову вверх. (6)Зимуют в Африке или Южной Азии; прилетают чаще всего парами; аисты очень привязаны к своему гнезду и возвращаются в него из года в год.

Решение

Указание массы – до 4 кг – указывает на то, что аист это крупная птица. Перелет в Африку на зимовку указывает, что это перелетная птица. Вера людей что, если во дворе поселились аисты, это к счастью; а тому, кто разорит гнездо, аист обязательно отомстит. – указывает на его священность.

Ответ: 146

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 10

Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны.

Если в процессе эволюции у животного сформировались лёгкие, изображённые на рисунке, то для этого животного характерны следующие признаки:

  1. имеет перьевой покров
  2. внутриутробное развитие
  3. теплокровное животное
  4. сердце четырёхкамерное
  5. выкармливает детёнышей молоком
  6. челюсти с зубами
Решение

На рисунке изображена легочная система птиц, это понятно по легочным мешкам, которыми заканчиваются легкие. Все птицы имеют перьевой покров, они теплокровны (т.е. температура тела не зависит от температуры воздуха). Также птицы имеют четырехкамерное сердце.

Ответ: 134

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 11

Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны.

Общими чертами строения членистоногих и кольчатых червей являются

  1. трёхслойное тело
  2. сегментированное тело
  3. хитиновый покров
  4. кожно-мускульный мешок
  5. брюшная нервная цепочка
  6. незамкнутая кровеносная система
Решение

Сходство кольчатых червей c членистоногими проявляется по ряду признаков внешнего и внутреннего строения. Наиболее главными из них являются наличие сегментов на теле — это во внешнем строении. Во внутреннем строении сходство в строении и типе нервной системы (наличие брюшной нервной цепочки), а также наличие кровеносной системы. Тело трехслойное (выделяют экдо-, мезо-, и эндодерму).

Ответ: 125

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 12

Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны.

Какие признаки характерны только для животных?

  1. клеточное строение
  2. гетеротрофный тип питания
  3. наличие пищеварительной системы
  4. половое размножение
  5. подвижный образ жизни
  6. ограниченный рост
Решение

Гетеротрофы – это организмы, которые не могут самостоятельно образовывать органические вещества и питаются уже готовыми. Такой тип питания присущ не только животным, но и грибам и даже некоторым растениям. Наличие пищеварительной системы характерно только для царства животных. Только животные способны к активному передвижению, за счет конечностей. Все животные имеют ограниченный рост.

Ответ: 356

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 13

Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны.

Какие организмы относятся к подклассу (инфраклассу) Плацентарные?

  1. летучая мышь
  2. опоссум
  3. кенгуру
  4. ёж
  5. ехидна
  6. землеройка
Решение

Плацентарными млекопитающими являются животные, имеющие особый орган – плаценту. Наличие плаценты – только одна из нескольких прогрессивных черт организации плацентарных млекопитающих. К плацентарным животным относятся: летучая мышь, еж, землеройка.

Ответ: 146

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 14

Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны.

Какие признаки отличают грибы от животных?

  1. дыхание
  2. гетеротрофный способ питания
  3. рост в течение всей жизни
  4. наличие клеточной стенки
  5. наличие оформленных ядер в клетках
  6. размножение с помощью спор
Решение

Грибы и животные сходны по химическому составу клетки, их объединяет химин. У растений такого вещества нет. Но грибы от животных отличаются тем, что могут расти в течении всей жизни (у животных рост органичен), в клетке есть клеточная стенка (у животных (клеточная оболочка), грибы размножаются спорами (а большая часть животных половым путем).

Ответ: 346

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 15

Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны.

Какие ароморфозы привели к возникновению типа Круглые черви?

Появление

  1. двусторонней симметрии тела
  2. первичной полости тела
  3. третьего зародышевого листка (мезодермы)
  4. систем органов: пищеварительной, выделительной и половой
  5. раздельнополости и полового диморфизма
  6. заднего отдела кишечника и анального отверстия
Решение

Ароморфоз — прогрессивное эволюционное изменение строения, приводящее к общему повышению уровня организации организмов. Круглые черви появились благодаря следующим изменениям в их организме: появлению полости тела, появлению раздельнополых организмов и поэтому полового диморфизма. Также произошло усложнение пищеварительной системы: появился задний отдел кишечника и анальное отверстие.

Ответ: 256

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 16

Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны.

Для животного, изображённого на рисунке, характерны:

  1. тело членистое
  2. полость тела отсутствует
  3. метанефридии
  4. незамкнутая кровеносная система
  5. паразитизм
  6. раздельнополость
Решение

На рисунке изображен паразит – бычий цепень. Его тело разделено на членики, В связи с паразитическим образом жизни утратил многие органы, полость тела отсутствует.

Ответ: 125

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 17

Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны.

Для животного, изображённого на рисунке, характерны:

  1. первичная полость тела
  2. фагоцитоз и пиноцитоз
  3. отсутствие дыхания
  4. порошица
  5. конъюгация
  6. деление клетки путем почкования
Решение

Решение: На рисунке изображена инфузория-туфелька. Она делится простым бинарным делением. Характерен процесс конъюгации, т.е. обмена наследственной информацией без дальнейшего деления. В строении клетки инфузории имеет ядро, сократительная вакуоль, реснички, порошица (за счет неё происходит выделение продуктов жизнедеятельности наружу). Также одноклеточных характерен фагоцитоз и пиноцитоз.

Ответ: 245

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 18

Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны.

Для животного, изображённого на рисунке, характерны

  1. голова, грудь, брюшко
  2. смешанная полость тела
  3. жабры
  4. замкнутая кровеносная система
  5. раздельнополое животное
  6. мальпигиевы сосуды
Решение

На рисунке изображен паук. Это раздельнополые животные. Полость тела у Паукообразных смешанная – миксоцель.В выделительной системе присутствуют мальпигиевы сосуды, которые участвуют в выделении и осморегуляции.

Ответ: 256

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 19

Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны.

Вирусы, в отличие от бактерий

  1. способны к конъюгации
  2. состоят из белка и нуклеиновой кислоты
  3. имеют неоформленное ядро
  4. размножаются только в клетках
  5. способны к самостоятельному росту
  6. способны кристаллизоваться
Решение

Вирусы — неклеточная форма жизни. Они имеют совсем необычный внешний вид и способны существовать только внутри клеток живых организмов. Примерно в 1000 раз меньше бактерий и видны только под электронным микроскопом. Вирусы состоят из белка и нуклеиновой кислоты и способны кристаллизоваться.
Бактерии — это прокариотические организмы. которые не имеют ядра (ядро есть только у эукариот). Бактерии обычно намного больше, чем вирусы, и их можно рассмотреть при помощи обычного микроскопа.Способны к самостоятельному росту. Бактерии также имеют половой процесс конъюгация (генетическая рекомбинация) – перенос генов между клетками с помощью F-пилей.

Ответ: 246

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 20

Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны.

Для животного, изображённого на рисунке, характерны

  1. кожа слизистая
  2. двухкамерное сердце
  3. постоянная температура тела
  4. жабры у личинок
  5. две тазовые почки
  6. наружное оплодотворение
Решение

На рисунке изображена лягушка, она относится к земноводным. Это животные, которые часть своей жизни вынуждены проводит в воде, поэтому у всех земноводных кожа слизистая. Оплодотворение происходит в воде, т.е. оно наружное, личинки (головастики) также развиваются в воде, поэтому их органы дыхания жабры.

Ответ: 146

Показать решение

Бесплатный интенсив

Показать еще

Для доступа к решениям необходимо включить уведомления от группы Турбо в вк — это займет буквально 10 секунд. Никакого спама, только самое важное и полезное для тебя. Ты всегда можешь запретить уведомления.

Включить уведомления

Бесплатный интенсив по биологии

3 огненных вебинара, домашние задания, беседа курса, личный кабинет, связь с преподавателем и многое другое.


Курс стартует 28 марта. Бесплатный интенсив

15.1 Особенности животного мира — концепции биологии

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:
  • Перечислите признаки, отличающие царство животных от других царств
  • Объяснять процессы репродукции животных и эмбрионального развития
  • Описать иерархию базовой классификации животных
  • Сравните и сопоставьте эмбриональное развитие первичноротых и вторичноротых

Несмотря на то, что представители царства животных невероятно разнообразны, животные имеют общие черты, отличающие их от организмов других царств. Все животные — эукариотические, многоклеточные организмы, и почти все животные имеют специализированные ткани. Большинство животных подвижны, по крайней мере, на определенных этапах жизни. Животным для роста и развития требуется источник пищи. Все животные гетеротрофны, питаются живыми или мертвыми органическими веществами. Эта форма получения энергии отличает их от автотрофных организмов, таких как большинство растений, которые производят свои собственные питательные вещества посредством фотосинтеза, и от грибов, которые переваривают свою пищу извне. Животные могут быть плотоядными, травоядными, всеядными или паразитами (рис. 15.2). Большинство животных размножаются половым путем: потомство проходит ряд стадий развития, которые определяют определенный план тела, в отличие, например, от растений, у которых точная форма тела неопределенна. План тела относится к форме животного.

Рисунок 15.2 Все животные, получающие энергию из пищи, являются гетеротрофами. (а) Черный медведь — всеядное животное, питающееся как растениями, так и животными. (b) Сердечный червь Dirofilaria immitis — паразит, получающий энергию от своих хозяев. Он проводит личиночную стадию в комарах, а взрослую стадию заражает сердца собак и других млекопитающих, как показано здесь. (кредит a: модификация работы Лесной службы Министерства сельского хозяйства США; кредит b: модификация работы Клайда Робинсона)

Сложная структура ткани

Отличительной чертой животных являются специализированные структуры, дифференцированные для выполнения уникальных функций. Как многоклеточные организмы, у большинства животных развиваются специализированные клетки, которые группируются в ткани со специализированными функциями. Ткань – это совокупность сходных клеток, имеющих общее эмбриональное происхождение. Различают четыре основных типа тканей животных: нервную, мышечную, соединительную и эпителиальную. Нервная ткань содержит нейроны или нервные клетки, передающие нервные импульсы. Мышечная ткань сокращается, вызывая все типы движений тела, от передвижения организма до движений внутри самого тела. У животных также есть специализированные соединительные ткани, которые выполняют множество функций, включая транспортную и структурную поддержку. Примеры соединительных тканей включают кровь и кости. Соединительная ткань состоит из клеток, разделенных внеклеточным материалом, состоящим из органических и неорганических материалов, таких как белковые и минеральные отложения кости. Эпителиальная ткань покрывает внутреннюю и внешнюю поверхности органов внутри тела животного и внешнюю поверхность тела организма.

Ссылка на обучение

Концепция в действии

Посмотрите это видео, чтобы посмотреть презентацию биолога Е.О. Уилсон о важности разнообразия животных.

Размножение и развитие животных

Большинство животных имеют диплоидные клетки тела (соматические) и небольшое количество гаплоидных репродуктивных (гаметных) клеток, образующихся в результате мейоза. Существуют некоторые исключения: например, у пчел, ос и муравьев самец гаплоидный, потому что он развивается из неоплодотворенного яйца. У большинства животных происходит половое размножение, но у многих есть и механизмы бесполого размножения.

Половое размножение и эмбриональное развитие

Почти все виды животных способны к половому размножению; для многих это единственный возможный способ воспроизводства. Это отличает животных от грибов, протистов и бактерий, у которых бесполое размножение является обычным или исключительным. Во время полового размножения мужские и женские гаметы вида объединяются в процессе, называемом оплодотворением. Как правило, маленькие подвижные мужские сперматозоиды перемещаются в более крупную сидячую женскую яйцеклетку. Форма сперматозоидов разнообразна и включает клетки со жгутиками или амебоидные клетки для облегчения подвижности. В результате оплодотворения и слияния ядер гамет образуется зигота. Оплодотворение может быть внутренним, особенно у наземных животных, или внешним, как это часто бывает у многих водных видов.

После оплодотворения происходит последовательность развития, когда клетки делятся и дифференцируются. Многие из событий в развитии являются общими для групп родственных видов животных, и эти события являются одним из основных способов, которыми ученые классифицируют группы животных высокого уровня. В процессе развития клетки животных специализируются и образуют ткани, определяющие их будущую морфологию и физиологию. У многих животных, таких как млекопитающие, детеныши напоминают взрослых. Другие животные, такие как некоторые насекомые и амфибии, претерпевают полный метаморфоз, при котором особи переходят на одну или несколько личиночных стадий. Для этих животных молодые и взрослые имеют разные диеты, а иногда и места обитания. У других видов происходит процесс неполного превращения, при котором детеныши несколько напоминают взрослых особей и проходят ряд стадий, разделенных линьками (сбрасыванием кожи), пока не достигают окончательной взрослой формы.

Бесполое размножение

Бесполое размножение, в отличие от полового, дает потомство, генетически идентичное друг другу и родителю. Ряд видов животных, особенно бесхребетные, но даже некоторые рыбы, земноводные и рептилии, способны к бесполому размножению. Бесполое размножение, за исключением случайных однояйцевых двойников, отсутствует у птиц и млекопитающих. К наиболее распространенным формам бесполого размножения стационарных водных животных относятся почкование и фрагментация, при которых часть родительской особи может отделиться и превратиться в новую особь. Напротив, форма бесполого размножения, обнаруженная у некоторых беспозвоночных и редких позвоночных, называется партеногенезом (или «девственным началом»), при котором неоплодотворенные яйца развиваются в новое потомство.

Классификационные признаки животных

Животные классифицируются в соответствии с морфологическими характеристиками и особенностями развития, такими как строение тела. План тела животных, за исключением губок, симметричен. Это означает, что их распределение частей тела сбалансировано по оси. Дополнительные характеристики, которые способствуют классификации животных, включают количество слоев ткани, образующихся в процессе развития, наличие или отсутствие внутренней полости тела и другие особенности эмбриологического развития.

Визуальная связь

Визуальная связь

Рисунок 15,3 Филогенетическое древо животных основано на морфологических, ископаемых и генетических данных.

Какое из следующих утверждений неверно?

  1. У Eumetazoa есть специализированные ткани, а у Parazoa нет.
  2. И акоеломаты, и псевдоцеломаты имеют полость тела.
  3. Судя по рисунку, хордовые более тесно связаны с иглокожими, чем с коловратками.
  4. Некоторые животные имеют радиальную симметрию, а некоторые животные имеют двустороннюю симметрию.
Симметрия тела

Форма животных может быть асимметричной, радиальной или двусторонней (рис. 15.4). Асимметричные животные — это животные без рисунка или симметрии; примером асимметричного животного является губка (рис. 15.4 а ). Организм с радиальной симметрией (рис. 15.4 b ) имеет продольную (вверх-вниз) ориентацию: любая плоскость, разрезанная вдоль этой оси вверх-вниз, дает примерно зеркальные половины. Примером организма с радиальной симметрией является актиния.

Рисунок 15,4 Животные демонстрируют различные типы симметрии тела. Губка (а) асимметрична и не имеет плоскостей симметрии, актиния (б) имеет радиальную симметрию с несколькими плоскостями симметрии, а козел (в) имеет двустороннюю симметрию с одной плоскостью симметрии.

Двусторонняя симметрия показана на рис. 15.4 c с использованием козы. У козла также есть верхняя и нижняя стороны, но они не симметричны. Вертикальная плоскость, разрезанная спереди назад, разделяет животное на правую и левую стороны примерно зеркально. У животных с билатеральной симметрией также есть «голова» и «хвост» (передняя или задняя), а также спина и нижняя сторона (дорсальная или брюшная).

Ссылка на обучение

Концепция в действии

Посмотрите это видео, чтобы увидеть краткий обзор различных типов симметрии тела.

Слои тканей

У большинства видов животных происходит наслоение ранних тканей во время эмбрионального развития. Эти слои называются зародышевыми слоями. Каждый слой развивается в определенный набор тканей и органов. У животных развиваются два или три зародышевых листка (рис. 15.5). У животных с радиальной симметрией развиваются два зародышевых листка: внутренний (энтодерма) и наружный (эктодерма). Этих животных называют диплобластами. У животных с двусторонней симметрией развиваются три зародышевых листка: внутренний (энтодерма), наружный (эктодерма) и средний (мезодерма). Животных с тремя зародышевыми листками называют триплобластами.

Рисунок 15,5 Во время эмбриогенеза в диплобластах развиваются два эмбриональных зародышевых листка: эктодерма и энтодерма. Триплобласты образуют третий слой — мезодерму — между энтодермой и эктодермой.

Наличие или отсутствие целома

Триплобласты могут формировать внутреннюю полость тела, происходящую из мезодермы, называемую целомом (pr. see-LŌM). Эта выстланная эпителием полость представляет собой пространство, обычно заполненное жидкостью, которое находится между пищеварительной системой и стенкой тела. В нем находятся такие органы, как почки и селезенка, а также система кровообращения. Триплобласты, не развивающие целома, называются ацеломатами, и их область мезодермы полностью заполнена тканью, хотя они имеют кишечную полость. Примеры акоеломатов включают плоских червей. Животных с истинным целомом называют эуцеломатами (или целоматами) (рис. 15.6). Истинный целом возникает полностью внутри зародышевого листка мезодермы. Такие животные, как дождевые черви, улитки, насекомые, морские звезды и позвоночные, относятся к эуцеломатам. Третья группа триплобластов имеет полость тела, которая происходит частично из мезодермы и частично из ткани энтодермы. Этих животных называют псевдоцеломатами. Круглые черви являются примерами псевдоцеломатов. Новые данные о взаимоотношениях псевдоцеломатов позволяют предположить, что эти типы не имеют близкого родства, и поэтому эволюция псевдоцелом должна была происходить более одного раза (рис. 15.3). Истинные целоматы могут быть дополнительно охарактеризованы на основе особенностей их раннего эмбриологического развития.

Рисунок 15,6 Триплобласты могут быть акоеломатами, эуцеломатами или псевдоцеломатами. Эвцеломаты имеют полость тела внутри мезодермы, называемую целомом, которая выстлана мезодермальной тканью. Псевдоцеломаты имеют аналогичную полость тела, но она выстлана тканью мезодермы и энтодермы. (кредит a: модификация работы Яна Дерка; кредит b: модификация работы NOAA; кредит c: модификация работы USDA, ARS)

Первичноротые и вторичноротые

Двусторонне-симметричные, триплобластные эуцеломаты можно разделить на две группы на основании различий в их раннем эмбриональном развитии. Первичноротые включают типы, такие как членистоногие, моллюски и кольчатые черви. К вторичноротым относятся хордовые и иглокожие. Эти две группы называются от того, какое отверстие пищеварительной полости развивается первым: ротовое или анальное. Слово protostom происходит от греческих слов, означающих «сначала рот», а deuterostome происходит от слов, означающих «второй рот» (в этом случае анус развивается первым). Это различие отражает судьбу структуры, называемой бластопором (рис. 15.7), который становится ртом у первичноротых и анусом у вторичноротых. Другие характеристики развития различаются между первичноротыми и вторичноротыми, включая способ образования целома и раннее деление клеток эмбриона.

Рисунок 15,7 Эуцеломатов можно разделить на две группы, первичноротых и вторичноротых, в зависимости от их раннего эмбрионального развития. Два из этих различий включают происхождение ротового отверстия и способ образования целома.

14.2 Первичные ткани животных – концепции биологии – 1-е канадское издание

Глава 14. Тело животного: основная форма и функция

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

  • Описать эпителиальные ткани
  • Обсудите различные типы соединительных тканей у животных
  • Опишите три типа мышечной ткани
  • Опишите нервную ткань

Многоклеточные сложные животные имеют четыре основных типа тканей: эпителиальную, соединительную, мышечную и нервную. Напомним, что ткани представляют собой группы однотипных клеток, выполняющих родственные функции. Эти ткани объединяются, образуя органы, такие как кожа или почки, которые выполняют определенные специализированные функции в организме. Органы организованы в системы органов для выполнения функций; примеры включают систему кровообращения, состоящую из сердца и кровеносных сосудов, и пищеварительную систему, состоящую из нескольких органов, включая желудок, кишечник, печень и поджелудочную железу. Системы органов объединяются, чтобы создать целый организм.

Эпителиальные ткани

Эпителиальные ткани покрывают снаружи органы и структуры тела и выстилают просветы органов одним или несколькими слоями клеток. Типы эпителия классифицируются по форме присутствующих клеток и количеству слоев клеток. Эпителии, состоящие из одного слоя клеток, называются простыми эпителиями ; эпителиальная ткань, состоящая из нескольких слоев, называется многослойным эпителием . В табл. 14.2 приведены различные типы эпителиальных тканей.

Таблица 14.2 Различные типы эпителиальных тканей
Форма ячейки Описание Местоположение
чешуйчатый плоская, неправильной круглой формы простой: альвеолы ​​легких, капилляры многослойные: кожа, рот, влагалище
прямоугольный в форме куба, с центральным ядром железы, почечные канальцы
столбчатый высокое, узкое, ядро ​​направлено к основанию
высокое, узкое, ядро ​​расположено вдоль клетки		 простые: пищеварительный тракт
псевдослоистые: дыхательные пути
переходный круглый, простой, но выглядит многослойным мочевой пузырь

Плоскоклеточный эпителий

Плоскоклеточный эпителий обычно круглые, плоские клетки с небольшим центрально расположенным ядром. Очертания клеток слегка неровные, и клетки соединяются вместе, образуя покрытие или выстилку. Когда клетки располагаются в один слой (простой эпителий), они облегчают диффузию в ткани, например, в зоны газообмена в легких и обмен питательных веществ и отходов в кровеносных капиллярах.

Рис. 14.7 Клетки плоского эпителия (а) имеют слегка неправильную форму и маленькое ядро, расположенное в центре. Эти клетки можно разделить на слои, как в (b) этом образце шейки матки человека. (кредит b: модификация работы Эда Утмана; данные масштабной линейки от Мэтта Рассела)

Рис. 14.7 a иллюстрирует слой плоскоклеточных клеток, мембраны которых соединены вместе, образуя эпителий. Изображение На рис. 14.7 b показаны клетки плоского эпителия, расположенные в многослойных слоях, где необходима защита тела от внешнего истирания и повреждений. Это называется многослойным плоским эпителием и встречается в коже и тканях, выстилающих рот и влагалище.

Кубический эпителий

Клетки кубического эпителия , показанные на рис. 14.8, имеют форму куба с одним центральным ядром. Чаще всего они встречаются в виде одного слоя, представляющего собой простой эпителий в железистых тканях по всему телу, где они подготавливают и секретируют железистый материал. Они также обнаруживаются в стенках канальцев и в протоках почек и печени.

Рисунок 14.8. Простые кубические эпителиальные клетки выстилают канальцы в почках млекопитающих, где они участвуют в фильтрации крови.

Столбчатый эпителий

Столбчатый эпителий Клетки больше в высоту, чем в ширину: они напоминают стопку столбцов в эпителиальном слое и чаще всего встречаются в однослойном расположении. Ядра столбчатых эпителиальных клеток в пищеварительном тракте кажутся выстроенными у основания клеток, как показано на рис. 14.9. Эти клетки поглощают материал из просвета пищеварительного тракта и подготавливают его к поступлению в организм через кровеносную и лимфатическую системы.

Рисунок 14.9. Простые столбчатые эпителиальные клетки поглощают материал из пищеварительного тракта. Бокаловидные клетки выделяют слизь в просвет пищеварительного тракта.

Столбчатые эпителиальные клетки, выстилающие дыхательные пути, кажутся многослойными. Однако каждая клетка прикреплена к базовой мембране ткани и, следовательно, это простые ткани. Ядра расположены на разных уровнях в слое клеток, что создает впечатление наличия более одного слоя, как показано на рис. 14.10. это называется псевдомногослойный , цилиндрический эпителий. Это клеточное покрытие имеет реснички на апикальной или свободной поверхности клеток. Реснички усиливают движение слизистых и захваченных частиц из дыхательных путей, помогая защитить систему от инвазивных микроорганизмов и вредных материалов, которые вдыхаются в организм. Бокаловидные клетки вкраплены в некоторые ткани (например, в слизистую оболочку трахеи). Бокаловидные клетки содержат слизь, которая улавливает раздражители, которые в случае трахеи препятствуют попаданию этих раздражителей в легкие.

Рисунок 14.10. Псевдостратифицированный цилиндрический эпителий выстилает дыхательные пути. Они существуют в одном слое, но расположение ядер на разных уровнях создает впечатление, что существует более одного слоя. Бокаловидные клетки, расположенные между цилиндрическими эпителиальными клетками, выделяют слизь в дыхательные пути.

Переходный эпителий

Переходные или уроэпителиальные клетки появляются только в мочевой системе, преимущественно в мочевом пузыре и мочеточнике. Эти клетки располагаются в виде стратифицированного слоя, но могут казаться нагроможденными друг на друга в расслабленном пустом мочевом пузыре, как показано на рис. 14.11. Когда мочевой пузырь наполняется, эпителиальный слой разворачивается и расширяется, удерживая введенный в него объем мочи. Когда мочевой пузырь наполняется, он расширяется, а слизистая оболочка становится тоньше. Другими словами, ткань переходит из толстой в тонкую.

Рисунок 14.11. Переходный эпителий мочевого пузыря претерпевает изменения толщины в зависимости от того, насколько мочевой пузырь наполнен.

Какое из следующих утверждений о типах эпителиальных клеток неверно?

  1. Простые столбчатые эпителиальные клетки выстилают легочную ткань.
  2. Простые кубические эпителиальные клетки участвуют в фильтрации крови в почках.
  3. Псевдослоистые столбчатые эпителии встречаются в одном слое, но расположение ядер создает впечатление, что присутствует более одного слоя.
  4. Переходный эпителий меняет толщину в зависимости от того, насколько наполнен мочевой пузырь.

Соединительные ткани

Соединительные ткани состоят из матрицы, состоящей из живых клеток и неживого вещества, называемого основным веществом. Основное вещество состоит из органического вещества (обычно белка) и неорганического вещества (обычно минерала или воды). Основной клеткой соединительной ткани является фибробласт. Эта клетка образует волокна, присутствующие почти во всех соединительных тканях. Фибробласты подвижны, способны осуществлять митоз и могут синтезировать любую необходимую соединительную ткань. В некоторых тканях обнаруживаются макрофаги, лимфоциты и иногда лейкоциты. Некоторые ткани имеют специализированные клетки, которых нет в других. матрикс в соединительных тканях придает ткани ее плотность. Когда соединительная ткань имеет высокую концентрацию клеток или волокон, она имеет пропорционально менее плотный матрикс.

Органическая часть или белковые волокна соединительной ткани представляют собой коллагеновые, эластические или ретикулярные волокна. Коллагеновые волокна обеспечивают прочность ткани, предотвращая ее разрыв или отделение от окружающих тканей. Эластические волокна состоят из белка эластина; это волокно может растягиваться на полторы своей длины и возвращаться к своим первоначальным размерам и форме. Эластичные волокна обеспечивают эластичность тканей. Ретикулярные волокна представляют собой третий тип белковых волокон соединительной ткани. Это волокно состоит из тонких нитей коллагена, образующих сеть волокон для поддержки тканей и других органов, с которыми оно связано. Различные типы соединительных тканей, типы клеток и волокон, из которых они состоят, и расположение образцов тканей приведены в таблице 14.3.

Таблица 14.3. Соединительные ткани
Ткань Клетки Волокна Местоположение
свободная/ареолярная фибробласты, макрофаги, некоторые лимфоциты, некоторые нейтрофилы несколько: коллагеновые, эластические, ретикулярные вокруг кровеносных сосудов; якоря эпителия
плотная волокнистая соединительная ткань фибробласты, макрофаги, в основном коллаген нерегулярный: кожа в норме: сухожилия, связки
хрящ хондроциты, хондробласты гиалин: мало коллагена волокнистый хрящ: большое количество коллагена скелет акулы, кости плода, человеческие уши, межпозвонковые диски
кость остеобласты, остеоциты, остеокласты некоторые: коллаген, эластик скелеты позвоночных
жировой адипоцитов несколько жировая (жировая)
кровь эритроциты, лейкоциты нет кровь

Рыхлая/ареолярная соединительная ткань

Рыхлая соединительная ткань , также называемая ареолярной соединительной тканью, представляет собой образец всех компонентов соединительной ткани. Как показано на рис. 14.12, рыхлая соединительная ткань содержит некоторое количество фибробластов; присутствуют также макрофаги. Коллагеновые волокна относительно широкие и окрашиваются в светло-розовый цвет, в то время как эластические волокна тонкие и окрашиваются в темно-синий или черный цвет. Пространство между форменными элементами ткани заполнено матрицей. Содержащийся в соединительной ткани материал придает ей рыхлую консистенцию, похожую на растянутый ватный тампон. Рыхлая соединительная ткань находится вокруг каждого кровеносного сосуда и помогает удерживать сосуд на месте. Ткань также находится вокруг и между большинством органов тела. Таким образом, ареолярная ткань жесткая, но гибкая и состоит из мембран.

Рисунок 14.12. Рыхлая соединительная ткань состоит из рыхло переплетенных коллагеновых и эластических волокон. Волокна и другие компоненты матрикса соединительной ткани секретируются фибробластами.

Волокнистая соединительная ткань

Волокнистая соединительная ткань содержит большое количество коллагеновых волокон и небольшое количество клеток или матриксного материала. Волокна могут быть расположены неравномерно или регулярно с параллельными нитями. Неравномерно расположенные волокнистые соединительные ткани обнаруживаются в тех областях тела, где нагрузка возникает со всех сторон, например, в дерме кожи. Обычная волокнистая соединительная ткань, показанная на рис. 14.13, содержится в сухожилиях (соединяющих мышцы с костями) и связках (соединяющих кости с костями).

Рисунок 14.13. Волокнистая соединительная ткань сухожилия имеет параллельные тяжи коллагеновых волокон.

Хрящ

Хрящ представляет собой соединительную ткань с большим количеством матрикса и переменным количеством волокон. Клетки, называемые хондроцитами , образуют матрикс и волокна ткани. Хондроциты находятся в тканевых пространствах, называемых лакунами .

Хрящ с небольшим количеством коллагеновых и эластических волокон представляет собой гиалиновый хрящ, показанный на рис. 14.14. Лакуны беспорядочно разбросаны по всей ткани, а матрикс приобретает молочный или шероховатый вид при обычном гистологическом окрашивании. У акул есть хрящевой скелет, как и почти у всего человеческого скелета на определенной стадии развития до рождения. Остаток этого хряща сохраняется во внешней части человеческого носа. Гиалиновый хрящ также находится на концах длинных костей, уменьшая трение и смягчая сочленения этих костей.

Рисунок 14.14. Гиалиновый хрящ состоит из матрицы с внедренными в нее клетками, называемыми хондроцитами. Хондроциты существуют в полостях матрикса, называемых лакунами.

Эластичный хрящ имеет большое количество эластичных волокон, что придает ему невероятную гибкость. Уши большинства позвоночных животных содержат этот хрящ, как и части гортани или голосового аппарата. Фиброхрящ содержит большое количество коллагеновых волокон, придающих ткани огромную прочность. Волокнистый хрящ включает межпозвонковые диски у позвоночных животных. Гиалиновый хрящ, обнаруженный в подвижных суставах, таких как колено и плечо, повреждается в результате старения или травмы. Поврежденный гиалиновый хрящ заменяется волокнистым хрящом, в результате чего суставы становятся «жесткими».

Кость, или костная ткань, представляет собой соединительную ткань, содержащую большое количество матриксного материала двух различных типов. Органический матрикс подобен материалу матрикса, обнаруженному в других соединительных тканях, включая некоторое количество коллагена и эластических волокон. Это придает ткани прочность и гибкость. Неорганическая матрица состоит из минеральных солей, в основном солей кальция, которые придают ткани твердость. Без адекватного органического материала в матрице ткань разрывается; без адекватного неорганического материала в матрице ткань изгибается.

В кости есть три типа клеток: остеобласты, остеоциты и остеокласты. Остеобласты активно участвуют в создании кости для роста и ремоделирования. Остеобласты откладывают костный материал в матрицу, и после того, как матрица окружает их, они продолжают жить, но в сниженном метаболическом состоянии в виде остеоцитов. Остеоциты находятся в костных лакунах. Остеокласты активны в разрушении кости для ее ремоделирования и обеспечивают доступ к кальцию, хранящемуся в тканях. Остеокласты обычно находятся на поверхности ткани.

Кости можно разделить на два типа: компактные и губчатые. Компактная кость находится в теле (или диафизе) длинной кости и на поверхности плоских костей, тогда как губчатая кость находится в конце (или эпифизе) длинной кости. Компактная кость организована в субъединицы, называемые остеонами , как показано на рис. 14.15. Кровеносный сосуд и нерв находятся в центре структуры внутри гаверсова канала, вокруг которого расходящиеся круги лакун, известные как пластинки. Волнистые линии между лакунами — это микроканалы, называемые 9.0069 канальцы ; они соединяют лакуны, чтобы способствовать диффузии между клетками. Губчатая кость состоит из крошечных пластин, называемых трабекулами , эти пластины служат распорками, придающими губчатой ​​кости прочность. Со временем эти пластины могут сломаться, в результате чего кость станет менее упругой. Костная ткань образует внутренний скелет позвоночных животных, обеспечивая структуру животного и точки крепления сухожилий.

Рисунок 14.15. (а) Компактная кость представляет собой плотный матрикс на внешней поверхности кости. Губчатая кость внутри компактной кости пористая с перепончатыми трабекулами. (b) Компактная кость организована в кольца, называемые остеонами. Кровеносные сосуды, нервы и лимфатические сосуды находятся в центральном гаверсовом канале. Кольца пластинок окружают гаверсов канал. Между ламелями находятся полости, называемые лакунами. Каналики – это микроканалы, соединяющие лакуны между собой. (c) Остеобласты окружают внешнюю часть кости. Остеокласты проделывают туннели в кости, а остеоциты обнаруживаются в лакунах.

Жировая ткань

Жировая ткань или жировая ткань считается соединительной тканью, даже несмотря на то, что она не имеет фибробластов или настоящего матрикса и имеет лишь несколько волокон. Жировая ткань состоит из клеток, называемых адипоцитами, которые собирают и хранят жир в форме триглицеридов для энергетического метаболизма. Жировая ткань дополнительно служит изоляцией, помогая поддерживать температуру тела, позволяя животным быть эндотермическими, и они действуют как защита от повреждений органов тела. Под микроскопом клетки жировой ткани кажутся пустыми из-за выделения жира при обработке материала для просмотра, как видно на рис. 14.16. Тонкие линии на изображении — это клеточные мембраны, а ядра — маленькие черные точки по краям клеток.

Рисунок 14.16. Жировая ткань представляет собой соединительную ткань, состоящую из клеток, называемых адипоцитами. Адипоциты имеют небольшие ядра, расположенные по краю клетки.

Кровь считается соединительной тканью, поскольку она имеет матрицу, как показано на рис. 14.17. Типы живых клеток — это эритроциты (эритроциты), также называемые эритроцитами, и лейкоциты (лейкоциты), также называемые лейкоцитами. Жидкую часть цельной крови, ее матрикс, принято называть плазмой.

Рисунок 14.17. Кровь представляет собой соединительную ткань, имеющую жидкую матрицу, называемую плазмой, и не имеющую волокон. Эритроциты (красные кровяные тельца), преобладающий тип клеток, участвуют в транспорте кислорода и углекислого газа. Также присутствуют различные лейкоциты (лейкоциты), участвующие в иммунном ответе.

Клеткой, обнаруживаемой в наибольшем количестве в крови, являются эритроциты. Эритроциты в образце крови исчисляются миллионами: среднее количество эритроцитов у приматов составляет от 4,7 до 5,5 миллионов клеток на микролитр. Эритроциты постоянно имеют одинаковый размер у вида, но различаются по размеру между видами. Например, средний диаметр эритроцита примата составляет 7,5 мкл, у собаки он близок к 7,0 мкл, а диаметр эритроцитов у кошки составляет 5,9 мкл. Овечьи эритроциты еще меньше – 4,6 мкл. Эритроциты млекопитающих теряют свои ядра и митохондрии, когда они высвобождаются из костного мозга, где они производятся. Красные кровяные тельца рыб, амфибий и птиц сохраняют свои ядра и митохондрии на протяжении всей жизни клетки. Основная функция эритроцита – транспортировать и доставлять кислород к тканям.

Лейкоциты являются преобладающими лейкоцитами в периферической крови. Лейкоциты в крови исчисляются тысячами с измерениями, выраженными в виде диапазонов: количество приматов колеблется от 4800 до 10 800 клеток на мкл, собак от 5 600 до 19 200 клеток на мкл, кошек от 8 000 до 25 000 клеток на мкл, крупного рогатого скота от 4 000 до 12 000 клеток. на мкл, а свиньи от 11 000 до 22 000 клеток на мкл.

Лимфоциты функционируют главным образом в иммунном ответе на чужеродные антигены или материалы. Различные типы лимфоцитов вырабатывают антитела, адаптированные к чужеродным антигенам, и контролируют выработку этих антител. Нейтрофилы являются фагоцитирующими клетками и участвуют в одной из первых линий защиты от микробных захватчиков, способствуя удалению бактерий, проникших в организм. Другим лейкоцитом, обнаруживаемым в периферической крови, является моноцит. Моноциты дают начало фагоцитирующим макрофагам, которые очищают мертвые и поврежденные клетки в организме, независимо от того, являются ли они чужеродными или принадлежат животному-хозяину. Два дополнительных лейкоцита в крови — эозинофилы и базофилы — помогают облегчить воспалительную реакцию.

Слабозернистый материал среди клеток представляет собой цитоплазматический фрагмент клетки костного мозга. Это называется тромбоцитом или тромбоцитом. Тромбоциты участвуют в стадиях, ведущих к свертыванию крови, чтобы остановить кровотечение через поврежденные кровеносные сосуды. Кровь выполняет ряд функций, но в первую очередь она переносит вещества по телу, чтобы доставлять питательные вещества к клеткам и удалять из них отходы.

Мышечные ткани

В телах животных есть три типа мышц: гладкие, скелетные и сердечные. Они различаются наличием или отсутствием исчерченности или полос, количеством и расположением ядер, независимо от того, контролируются ли они вольно или невольно, и их расположением в теле. Таблица 14.4 суммирует эти различия.

Таблица 14.4. Типы мышц
Тип мышц Полосы Ядра Управление Местоположение
гладкая нет одинарная, в центре непроизвольный внутренние органы
скелет да много, на периферии добровольно скелетные мышцы
сердечный да одинарная, в центре непроизвольный сердце

Гладкая мышца

Гладкая мышца не имеет исчерченности в своих клетках. Он имеет одно центральное ядро, как показано на рис. 14.18. Сокращение гладкой мускулатуры происходит под непроизвольным контролем вегетативной нервной системы и в ответ на местные условия в тканях. Гладкую мышечную ткань также называют неисчерченной, поскольку она не имеет полосчатого вида скелетных и сердечных мышц. Стенки кровеносных сосудов, трубки пищеварительной системы и трубки половой системы состоят в основном из гладкой мускулатуры.

Рисунок 14.18. Гладкомышечные клетки не имеют исчерченности, в отличие от клеток скелетных мышц. Клетки сердечной мышцы имеют исчерченность, но, в отличие от многоядерных клеток скелета, имеют только одно ядро. Сердечная мышечная ткань также имеет вставочные диски, специализированные области, идущие вдоль плазматической мембраны, которые соединяют соседние клетки сердечной мышцы и помогают передавать электрический импульс от клетки к клетке.

Скелетная мышца

Скелетная мышца имеет исчерченность клеток, обусловленную расположением сократительных белков актина и миозина. Эти мышечные клетки относительно длинные и имеют несколько ядер по краю клетки. Скелетные мышцы находятся под произвольным контролем соматической нервной системы и находятся в мышцах, которые двигают кости. На рис. 14.18 показана гистология скелетных мышц.

Сердечная мышца

Сердечная мышца, показанная на рис. 14.18, находится только в сердце. Как и скелетная мышца, она имеет поперечную исчерченность в своих клетках, но сердечная мышца имеет одно ядро, расположенное в центре. Сердечная мышца не находится под произвольным контролем, но вегетативная нервная система может влиять на ее ускорение или замедление. Дополнительным признаком клеток сердечной мышцы является линия, которая проходит вдоль конца клетки, когда она упирается в следующую сердечную клетку в ряду. Эта линия называется вставочным диском: она помогает эффективно передавать электрический импульс от одной клетки к другой и поддерживает прочную связь между соседними клетками сердца.

Нервные ткани

Нервные ткани состоят из клеток, специализированных для приема и передачи электрических импульсов от определенных участков тела и для отправки их в определенные места тела. Основной клеткой нервной системы является нейрон, изображенный на рис. 14.19. Крупная структура с центральным ядром является телом нейрона. Отростки тела клетки представляют собой либо дендриты, специализирующиеся на получении входных данных, либо отдельные аксоны, специализирующиеся на передаче импульсов. Также показаны некоторые глиальные клетки. Астроциты регулируют химическую среду нервной клетки, а олигодендроциты изолируют аксон, благодаря чему электрический нервный импульс передается более эффективно. Другие глиальные клетки, которые не показаны, поддерживают потребности нейрона в питании и отходах. Некоторые из глиальных клеток являются фагоцитами и удаляют остатки или поврежденные клетки из ткани. Нерв состоит из нейронов и глиальных клеток.

Рисунок 14.19. Нейрон имеет выступы, называемые дендритами, которые принимают сигналы, и выступы, называемые аксонами, которые посылают сигналы. Также показаны два типа глиальных клеток: астроциты регулируют химическую среду нервной клетки, а олигодендроциты изолируют аксон, поэтому электрический нервный импульс передается более эффективно.