Полисахариды их функции. Гомополисахариды

крахмал декстрины мальтоза глюкоза

Реакции этерификации

Целлюлоза – многоатомный спирт, на элементную ячейку полимера приходятся три гидроксильных группы. В связи с этим, для целлюлозы характерны реакции этерификации (образование сложных эфиров). Наибольшее практическое значение имеют реакции с азотной кислотой и уксусным ангидридом. Целлюлоза не дает реакции "серебряного зеркала".

1. Нитрование:

(C6H7O2(OH)3)n + 3nHNO3H2SO4(конц.)→ (C6H7O2(ONO2)3)n + 3nH2O

пироксилин

Полностью этерифицированная клетчатка известна под названием пироксилин, который после соответствующей обработки превращается в бездымный порох. В зависимости от условий нитрования можно получить динитрат целлюлозы, который в технике называется коллоксилином. Он так же используется при изготовлении пороха и твердых ракетных топлив. Кроме того, на основе коллоксилина изготавливают целлулоид.

2. Взаимодействие с уксусной кислотой:

(C6H7O2(OH)3)n + 3nCH3COOH H2SO4(конц.)→ (C6H7O2(OCOCH3)3)n + 3nH2O

При взаимодействии целлюлозы с уксусным ангидридом в присутствии уксусной и серной кислот образуется триацетилцеллюлоза.

Триацетилцеллюлоза (или ацетилцеллюлоза) является ценным продуктом для изготовления негорючей кинопленки и ацетатного шелка .

©2015-2018 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных

Полисахариды получаются с помощью поликонденсации моносахаридов. Общая формула (С6Н10О5)n. Простейшие представители - крахмал и целлюлоза.

Крахмал получается в процессе фотосинтеза и откладывается в корнях и семенах. Это белый порошок, нерастворимый в холодной воде, а в горячей образует коллоидный раствор.

Крахмал - природный полимер, образованный остатками α-глюкозы. Он модет быть в 2х формах: амилоза и амиопектин.

Амилоза - это линейный полимер, растворимый в воде, в котором остатки глюкозы связаны через 1 и 4 атомы углерода.

Линейная полимерная цепь свернута в спираль. Комплекс амилозы и йода дает синее окрашивание. Эта реакция является качественной для обнаружения йода.

Амилопектин нерастворим в воде и разветвлен:

Химические свойства полисахаридов.

При нагревании в кислой среде крахмал подвергается гидролизу. Конечным продуктом является глюкоза:

Эта реакция имеет промышленное значение.

Целлюлоза.

Целлюлоза является основным продуктом растительных клеток. Древесина состоит из целлюлозы, а хлопок и лен - это почти 100%-я целлюлоза.

3.3. Химические свойства полисахаридов.

Это природный полимер:

Химические свойства целлюлозы.

1. Целлюлоза подвергается гидролизу в кислой среде при нагревании. Конечный продукт - глюкоза.

2. Характерна реакция образования сложных эфиров:

Тринитрат целлюлозы- взрывчатое вещество, на его основе делают порох.

ЦЕЛЛЮЛОЗА (полисахарид) ЦЕЛЛЮЛОЗА (полисахарид)

ЦЕЛЛЮЛО́ЗА (франц. cellulose, от лат. cellula, букв. - комнатка, здесь - клетка) (клетчатка), полисахарид, образованный остатками глюкозы; главная составная часть клеточных стенок растений, обусловливающая механическую прочность и эластичность растительных тканей. В коробочках хлопчатника содержится 95-98% целлюлозы, в лубяных волокнах 60-85%, в стволовой древесине 40-55%. В природе разложение целлюлозы осуществляют организмы, имеющие целлюлазу (см. ЦЕЛЛЮЛАЗА (фермент)) . Природные (хлопковые, лубяные) и модифицированные волокна из целлюлозы используются в текстильной промышленности, в производстве бумаги, картона, пластмасс, лаков и пр.

Энциклопедический словарь . 2009 .

Смотреть что такое "ЦЕЛЛЮЛОЗА (полисахарид)" в других словарях:

Целлюлоза … Википедия

Клетчатка, основной опорный полисахарид клеточных стенок растений и нек рых беспозвоночных (асцидии); один из самых распространённых природных полимеров. Из 30 млрд. т углерода, к рые высшие растения ежегодно превращают в органич. соединения, ок … Биологический энциклопедический словарь

Госсипин, целлулоза, клетчатка Словарь русских синонимов. целлюлоза сущ., кол во синонимов: 12 алкалицеллюлоза (1) … Словарь синонимов

Сущ., кол во синонимов: 36 агар (3) амилоза (1) амилоид (1) … Словарь синонимов

- (франц. cellulose от лат. cellula, букв. комнатка, здесь клетка) (клетчатка), полисахарид, образованный остатками глюкозы; главная составная часть клеточных стенок растений, обусловливающая механическую прочность и эластичность растительных… … Большой Энциклопедический словарь

ЦЕЛЛЮЛОЗА - высокомолекулярный углевод (полисахарид), являющийся главной составной частью оболочек растительных клеток. В наиболее чистом виде Ц. содержится в волокнах хлопка (90%), в древесине хвойных пород (50%). Из хлопка изготовляют ткани, из древесины… … Большая политехническая энциклопедия

целлюлоза - полисахарид ((С6Н10О5)n), являющийся основной структурной составляющей растительной клеточной стенки. Стойкое химическое соединение, не растворяется в воде, кислотах и щелочах; почти не усваивается животными, разлагается лишь некоторыми… … Анатомия и морфология растений

ЦЕЛЛЮЛОЗА - полисахарид (С6Н1005)n, являющийся основной составной частью оболочки растительной клетки. Очень стойкое химическое соединение, не растворяется в воде, кислотах, щелочах и обычных органических растворителях и почти не усваивается высшими… … Словарь ботанических терминов

Полисахариды общее название класса сложных высокомолекулярных углеводов, молекулы которых состоят из десятков, сотен или тысяч мономеров моносахаридов. Полисахариды необходимы для жизнедеятельности животных и растительных организмов. Они… … Википедия

- (франц. cellulose, от лат. cellula, буквально комнатка, клетушка, здесь клетка) клетчатка, один из самых распространённых природных полимеров (полисахарид (См. Полисахариды)); главная составная часть клеточных стенок растений,… … Большая советская энциклопедия

Подобно другим растительным волокнам, хлопок на 90 % состоит из целлюлозы, которая представляет собой полимер глюкозы и является основным компонентом клеточной стенки растений. Слово “полимер” у многих ассоциируется с синтетическими волокнами и пластмассами, однако в природе тоже существует множество полимеров. Это слово происходит из греческого языка: poly - “много”, а meros означает часть, или звено, так что полимер - это соединение многих звеньев. Полимеры глюкозы, иначе называемые полисахаридами, можно классифицировать на основании функции, выполняемой ими в организме. Структурные полисахариды, такие как целлюлоза, обеспечивают прочность тканей и систем, а запасные полисахариды являются формой хранения глюкозы. Структурные полисахариды состоят из звеньев β-глюкозы, запасные - из α-глюкозы. Мы упоминали в третьей главе, что в β-структуре OH-группа у углерода С1 находится над поверхностью глюкозного кольца, а в α-структуре - под поверхностью кольца.

Структура β-глюкозы

Структура α-глюкозы

Разница между β- и α-глюкозой может показаться незначительной, однако она ответственна за чрезвычайно важное различие в функции полисахаридов, образованных из тех и других звеньев глюкозы: группа OH над кольцом - структурная функция, под кольцом - запасная. В химии часто случается, что незначительные, казалось бы, изменения в структуре молекулы оказывают очень серьезное влияние на свойства вещества. Полимеры α- и β-глюкозы являются прекрасной иллюстрацией.

Как в структурных, так и в запасных полисахаридах звенья глюкозы соединены друг с другом через атом углерода С1 одного звена и атом углерода С4 соседнего звена. При соединении происходит удаление атома водорода с одной стороны и OH-группы с другой стороны и образование молекулы воды. Такой процесс называют конденсацией, а образующиеся в результате полимеры - конденсационными полимерами.

Реакция конденсации (удаление молекулы воды) между двумя молекулами β-глюкозы. На свободном конце каждой молекулы этот процесс может повториться.

Каждый свободный конец молекулы способен еще раз вступить в реакцию конденсации, в результате чего образуются протяженные цепи глюкозных звеньев, в которых оставшиеся OH-группы распределены вокруг цепей.

Удаление молекул воды между атомами C1 и С4 у двух соседних молекул β-глюкозы с образованием длинной полимерной цепи целлюлозы. На рисунке показано пять глюкозных звеньев.

Структура участка цепи целлюлозы. Атомы кислорода, соединенные с каждым атомом С1 (указаны стрелками), находятся в β-положении, т. е. расположены над поверхностью глюкозного кольца слева от них в каждом случае.

Многие свойства хлопка, обеспечившие ему успех, объясняются уникальной структурой целлюлозы. Длинные цепи целлюлозы лежат вплотную друг к другу, образуя жесткие, нерастворимые в воде волокна, из которых состоят клеточные стенки растений. Рентгеноструктурный анализ и электронная микроскопия - основные методы изучения физической структуры веществ - показывают, что цепи целлюлозы уложены в пучки. Форма β-связи позволяет цепям целлюлозы укладываться вплотную друг к другу. Эти пучки скручиваются и формируют волокна, видимые невооруженным глазом. На поверхности пучков располагаются OH-группы, не принимающие участия в образовании цепей целлюлозы, и эти OH-группы способны притягивать молекулы воды. Поэтому целлюлоза может захватывать воду, что объясняет высокую сорбционную способность хлопка и других продуктов на основе целлюлозы. Утверждение, будто “хлопок дышит”, имеет отношение не к вентиляции, а к способности поглощать влагу. В жару выступающий на теле пот впитывается в одежду из хлопчатобумажной ткани, а при его испарении тело охлаждается. Одежда из нейлона или полиэстера не впитывает влагу, пот не уходит с тела, и мы испытываем дискомфорт.

Участок цепи структурного полимера хитина, входящего в состав раковин моллюсков. Группа OH у атома С2 в каждом остатке глюкозы заменена группой NHCOCH 3 .

Хлопковое поле. Фото Питера Лекутера

Примером другого структурного полисахарида является хитин, из которого сложены панцири крабов, креветок и лобстеров. Хитин, подобно целлюлозе, является β-полисахаридом. От целлюлозы он отличается только заместителем у атома углерода С2 в каждом звене глюкозы: вместо OH-группы здесь располагается амидная группа (NHCOCH 3). Таким образом, звеном хитина является остаток глюкозы с группой NHCOCH 3 у атома углерода С2. Такая молекула называется N-ацетилглюкозамином. Возможно, эта информация интересна не всем, но если у вас артрит или какое-либо иное заболевание суставов, это название должно быть вам знакомо. N-ацетилглюкозамин и родственное ему соединение глюкозамин (оба получают из раковин моллюсков) являются хорошими лекарствами от артрита. По-видимому, эти вещества стимулируют замену хрящевой ткани в суставах.

В организме млекопитающих нет пищеварительных ферментов, способных расщеплять β-связи в структурных полисахаридах, поэтому они не могут использовать структурные полисахариды в качестве источника пищи, несмотря на то, что в растительных клетках в виде целлюлозы заключены миллиарды остатков глюкозы. Однако некоторые бактерии и простейшие синтезируют ферменты, расщепляющие такие связи и способные разделять полимерные цепи на составляющие их молекулы глюкозы. В пищеварительной системе некоторых животных постоянно обитают такие микроорганизмы, позволяющие их хозяевам питаться растениями. Например, у лошадей бактерии живут в слепой кишке - большом отростке в месте соединения тонкой и толстой кишок. Жвачные животные, к которым относятся коровы и овцы, обладают четырехкамерным желудком, в одной из частей которого обитают симбиотические бактерии. Коровы и овцы иногда срыгивают и повторно пережевывают пищу - это дополнительная адаптация, призванная повысить эффективность расщепления β-связей.

У кроликов и некоторых других грызунов бактерии-помощники живут в толстой кишке. Поскольку всасывание основной доли пищи происходит в тонкой кишке, предшествующей толстой, такие животные получают продукты расщепления β-связей путем поедания собственных экскрементов. Когда питательные вещества проходят по пищеварительной системе во второй раз, тонкая кишка всасывает глюкозу, высвободившуюся при первом прохождении. Нам это может показаться достаточно неприятным способом решения проблемы ориентации OH-групп, однако такая система неплохо работает. В организме некоторых насекомых, включая термитов, муравьев-древоточцев и других поедающих древесину насекомых, также живут микроорганизмы, позволяющие им питаться целлюлозой, что иногда приводит к плачевным для человека результатам. Но даже для нас, неспособных переваривать целлюлозу, она все равно является важным пищевым продуктом. Дело в том, что растительные волокна, состоящие из целлюлозы и других неусвояемых веществ, помогают продвижению пищи по пищеварительному тракту.

Запасные полисахариды

В нашем организме нет фермента, способного расщеплять β-связи, однако есть пищеварительный фермент, который расщепляет α-связи. А α-связи, как мы видели, встречаются в запасных полисахаридах, таких как крахмал и гликоген. Один из основных пищевых источников глюкозы, крахмал, содержится в корнях, клубнях и семенах многих растений. Он состоит из двух слабо различающихся полисахаридов, которые являют собой полимеры α-глюкозы. От 20 до 30 % крахмала представлено амилозой - неразветвленным полисахаридом, состоящим из нескольких тысяч звеньев глюкозы, соединенных через атом С1 одного остатка глюкозы и атом С4 соседнего остатка. Единственное различие между целлюлозой и амилозой заключается в том, что в первом случае остатки глюкозы соединены между собой β-связью, а во втором - α-связью. Однако функции целлюлозы и амилозы совершенно различны.

Участок цепи амилозы, образованной путем соединения остатков α-глюкозы с выделением молекул воды. Альфа-связь в молекуле означает, что атом кислорода (показан стрелкой) расположен под поверхностью кольца глюкозы, в котором задействован атом С1.

На долю амилопектина приходятся оставшиеся 70 или 80 % массы крахмала. Амилопектин также состоит из длинных цепей α-глюкозы, соединенных через атомы С1 и С4, однако он представляет собой разветвленную молекулу, имеющую перекрестные сшивки между атомом С1 в одном остатке глюкозы и атомом С6 в другом остатке. Эти перекрестные сшивки встречаются через каждые 20–25 остатков глюкозы. Наличие миллионов остатков глюкозы в связанных между собой цепях делает амилопектин одной из самых крупных молекул, обнаруженных в природе.

Участок структуры амилопектина. Стрелкой показана перекрестная α-связь между атомом С1 и атомом С6, приводящая к образованию разветвленной структуры.

Альфа-связи в крахмале не только позволяют нам переваривать его, но и отвечают за другие важные свойства этого вещества. Цепи амилозы и амилопектина образуют спирали, а не плотно упакованные линейные структуры, как в целлюлозе. Молекулы воды, обладающие достаточной энергией, могут проникать внутрь спирали, поэтому крахмал растворим в воде, а целлюлоза - нет. Любой человек, имевший дело с крахмалом, знает, что его растворимость в воде зависит от температуры. Если нагреть суспензию крахмала в воде, его гранулы начинают впитывать больше воды, и при определенной температуре молекулы крахмала разделяются, образуя сеть распределенных в воде длинных нитей (так называемый гель). Мутная суспензия становится прозрачнее и гуще. Повара используют такие крахмалсодержащие вещества, как мука, тапиока и кукурузный крахмал, для придания соусам необходимой густоты.

В тканях животных сахара запасаются в виде гликогена, образующегося главным образом в клетках печени и скелетных мышц. Гликоген очень похож на амилопектин, но поперечные α-связи между атомами С1 и С6 встречаются в нем чаще - через каждые десять остатков глюкозы. В результате молекула получается сильно разветвленной. Для животных это чрезвычайно важно, и вот почему. У неразветвленной цепи только два конца, а разветвленная цепь, состоящая из того же количества остатков глюкозы, имеет гораздо больше концов. Когда нужно быстро получить энергию, можно одновременно отщеплять несколько остатков глюкозы от нескольких концов. Растениям, в отличие от животных, не приходится внезапно растрачивать энергию, убегая от хищников или преследуя добычу, так что хранение энергии в виде малоразветвленного амилопектина и неразветвленной амилозы вполне подходит для более медленных метаболических процессов в растениях. Это небольшое химическое различие, связанное лишь с числом, даже не с типом перекрестных сшивок, является основой одного из важнейших различий между растениями и животными.

Характер ветвления полисахаридных цепей крахмала (амилоза и амилопектин) и гликогена. Чем сильнее разветвлен полимер, тем больше концов цепей доступно для фермента и тем быстрее высвобождается глюкоза.

Похожая информация.

(С 6 Н 10 О 5) n

(n варьируется от 100 до нескольких тысяч)

Важнейшие представители

Целлюлоза, крахмал, гликоген

Строение целлюлозы

Целлюлоза (клетчатка) - самый распространенный полисахарид. Древесина примерно на 50% состоит из целлюлозы, а хлопок и лен представляют практически чистую целлюлозу.

Макромолекулы целлюлозы состоят из большого числа (от нескольких сотен до 10-14 тыс.) остатков β-глюкозы, связанных (β-1,4-гликозидными связями. Биозный фрагмент целлюлозы:

Структурное звено целлюлозы:

Химические свойства целлюлозы

1. Гидролиз (в кислой среде)

2. Образование сложных зфиров

(Тринитрат целлюлозы - основа бездымного пороха.)

(Триацетат целлюлозы - сырье для изготовления ацетатных волокон)

3. Горение

(C 6 H 10 O 5) n + 6nO 2 → 6nCO 2 + 5nH 2 O

Строение крахмала

Крахмал - растительный полисахарид, состоящий из двух фракций: амилопектина и амилозы.

Макромолекулы амилозы имеют линейное строение и состоят из большого числа остатков α-глюкозы, связанных α-1,4-гликозидными связями. Молекулярная масса амилозы колеблется от 150 тыс. до 500 тыс.

Биозный фрагмент амилозы:

Макромолекулы амилопектина сильно разветвлены и состоят из фрагментов амилозы (около 20 моносахаридных остатков), связанных между собой α- 1,6-гликозидными связями. Молекулярная масса 10 6 -10 9 .

Фрагмент макромолекулы амилопектина:

Химические свойства крахмала

1. Гидролиз (кислотный или ферментативный)

2. Качественная реакция на крахмал

(C 6 H 10 O 5) n + I 2 → Адсорбционный комплекс амилозы с йодом синего цвета.

Гликоген

Это животный полисахарид, имеющий сходное строение с амилопектином, но отличающийся от него большей разветвленностью цепей, а также большей молекулярной массой.

К каким экологическим последствиям могут привести лесные пожары?

Элементы ответа:

1) к исчезновению некоторых видов животных и растений;

2) к изменению состава биоценоза, смене экосистемы

Известно, что при высокой температуре окружающей среды кожа лица краснеет, а при низкой бледнеет. Объясните, почему это происходит.

Элементы ответа:

1) сосуды кожи при высокой температуре рефлекторно расширяются, кровь приливает к коже, она краснеет;

2) при низкой температуре сосуды кожи, напротив, рефлекторно сужаются, крови в них становится меньше и кожа бледнеет

Малярия – заболевание человека, в результате которого развивается малокровие. Кем оно вызвано? Объясните причину малокровия.

Элементы ответа:

По каким признакам можно определить венозное кровотечение?

Элементы ответа:

1) при венозном кровотечении кровь имеет тёмно-красный цвет;

2) кровь вытекает из раны ровной струёй, без толчков

С какой целью при выпечке хлеба и хлебобулочных изделий применяют дрожжевые грибы? Какой процесс при этом происходит?

Элементы ответа:

1) дрожжи, питаясь сахаром, превращают его в спирт и углекислый газ, этот процесс называют брожением;

2) этот процесс используют в хлебопечении, так как выделяемый углекислый газ способствует поднятию теста.

Для установления причины наследственного заболевания исследовали клетки больного и обнаружили изменение длины одной из хромосом. Какой метод исследования позволил установить причину данного заболевания? С каким видом мутации оно связано?

Элементы ответа:

1) причина болезни установлена с помощью цитогенетического метода;

2) заболевание вызвано хромосомной мутацией – утратой или присоединением фрагмента хромосомы

Объясните, почему кровь в сердце течёт только в одном направлении.

Элементы ответа:

1) между предсердиями и желудочками находятся створчатые клапаны, а на границе между желудочками и артериями – полулунные клапаны;

2) клапаны открываются только в одном направлении и предотвращают обратный ток крови

В какой области научно-практической деятельности человек применяет анализирующее скрещивание и с какой целью?

Элементы ответа:

1) в селекции растений и животных;

2) при выведении новых сортов или пород, если необходимо выяснить генотип особи, обладающей доминантным признаком

На рисунке изображён стрелолист с листьями разных форм (1, 2, 3). Какая форма изменчивости характерна для разнообразия этих листьев? Объясните причину их появления. Какую форму листьев будет иметь стрелолист, выросший на отмели?

Элементы ответа :

1) разнообразие форм листьев у одного растения – это модификационная изменчивость;

2) листья растения развивались в разных средах и условиях жизни, поэтому у него сформировались листья разных форм;

3) стрелолист на отмели будет иметь стреловидные листья

Какой критерий вида свидетельствует о принадлежности изображённых на рисунке бабочек к одному виду? При какой форме отбора и почему увеличивается число тёмноокрашенных бабочек в местности, где промышленное производство преобладает над аграрным? Ответ обоснуйте.

Элементы ответа:

1) морфологический критерий – проявляется в окраске покровов тела бабочек, сходных по форме и размерам крыльев, усиков и частей тела;

2) движущая форма отбора – сохраняет тёмноокрашенных бабочек;

3) тёмная окраска крыльев служит условием для выживания в промышленных районах: так как тёмноокрашенные бабочки в меньшей мере заметны на тёмных стволах деревьев, их реже склёвывают птицы

Какой орган человека обозначен на рисунке цифрой 4? Какое строение он имеет? Объясните выполняемые им функции, исходя из его строения.

Элементы ответа :

1) орган – трахея;

2) стенки трахеи образованы хрящевыми полукольцами, задняя стенка мягкая;

3) через трахею проходит воздух к бронхам и лёгким, хрящевые полукольца не позволяют трахее спадаться;

4) мягкая задняя стенка прилегает к пищеводу и не препятствует прохождению по нему пищи

Назовите структуры, обозначенные на рисунке буквами А и Б. Какие функции выполняют эти структуры? Какая часть слухового анализатора обеспечивает передачу нервного импульса?

Элементы ответа :

1) А – орган равновесия (полукружные каналы); Б – слуховая труба (евстахиева труба);

2) орган равновесия определяет положение тела в пространстве;

3) слуховая труба обеспечивает выравнивание давления в среднем и наружном ухе;

4) проводниковая часть – слуховой нерв обеспечивает передачу нервного импульса (возбуждения)

Определите фазу и тип деления клетки, изображённой на рисунке. Дайте обоснованный ответ, приведите соответствующие доказательства.

Элементы ответа :

1) метафаза первого деления, мейоз I;

2) в метафазе I хромосомы расположены над и под плоскостью экватора;

3) гомологичные хромосомы располагаются в виде бивалентов, что характерно для мейоза I

Назовите плод, разрез которого изображён на рисунке. Какие элементы строения обозначены на рисунке цифрами 1, 2 и 3 и какие функции они выполняют?

Элементы ответа :

1) плод – зерновка;

2) 1 – эндосперм – запасание органических веществ;

3) 2 – семядоля (часть зародыша) – транспорт питательных веществ из эндосперма при прорастании семени;

4) 3 – зародыш (зародышевый корешок, стебелёк, почечка) – даёт начало новому растению

Найдите три ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений,

1. В благоприятных условиях бактерии образуют споры. 2. С помощью спор у бактерий происходит бесполое размножение. 3. В экосистеме гнилостные бактерии разрушают азотсодержащие органические соединения мёртвых тел, превращая их в перегной. 4. Минерализующие бактерии разлагают сложные органические соединения перегноя до простых неорганических веществ. 5. Небольшая группа бактерий имеет хлоропласты, при участии которых происходит фотосинтез.

Элементы ответа:

1) 1 – споры образуются у бактерий при неблагоприятных условиях;

2) 2 – споры у бактерий не выполняют функцию размножения, а способствуют перенесению неблагоприятных условий;

3) 5 – бактерии не содержат хлоропластов

в которых они сделаны, исправьте их.

1. Полисахарид целлюлоза выполняет в клетке растения резервную, запасающую функцию. 2. Накапливаясь в клетке, углеводы выполняют главным образом регуляторную функцию. 3. У членистоногих полисахарид хитин формирует покровы тела. 4. У растений клеточные стенки образованы полисахаридом крахмалом. 5. Полисахариды обладают гидрофобностью.

Элементы ответа

1) 1 – полисахарид целлюлоза выполняет в клетке растения структурную функцию (образует клеточную стенку);

2) 2 – накапливаясь, углеводы в клетке выполняют главным образом энергетическую (запасающую) функцию;

3) 4 – клеточные стенки образованы полисахаридом целлюлозой

Найдите три ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений,

в которых они сделаны, исправьте их.

1. При недостатке поступления в организм человека йода нарушается синтез тироксина. 2. Недостаточное количество тироксина в крови снижает интенсивность обмена веществ, замедляет ритм сердечных сокращений. 3. В детском возрасте недостаток тироксина приводит к быстрому росту ребёнка. 4. При избыточной секреции щитовидной железы ослабляется возбудимость нервной системы. 5. Функции щитовидной железы регулируются корой больших полушарий.

Элементы ответа: ошибки допущены в предложениях:

1) 3 – недостаток тироксина приводит к задержке роста (карликовость);

2) 4 – при избыточной секреции гормона щитовидной железы усиливается возбудимость нервной системы;

3) 5 – функции щитовидной железы регулируются гипофизом

Найдите три ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений,

в которых они сделаны, исправьте их.

1. В мейозе происходит два следующих друг за другом деления. 2. Между двумя делениями имеется интерфаза, в которой происходит репликация. 3. В профазе первого деления мейоза происходит конъюгация и кроссинговер. 4. Кроссинговер – это сближение гомологичных хромосом. 5. Результатом конъюгации служит образование кроссоверных хромосом.

Элементы ответа: ошибки допущены в предложениях:

1) 2 – между двумя делениями мейоза в интерфазе репликация отсутствует;

2) 4 – кроссинговер – это обмен генами между гомологичными хромосомами;

3) 5 – результатом конъюгации служит сближение гомологичных хромосом и образование пар (бивалентов)

1. Генеалогический метод, используемый в генетике человека, основан на изучении родословного древа. 2. Благодаря генеалогическому методу были установлены типы наследования конкретных признаков. 3. Близнецовый метод позволяет прогнозировать рождение однояйцовых близнецов. 4. При использовании цитогенетического метода устанавливают наследование у человека групп крови. 5. Характер наследования гемофилии (плохой свёртываемости крови) был установлен путём изучения строения и числа хромосом. 6. В последние годы показано, что достаточно часто многие наследственные патологии у человека связаны с нарушением обмена веществ. 7. Известны аномалии углеводного, аминокислотного, липидного и других типов обмена.

Элементы отв ета: ошибки допущены в предложениях:

1) 3 – близнецовый метод не позволяет прогнозировать рождение близнецов, а даёт возможность изучать взаимодействие генотипа и факторов среды, их влияние на формирование фенотипа;

2) 4 – цитогенетический метод не позволяет установить группы крови, а позволяет выявить геномные и хромосомные аномалии;

3) 5 – характер наследования гемофилии был установлен путём составления и анализа родословного древа

Найдите три ошибки в приведенном тексте. Укажите предложения, в которых сделаны ошибки, и исправьте их.

1. Железы внутренней секреции имеют протоки, по которым секрет поступает в кровь. 2. Эндокринные железы выделяют биологически активные регуляторные вещества – гормоны. 3. Все гормоны по химической природе являются белками. 4. Инсулин – гормон поджелудочной железы. 5. Он регулирует содержание глюкозы в крови. 6. При недостатке инсулина концентрация глюкозы в крови уменьшается. 7. При недостатке инсулина развивается заболевание сахарный диабет.

Элементы ответа : ошибки допущены в предложениях:

1) 1 – железы внутренней секреции не имеют протоков, а выделяют секрет непосредственно в кровь;

2) 3 – гормоны могут быть не только белками, но и другими органическими веществами (липидами);

3) 6 – при недостатке инсулина концентрация глюкозы в крови повышается

Найдите три ошибки в приведенном тексте. Укажите предложения, в которых сделаны ошибки, и исправьте их.

1. Родство человека и животных подтверждается наличием у них рудиментов и атавизмов, которые относят к сравнительно-анатомическим доказательствам эволюции. 2. Рудименты – это признаки, крайне редко встречающиеся у человека, но имеющиеся у животных. 3. К рудиментам человека относят аппендикс, обильный волосяной покров на теле человека, полулунную складку в уголке глаз. 4. Атавизмы – это признаки возврата к признакам предков. 5. В норме у человека эти гены блокируются и не «работают» 6. Но бывают случаи, когда они проявляются при нарушении индивидуального развития человека – филогенеза. 7. Примерами атавизмов служат: многососковость, рождение хвостатых людей.

Элементы ответа : ошибки допущены в предложениях:

1) 2 – рудименты у человека встречаются часто, у животных – это обычно развитые признаки;

2) 3 – обильный волосяной покров на теле человека – это пример атавизма:

3) 6 – индивидуальное развитие называют онтогенезом

Найдите три ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых сделаны ошибки, исправьте их.

1. Мочевыделительная система человека содержит почки, надпочечники, мочеточник, мочевой пузырь и мочеиспускательный канал. 2. Основным органом выделительной системы являются почки. 3. В почки по сосудам поступает кровь и лимфа, содержащие конечные продукты обмена веществ. 4. Фильтрация крови и образование мочи происходят в почечных лоханках. 5. Всасывание избытка воды в кровь происходит в канальце нефрона. 6. По мочеточникам моча поступает в мочевой пузырь. 7. В норме моча здорового человека не содержит глюкозу и белки.

Элементы ответа : ошибки допущены в предложениях:

1) 1 – надпочечники относят к эндокринной системе, а не к выделительной;

2) 3 – в почки по сосудам поступает только кровь, лимфа не поступает;

3) 4 – фильтрация крови происходит в нефронах почек

В чём проявляется усложнение организации пресмыкающихся по сравнению с земноводными? Укажите не менее четырёх признаков и объясните их значение.

Элементы ответа:

1) увеличение количества позвонков шейного отдела, позволяющего не только поднимать и опускать голову, но и поворачивать её;

2) удлинение воздухоносных путей (появление бронхов), дыхание только с помощью лёгких, имеющих ячеистое строение, что увеличивает площадь газообмена в лёгких и его интенсивность;

3) появление в трёхкамерном сердце неполной перегородки в желудочке, поэтому кровь смешивается частично;

4) внутреннее оплодотворение, появление в яйце запаса питательных веществ и защитных оболочек;

5) усложнение нервной системы и органов чувств, развитие переднего мозга;

6) сухая кожа без желёз с роговыми образованиями, обеспечивающая защиту от потерь влаги в организме

В чём проявляется забота о потомстве у птиц? Приведите не менее трёх примеров. Какие рефлексы лежат в основе заботы о потомстве?

Элементы ответа:

1) птицы строят гнёзда (некоторые охраняют гнездовые участки);

2) насиживают яйца и выводят птенцов;

3) выкармливают, защищают и обучают своё потомство;

4) в основе заботы о потомстве лежат безусловные рефлексы (инстинкт)

Какие изменения происходят в составе крови в капиллярах большого круга кровообращения у человека? Какая кровь при этом образуется? Какому процессу способствует медленный ток крови в капиллярах?

Элементы ответа:

1) кровь в капиллярах большого круга отдаёт кислород и насыщается углекислым газом;

2) в капиллярах большого круга кровообращения питательные вещества переходят из крови в тканевую жидкость, а продукты обмена веществ – из тканевой жидкости в кровь;

3) кровь из артериальной превращается в венозную;

4) медленный ток крови в капиллярах способствует полному обмену веществ между кровью и клетками тела

Чем характеризуется дальнозоркость у человека? Объясните особенности врождённой и приобретённой дальнозоркости.

Элементы ответа:

1) изображение близких предметов возникает за сетчаткой;

2) при врождённой форме глазное яблоко укорочено;

3) приобретённая форма возникает из-за уменьшения выпуклости хрусталика и потери его эластичности

Какие особенности внешнего строения рыб способствуют уменьшению затрат энергии при передвижении в воде? Назовите не менее трёх особенностей.

Элементы ответа:

1) обтекаемая форма тела, слитность его отделов;

2) черепицеобразное расположение чешуи;

3) слизь, обильно покрывающая кожу;

4) наличие плавников, особенности их строения

Какие организмы первыми обеспечили образование кислорода в атмосфере

и как повлияло накопление кислорода на дальнейшую эволюцию жизни на Земле?

Элементы ответа:

1) повышение концентрации кислорода в атмосфере произошло благодаря возникновению у одноклеточных организмов (цианобактерий) способности к фотосинтезу;

2) накопление кислорода сделало возможным появление аэробов и кислородного этапа энергетического обмена;

3) накопление кислорода обеспечило образование защитного озонового экрана и выход организмов на сушу;

4) кислородное окисление обеспечило эффективность обмена и появление многоклеточных организмов

Прочитайте текст.

Комнатная муха – это двукрылое насекомое, её задние крылья превратились в жужжальца. Ротовой аппарат лижущего типа, муха питается полужидкой пищей. Муха откладывает яйца на гниющие органические остатки. Её личинка белого цвета, не имеет ног, питается пищевыми отходами, быстро растёт и превращается в красно-бурую куколку. Из куколки появляется взрослая муха. Какие критерии вида описаны в тексте? Ответ поясните.

Элементы ответа

1) морфологический критерий – описание внешнего вида мухи, личинки, куколки, ротового аппарата;

2) экологический критерий – особенности питания, место обитания;

3) физиологический критерий – особенности размножения, развития и роста

Какие растения преобладают в тропических лесах – насекомоопыляемые или ветроопыляемые? Ответ обоснуйте.

Элементы ответа:

1) в тропических лесах преобладают растения, опыляемые насекомыми;

2) в тропических лесах деревья вечнозелёные, листва затрудняет перенос пыльцы ветром;

3) обилие растений, приходящихся на единицу площади, также препятствует переносу пыльцы (высокая плотность растений)

Какие ароморфозы в процессе эволюции появились у папоротниковидных по сравнению с моховидными и позволили им завоевать сушу? Приведите не менее четырёх признаков. Ответ поясните.

Элементы ответа:

1) преобладающее поколение – спорофит, редукция гаметофита;

2) появление корней способствовало широкому распространению на суше, позволило всасывать воду из почвы;

3) развитие проводящих тканей – позволило проводить её по растению на большую высоту;

4) совершенствование покровной ткани – позволило выжить в более сухом климате;

5) развитие механической ткани – обеспечило появление древесных форм

Прочитайте текст.

Сосна обыкновенная – светолюбивое растение, имеет высокий стройный ствол. Крона формируется только вблизи верхушки. Сосна растёт на песчаных почвах, меловых горах. У неё хорошо развиты главный и боковые корни. Листья сосны игловидные, по две хвоинки в узле на побеге. На молодых побегах развиваются зеленовато-жёлтые мужские шишки и красноватые женские шишки. Пыльца переносится ветром и попадает на женские шишки, где происходит оплодотворение. Через полтора года созревают семена, с помощью которых сосна размножается.

Какие критерии вида описаны в тексте? Ответ поясните.

Элементы ответа

1) морфологический критерий – описание корневой системы, ствола, хвои, шишек;

2) экологический критерий – особенности жизни, светолюбивость, требования к почве;

3) физиологический критерий – особенности опыления, оплодотворения, созревания семян, размножения

Почему ныне живущую кистепёрую рыбу латимерию нельзя считать предком земноводных? Приведите не менее трёх доказательств.

Элементы ответа:

1) предки земноводных жили в пресных водоёмах, в прибрежной зоне, а латимерия приспособлена к жизни в глубинах солёных водоёмов (океана);

2) предки земноводных могли дышать атмосферным кислородом с помощью лёгких, а латимерия атмосферным кислородом не дышит;

3) предки земноводных могли передвигаться по дну водоёма с помощью парных плавников, латимерия с помощью парных плавников может только плавать в воде

Большинство современных костистых рыб находится в состоянии биологического прогресса. Приведите не менее трёх доказательств, подтверждающих это положение.

Элементы ответа:

1) костистые рыбы характеризуются большим видовым разнообразием и высокой численностью;

2) они имеют большой ареал (Мировой океан и водоёмы Земного шара);

3) они имеют многочисленные приспособления к разнообразным условиям водной среды (окраска, форма тела, строение плавников и т. д.).

Генетический аппарат вируса представлен молекулой РНК. Фрагмент этой молекулы имеет нуклеотидную последовательность: ГУГАУАГГУЦУАУЦУ. Определите нуклеотидную последовательность фрагмента двухцепочечной молекулы ДНК, которая синтезируется в результате обратной транскрипции на РНК вируса. Установите последовательность нуклеотидов в иРНК и аминокислот во фрагменте белка вируса, которая закодирована в найденном фрагменте ДНК. Матрицей для синтеза иРНК, на которой идёт синтез вирусного белка, является вторая цепь ДНК, которая комплементарна первой цепи ДНК, найденной по вирусной РНК. Для решения задания используйте таблицу генетического кода.

Элементы ответа:

1) фрагмент двухцепочечной молекулы ДНК:

ЦАЦТАТЦЦАГАТАГА-

ГТГАТАГГТЦТАТЦТ-;

2) последовательность иРНК: -ЦАЦУАУЦЦАГАУАГА-;

3) последовательность аминокислот: -гис-тир-про-асп-арг-

Отрезок молекулы ДНК, определяющий первичную структуру полипептида, содержит следующую последовательность нуклеотидов: ААТГЦАЦГГ. Определите последовательность нуклеотидов на иРНК, число тРНК, участвующих в биосинтезе пептида, нуклеотидный состав их антикодонов и последовательность аминокислот, которые переносят эти тРНК. Для решения задачи используйте таблицу генетического года. Объясните полученные результаты.

1) на матрице ДНК синтезируется иРНК по принципу комплементарности; её последовательность: УУАЦГУГЦЦ;

2) антикодон каждой тРНК состоит из трёх нуклеотидов, следовательно, в биосинтезе пептида участвуют три молекулы тРНК, антикодоны тРНК: ААУ, ГЦА, ЦГГ, комплементарны кодонам иРНК;

3) последовательность аминокислот определяется по кодонам иРНК: – лей – арг – ала –

Кариотип одного из видов рыб составляет 56 хромосом. Определите число хромосом при сперматогенезе в клетках зоны роста и в клетках зоны созревания в конце первого деления. Объясните, какие процессы происходят в этих зонах.

Элементы ответа:

1) в зоне роста 56 хромосом;

2) в зоне созревания в конце первого деления в клетках 28 хромосом;

3) в зоне роста диплоидная клетка растёт, накапливает питательные вещества, число хромосом соответствует кариотипу организма (56);

4) в зоне созревания клетка делится мейозом, и в конце первого деления в клетках находится по 28 хромосом

В кариотипе одного из видов рыб 56 хромосом. Определите число хромосом и молекул ДНК в клетках при овогенезе в зоне роста в конце интерфазы и в конце зоны созревания гамет. Объясните полученные результаты.

Элементы ответа:

1) в зоне роста в период интерфазы в клетках число хромосом 56; число молекул ДНК равно 112;

2) в зоне окончательного созревания гамет в клетках 28 хромосом; число молекул ДНК – 28;

3) в зоне роста в период интерфазы число хромосом не изменяется; число молекул ДНК удваивается за счёт репликации;

4) в конце зоны созревания гамет происходит мейоз, число хромосом уменьшается в 2 раза, образуются гаплоидные клетки – гаметы, каждая хромосома содержит одну молекулу ДНК.

Какой хромосомный набор характерен для клеток спороносных побегов и заростка плауна? Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления они образуются. Элементы ответа:

1) в клетках спороносных побегов диплоидный набор хромосом – 2n;

2) в клетках заростка гаплоидный набор хромосом – n;

3) спороносные побеги развиваются на взрослом растении в результате митоза;

4) заросток развивается из споры в результате митоза

Какой хромосомный набор характерен для клеток восьмиядерного зародышевого мешка и зародышевой почечки семени пшеницы. Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления они образуются.

Элементы ответа:

1) клетки восьмиядерного зародышевого мешка гаплоидные – n;

2) в клетках зародышевой почечки диплоидный набор хромосом – 2n;

3) клетки зародышевой почечки развиваются из зиготы в результате митоза;

4) клетки восьмиядерного зародышевого мешка развиваются из гаплоидной мегаспоры митозом

У мышей гены окраски шерсти и длины хвоста не сцеплены. Длинный хвост (В) развивается только у гомозигот, короткий хвост развивается у гетерозигот. Рецессивные гены, определяющие длину хвоста, в гомозиготном состоянии вызывают гибель эмбрионов.

При скрещивании самок мышей с чёрной шерстью, коротким хвостом и самца с белой шерстью, длинным хвостом получено 50% особей с чёрной шерстью и длинным хвостом, 50% - с чёрной шерстью и коротким хвостом. Во втором случае скрестили полученную самку с чёрной шерстью, коротким хвостом и самца с белой шерстью, коротким хвостом. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей, генотипы и фенотипы потомства в двух скрещиваниях, соотношение фенотипов во втором скрещивании. Объясните причину полученного фенотипического расщепления во втором скрещивании.

Схема решения задачи включает:

1) первое скрещивание:

генотипы родителей P: ♀ ААВb х ♂ ааВВ

чёрная шерсть, белая шерсть,

короткий хвост длинный хвост

G: АВ, Аb аВ

F 1: АаВВ – чёрная шерсть, длинный хвост;

АаВb – чёрная шерсть, короткий хвост;

2) второе скрещивание:

генотипы родителей P: ♀ АаВb х ♂ ааВb

чёрная шерсть, белая шерсть,

короткий хвост короткий хвост

G: АВ, Аb, аВ, аb аВ, аb

F 2: 1АаВВ – чёрная шерсть, длинный хвост;

2АаВb – чёрная шерсть, короткий хвост;

1ааВВ – белая шерсть, длинный хвост;

2ааВb – белая шерсть, короткий хвост;

3) во втором скрещивании фенотипическое расщепление особей:

1: 2: 1: 2, так как особи с генотипом Ааbb и ааbb погибают на эмбриональной стадии.

При скрещивании дигетерозиготного растения китайской примулы с фиолетовыми цветками, овальной пыльцой и растения с красными цветками круглой пыльцой в потомстве получилось: 51 растение с фиолетовыми цветками, овальной пыльцой, 15 – с фиолетовыми цветками, круглой пыльцой, 12 – с красными цветками, овальной пыльцой; 59 – с красными цветками, круглой пыльцой. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей и потомства F1. Объясните формирование четырёх фенотипических групп.

Схема решения задачи включает:

1) Р: АаВb х ааbb

фиолетовые цветки, красные цветки

овальная пыльца круглая пыльца

G: АВ, Аb, аВ, аb аb

2) F 1: 51 АаВb – фиолетовые цветки, овальная пыльца;

15 Ааbb – фиолетовые цветки, круглая пыльца;

12 ааВb – красные цветки, овальная пыльца;

59 ааbb – красные цветки, круглая пыльца;

3) присутствие в потомстве двух групп особей (51 растение с фиолетовыми цветками, овальной пыльцой; 59 растений – с красными цветками, круглой пыльцой) примерно в равных долях – результат сцепления генов А и В, а и b. Две другие фенотипические группы образуются в результате кроссинговера.

Форма крыльев у дрозофилы – аутосомный ген, ген окраски глаз находится в Х-хромосоме. Гетерогаметным у дрозофилы является мужской пол.При скрещивании самок дрозофил с нормальными крыльями, красными глазами и самцов с редуцированными крыльями, белыми глазами всё потомство имело нормальные крылья и красные глаза. Получившихся в F1 самцов скрещивали с исходной родительской самкой. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы и фенотипы родителей и потомства в двух скрещиваниях. Какие законы наследственности проявляются в двух скрещиваниях?

Схема решения задачи включает:

3) проявляются законы независимого наследования признаков, так как гены двух признаков находятся в разных парах хромосом, и сцепленного с полом наследования, так как один из генов находится в Х-хромосоме.

Форма крыльев у дрозофилы - аутосомный ген, ген формы глаз находится в Х-хромосоме. Гетерогаметным у дрозофилы является мужской пол.

При скрещивании двух дрозофил с нормальными крыльями и нормальными глазами в потомстве появился самец с редуцированными крыльями и щелевидными глазами. Этого самца скрестили с родительской особью. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей и потомства F1, генотипы и фенотипы потомства F2. Какая часть самок от общего числа потомков во втором скрещивании фенотипически сходна с родительской самкой? Определите их генотипы.

Схема решения задачи включает:

1) Р: ♀ АаХ В Х b х ♂ АаХ В Y

нормальные крылья нормальные крылья

нормальные глаза нормальные глаза

G: АХ В, АХ b , аХ В, аХ b , АХ В, аХ В, АY, аY

Генотип родившегося самца - ааХ b Y;

1) Р 1: ♀ АаХ В Х b х ааХ b Y

нормальные крылья редуцированные глаза

нормальные глаза щелевидные глаза

G: АХ В, АХ b , аХ В, аХ b , аХ b , аY

F 2: АаХ В Х b и АаХ В Y – нормальные крылья, нормальные глаза;

АаХ b Х b и АаХ b Y – нормальные крылья, щелевидные глаза;

ааХ В Х b и ааХ В Y – редуцированные крылья, нормальные глаза;

ааХ b Х b и ааХ b Y – редуцированные крылья, щелевидные глаза;

3) самки – 1/8 часть от общего числа потомков во втором поколении фенотипически сходны с родительской самкой; это самки с нормальными крыльями, нормальными глазами - Аа Х В Х b .

У крупного рогатого скота красная окраска шерсти неполно доминирует над светлой, окраска гетерозиготных особей чалая. Гены признаков аутосомные, не сцеплены.

Скрещивали красных комолых (В) коров и чалых рогатых быков, в потомстве получились красные комолые (безрогие) и чалые комолые особи. Полученные гибриды F1 с разными фенотипами были скрещены между собой. Составьте схемы решения задачи. Определите генотипы родителей и потомков в обоих скрещиваниях, соотношение фенотипов в поколении F2. Какой закон наследственности проявляется в данном случае? Ответ обоснуйте.

Схема решения задачи включает:

в F2 получится 4 разных фенотипа в соотношении:

3/8 AABB, 2AABb – красные комолые;

3/8 AaBB, 2AaBb – чалые комолые;

1/8 AAbb – красные рогатые;

1/8 Aabb – чалые рогатые;

3) проявляется закон независимого наследования признаков, так как гены двух признаков находятся в разных парах хромосом.

У канареек наличие хохолка – аутосомный ген, ген окраски оперения сцеплен с Х-хромосомой. Гетерогаметным у птиц является женский пол. Хохлатую коричневую самку канарейки скрестили с хохлатым (А) зелёным (B) самцом, в результате получилось потомство: хохлатые коричневые самцы, самцы без хохолка коричневые, хохлатые зелёные самки, самки без хохолка коричневые. Получившихся самцов без хохолка коричневых скрестили с получившимися гетерозиготными хохлатыми зелёными самками. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родительских особей, генотипы и фенотипы потомства. Какие законы наследственности проявляются в данном случае? Ответ обоснуйте.

Схема решения задачи включает:

3) проявляются закон независимого наследования признаков, так как гены двух признаков находятся в разных парах хромосом, и закон сцепленного с полом наследования, так как один ген находится в Х-хромосоме.