Комплекс справочных материалов
для подготовки к сдаче ЕГЭ по биологии
(различные темы курса)
Пищеварительная система
Отделы пищева- рительного тракта |
Строение |
Функции |
|
Ротовая полость
|
зубы |
Всего 32 зуба: по четыре плоских резца, по два клыка, по четыре малых и шесть больших коренных зубов на верхней и нижней челюстях. Зуб состоит из корня, шейки и коронки. Зубная ткань — дентин. Коронка покрыта прочной эмалью. Полость зуба заполнена пульпой, несущей нервные окончания и кровеносные сосуды
|
Откусывание и пережевывание пищи. Механическая обработка пищи необходима для ее последующего переваривания. Измельченная пища доступна действию пищеварительных соков.
|
|
язык |
Мышечный орган, покрытый слизистой оболочкой. Задняя часть языка — корень, передняя свободная - тело, заканчивающееся закругленной верхушкой, верхняя сторона языка -спинка, на ней находятся вкусовые рецепторы
|
Орган вкуса и речи. Тело языка формирует пищевой комок, корень языка участвует в глотательном движении, которое осуществляется рефлекторно. Слизистая оболочка снабжена вкусовыми рецепторами
|
|
Слюнные железы |
Три пары слюнных желез, образованных железистым эпителием. Пара желез - околоушные, пара - подъязычные, пара - подчелюст ные. Протоки желез открываются в ротовую полость. рН слюны = 6,5-7,5. Слюна содержит слизь (муцин), обеззараживающее вещество лизоцим и прозрачный секрет с ферментами. |
Выделяют слюну рефлекторно. Слюна смачивает пищу во время ее пережевывания, способствуя образованию пищевого комка для проглатывания пищи. Содержит пищеварительный фермент птиалин, расщепляющий крахмал до мальтозы, и небольшое количество фермента мальтазы, расщепляющего мальтозу до глюкозы.
|
Глотка, пищевод |
Верхняя часть пищеварительного канала, представляющая собой трубку длиной 25 см. Выстлана плоским эпителием. |
Проглатывание пищи. Во время глотания пищевой комок проходит в глотку, при этом мягкое нёбо приподнимается и загораживает вход в носоглотку, а надгортанник закрывает вход в гортань. Глотание рефлекторное |
|
желудок |
Расширенная часть пищеварительного канала грушевидной формы объемом до 3 л; имеются входное и выходное отверстия. Стенки состоят из гладкой мышечной ткани, выстланы железистым эпителием и покрыты серозной оболочкой. Железы вырабатывают желудочный сок (содержащий фермент пепсин), соляную кислоту и слизь. Кроме того, содержатся ферменты химозин (створаживающий молоко) и лактаза (расщепляющая молочный сахар — лактозу). рН желудочного сока = 1, рН с пищей = 3 |
переваривание пищи. Сокращения стенок желудка способствуют перемешиванию пищи с желудочным соком, который выделяется рефлекторно. В кислой среде фермент пепсин расщепляет сложные белки до более простых. Фермент слюны птиалин продолжает расщеплять крахмал до тех пор, пока пищевой комок не пропитается желудочным соком и не произойдет нейтрализация фермента. У входа и выхода из желудка соляная кислота не вырабатывается. Образование новых порций желудочного сока происходит под действием гормона гастрина. |
|
Пищеварительные железы |
печень |
Самая крупная пищеварительная железа массой до 1,5 кг. Желчные протоки впадают в желчный пузырь, где собирается желчь (горькая, слабощелочная прозрачная жидкость желтоватого или зеленовато-бурого цвета - окраску придают пигменты, образующиеся при расщеплении гемоглобина). Желчь содержит продукты обезвреживания ядовитых и вредных веществ. |
Вырабатывается желчь, которая скапливается в желчном пузыре и по протоку во время пищеварения поступает в кишечник. Желчные кислоты эмульгируют жиры (превращают их в эмульсию, которая подвергается расщеплению пищеварительными соками), что способствует активизации поджелудочного сока. Барьерная роль печени заключается в обезвреживании вредных и ядовитых веществ. В печени происходят следующие процессы: образование гликогена из глюкозы под воздействием гормона инсулина, разложение гликогена на глюкозу (под воздействием глюкагона), дезаминирование аминокислот, выработка белков-ферментов протромбина, фибриногена, образование солей мочевой кислоты из аммиака, синтез холестерина и витамина А. |
Поджелудочная железа |
Железа гроздевидной формы длиной 10-12 см. Поджелудочный сок содержит пищеварительные ферменты. Деятельность железы регулируется вегетативной нервной системой (блуждающий нерв), гуморально (соляной кислотой желудочного сока и гормоном секретином) |
Выработка поджелудочного сока, который по протоку впадает в кишечник во время пищеварения. Реакция сока щелочная. В нем содержатся следующие ферменты: трипсин (расщепляет белки до пептидов), химотрипсин (расщепляет белки до аминокислот), липаза (расщепляет жиры на глицерин и жирные кислоты), амилаза (расщепляет углеводы до глюкозы), рибонуклеаза и дезоксирибонуклеаза (расщепляющие до нуклеотидов РНК и ДНК соответственно). Кроме выполнения пищеварительной функции железа вырабатывает гормоны инсулин и глюкагон, которые поступают в кровь, а затем в печени участвуют в преобразованиях глюкозы и гликогена |
|
кишечник |
Двенадцатиперстная кишка ( начальный отдел тонкого кишечника) |
Начальный отдел тонкого кишечника длиной до 30 см. В него открываются общим устьем протоки поджелудочной железы и желчного пузыря. Стенки кишки состоят из гладких мышц, сокращаются непроизвольно. Железистый эпителий вырабатывает кишечный сок. Снаружи кишка покрыта серозной оболочкой |
Переваривание пищи. Пищевая кашица (химус) порциями поступает из желудка и подвергается действию трех ферментов: трипсина, амилазы и липазы, а также кишечного сока и желчи. Среда щелочная. Белки расщепляются до аминокислот, углеводы — до глюкозы, жиры — до глицерина и жирных кислот, чему способствует также фермент кишечника энтерокиназа |
Тонкий кишечник |
Самая длинная часть пищеварительной системы — длина 5-6 м. Включает в себя тощую и подвздошную кишку. Стенки состоят из гладких мышц, способных к перистальтическим движениям. Слизистая оболочка образует ворсинки, к которым подходят кровеносные и лимфатические капилляры. Снаружи кишки покрыты серозной оболочкой. Переваривание пищи продолжается около 8 ч |
Переваривание пищи, разжижение пищевой кашицы пищеварительными соками, перемещение ее посредством перистальтических движений. Всасывание через ворсинки в кровь аминокислот и глюкозы. Глицерин и омыленные жирные кислоты всасываются в клетки эпителия, где из них синтезируются собственные жиры организма, которые поступают сначала в лимфу, а затем в кровь, которая по воротной системе поступает в печень. |
|
Толстый кишечник, прямая кишка |
Имеет длину до 1,5 м, диаметр в 2-3 раза больше, чем у тонкого кишечника. Вырабатывает только слизь. Здесь обитают симбиотические бактерии, расщепляющие клетчатку и синтезирующие витамины К и В12, которые используются организмом. По толстому кишечнику пища проходит 12-24 ч. Прямая кишка - конечный отдел тракта, заканчивается заднепроходным отверстием, которое замыкает анальный сфинктер. |
Всасывание воды. Расщепление клетчатки симбиотическими бактериями (в основном кишечной палочкой), извлекающими из нее энергию. Образующиеся в процессе пищеварения ядовитые вещества всасываются в кровь, по воротной вене поступают в печень, где обезвреживаются. Образование каловых масс. Рефлекторное выведение кала наружу.
|
Витамины (лат. «вита» — жизнь) - вещества, жизненно необходимые для всех организмов животных, человека и растений. Их огромная биологическая роль определяется тем, что они являются коферментами, т. е. веществами, входящими в состав ферментов. Поэтому витамины играют большую роль в обмене веществ и других процессах жизнедеятельности организма, витамины названы буквами латинского алфавита (А, В, С, D, Е, К, РР, U). Всего известно около 30 витаминов, из них 20 поступает с пищей, а остальные частично вырабатываются самим организмом (витамины D, К, витамины группы В). Недостаток витаминов вызывает болезнь авитаминоз.
Жирорастворимые витамины
|
|||
Название витимина |
Химическое наименование |
Болезнь авитаминоза |
Источник поступления |
А |
Ретинол |
Куриная слепота, нарушение минерального и общего обмена веществ, ороговение кожи |
Зеленые растения (зелень) в виде провитамина А, в организме при участии фермента каротиназы и холина каротин превращается в витамин А. Жир печени морских животных и рыб |
D |
Кациферол |
Рахит у детей. Нарушение кальце-фосфорного обмена с нарушением костеобразования, функций нервно-мышечного аппарата и расстройств центральной нервной системы |
Рыбий жир; солнечный свет, под действием которого провитамин D, вырабатывающийся в коже человека, преобразуется в витамин D
|
Е |
Токоферол |
Нарушение процесса оплодотворения, выкидыши, мышечная дистрофия
|
Зеленые растения (зелень), молодые проростки злаков. Животные витамин Е не синтезируют, но он содержится в мясе, печени, масле, молоке.
|
К |
Филлохинон Фарнохинон Викасол |
Кровоточивость - несвертываемость крови, незаживление ран, отсутствие иммунитета к инфекциям |
Зеленые растения (зелень), синтезируются кишечными бактериями самого человека |
Водорастворимые витамины
|
|||
В1 |
Тимин
|
Бери-бери (недостаточность сердечно-сосудистой системы и поражение нервной системы), нарушение углеводного и белкового обмена
|
Зеленые растения (зелень), зародыши и оболочки зерновок злаков (хлеб, мука грубого помола, отруби), дрожжи
|
В2 |
Рибофлавин
|
Поражение слизистой оболочки рта, шелушение кожи, заеды, трещины губ, слезоточивость, светобоязнь
|
Дрожжи, яичный белок, молоко, печень, мясо, рыба, птица. В растениях встречается мало
|
В5 |
Пантотеновая кислота
|
Угнетенное состояние, апатия, неустойчивость сердечно-сосудистой системы, синдром «жжения ног»
|
Синтезируется кишечными бактериями и содержится во всех продуктах
|
В6 |
Пиридоксин |
Снижение аппетита, тошнота, стоматит, дерматит, психическое расстройство. У детей судороги и анемия |
Синтезируется кишечными бактериями и содержится во всех продуктах. В мясных изделиях при тепловой обработке теряется 20-50% |
В12 |
Цианокобаламин
|
Анемия, возникающая из-за не усвоения в желудке кобаламина |
Продукты животного происхождения
|
ВС |
Фолиевая кислота |
Анемия, лейконемия, гастрит, стоматит |
Дрожжи, печень, грибы, шпинат, цветная капуста, зелень. Молочнокислые бактерии синтезируют Вс |
Н |
Биотин |
Поражение кожи, потеря аппетита, тошнота, отечность языка, вялость, депрессия. Наступает часто от употребления сырого белка яиц |
Синтезируется кишечными бактериями. Поступает с пищей: печень, почки, содержится в тех же продуктах, что и витамины группы В
|
- |
Холин |
Жировая дистрофия печени, нарушение кроветворения и синтеза нейрогормона ацетилхолина |
Печень, мозг, белая мука, яйца, мясо, злаки, овощи. В организме холин синтезируется из метионина |
N |
Липоевая кислота |
Нарушение жирового обмена и как следствие поражение печени и сосудов (атеросклероз) |
Мясо (говядина), молоко, рис и немного в овощах
|
U |
Улькус (лат. «язва») |
Эррозивные процессы в слизистой оболочке желудка и двенадцатиперстной кишки
|
Капустный сок и сок свежих овощей |
C |
Аскорбиновая кислота |
Цинга (кровоточивость десен, кровоизлияния в мышцах, под кожу, в суставы). Анемия
|
Продукты растительного происхождения: шиповник, репа, черная смородина, цитрусовые, помидоры, капуста, картофель, болгарский перец. |
P |
Рутин Каиехин |
Подкожные кровоизлияния в волосяные сумки, нарушение проницаемости капилляров, а следовательно, клеточного дыхания |
Цитрусовые, черная смородина, шиповник, листья чая
|
Энергетический обмен в клетке
Диссимиляция. Универсальным источником энергии во всех клетках служит АТФ (аденозинтрифосфат). Это вещество синтезируется в результате реакции фосфорилирования, т. е. присоединения одного остатка фосфорной кислоты к молекуле АДФ (аденозиндифосфата):
АДФ + Н3Р04 + 40 кДж = АТФ + Н20.
На эту реакцию затрачивается энергия, и теперь эта энергия находится в форме энергии химических связей АТФ. При распаде АТФ до АДФ клетка за счет макроэргической связи в молекуле АТФ получит приблизительно 40 кДж энергии.
Откуда же берется энергия для синтеза АТФ из АДФ? Она выделяется в процессе диссимиляции, т. е. в реакциях расщепления органических веществ в клетке. В зависимости от специфики организма : условий его обитания диссимиляция может проходить в два или три тапа.
Этапы энергетического обмена. Большинство живых существ, обитающих на Земле, относятся к аэробам, т. е. используют в процессах обмена веществ кислород из окружающей среды. У аэробов энергетический обмен происходит в три этапа:
подготовительный, бескислородный и кислородный. В результате этого органические вещества распадаются до простейших неорганических соединений.
У организмов, обитающих в бескислородной среде и не нуждающихся кислороде, - анаэробов, а также у аэробов при недостатке кислорода диссимиляция происходит в два этапа: подготовительный и бесислородный.
В двухэтапном варианте энергетического обмена энергии запасается гораздо меньше, чем в трехэтапном.
Три этапа энергетического обмена
Второй этап энергетического обмена, называемый бескислородным, заключается в ферментативном расщеплении органических веществ, которые были получены в ходе подготовительного этапа. Кислород в реакциях этого этапа не участвует.
Так как наиболее доступным источником энергии в клетке является продукт распада полисахаридов - глюкоза, то второй этап мы рассмотрим на примере именно ее бескислородного расщепления - гликолиза.
Гликолиз - это многоступенчатый процесс бескислородного расщепления молекулы глюкозы, содержащей 6 атомов углерода (С6Н12Об), до двух молекул трехуглеродной пировиноградной кислоты, или ПВК (С3Н403). Реакции гликолиза катализируются многими ферментами, и протекают они в цитоплазме клеток. В ходе гликолиза при расщеплении 1 М глюкозы выделяется 200 кДж энергии, но 60% ее рассеивается в виде тепла. Оставшихся 40% энергии оказывается достаточно для синтеза из двух молекул АДФ двух молекул АТФ.
Получившаяся пировиноградная кислота в клетках животных, а также клетках многих грибов и микроорганизмов превращается в молочную кислоту
С 6Н12Об + 2Н3РО4 + 2АДФ 2С3Н6О3 + 2АТФ + 2Н2О
В большинстве растительных клеток, а также в клетках некоторых грибов (например, дрожжей) вместо гликолиза происходит спиртовое брожение: молекула глюкозы в анаэробных условиях превращается в этиловый спирт и СО2:
С 6Н12О6 + 2Н3РО4 + 2АДФ 2С2Н5ОН + 2СО2 + 2АТФ + 2Н2О
Во всех случаях распад одной молекулы глюкозы, так же как и в случае гликолиза, приводит к запасанию двух молекул АТФ. В результате ферментативного бескислородного расщепления глюкоза распадается не до конечных продуктов (СО2 и Н2О), а до соединений, которые еще богаты энергией и, окисляясь далее, могут дать ее в больших количествах (молочная кислота, этиловый спирт и др.)
Поэтому в аэробных организмах после гликолиза (или спиртового брожения) следует завершающий (третий) этап энергетического обмена - полное кислородное расщепление, или клеточное дыхание. В процессе этого третьего этапа органические вещества, образовавшиеся в ходе второго этапа при бескислородном расщеплении и содержащие большие запасы химической энергии, окисляются до конечных продуктов СО2 и Н2О. Этот процесс, так же как и гликолиз, является многостадийным, но происходит не в цитоплазме, а в митохондриях. В результате клеточного дыхания при распаде двух молекул молочной кислоты синтезируются 36 молекул АТФ:
2 С3Н6О3 + 6О2 + 36АДФ + 36Н3РО4 6СО2 + 42Н2О + 36АТФ.
Кроме того, нужно помнить, что две молекулы АТФ запасаются в ходе бескислородного расщепления каждой молекулы глюкозы. Таким образом , суммарно энергетический обмен клетки в случае распада глюкозы можно представить следующим образом:
С 6Н12О6 + 6О2 + 38АДФ + 38Н3РО4 6СО2 + 44Н2О + 38АТФ.
Для энергетического обмена, т. е. для получения энергии в виде АТФ большинство организмов использует углеводы, но для этих целей может быть использовано окисление и липидов, и белков. Однако мономеры белков, т. е. аминокислоты, слишком нужны клетке для синтеза собственных белковых структур. Поэтому белки обычно представляют собой «неприкосновенный запас» клетки и редко расходуются для получения энергии.
Назва ние этапа |
В каком месте клетки идут реакции |
Что происходит |
Какие вещества образуются |
Что происходит с АТФ ( источник энергии в клетке) |
1 этап - подготовительный |
В лизосомах |
распад крупных органических молекул до более простых: полисахаридов - до моносахаридов, липидов - до глицерина и жирных кислот, белков - до аминокислот. |
Глюкоза, глицерин и жирные кислоты, аминокислоты |
АТФ образуется мало, не запасается клеткой. Энергия рассеивается в виде тепла |
2 этап - бескислородный (гликолиз) |
В цитоплазме |
ферментативное расщепление органических веществ, которые были получены в ходе подготовительного этапа – чаще всего это глюкоза. |
ПВК (прировиноградная кислота), затем она превращается в молочную кислоту С3Н6О3 |
60% образовавшейся энергии рассеивается в виде тепла, 40 % используется на синтез 2-х молекул АТФ – запасаются клеткой |
3 этап -заключительный |
В митохонд- риях |
органические вещества, которые были получены в ходе бескислородногого 2 этапа (чаще всего это молочная кислота) окисляются до конечных продуктов СО2 и Н2О. |
СО2 и Н2О. |
При распаде двух молекул молочной кислоты синтезируются 36 молекул АТФ:
|
Суммарно в результате процесса образуется 38 молекул АТФ , которые запасаются клеткой и используются по мере надобности |
Внутреннее строение листа.
Проводящий пучок
Кожица (эпидерма)
Столбчатый слой
Кожица (эпидерма)
Основная ткань (паренхима)
устьице
Воздушная камера
жилка
сосуды
волокна
Ситовидные трубки
Губчатый слой
Кожица – защищает поверхность листа от повреждений и высыхания внутренних слоёв клеток.
Основная ткань – обеспечивает процесс фотосинтеза.
Устьице – обеспечивает процессы дыхания и контролирует выделение влаги (пар, капли).
Жилка – обеспечивает прочность листа (скелетная функция).
Проводящий пучок:
- сосуды – проводят воду и растворённые минеральные вещества (это мёртвые клетки).
- ситовидные трубки – проводят воду и растворённые питательные (органические) вещества
( это живые клетки).
Волокна - обеспечивают прочность, упругость листовой пластинки.
Гаметофит – клетки с гаплоидным набором хромосом – 1n
Спорофит – клетки с диплоидным набором хромосом – 2n
Функции крови.
1. Транспортная функция.
Циркулируя по сосудам, кровь транспортирует множество соединений — среди них газы, питательные вещества и др.
2. Дыхательная функция.
Эта функция заключается в связывании и переносе кислорода и углекислого газа. Кровь переносит кислород от органов дыхания к тканям и углекислый газ от тканей к органам дыхания.
3. Трофическая (питательная) функция.
Кровь доставляет питательные вещества из органов пищеварения к тканям, а продукты обмена к органам выделения. Таким образом, она обеспечивает все клетки организма питательными веществами: глюкозой, аминокислотами, жирами, витаминами, минеральными веществами.
4. Экскреторная функция.
Кровь уносит из тканей конечные продукты метаболизма: мочевину, мочевую кислоту и другие вещества, удаляемые из организма органами выделения.
5. Терморегуляторная функция.
Кровь охлаждает внутренние органы и переносит тепло к органам теплоотдачи. А также способствует поддержанию постоянства внутренней среды. Кровь поддерживает стабильность ряда констант организма.
6. Обеспечение водно-солевого обмена.
Кровь обеспечивает водно-солевой обмен между кровью и тканями. В артериальной части капилляров жидкость и соли поступают в ткани, а в венозной части капилляра возвращаются в кровь.
7. Защитная функция.
Благодаря наличию в крови антител, антитоксинов и лизинов, а также способности лейкоцитов поглощать микроорганизмы и инородные тела, кровь выполняет защитную функцию, являясь важнейшим фактором иммунитета, или защиты организма от живых тел и генетически чуждых веществ.
8. Гуморальная регуляция.
Благодаря своей транспортной функции кровь обеспечивает химическое взаимодействие между всеми частями организма, т.е. гуморальную регуляцию. Кровь переносит гормоны и другие физиологически активные вещества.
Отделы головного мозга:
1 - большие полушария головного
мозга:правое (левое удалено);
2 и 3 - промежуточный мозг:
2 - таламус (зрительный бугор);
3 - гипоталамус;
4 - средний мозг;
5 -мост;
6 - мозжечок;
7 - продолговатый мозг
8_- гипофиз
9- мозолистое тело