Задание №2:
Методы биологической науки: наблюдение, измерение, эксперимент, систематизация, анализ.
Проверяемые элементы: Методы научного познания.
Уровень сложности: Базовый
Макс. балл: 2

Химик Джозеф Пристли изучал углекислый газ, или, как он его называл, «испорченный воздух».
Колпак 1 Если зажечь свечу и накрыть стеклянным колпаком, то, немного погорев, она погаснет (так под колпаком накопиться углекислый газ). Мышь под таким колпаком начинает задыхаться. (рис.1)

Колпак 2 Однако если под колпак вместе с мышью поместить ветку мяты, то мышь не задыхается и продолжает жить. Значит, растения «исправляют» воздух, испорченный дыханием животных, то есть превращают углекислый газ в кислород (благодаря фотосинтезу).

Рассмотрим опыт, который в свое время был поставлен Юлиусом Саксом.

Комнатное растение выдерживают двое суток в темноте, чтобы весь крахмал израсходовался на процессы жизнедеятельности. Затем несколько листьев закрывают с двух сторон черной бумагой так, чтобы была прикрыта только их часть. Днем растение выставляют на свет, а ночью его дополнительно освещают с помощью настольной лампы.

Через сутки исследуемые листья срезают. Чтобы выяснить, в какой части листа образовался крахмал, далее помещаем листья в воду (чтобы набухли крахмальные зерна), а затем выдерживают в горячем спирте (хлорофилл при этом растворяется, и лист обесцвечивается). Затем листья промывают в воде и действуют на них слабым раствором йода. Так участки листьев, которые были на свету, приобретают от действия йода синюю окраску. Это означает, что крахмал образовался в клетках освещенной части листа. Следовательно, фотосинтез происходит только на свету.

Рассмотрим опыт с водным растением элодеей. Побеги элодеи опускают в сосуд с водой и сверху накрывают воронкой. На конец воронки надевают пробирку с водой. Растение выставляют на свет на двое-трое суток. На свету элодея выделяет пузырьки газа (кислород). Они скапливаются в верхней части пробирки, вытесняя воду.
Для того чтобы выяснить, какой это газ, пробирку аккуратно снимают и вносят в нее тлеющую лучинку. Лучинка ярко вспыхивает. Это значит, что в колбе накопился газ, поддерживающий горение кислород.

Факторы, вызывающие денатурацию (разрушение и потерю активности) белков (и ферментов, так как они тоже белки)

Физические факторы
1. Высокие температуры
2. Ультрафиолетовое облучение
3. Рентгеновское и радиоактивное облучение
4. Механическое воздействие (например, вибрация).

Химические факторы
1. Концентрированные кислоты и щелочи
2. Соли металлов
3. Органические растворители (этиловый спирт, ацетон)

Плазмолиз - отделение протопласта (ЦПМ и цитоплазмы с органоидами) от клеточной стенки в гипертоническом растворе. Плазмолизу предшествует потеря тургора.

Гипертонический раствор имеет более высокую концентрацию солей, чем в клетке растения. Поэтому запуститься осмос по градиенту концентрации и вода будет транспортироваться наружу = снизиться тургор.

Деплазмолиз - при помещении клетки после плазмолиза в гипотонический раствор, вода по градиенту концентрации возвращается в клетку и повышает тургор.

1. У кроликов выщипывали шерсть и прикладывали к оголённому участку кожи мешок со льдом. На оголённом участке выросла чёрная шерсть.
2. Выясняли зависимость выработки пигмента окраски шерсти от температуры, повышая и понижая температуру внешней среды.

Вывод: признак проявляется в зависимости от температуры, т. е. от условий внешней среды, и является модификационным изменением.

В нижнем конце стебелька ацетабулярии находится ядро.

У ацетабулярии одного вида искусственно удалили шляпку и ядро, а к стебельку подсадили ядро, извлеченное у ацетабулярии другого вида.

Что же оказалось? Через некоторое время на водоросли с подсаженным ядром образовалась шляпка, характерная для того вида, которому принадлежало пересаженное ядро.

Простейшие обладают раздражимостью:
1) В ответ на химические раздражители
Отрицательный хемотаксис - движение ОТ химического вещества (соли).
Положительный хемотаксис - движение К химическому веществу.

2) В ответ на солнечный свет
Отрицательный фототаксис - движение ОТ солнечного света.
Положительный фототаксис - движение К солнечному свету.