Aihe: Biologia - luonnontiede
Kohde: tutustua biologiaan monimutkaisena luonnontieteenä, biologisen tiedon merkitykseen nykyelämässä, biologiaan liittyviin ammatteihin.
Tiedon päivitys
Kysymyksiä:
1. Mitä biologia tutkii?
2. Mitä biologisia tieteitä osaat?
3. Mitä biologeja tunnet?
Biologia on tiede elämästä. Se tutkii eläviä organismeja, niiden rakennetta, kehitystä ja alkuperää, suhteita ympäristöön ja muihin eläviin organismeihin.
Biologia on yksi vanhimmista tieteistä, vaikka itse termiä "biologia" ehdotti sen nimeämiseksi vasta vuonna 1797 saksalainen professori T. Ruz (1771-1803). Siitä tuli kuitenkin yleisesti hyväksytty sen jälkeen, kun sitä käytettiin vuonna 1802 J. B. Lamarckin (1744-1829), L.K. Treviranus (1779-1864).
Ihminen on kerännyt tietoa elävistä organismeista tuhansien vuosien ajan.
Nykyään biologia on monimutkainen tiede, joka muodostuu eri tieteenalojen erilaistumisen ja integraation tuloksena.
Esimerkiksi kasvitieteestä erottui mykologia(sienien tiede), bryologia(tiede, joka tutkii sammaltaita), algologia(tiede, joka tutkii leviä) paleobotiikka(vanhojen kasvien jäänteiden tutkiminen) ja muita tieteenaloja.
Erilaistumista tapahtuu myös suhteellisen nuorissa biologian tieteissä. Siten genetiikka eriytyi yleistä ja molekyyligenetiikka, kasvien, eläinten, mikro-organismien, ihmisten genetiikka, populaatiogenetiikka jne.
Tieteiden yhdentymisen seurauksena biofysiikka, biokemia, radiobiologia, avaruusbiologia jne.
Biologinen tieto ei ainoastaan mahdollista tieteellisen kuvan muodostamista maailmasta, vaan sitä voidaan käyttää myös käytännön tarkoituksiin.
Siten biologisen tiedon yhteydet lääketieteeseen ja maatalouteen ulottuvat kaukaiseen menneisyyteen. Ja meidän aikanamme niistä on tullut entistä tärkeämpiä.
Biologian saavutusten ansiosta lääkkeitä, vitamiineja, biologisesti aktiivisia aineita saadaan teollisesti. Genetiikassa, anatomiassa, fysiologiassa ja biokemiassa tehdyt löydöt mahdollistavat sairaan oikean diagnoosin ja tehokkaiden menetelmien kehittämisen erilaisten, myös aiemmin parantumattomiksi katsottujen sairauksien hoitoon ja ehkäisyyn.
Perinnöllisyyden ja vaihtelevuuden lakien tuntemisen ansiosta kasvattajat ovat saaneet uusia erittäin tuottavia kotieläinrotuja ja viljelykasvilajikkeita. Organismien välisten suhteiden tutkimuksen perusteella on luotu biologisia menetelmiä viljelykasvien tuholaisten torjuntaan.
Proteiinien biosynteesin ja fotosynteesin mekanismeja tutkitaan parhaillaan. Tutkijat toivovat, että tulevaisuudessa tämä ratkaisee arvokkaiden orgaanisten aineiden teollisen tuotannon ongelman.
Elävien organismien eri järjestelmien rakenteen ja toimintaperiaatteiden tutkiminen auttoi löytämään alkuperäisiä ratkaisuja suunnittelussa ja rakentamisessa.
Biologian saavutusten ansiosta materiaalin tuotannon uusi suunta on yhä tärkeämpi - biotekniikka. Sillä on jo nyt merkittävä vaikutus sellaisten globaalien ongelmien ratkaisuun kuin elintarviketuotanto, uusien energialähteiden etsiminen, ympäristönsuojelu jne.
Viime aikoihin asti ihmiset uskoivat, että luonnon palauttavat kyvyt ovat rajattomat. Mutta kävi ilmi, ettei näin ollut. Tietämättömyys tai tietämättömyys luonnonlaeista johtaa vakaviin ympäristökatastrofeihin, jotka uhkaavat kaikkien elävien organismien, myös ihmisten, kuoleman. On tullut aika, jolloin planeetan tulevaisuus riippuu meistä jokaisesta, minkä vuoksi biologisen tiedon merkitys kasvaa vuosi vuodelta. Biologinen lukutaito on välttämätöntä jokaiselle ihmiselle - samoin kuin kyky lukea, kirjoittaa ja laskea.
Ankkurointi
Kysymyksiä:
1. Mitä biologia tutkii?
2. Miksi modernia biologiaa pidetään monimutkaisena tieteenä?
3. Mikä on biologian rooli nyky-yhteiskunnassa?
Kotitehtävät:
1. Kohta 1, oppikirjan sivuilla 4-5.
2. Kysymykset 1-3 oppikirjan sivulla 5.
3. Sanakirja: biologia, mykologia, bryologia, algologia, paleobotanika, genetiikka, biofysiikka, biokemia, mikrobiologia, radiobiologia, avaruusbiologia.
4. Laadi esitys biologiaan liittyvästä ammatista tietotekniikan avulla.
ANALYYSI KÄYTÖSTÄ BIOLOGIASSA 2015
Kukin koepaperiversio sisälsi 40 tehtävää ja koostui kahdesta osasta, jotka erosivat muodoltaan ja monimutkaisuusasteeltaan.
Osa 2 koostui 7 tehtävästä yksityiskohtaisella vastauksella.
Vaikeustason mukaan tehtävät jaettiin seuraavasti.
a) 18 perustason tehtävää, joissa on lyhyt vastaus oikean vastauksen numeroa vastaavan yksinumeroisena;
b) 7 edistyneen tason tehtävää, joissa on lyhyt vastaus oikean vastauksen numeroa vastaavan yksinumeroisena;
c) 8 edistyneen tason tehtävää lyhyellä vastauksella numerosarjan muodossa;
d) 7 korkean tason tehtävää yksityiskohtaisella vastauksella.
Koepaperin biologian kurssin kaikkien osien opetusmateriaali on jaettu seitsemään sisältölohkoon:
1. Biologia - tiede villieläimistä;
2. Solu biologisena järjestelmänä;
3. Organismi biologisena järjestelmänä;
4. Orgaanisen maailman järjestelmä ja monimuotoisuus;
5. Ihminen ja hänen terveytensä;
6. Elävän luonnon kehitys;
7. Ekosysteemit ja niiden luontaiset mallit.
Ensimmäinen lohko "Biologia tieteenä. Tieteellisen tiedon menetelmät» sisältää materiaalia: biologian saavutuksista; tutkimusmenetelmät; tutkijoiden rooli ympäröivän maailman tiedossa; biologisten järjestelmien yhteisistä piirteistä; elävän luonnon organisoinnin päätasoista; biologisten teorioiden, ideoiden, hypoteesien roolista nykyaikaisen luonnontieteellisen maailmankuvan muodostumisessa.
Toinen lohko "Solu biologisena järjestelmänä" sisältää tehtäviä, jotka testaavat: tietoa solun rakenteesta ja toiminnoista, sen kemiallisesta organisaatiosta, geeneistä ja geneettisestä koodista, aineenvaihdunnasta, solujen monimuotoisuudesta, niiden jakautumisesta; kyky määrittää soluorganellien rakenteen ja toiminnan välinen suhde, tunnistaa ja vertailla eri organismien soluja, niissä tapahtuvia prosesseja.
Kolmas lohko "Keho biologisena järjestelmänä" kontrolloi: tiedon hallitseminen viruksista, organismin elämän organisoinnin tasosta ja sen luontaisista malleista, mutageenien, alkoholin, huumeiden, nikotiinin haitallisista vaikutuksista solun geneettiseen laitteistoon, ympäristön suojeleminen mutageenien aiheuttamalta saastumiselta, ihmisen perinnöllisistä sairauksista , niiden syyt ja ehkäisy, organismien valinta ja biotekniikka; hallitsee kyvyn vertailla biologisia esineitä, prosesseja, ilmiöitä, soveltaa biologisen terminologian ja symbolien tietämystä genetiikan ongelmien ratkaisemisessa.
AT neljäs lohko "Orgaanisen maailman järjestelmä ja monimuotoisuus" tarkastettu: tiedot eri luonnonvaraisten valtakuntien organismien monimuotoisuudesta, rakenteesta, elämästä ja lisääntymisestä; kyky vertailla organismeja, luonnehtia ja määrittää niiden kuuluvuus tiettyyn systemaattiseen taksoniin, määrittää syy-seuraussuhteita eri valtakuntien organismien elinten ja elinjärjestelmien rakenteen ja toiminnan välillä, eliöiden ja elinympäristöjen suhde.
Viides lohko "Ihmiskeho ja sen terveys" paljastaa tason: ihmiskehon rakennetta ja elämää koskevan tietojärjestelmän hallitseminen, joka on terveellisen elämäntavan hygienianormien ja sääntöjen muodostumisen taustalla, vammojen ja sairauksien ehkäisy; hallitsee taidot perustella ihmisen elinten ja elinten järjestelmien suhdetta, pystyasennosta ja työtoiminnasta johtuvia ominaisuuksia; tehdä johtopäätös elintärkeiden prosessien neurohumoraalisen säätelyn roolista ja ihmisen korkeamman hermoston toiminnan piirteistä.
AT kuudes lohko "villieläinten evoluutio" sisälsi tehtäviä, joiden tavoitteena oli kontrolloida: tietoa lajista ja sen rakenteesta, orgaanisen maailman kehityksen liikkeellepanevista voimista, suunnasta ja tuloksista, antropogeneesin vaiheista, ihmisen biososiaalista luonnetta; kyky luonnehtia lajin kriteerejä, evoluution syitä ja vaiheita, selittää kasvi- ja eläinmaailman evoluution tärkeimmät aromimorfoosit, selvittää lajien monimuotoisuuden syyt ja organismien sopeutumiskyky ympäristöön.
Seitsemäs lohko "Ekosysteemit ja niiden luontaiset mallit" laatia testaamiseen tähtääviä tehtäviä: tietoa ympäristömalleista, ravintoketjuista, aineiden kierrosta biosfäärissä; kyky selvittää eliöiden, ihmisten ja ympäristön suhdetta, selittää kestävyyden, itsesääntelyn, itsekehityksen ja ekosysteemin muutoksen syitä, tarvetta säilyttää lajien monimuotoisuus, suojella ympäristöä biosfäärin kestävän kehityksen perustana .
Keskimääräinen koetulos vuonna 2015 oli 53,2, mikä on verrattavissa vuoden 2014 keskiarvoon (54,8).
VAIKEIMAT HAASTEET
Lohko 1. Biologia - tiede villieläimistä
Vaikeimmaksi osoittautui tehtävä, jossa piti osoittaa, millä elämänorganisaation tasolla genomimutaatiot ilmenevät fenotyyppisesti (eliössä).
7.1. Kuvassa on koe, joka osoittaa, että kappaleet laajenevat kuumennettaessa. Ympyröi kynällä kuvassa esine, jota kuumennettiin tässä kokeessa - pallo tai rengas. Perustele vastaus.
7.2. Valitse oikea väite.
Nykyaikaisten käsitysten mukaan vesipullon jäähtyessä putken veden taso laskee, koska ... . 
7.3. Aineet koostuvat pienistä hiukkasista. Mitkä ilmiöt ja kokeet vahvistavat tämän?
7.4 Taulukossa on tarkat tiedot veden tilavuuden muutoksesta V ajankohdasta t lämmitettäessä.
Vastaa kysymyksiin.
a) Voidaanko väittää, että koko havaintoajan vesi kuumennettiin pullossa tasaisesti? Selitä vastaus.
b) Miten veden tilavuus muuttui lämmitettäessä?
8.1. Valitse oikea väite.
Jos lämmität kynttä, se pitenee ja paksunee. Tämä tapahtuu, koska kuumennettaessa ... . 
8.2. Kirjoita sanat molekyyli, pisara, atomi sellaiseen järjestykseen, että jokainen seuraava elementti on osa edellistä.
8.3 Kuvassa on malleja vesi-, happi- ja hiilidioksidimolekyyleistä. Kaikki molekyylit sisältävät happiatomin (musta). Täytä tekstissä olevat aukot.
8.4 Mittaa kätesi pituus kyynärpäästä pikkusormeen ja vertaa saatua arvoa vesimolekyylin kokoon.
9.1. Täytä tekstissä olevat aukot. "Vuonna ____ englantilainen kasvitieteilijä Robert Brown tutkii mikroskoopilla..."
9.2. Kuvassa on kaavamaisesti esitetty nesteen molekyylit, jotka ympäröivät tähän nesteeseen asetettua maalijyvää. Nuolet osoittavat nestemolekyylien liikesuunnat tietyllä hetkellä.
9.3. Huomaa ne ilmiöt, jotka ovat esimerkki Brownin liikkeestä.
9.4 Kuvassa on katkoviiva, jota pitkin pölyhie liikkui ilmassa useiden sekuntien ajan.
a) Selitä, miksi pölyrae muutti liikesuuntaansa monta kertaa havaitsemisaikana.
Törmäyksen vuoksi ilmamolekyylien ja muiden pölyhiukkasten kanssa.
b) Merkitse kuvaan kohdat, joissa sitä ympäröivät molekyylit vaikuttivat pölyhiukkasiin.
10.1. Puhdas vesi kaadetaan lasisylinteriin ylhäältä, ja kuparisulfaattiliuos kaadetaan pohjaan kapean putken kautta. Sylinteri on levossa vakiolämpötila. Näytä kuvassa, miltä sylinterin sisältö tulee näyttämään eri aikavälein.
10.2. Kaksi identtistä kumipalloa on yhdistetty läpinäkyvällä letkulla (katso kuva), ja vasen pallo on täytetty vedyllä molemmissa tapauksissa (väritä vety sinisellä), oikea on tyhjä kuvassa a ja kuvassa b se on täynnä ilmaa (värjätä ilma vihreäksi). Kuulien välinen letku kiinnitetään puristimella.
10.3. Yliviivaa yksi korostetuista sanoista saadaksesi oikean selityksen kuvatulle kokeilulle.
10.4 Kotikokeilu.
Laita pala sokeria lasillisen kylmää vettä pohjalle, mutta älä sekoita. Kirjoita muistiin, kuinka kauan kesti sokerimolekyylien havaitseminen lasin veden pinnalla ja millaista "laitetta" käytit.
11.1. Täydennä tekstin aukot sanoilla: vahvempi; heikompi; vetovoima; vastenmielisyyttä.
11.2. Piirrä viivoja yhdistämään ilmiöt ja niiden selitykset.
11.3. Yliviivaa yksi korostetuista sanoista saadaksesi oikean selityksen kuvatulle kokeilulle.
11.4. Täydennä lause saadaksesi oikean selityksen ilmiölle.
11.5. Täytä tekstissä olevat aukot. "Arkielämässä kohtaamme usein kastumisen ja kastelemattomuuden ilmiöitä."
12.1. Mille aineen olomuodolle on tunnusomaista seuraavat ominaisuudet?
orgaanisen kemian molekyylien isologia
Nykyään on yleisesti hyväksytty, että yksi suora viiva, joka yhdistää kaksi atomia, tarkoittaa yhtä kahden elektronin sidosta (yksinkertainen sidos), jonka muodostuminen vaatii yhden valenssin jokaiselta sitoutuneelta atomilta, kaksi linjaa - yhtä neljän elektronin sidosta (kaksoissidos), kolme viivaa - yksi kuuden elektronin sidos (kolmoissidos).
Kuvaa yhdisteestä, jolla on tunnettu sidosjärjestys kaikkien atomien välillä käyttämällä tämäntyyppisiä sidoksia, kutsutaan rakennekaavaksi:
Ajan ja tilan säästämiseksi käytetään usein lyhennettyjä kaavoja, joissa osa linkeistä viitataan, mutta joita ei kirjoiteta:
Joskus, varsinkin karbosyklisissä ja heterosyklisissä sarjoissa, kaavat yksinkertaistuvat entisestään: ei vain joitain sidoksia kirjoiteta, vaan myös joitain hiili- ja vetyatomeista ei ole kuvattu, vaan vain implisiittinen (viivojen leikkauspisteissä); yksinkertaistetut kaavat:
Hiiliatomin tetraedrimalli
A. M. Butlerovin esittämiä perusajatuksia kemiallisesta rakenteesta täydensivät Van't Hoff ja Le Bel (1874), jotka kehittivät idean atomien tilajärjestelystä orgaanisessa molekyylissä ja nostivat kysymyksen tilakonfiguraatiosta. ja molekyylien konformaatio. Van't Hoffin teos "Chemistry in Space" (1874) merkitsi alkua orgaanisen kemian hedelmälliselle suunnalle - stereokemialle, eli tilarakenteen tutkimukselle.
Riisi. 1 - Van't Hoff -mallit: metaani (a), etaani (b), eteeni (c) ja asetyleeni (d)
Van't Hoff ehdotti hiiliatomin tetraedristä mallia. Tämän teorian mukaan metaanissa olevan hiiliatomin neljä valenssia on suunnattu tetraedrin neljään kulmaan, jonka keskellä on hiiliatomi ja huipuissa vetyatomit (a). Etaani voidaan van't Hoffin mukaan kuvitella kahdeksi tetraedrina, jotka on liitetty toisiinsa ja jotka pyörivät vapaasti yhteisen akselin ympäri (6). Eteenimolekyylin malli koostuu kahdesta tetraedristä, jotka on yhdistetty toisiinsa reunoilla (c), ja molekyylejä, joissa on kolmoissidos, edustaa malli, jossa tetraedrit ovat kosketuksessa tasojen (d) kanssa.
Tämän tyyppiset mallit osoittautuivat erittäin onnistuneiksi myös monimutkaisille molekyyleille. Niitä käytetään edelleen menestyksekkäästi useiden stereokemiallisten kysymysten selittämiseen. Van't Hoffin ehdottama teoria, vaikka se soveltuu lähes kaikkiin tapauksiin, ei kuitenkaan antanut perusteltua selitystä molekyyleissä olevien sidosvoimien tyypistä ja luonteesta.
Innovatiivinen tapa kehittää teknologiaa uusien lääkkeiden luomiseksi
Ensin objektista luodaan tietokonemalli ja tietokonemallinnuksen avulla muodostetaan molekyylejä tutkimuskohdassa. Malli voi olla joko 2D tai 3D.
Molekyylien infrapunaspektrit
Toisin kuin näkyvät ja ultraviolettialueet, jotka johtuvat pääasiassa elektronien siirtymisestä kiinteästä tilasta toiseen ...
Orgaanisten yhdisteiden rakenteen tutkiminen fysikaalisilla menetelmillä
Kaikki mahdolliset molekyylien sijainnit kolmiulotteisessa avaruudessa pelkistyvät translaatio-, pyörimis- ja värähtelyliikkeeksi. N-atomeista koostuvalla molekyylillä on vain 3N liikevapausastetta...
Simulaatiomenetelmä kemiassa
Tällä hetkellä löydät monia erilaisia määritelmiä käsitteille "malli" ja "mallinnus". Tarkastellaanpa joitain niistä. "Malli ymmärretään tietyn tietokentän tosiasioiden, asioiden ja suhteiden esittelyksi yksinkertaisemman ...
Reologian tieteelliset perusteet
Kehon jännitys-venymätila on yleensä kolmiulotteinen ja sen ominaisuuksia on epärealistista kuvata yksinkertaisilla malleilla. Kuitenkin niissä harvoissa tapauksissa, joissa yksiakseliset kappaleet ovat epämuodostuneet...
Mallinnuksella on havainnoinnin ja kokeilun lisäksi tärkeä rooli luonnonmaailman ja kemian tuntemisessa. Yksi havainnon päätavoitteista on etsiä kuvioita kokeiden tuloksista...
Kiinteiden aineiden liukeneminen
Suurimmassa osassa prosesseja kineettinen funktio on muuttumaton aktiivisen reagenssin pitoisuuden ja lämpötilan suhteen. Toisin sanoen, jokainen dimensiottoman ajan x arvo vastaa hyvin määriteltyä arvoa...
PAS:n kvanttikemiallisten parametrien laskeminen ja "rakenne-aktiivisuus" -riippuvuuden määritys sulfonamidien esimerkillä
Refraktometrinen analyysimenetelmä kemiassa
CTS:n synteesi ja analyysi bensiinin tuotannossa
Katalyyttisen krakkausprosessin kemiallinen malli on hyvin monimutkainen. Harkitse yksinkertaisinta krakkausprosessin aikana tapahtuvaa reaktiota: СnН2n+2 > CmH2m+2 + CpH2p...
Kemiallisteknologisen järjestelmän (CTS) synteesi
Tuotantoprosessit ovat ominaisuuksiltaan ja monimutkaisuusasteeltaan erilaisia. Jos prosessi on monimutkainen ja sen mekanismin purkaminen vaatii paljon vaivaa ja aikaa, käytetään empiiristä lähestymistapaa. Matemaattiset mallit...
Tulppavirtauksen ja täyssekoitusreaktorien vertailu isotermisessä toiminnassa
