Тест по биологии: Энергия и материя как основа существования биологических систем (10 класс)
Тест по биологии «Энергия и материя как основа существования биологических систем» для 10 класса — это интерактивная проверочная работа, посвященная фундаментальным физическим принципам жизни. Вопросы охватывают темы потоков энергии, круговорота веществ, открытости систем, энтропии и ключевых процессов, таких как фотосинтез и дыхание.
Другое по теме:
1
Ключевое свойство биологических систем, заключающееся в постоянном обмене веществом и энергией с окружающей средой, называется:
Правильный ответ:
ОткрытостьюПояснение:
Открытость — фундаментальная характеристика жизни. В отличие от закрытых систем, живой организм не может существовать в изоляции. Для поддержания своей сложной структуры и борьбы с энтропией он должен непрерывно получать извне энергию (в виде света или пищи) и вещество, а также выделять в среду продукты обмена. Прекращение этого потока означает гибель системы.2
Первичным, исходным источником энергии для подавляющего большинства экосистем на Земле является:
Правильный ответ:
Энергия СолнцаПояснение:
Солнце — главный двигатель биосферы. В процессе фотосинтеза автотрофные организмы преобразуют энергию солнечного света в энергию химических связей органических веществ. Эта запасенная энергия затем передается по пищевым цепям всем остальным организмам, обеспечивая их жизнедеятельность. Без постоянного притока солнечной энергии жизнь в ее нынешнем виде была бы невозможна.3
Процесс преобразования световой энергии в энергию химических связей органических веществ, осуществляемый растениями и цианобактериями, — это:
Правильный ответ:
ФотосинтезПояснение:
Фотосинтез — это уникальный процесс, с которого начинаются практически все пищевые цепи на Земле. Растения-продуценты, используя пигмент хлорофилл, улавливают энергию солнца и «встраивают» ее в молекулы глюкозы, которые затем служат источником энергии и строительного материала для всей экосистемы. Этот процесс является точкой входа энергии в биосферу.4
Мера неупорядоченности, или хаоса, в системе, которой противостоят живые организмы, называется:
Правильный ответ:
ЭнтропиейПояснение:
Согласно второму закону термодинамики, любая изолированная система стремится к максимальной энтропии, то есть к полному беспорядку. Жизнь — это постоянная борьба с этим законом. Живые организмы являются высокоупорядоченными структурами и поддерживают этот порядок, постоянно потребляя энергию извне, тем самым понижая свою внутреннюю энтропию.5
Как живым системам удается поддерживать свою высокую упорядоченность и противостоять росту энтропии?
Правильный ответ:
За счет постоянного притока энергии и вещества извнеПояснение:
Живые организмы — это открытые системы, которые избегают тепловой смерти (состояния максимальной энтропии), постоянно «питаясь» упорядоченностью извне. Они поглощают высокоупорядоченную энергию (свет, пища) и используют ее для синтеза сложных молекул и поддержания своей структуры, при этом выделяя вовне менее упорядоченную энергию (тепло).6
Совокупность всех реакций синтеза и распада в живом организме называется:
Правильный ответ:
Обменом веществ (метаболизмом)Пояснение:
Обмен веществ — это основа жизни, включающая в себя два взаимосвязанных процесса: пластический обмен (анаболизм) — создание сложных веществ из простых с затратой энергии, и энергетический обмен (катаболизм) — распад веществ с выделением энергии. Именно метаболизм обеспечивает непрерывный поток материи и энергии через организм.7
Процесс расщепления органических веществ в клетках для высвобождения запасенной в них химической энергии — это:
Правильный ответ:
Клеточное дыханиеПояснение:
Клеточное дыхание — это катаболический процесс, происходящий в митохондриях клеток, в ходе которого органические молекулы (например, глюкоза) окисляются кислородом. При этом высвобождается энергия, которая запасается в виде молекул АТФ — универсального источника энергии для всех клеточных процессов: движения, роста, синтеза и т.д.8
Какое фундаментальное различие существует между потоком энергии и круговоротом веществ в экосистеме?
Правильный ответ:
Энергия движется в одном направлении (потоком), а вещества циркулируют (круговорот).Пояснение:
Энергия входит в экосистему в виде солнечного света, передается по пищевой цепи и на каждом уровне в значительной степени рассеивается в виде тепла, покидая систему навсегда. Вещества же (углерод, азот, вода и др.) не покидают биосферу. Они многократно используются, переходя от неживой природы к живым организмам и обратно благодаря деятельности редуцентов.9
Организмы, которые возвращают минеральные вещества из мертвой органики обратно в окружающую среду, замыкая круговорот, называются:
Правильный ответ:
РедуцентамиПояснение:
Редуценты (разрушители), которыми являются в основном бактерии и грибы, играют важнейшую роль в экосистеме. Они разлагают сложные органические соединения мертвых тел и отходов жизнедеятельности до простых неорганических веществ. Эти вещества затем могут быть снова использованы продуцентами (растениями), что и обеспечивает непрерывный круговорот материи.10
Универсальной «энергетической валютой» клетки, в виде которой запасается энергия для всех жизненных процессов, является молекула:
Правильный ответ:
АТФ (аденозинтрифосфат)Пояснение:
АТФ — это нуклеотид, который содержит две высокоэнергетические фосфатные связи. Энергия, высвобождающаяся при распаде глюкозы в процессе дыхания, используется для синтеза АТФ. Когда клетке нужна энергия для совершения работы (например, мышечного сокращения), АТФ расщепляется, и эта энергия используется. Глюкоза — это «топливо», а АТФ — «заряженная батарейка».11
Зеленый пигмент растений, способный улавливать энергию солнечного света, — это:
Правильный ответ:
ХлорофиллПояснение:
Хлорофилл — это уникальное органическое соединение, находящееся в хлоропластах растительных клеток. Молекула хлорофилла способна поглощать кванты света (фотоны), что приводит ее в возбужденное состояние. Энергия этого возбуждения затем используется для запуска сложных биохимических реакций фотосинтеза, в ходе которых образуются органические вещества.12
Организмы, которые самостоятельно синтезируют органические вещества из неорганических, используя внешнюю энергию, называются:
Правильный ответ:
АвтотрофамиПояснение:
Автотрофы («самопитающиеся») являются основой любой экосистемы. Они делятся на фототрофов, использующих энергию света (растения, цианобактерии), и хемотрофов, использующих энергию химических реакций (некоторые бактерии). Они создают первичное органическое вещество, которое затем служит пищей для всех остальных организмов — гетеротрофов.13
Растительноядные животные (например, корова или заяц) в пищевой цепи занимают уровень:
Правильный ответ:
Консументов первого порядкаПояснение:
Продуценты (растения) создают органическое вещество. Консументы первого порядка — это организмы, которые питаются продуцентами, то есть травоядные. Консументы второго порядка — хищники, питающиеся травоядными. Таким образом, корова, поедая траву, является первичным потребителем органического вещества в экосистеме.14
Что происходит с большей частью энергии при переходе с одного трофического уровня на другой (например, от растений к травоядным)?
Правильный ответ:
Она рассеивается в виде тепла.Пояснение:
Согласно правилу 10% (правило Линдемана), на следующий трофический уровень переходит лишь около 10% энергии предыдущего. Основная же часть (около 90%) тратится самим организмом на процессы жизнедеятельности (дыхание, движение, поддержание температуры) и в конечном счете рассеивается в виде тепла. Это объясняет, почему пищевые цепи обычно короткие.15
Все компоненты биологических систем, от органоидов до организмов, состоят из:
Правильный ответ:
Химических веществПояснение:
Фундаментальная характеристика жизни — ее материальная природа. Все живые объекты, без исключения, построены из атомов и молекул — химических веществ (белков, липидов, углеводов, нуклеиновых кислот, воды, минеральных солей). Это подчеркивает единство живой и неживой природы и тот факт, что жизнь подчиняется общим физическим и химическим законам.16
Организмы, получающие энергию за счет питания готовыми органическими веществами, называются:
Правильный ответ:
ГетеротрофамиПояснение:
Гетеротрофы («питающиеся другими») не способны самостоятельно синтезировать органические вещества и вынуждены потреблять их в готовом виде. К гетеротрофам относятся все животные, грибы, большинство бактерий и человек. Они получают энергию, расщепляя органические вещества, созданные автотрофами.17
Какое утверждение о движении материи в биосфере является верным?
Правильный ответ:
Материя совершает циклические превращения, многократно используясь.Пояснение:
В отличие от энергии, которая проходит через биосферу потоком, количество химических элементов на Земле ограничено. Поэтому жизнь может существовать только благодаря круговороту веществ. Атомы углерода, азота, фосфора и других элементов постоянно переходят из неживой природы в живые организмы и обратно, совершая бесконечный цикл.18
Какой физический процесс лежит в основе всех проявлений жизнедеятельности (движение, рост, размножение)?
Правильный ответ:
Преобразование энергии из одной формы в другуюПояснение:
Жизнь — это непрерывный процесс трансформации энергии. Световая энергия преобразуется в химическую (фотосинтез). Химическая энергия пищи преобразуется в энергию АТФ (дыхание). Энергия АТФ преобразуется в механическую (сокращение мышц), электрическую (нервный импульс) или тепловую. Жизнь возможна именно благодаря этим постоянным и упорядоченным преобразованиям.19
Волк, поедающий зайца, который питался травой, является:
Правильный ответ:
Консументом второго порядкаПояснение:
В данной пищевой цепи трава — продуцент. Заяц, питающийся травой, — консумент первого порядка (первичный потребитель). Волк, питающийся зайцем, является консументом второго порядка (вторичный потребитель), так как он занимает следующий трофический уровень после травоядного животного.20
Каков конечный результат потока энергии в любой экосистеме?
