Тест по биологии: Эволюционная роль кислорода в истории Земли (11 класс)
Тест по биологии «Эволюционная роль кислорода в истории Земли» для 11 класса — это проверочная работа, предназначенная для контроля знаний учащихся о биогеохимических последствиях появления оксигенного фотосинтеза. Тест охватывает вопросы формирования окислительной атмосферы, образования железных руд, энергетической эффективности аэробного дыхания и влияния этих процессов на темпы эволюции биосферы.
1
Каково происхождение крупных месторождений железной руды типа Курской магнитной аномалии?
Правильный ответ:
Органогенное происхождение (результат деятельности бактерий, выделявших кислород, который окислял железо)Пояснение:
Увеличение концентрации кислорода, выделяемого фотосинтетиками, привело к окислению растворенного в древних океанах двухвалентного железа. Образовавшиеся нерастворимые оксиды железа выпадали в осадок, формируя залежи руды.2
Почему увеличение концентрации кислорода в атмосфере вызвало экологическую катастрофу в древней биосфере?
Правильный ответ:
Для большинства существовавших тогда организмов (анаэробов) кислород был сильнейшим ядомПояснение:
До «кислородной революции» жизнь была приспособлена к бескислородной среде. Кислород — мощный окислитель, разрушающий клеточные структуры и ферменты анаэробов, что привело к их массовому вымиранию.3
Что такое «точка Пастера» в контексте эволюции биосферы?
Правильный ответ:
Концентрация кислорода в атмосфере около 1% от современного уровня, когда аэробное дыхание стало энергетически выгоднымПояснение:
Точка Пастера — это критический уровень содержания кислорода (примерно 1% от нынешнего), при достижении которого организмы смогли эффективно переключиться на кислородный тип обмена веществ.4
Во сколько раз (примерно) возрастает выход молекул АТФ при кислородном дыхании по сравнению с бескислородным брожением?
Правильный ответ:
В 14—16 раз (с 2 до 28—32 молекул)Пояснение:
При бескислородном расщеплении одной молекулы глюкозы образуется всего 2 молекулы АТФ. Полное кислородное окисление той же молекулы дает до 32 молекул АТФ (в старых источниках до 38), что делает процесс гораздо эффективнее.5
Как появление аэробного дыхания повлияло на темпы органической эволюции?
Правильный ответ:
Темпы эволюции биосферы резко возросли благодаря повышению энергетической эффективности организмовПояснение:
Получив доступ к мощному источнику энергии (аэробному дыханию), организмы смогли усложняться, становиться активнее и многоклеточными, что ускорило процессы видообразования и развития биосферы.6
Какой процесс стал первопричиной накопления свободного кислорода в атмосфере Земли?
Правильный ответ:
Фотосинтез цианобактерийПояснение:
Именно появление оксигенного (кислородного) фотосинтеза у древних микроорганизмов запустило процесс накопления кислорода. До этого атмосфера имела восстановительный характер.7
Какое вещество является основным аккумулятором энергии, синтезируемым в большом количестве при аэробном дыхании?
Правильный ответ:
АТФ (аденозинтрифосфат)Пояснение:
АТФ (аденозинтрифосфат) — это универсальная энергетическая «валюта» клетки. Именно в связях этой молекулы запасается энергия, выделяемая при окислении органических веществ.8
Какие организмы получили эволюционное преимущество после прохождения «точки Пастера»?
Правильный ответ:
Организмы, способные использовать кислород для окисления органики (аэробы)Пояснение:
Аэробы смогли извлекать из пищи гораздо больше энергии, чем их конкуренты-анаэробы. Это позволило им доминировать в новой, богатой кислородом среде.9
Какое глобальное последствие для биосферы имело формирование озонового слоя из атмосферного кислорода?
Правильный ответ:
Возможность выхода жизни на сушу благодаря защите от ультрафиолетаПояснение:
Кислород в верхних слоях атмосферы под действием солнечного излучения превращается в озон. Озоновый экран задерживает губительный ультрафиолет, что сделало сушу пригодной для обитания.10
В чем заключается «экономическая оправданность» кислородного дыхания для живых систем?