Тест по биологии: Клеточный уровень: общая характеристика. Клеточная теория (10 класс)
Тест по биологии «Клеточный уровень: общая характеристика. Клеточная теория» для 10 класса — это проверочная работа, предназначенная для углубленного контроля знаний учащихся о фундаментальных основах цитологии. Тест охватывает историю создания и основные положения клеточной теории, современные представления о строении и функционировании клетки, а также методы цитологических исследований.
1
Какой фундаментальный вклад в развитие клеточной теории внес немецкий врач Рудольф Вирхов в 1858 году?
Правильный ответ:
Он сформулировал принцип «каждая клетка — из клетки», опровергнув идею самозарождения клеток из неклеточного вещества.Пояснение:
Рудольф Вирхов исправил существенную ошибку Шлейдена и Шванна, которые допускали образование клеток из бесструктурного вещества (цитобластемы). Вирхов доказал, что клетки возникают только путем деления предшествующих клеток, утвердив принцип преемственности жизни.2
Какое физическое ограничение не позволяет световому микроскопу давать увеличение более 2500 раз и видеть объекты мельче 400 нм?
Правильный ответ:
Длина световой волны, которая огибает объекты, меньшие по размеру, чем половина её длины (дифракционный предел).Пояснение:
Разрешающая способность оптических приборов ограничена волновой природой света. Если объект меньше половины длины волны света, волна огибает его (дифракция), и четкое изображение получить невозможно. Этот предел составляет около 200–400 нм.3
На чем основан метод дифференциального центрифугирования, используемый для изучения компонентов клетки?
Правильный ответ:
На разделении клеточных структур по плотности и массе под действием центробежной силы.Пояснение:
При вращении пробирки с разрушенными клетками в центрифуге на компоненты действует центробежная сила. Более тяжелые и плотные структуры (например, ядра) оседают на дно быстрее и при меньших скоростях, а легкие (рибосомы) требуют огромных скоростей для осаждения.4
Какое из положений относится к современной клеточной теории?
Правильный ответ:
Клетка — это элементарная структурная и функциональная единица живого; вне клетки жизни нет.Пояснение:
Современная клеточная теория постулирует, что клетка является наименьшей единицей, обладающей всеми свойствами жизни. Вирусы, хотя и являются формой жизни, не имеют клеточного строения и могут размножаться только внутри клеток, что подтверждает этот постулат.5
Какой метод позволяет исследователям изучать динамику биохимических процессов в живой клетке, отслеживая путь веществ?
Правильный ответ:
Метод меченых атомов (авторадиография).Пояснение:
Вводя в организм или клетку вещества, содержащие радиоактивные изотопы (метки), ученые могут отслеживать их перемещение и превращение с помощью специальных приборов. Это позволяет понять скорость и пути обмена веществ в живой системе.6
Что доказывает сходство химического состава и общего плана строения клеток всех живых организмов?
Правильный ответ:
Единство происхождения всего органического мира на Земле.Пояснение:
Фундаментальное сходство клеточных процессов (таких как синтез белка, репликация ДНК, использование АТФ) у самых разных организмов — от бактерий до человека — является одним из главных доказательств того, что всё живое на Земле имеет общего предка.7
Кто из ученых в 1839 году распространил принцип клеточного строения на животных, сформулировав основы клеточной теории?
Правильный ответ:
Теодор Шванн.Пояснение:
Хотя Маттиас Шлейден годом ранее установил клеточное строение растений, именно Теодор Шванн, сопоставив данные о растениях и животных, сделал смелое обобщение о том, что клетки являются основой строения всех живых организмов.8
В чем заключается главное преимущество электронного микроскопа перед световым?
Правильный ответ:
В колоссальной разрешающей способности (в тысячи раз выше), позволяющей видеть ультраструктуру органоидов и вирусы.Пояснение:
Пучок электронов имеет длину волны во много раз меньшую, чем световой луч. Это позволяет преодолеть дифракционный предел оптики и достичь увеличения в сотни тысяч и миллионы раз, различая детали размером до нескольких нанометров.9
Какое утверждение верно характеризует многоклеточный организм с точки зрения клеточной теории?
Правильный ответ:
Это сложная целостная система, в которой работа специализированных клеток скоординирована и подчинена интересам всего организма.Пояснение:
В многоклеточном организме возникает новое качество — целостность. Клетки общаются друг с другом с помощью сигнальных молекул и электрических импульсов, координируя свою работу ради выживания всего организма.10
Какой органоид можно выделить методом центрифугирования при самых низких скоростях (как самый тяжелый и плотный)?
Правильный ответ:
Клеточное ядро.Пояснение:
Ядро является самым крупным и плотным органоидом эукариотической клетки. Поэтому при дифференциальном центрифугировании ядра оседают в первую очередь (в первой фракции) при относительно небольшом центробежном ускорении.11
Как называется наука, изучающая строение, химический состав и функции клеток?
Правильный ответ:
Цитология.Пояснение:
Цитология (от греч. kytos — сосуд, клетка) — это раздел биологии, предметом которого являются живые клетки, их органоиды, строение, функционирование, процессы деления, старения и смерти.12
Почему клетки в организме человека так сильно отличаются друг от друга (например, нейрон и эритроцит), несмотря на одинаковый генотип?
Правильный ответ:
В процессе развития происходит дифференцировка (специализация), при которой в разных клетках работают разные группы генов.Пояснение:
Все соматические клетки организма образуются из одной зиготы и содержат одинаковый набор генов. Различия в строении и функциях возникают из-за того, что в разных тканях активируются (экспрессируются) разные части генетической программы.13
Какой ученый впервые увидел ячеистое строение пробки и ввел термин «клетка» в 1665 году?
Правильный ответ:
Роберт Гук.Пояснение:
Английский естествоиспытатель Роберт Гук, рассматривая тонкий срез пробки под усовершенствованным микроскопом, увидел структуры, напоминающие монашеские кельи или соты, и назвал их «клетками» (cells). По сути, он видел клеточные стенки мертвых растений.14
Какое условие необходимо для работы просвечивающего электронного микроскопа, делающее невозможным наблюдение живых объектов?
Правильный ответ:
Глубокий вакуум внутри прибора.Пояснение:
Электронный пучок рассеивается молекулами воздуха. Чтобы электроны могли беспрепятственно долететь от источника до образца и экрана, внутри колонны микроскопа должен быть создан вакуум. В таких условиях живые объекты существовать не могут (плюс они подвергаются жесткому облучению).15
Что подразумевается под термином «клеточный метаболизм»?
Правильный ответ:
Совокупность всех химических реакций синтеза и распада веществ, а также преобразования энергии в клетке.Пояснение:
Метаболизм (обмен веществ) — это фундаментальное свойство живого. Он обеспечивает клетку строительным материалом и энергией, необходимыми для поддержания её структуры, роста и выполнения функций.16
Какое из перечисленных свойств НЕ является обязательным признаком любой живой клетки?
Правильный ответ:
Способность к активному передвижению в пространстве.Пояснение:
Многие клетки (например, клетки растений, грибов, многие клетки тканей животных) неподвижны и не имеют органоидов движения. Однако обмен веществ, наличие мембраны и наследственного аппарата являются универсальными критериями клеточной жизни.17
Какая структура ограничивает любую клетку от окружающей среды, обеспечивая её целостность?
Правильный ответ:
Плазматическая мембрана.Пояснение:
Плазматическая мембрана (плазмолемма) есть у всех клеток без исключения. Она состоит из двойного слоя липидов и встроенных белков, обеспечивая барьерную функцию, избирательный транспорт веществ и рецепцию сигналов. Клеточная стенка есть не у всех (отсутствует у животных).18
Какое значение имеет тот факт, что клетка является «открытой системой»?
Правильный ответ:
Клетка постоянно обменивается веществом, энергией и информацией с окружающей средой.Пояснение:
С точки зрения термодинамики, жизнь возможна только в открытых системах. Клетка должна постоянно получать энергию и вещества извне и выделять продукты распада, чтобы поддерживать свою высокую упорядоченность и не переходить в состояние равновесия (смерти).19
Какой метод позволил ученым открыть вирусы, которые не видны в световой микроскоп?
Правильный ответ:
Фильтрация через бактериальные фильтры (метод Ивановского), так как они проходили сквозь поры, задерживающие бактерии.Пояснение:
Вирусы были открыты Д.И. Ивановским косвенным методом (фильтрацией), так как они проходили сквозь поры фильтров, задерживающих бактерии. Увидеть же их воочию удалось только после изобретения электронного микроскопа из-за их нанометровых размеров.20
Какое утверждение справедливо в отношении прокариотических клеток в контексте клеточной теории?
Правильный ответ:
Прокариоты являются клетками, хотя и не имеют оформленного ядра, и подчиняются общим принципам клеточной организации.Пояснение:
Клеточная теория универсальна. Бактерии (прокариоты) — это тоже клетки. У них есть мембрана, цитоплазма, рибосомы и ДНК (нуклеоид). Отсутствие ядерной оболочки — это особенность их организации, но не отменяет их клеточной природы.21
Почему Маттиас Шлейден и Теодор Шванн считаются основоположниками клеточной теории, хотя клетки видели и до них?
Правильный ответ:
Они первыми сделали обобщение, доказав, что клетка является универсальной единицей строения всех живых организмов (и растений, и животных).Пояснение:
Заслуга Шлейдена и Шванна не в открытии клеток как таковых, а в теоретическом осмыслении фактов. Они увидели за разрозненными наблюдениями единый закон природы: все живое построено по единому клеточному принципу.22
Какую роль в цитологических исследованиях играют красители?
Правильный ответ:
Они повышают контрастность изображения, избирательно окрашивая определенные структуры (ядро, цитоплазму) для их лучшей видимости.Пояснение:
Большинство клеточных структур прозрачны и плохо видны в микроскоп. Химические красители связываются с определенными веществами клетки (например, основные красители — с кислотами ядра), делая структуру видимой и контрастной.23
Что такое тотипотентность клетки (в контексте клеточной теории)?
Правильный ответ:
Способность одной клетки (например, зиготы) дать начало целому организму и всем типам его клеток.Пояснение:
Тотипотентность означает, что в генетическом аппарате клетки заложена полная информация о строении всего организма. В ходе развития эта информация реализуется, приводя к формированию сложного многоклеточного существа.24
Какой размер имеют объекты, которые изучает цитология с помощью светового микроскопа?
Правильный ответ:
От нескольких сотен нанометров до сотен микрометров.Пояснение:
Большинство клеток имеют размеры от 10 до 100 мкм, бактерии — 1–10 мкм. Предел разрешения светового микроскопа (около 0,2 мкм или 200 нм) позволяет видеть клетки и крупные органоиды, но не молекулы или вирусы.25
Какое явление доказывает, что деятельность многоклеточного организма — это не просто сумма жизнедеятельности его клеток?
Правильный ответ:
Существование сложной системы межклеточных взаимодействий (нервной и гуморальной регуляции), обеспечивающих целостность организма.Пояснение:
В многоклеточном организме возникает новое качество — целостность. Клетки общаются друг с другом с помощью сигнальных молекул и электрических импульсов, координируя свою работу ради выживания всего организма.26
Какой метод исследования позволяет получить трехмерное (объемное) изображение поверхности клетки с большим увеличением?
Правильный ответ:
Сканирующая (растровая) электронная микроскопия (СЭМ).Пояснение:
Сканирующий электронный микроскоп (СЭМ) направляет пучок электронов, который “бегает” по поверхности объекта, покрытого тонким слоем металла. Отраженные электроны формируют на экране рельефное, объемное изображение поверхности.27
Что происходит с клетками в многоклеточном организме, которые перестают подчиняться общим системам регуляции?
Правильный ответ:
Они могут стать источником опухолевого роста (рака), угрожая жизни всего организма.Пояснение:
Социальное поведение клеток в организме строго контролируется. Если клетка выходит из-под контроля (например, из-за мутаций) и начинает бесконтрольно делиться, игнорируя сигналы окружения, это приводит к развитию онкологических заболеваний.28
Почему воду называют универсальным растворителем в биологических системах?
Правильный ответ:
Потому что благодаря полярности своих молекул она способна растворять большинство веществ, необходимых для жизни, и обеспечивать протекание химических реакций.Пояснение:
Вода — это среда, в которой протекают все биохимические процессы. Её дипольная структура позволяет ей образовывать гидратные оболочки вокруг ионов и полярных молекул, растворяя их и делая доступными для метаболизма.29
Какая единица измерения чаще всего используется в цитологии для обозначения размеров клеток и органоидов?
Правильный ответ:
Микрометр (мкм) и нанометр (нм).Пояснение:
Клетки слишком малы для миллиметров. 1 микрометр (мкм) = 10−610^{-6}10−6 метра (тысячная доля миллиметра). 1 нанометр (нм) = 10−910^{-9}10−9 метра. Бактерии обычно 1-5 мкм, эукариотические клетки 10-50 мкм, вирусы измеряются в нанометрах.30
Какое из перечисленных утверждений противоречит клеточной теории?