Тест по биологии: Обмен веществом и энергией (11 класс)
Тест по биологии «Обмен веществом и энергией» для 11 класса — это проверочная работа, предназначенная для оценки уровня усвоения учащимися фундаментальных биологических закономерностей, касающихся термодинамики живых систем, трофических взаимодействий и биогеохимических циклов. Задания направлены на проверку понимания принципов функционирования открытых биологических систем.
1
В чем заключается принципиальное различие между движением вещества и движением энергии в экосистемах?
Правильный ответ:
Вещество совершает круговорот, а энергия движется однонаправленным потоком и рассеиваетсяПояснение:
Химические элементы (вещество) многократно используются живыми организмами, переходя из органической формы в неорганическую и обратно (круговорот). Энергия же поступает от Солнца, проходит через трофические уровни и в конечном итоге полностью рассеивается в виде тепла, не возвращаясь к Солнцу.2
Какое количество энергии в среднем переходит с одного трофического уровня на следующий согласно правилу Линдемана?
Правильный ответ:
Около 10%Пояснение:
Правило экологической пирамиды (правило 10%) гласит, что при переходе с одного трофического уровня на другой передается лишь около 10% энергии. Остальные 90% тратятся на жизнедеятельность организмов (дыхание, движение) и рассеиваются в виде тепла.3
Что представляет собой чистая первичная продукция (ЧПП) экосистемы?
Правильный ответ:
Энергия, запасенная в биомассе продуцентов, за вычетом энергии, затраченной ими на дыханиеПояснение:
Валовая первичная продукция — это вся энергия фотосинтеза. Но растения тратят часть ее на собственные нужды (дыхание). То, что осталось и пошло на рост (прирост биомассы), и есть чистая первичная продукция, доступная консументам.4
Какова роль редуцентов (деструкторов) в обмене веществ и энергии?
Правильный ответ:
Они разлагают мертвую органику до неорганических веществ, замыкая круговорот веществ, но рассеивая остаточную энергиюПояснение:
Редуценты (бактерии, грибы) минерализуют органические остатки, возвращая элементы (азот, фосфор и др.) в почву для повторного использования растениями. При этом энергия химических связей, остававшаяся в детрите, окончательно переходит в тепло.5
Как второй закон термодинамики проявляется в функционировании экосистем?
Правильный ответ:
При любых превращениях энергии часть ее неизбежно теряет способность совершать работу и рассеивается в виде тепла (рост энтропии)Пояснение:
Второй закон термодинамики утверждает, что энтропия изолированной системы растет. В биологических системах это выражается в том, что качественная энергия (химических связей) при использовании деградирует в низкокачественную тепловую энергию, которая не может быть использована для фотосинтеза.6
Что является основным источником энергии для хемосинтезирующих организмов?
Правильный ответ:
Энергия, выделяющаяся при окислении неорганических соединенийПояснение:
Хемотрофы (например, серобактерии, нитрифицирующие бактерии) не используют свет. Они получают энергию для синтеза АТФ и органики за счет экзотермических реакций окисления неорганических веществ (аммиака, сероводорода, железа).7
Какое определение наиболее точно описывает процесс ассимиляции (пластического обмена)?
Правильный ответ:
Совокупность реакций синтеза высокомолекулярных органических соединений из более простых, идущих с затратой энергииПояснение:
Ассимиляция (анаболизм) — это созидательная часть метаболизма. Из простых веществ (аминокислот, нуклеотидов) строятся сложные структуры организма (белки, ДНК), на что расходуется энергия АТФ.8
Почему пирамида энергии, в отличие от пирамид численности и биомассы, никогда не может быть перевернутой?
Правильный ответ:
Потому что энергия на каждом следующем уровне всегда меньше, чем на предыдущем, из-за неизбежных потерь на жизнедеятельностьПояснение:
Пирамида биомассы может быть перевернутой (например, в океане, где фитопланктон быстро съедается), но пирамида энергии отражает скорость прохождения энергии. Нижний уровень всегда должен производить больше энергии, чем потребляет верхний, иначе система рухнет.9
Какой процесс обеспечивает связь между энергетическим (катаболизм) и пластическим (анаболизм) обменом в клетке?
Правильный ответ:
Цикл АТФ: энергия, выделенная при катаболизме, запасается в АТФ и затем тратится на реакции анаболизмаПояснение:
АТФ (аденозинтрифосфат) является универсальным энергетическим посредником. Энергия, высвобождаемая при расщеплении глюкозы, не тратится сразу, а аккумулируется в макроэргических связях АТФ, чтобы потом быть использованной для синтеза белков и других нужд.10
Почему пищевые цепи в природе обычно состоят не более чем из 4-5 звеньев?