Тест по биологии: Особенности переноса энергии в экосистеме (11 класс)
Тест по биологии «Особенности переноса энергии в экосистеме» для 11 класса — это проверочная работа, предназначенная для углубленной оценки знаний учащихся о термодинамических основах функционирования живых систем. Тест охватывает темы трофической динамики, биогеохимических циклов, классификации биогенных элементов и закономерностей превращения энергии в биосфере.
1
В чем заключается принципиальное отличие движения энергии от движения вещества в экосистеме?
Правильный ответ:
Вещество совершает круговорот, а энергия движется однонаправленно (линейно) и в конечном итоге рассеивается в виде теплаПояснение:
Химические элементы (углерод, азот и др.) многократно используются живыми организмами, переходя из органической формы в неорганическую и обратно. Энергия же поступает от Солнца, проходит через цепи питания и на каждом этапе частично превращается в тепло, которое уходит в пространство и не может быть использовано повторно.2
Какое утверждение справедливо в отношении передачи энергии с одного трофического уровня на другой?
Правильный ответ:
Перенос энергии никогда не бывает полным: часть энергии теряется при дыхании, движении и с непереваренными остатками пищиПояснение:
Согласно второму закону термодинамики и правилу Линдемана, при каждом переносе энергии происходит её потеря (диссипация). Значительная часть энергии тратится на метаболизм самого организма или просто не усваивается, поэтому на следующий уровень переходит лишь около 10%.3
Какой процесс позволяет «законсервировать» энергию в виде горючих полезных ископаемых (нефти, угля, торфа)?
Правильный ответ:
Накопление мертвой органики в условиях, неблагоприятных для разложения (отсутствие кислорода, вечная мерзлота)Пояснение:
Если условия среды (например, в болотах) препятствуют деятельности бактерий и грибов, органические остатки не минерализуются полностью. Они накапливаются и со временем преобразуются в ископаемое топливо, сохраняя в себе химическую энергию древнего фотосинтеза.4
Какова роль продуцентов в энергетическом потоке экосистемы?
Правильный ответ:
Они улавливают солнечную энергию и преобразуют её в энергию химических связей органических соединенийПояснение:
Продуценты (зеленые растения) являются точкой входа энергии в биосферу. Только они способны использовать кинетическую энергию света для синтеза энергоемких органических молекул из бедных энергией неорганических веществ.5
Что происходит с энергией, затраченной животным на охоту, строительство гнезда или перемещение?
Правильный ответ:
Она превращается в тепловую энергию и рассеивается в окружающей среде, покидая пищевую цепьПояснение:
Любая механическая или химическая работа в организме сопровождается выделением тепла. Это «отработанная» энергия, которая не может быть использована другими организмами для роста или синтеза пищи, поэтому она теряется для экосистемы.6
К какой группе биогенных элементов относятся углерод, азот, фосфор и сера?
Правильный ответ:
Макротрофные вещества (макроэлементы)Пояснение:
Макротрофные вещества составляют химическую основу жизни и требуются организмам в больших количествах. Углерод, азот, фосфор и сера являются ключевыми компонентами белков, нуклеиновых кислот и других биополимеров.7
Почему биогенные элементы могут использоваться в экосистеме неоднократно?
Правильный ответ:
Потому что они совершают биогеохимический круговорот, переходя из органической формы в неорганическую и обратноПояснение:
Атомы химических элементов не исчезают и не распадаются в биологических процессах. Редуценты минерализуют органику, возвращая элементы в почву или воду, откуда они снова могут быть поглощены растениями.8
Какое вещество относится к микротрофным элементам, необходимым в исключительно малых количествах?
Правильный ответ:
МедьПояснение:
Медь — это микроэлемент. Она входит в состав некоторых ферментов и белков (например, гемоцианина у моллюсков), но потребность организма в ней исчисляется миллиграммами, в отличие от граммов или килограммов макроэлементов.9
В какой форме энергия передается от консумента первого порядка к консументу второго порядка?
Правильный ответ:
В форме химических связей органических веществ (биомассы жертвы)Пояснение:
Хищник получает энергию, поедая травоядное животное. Эта энергия заключена в молекулах белков, жиров и углеводов, составляющих тело жертвы. При переваривании и окислении этих веществ энергия высвобождается.10
Почему запас биогенных элементов в окружающей среде (почве, воде) экосистемы непостоянен?
Правильный ответ:
Часть элементов постоянно связывается в живую биомассу организмов, временно выпадая из внешней средыПояснение:
Растущие организмы активно извлекают элементы из среды и включают их в свои ткани. Пока организм жив (или пока его труп не разложился), эти атомы «заперты» в биомассе и недоступны для других растений.11
Что является необходимым условием существования любой экосистемы с точки зрения термодинамики?
Правильный ответ:
Постоянный приток энергии извне (обычно солнечной)Пояснение:
Поскольку энергия в экосистеме постоянно рассеивается в виде тепла (энтропия растет), система не может существовать замкнуто. Для поддержания упорядоченной структуры жизни необходима постоянная «подпитка» энергией от внешнего источника — Солнца.12
Какую функцию выполняют редуценты в отношении потока энергии?
Правильный ответ:
Они используют остаточную энергию мертвой органики для своей жизнедеятельности, окончательно рассеивая её в виде теплаПояснение:
Редуценты — это конечное звено энергетического потока. Они извлекают последние крупицы химической энергии из детрита. После их работы энергия полностью переходит в тепловую форму и покидает биотический круговорот.13
Какой элемент является макротрофным и входит в состав хлорофилла?
Правильный ответ:
МагнийПояснение:
Магний — это макроэлемент, который занимает центральное положение в порфириновом кольце молекулы хлорофилла. Без магния процесс фотосинтеза был бы невозможен.14
Почему не вся энергия, запасенная в тканях организмов одного уровня, переходит на следующий?
Правильный ответ:
Потому что не все организмы будут съедены хищниками (часть умрет своей смертью и достанется редуцентам)Пояснение:
Перенос энергии между уровнями лимитирован не только физиологией усвоения, но и экологическими факторами. Значительная часть популяции жертв выживает или погибает от болезней и старости, не попадая в желудки хищников, а значит, и не передавая им энергию.15
Какой из перечисленных процессов НЕ приводит к потере энергии для экосистемы?
Правильный ответ:
Фотосинтез (фиксация энергии)Пояснение:
Фотосинтез — это процесс накопления (аккумуляции) энергии, а не её потери. Все остальные перечисленные процессы (дыхание, движение, теплоотдача) связаны с расходом энергии и её диссипацией в виде тепла.16
Какое вещество является «строительным материалом» для скелета позвоночных и относится к макроэлементам?
Правильный ответ:
КальцийПояснение:
Кальций (в виде фосфатов и карбонатов) является основным минеральным компонентом костной ткани и зубов, обеспечивая механическую прочность скелета. Также он важен для работы мышц и нервной системы.17
Что произойдет с экосистемой, если прекратится поступление солнечной энергии?
Правильный ответ:
Иссякнет поток энергии, необходимый для синтеза органики, и экосистема погибнет (кроме хемосинтетических сообществ)Пояснение:
Запасы органического вещества ограничены. Без фотосинтеза продуценты погибнут, перестав создавать пищу. Следом погибнут консументы и редуценты, исчерпав старые запасы. Жизнь (в привычном виде) остановится из-за энергетического голода.18
Какую роль в экосистеме играют детритные пищевые цепи?
Правильный ответ:
Они обеспечивают переработку мертвой органики и полное использование заключенной в ней энергии, замыкая круговорот веществПояснение:
Детритные цепи утилизируют то, что не съели хищники в пастбищных цепях (трупы, экскременты). Они гарантируют, что энергия не будет потеряна впустую (в виде залежей мусора), а вещество вернется в оборот.19
Какой элемент необходим для кроветворения, но относится к микротрофным?
Правильный ответ:
ЖелезоПояснение:
Железо входит в состав гема гемоглобина, отвечающего за транспорт кислорода. Несмотря на критическую важность, его содержание в организме невелико по сравнению с макроэлементами, поэтому его относят к микроэлементам (или переходной группе).20
Что такое «биогенный» в переводе с греческого?