Тест по биологии: Саморегуляция на основе положительной обратной связи (10 класс)
Тест по биологии «Саморегуляция на основе положительной обратной связи» для 10 класса — это интерактивная проверочная работа, посвященная усиливающим механизмам в живых системах. Вопросы раскрывают суть этого типа регуляции на примерах из физиологии (свертывание крови, нервный импульс), экологии и эволюции.
Другое по теме:
Правильный ответ:
Конечный продукт процесса усиливает или ускоряет этот же процесс.Пояснение:
В отличие от отрицательной обратной связи, которая работает как стабилизатор, положительная обратная связь действует как усилитель. Результат процесса (например, образование тромбина при свертывании крови) становится катализатором для еще более интенсивного протекания этого же процесса. Это приводит к быстрому, лавинообразному развитию реакции, работающей по принципу «чем больше, тем больше».Правильный ответ:
К быстрому выведению системы из равновесия и переходу в новое состояниеПояснение:
Положительная обратная связь носит дестабилизирующий характер. Она не возвращает систему к исходной точке равновесия, а наоборот, максимально быстро уводит ее от этого состояния. Ее биологическая роль — обеспечить быстрое завершение какого-либо процесса (свертывание крови, роды) или переход системы в качественно новое, устойчивое состояние (генерация нервного импульса, заболачивание экосистемы).Правильный ответ:
Лавинообразному усилению этих же процессовПояснение:
Это классический пример. Активированные тромбоциты выделяют вещества, которые активируют новые тромбоциты. Образовавшийся фермент тромбин не только превращает фибриноген в фибрин, но и стимулирует образование еще большего количества тромбина из его предшественника. Каждый шаг каскада усиливает следующий, что позволяет очень быстро сформировать плотный сгусток в месте повреждения.
Правильный ответ:
Вызывает открытие еще большего количества натриевых каналовПояснение:
Небольшое начальное изменение мембранного потенциала (деполяризация) при достижении порога открывает потенциал-зависимые натриевые каналы. Вход положительно заряженных ионов Na⁺ внутрь клетки еще сильнее меняет потенциал, что по принципу положительной обратной связи вызывает открытие соседних каналов. Этот самоусиливающийся процесс приводит к быстрой и мощной деполяризации — пику потенциала действия.
Правильный ответ:
ФибринПояснение:
Фибриноген — это растворимый белок плазмы крови. Ключевой фермент каскада свертывания, тромбин, отщепляет от фибриногена пептиды, превращая его в нерастворимый мономер фибрина. Молекулы фибрина затем самопроизвольно полимеризуются, образуя прочную трехмерную сеть, которая и является каркасом кровяного сгустка, или тромба.Правильный ответ:
Более крупных систем регуляции, работающих по принципу отрицательной обратной связиПояснение:
Хотя сами по себе эти процессы дестабилизируют систему локально, в масштабе всего организма они служат для поддержания гомеостаза. Например, быстрое образование тромба (положительная связь) необходимо для предотвращения потери крови и поддержания ее постоянного объема (отрицательная связь). Генерация нервных импульсов позволяет нервной системе осуществлять сложнейшую регуляцию функций организма для поддержания стабильности.
Правильный ответ:
Накопление воды в почве создает условия для ее дальнейшего накопленияПояснение:
Это пример экологической положительной обратной связи. Вырубка деревьев → уменьшение испарения → накопление воды → уплотнение почвы и недостаток кислорода → замедление разложения органики → образование торфа → еще большее удержание воды. Каждый последующий этап усиливает предыдущий, необратимо переводя экосистему из состояния леса в состояние болота.
Правильный ответ:
Виду необходимо постоянно эволюционировать, чтобы сохранять свою приспособленность относительно других эволюционирующих видовПояснение:
Эта гипотеза описывает «эволюционную гонку вооружений». Например, хищник становится быстрее, чтобы догнать жертву. В ответ жертва тоже эволюционирует в сторону большей скорости. В итоге оба вида сильно изменились, но их относительные шансы на успех остались прежними. Это иллюстрирует принцип, что в постоянно меняющемся биотическом окружении виду нужно «бежать со всех ног, чтобы оставаться на месте».Правильный ответ:
Приводит к формированию новой устойчивой экосистемы и не является частью гомеостатического механизмаПояснение:
Если свертывание крови — это экстренный механизм для возврата системы (организма) в норму, то заболачивание — это необратимый процесс, который выводит экосистему из одного стабильного состояния (лес) и приводит в другое стабильное состояние (болото). Этот процесс не служит для поддержания исходного состояния, а наоборот, для его коренного изменения.
Правильный ответ:
Натрий (Na⁺)Пояснение:
Положительная обратная связь при генерации нервного импульса связана именно с ионами натрия. В ответ на стимул открываются потенциал-зависимые натриевые каналы, и Na⁺ устремляется внутрь клетки по градиенту концентрации, вызывая деполяризацию мембраны, которая, в свою очередь, открывает еще больше натриевых каналов.Правильный ответ:
Регуляция температуры тела человекаПояснение:
Регуляция температуры тела — классический пример отрицательной обратной связи. При перегреве включаются механизмы охлаждения (потоотделение), а при переохлаждении — механизмы обогрева (дрожь). В обоих случаях система стремится вернуть параметр (температуру) к нормальному значению, а не усилить отклонение от него.Правильный ответ:
Создает новые экологические ниши для хищников и паразитовПояснение:
Новый вид становится новым ресурсом и фактором среды. Это запускает положительную обратную связь в эволюционном масштабе: появляются новые виды хищников, которые на него охотятся, и паразитов, которые на нем живут. В свою очередь, давление этих новых видов ускоряет дальнейшую эволюцию самого травоядного, а также растений, которыми оно питается.
Правильный ответ:
Повреждение стенки кровеносного сосудаПояснение:
Весь сложный самоусиливающийся механизм свертывания крови находится в неактивном состоянии до тех пор, пока не возникнет необходимость в его работе. Таким «спусковым крючком» является повреждение эндотелия (внутренней выстилки) сосуда, что приводит к контакту крови с тканями и активации первых факторов свертывания и тромбоцитов.Правильный ответ:
Самовозобновляющийся, регенерирующий процессПояснение:
Потенциал действия, возникнув в одной точке мембраны благодаря положительной обратной связи, служит стимулом для запуска точно такого же лавинообразного процесса в соседней точке. Таким образом, импульс не ослабевает по мере удаления от места возникновения, а постоянно воссоздается (регенерирует) на всем протяжении нервного волокна.
Правильный ответ:
Обладает высокой влагоемкостьюПояснение:
Торф, состоящий из не полностью разложившихся растительных остатков, работает как губка, способная удерживать огромное количество воды. Чем больше накапливается торфа, тем больше воды задерживается в экосистеме, что, в свою очередь, усугубляет недостаток кислорода и еще больше замедляет разложение, приводя к накоплению нового торфа. Это замыкает порочный круг положительной обратной связи.
Правильный ответ:
ОкситоцинПояснение:
Давление плода на шейку матки вызывает нервный сигнал в мозг, который стимулирует выброс окситоцина. Окситоцин усиливает сокращения матки, что приводит к еще большему давлению на шейку. Этот самоусиливающийся цикл продолжается, наращивая интенсивность схваток до тех пор, пока роды не завершатся. Это классический пример физиологической положительной обратной связи.Правильный ответ:
Кровяные пластинки, участвующие в свертывании кровиПояснение:
Тромбоциты — это безъядерные фрагменты цитоплазмы гигантских клеток костного мозга. При повреждении сосуда они первыми реагируют: прилипают к месту повреждения, склеиваются друг с другом и выделяют факторы, которые запускают и усиливают каскад реакций свертывания, являясь ключевым элементом в петле положительной обратной связи.Правильный ответ:
Для обеспечения максимально быстрой и полной ответной реакцииПояснение:
В ситуациях, когда требуется экстренный и мощный ответ, плавные механизмы отрицательной обратной связи неэффективны. Положительная обратная связь позволяет системе мгновенно перейти из «спящего» режима в режим максимальной активности, будь то быстрая остановка кровотечения или проведение нервного сигнала. Это механизм для быстрых и решительных действий.Правильный ответ:
Достижение мембранным потенциалом порогового уровняПояснение:
Положительная обратная связь не включается в ответ на любой слабый стимул. Только если начальная деполяризация мембраны (изменение заряда) достигает определенной критической величины, называемой порогом, открывается достаточное количество натриевых каналов, чтобы запустить самоусиливающийся, лавинообразный процесс. Если порог не достигнут, импульс не возникает.Правильный ответ:
Видам приходится постоянно изменяться, чтобы просто сохранить свое положениеПояснение:
Персонаж книги Льюиса Кэрролла «Алиса в Зазеркалье» объясняла Алисе, что в ее стране нужно бежать изо всех сил, чтобы просто оставаться на том же месте. Эта метафора точно описывает коэволюцию: когда ваши конкуренты, хищники и жертвы постоянно изменяются, вам тоже необходимо постоянно изменяться (эволюционировать) просто для того, чтобы не проиграть и не вымереть.
