Раздел 5. Макромир 5.1. Физико-химические условия жизни на Земле.

1. Программа дополнительного профессионального образования (повышения квалификации) педагогов, преподающих предметы естественнонаучного цикла, по освоению методов (технологий) преподавания курса «Естествознания» на старшей ступени средней (полной) школы

2. Раздел 5. Макромир 5.1. Физико-химические условия жизни на Земле.

3. Информационный слайд (Тип А) Все живые организмы также как и тела неживой природы состоят из химических элементов. Сходство химического состава свидетельствует о единстве их происхождения. В живых телах встречается более 60 элементов периодической системы Д.И.Менделеева Относительное содержание четырнадцати химических элементов во Вселенной, земной коре и организме человека

4. Информационный слайд (Тип А) Распространение элементов в живых организмах (Б) А Распространение элементов в земной коре (А) Б

5. Информационный слайд (Тип А) Химические элементы, используемые в живых системах и их основные функции

6. Информационный слайд (Тип А) В состав живых организмов входят органические соединения. Основную массу органических соединений клетки составляют четыре класса соединений: липиды, углеводы, белки и нуклеиновые кислоты. Липиды – это высокомолекулярные органические вещества, представляющие собой сложные эфиры многоатомных спиртов и карбоновых кислот. Углеводы – это сахаристые или сахароподобные вещества с общей формулой Cn(H2O)m. В клетках животных углеводов содержится от 1 до 3%, (в клетках печени животных до 5%). В клетках растений находится до 90% углеводов

7. Информационный слайд (Тип А) Белки являются одними из наиболее важных органических компонентов клетки. Второе их название – протеины, что в переводе с греческого означает «главный, первый». Все белки состоят из углерода, водорода, кислорода, и азота. Многие из них содержат также серу. Примерный химический состав белка: Углерод (С) - 50-55% Кислород (О2) - 19-24% Водород (Н) - 6,5-7,3% Азот (N) – 15-19% Сера (S) – 0,2-2,4%

8. Информационный слайд (Тип А)

9. Информационный слайд (Тип А) Нуклеиновые кислоты, как и белки, являются полимерами, но их мономеры – нуклеотиды – имеют более сложное строение.

10. Информационный слайд (Тип А) В нуклеиновых кислотах встречаются пять видов азотистых оснований: аденин (А), гуанин (Г), цитозин (Ц), тимин (Т) и урацил (У) Водородные связи между комплементарными азотистыми основаниями.

11. 5.2Гипотезы и теории возникновения жизни на Земле

12. Информационный слайд (Тип А) • Креационизм. • Согласно креационизму (от лат. creator –творец), жизнь на Земле возникла в результате сверхъестественного события в прошлом. В его основе лежит религиозное учение о сотворение мира Богом из ничего Микеланджело Буонарроти. Сотворение мира. Бог создает планеты. Фрагмент росписи Сикстинской капеллы в Ватикане .

13. Информационный слайд (Тип А) 2. Самопроизвольное зарождение Древнегреческий ученый Аристотель связывал возникновение живого с нематериальной силой – «энтелехией», присутствующей в солнечном свете, в тине, в почве и др. В более позднее время, в ХVII в. теорию самопроизвольного зарождения жизни развивал голландский ученый Ян Батист Ван Гельмонт. Первым, кому удалось опровергнуть теорию самопроизвольного зарождения жизни, был итальянский врач Франческо Реди. Он получил экспериментальные данные, подтверждающие, что живое может возникнуть только от живого (биогенез)

14. Информационный слайд (Тип А) 3. Стационарное состояние. Согласно этой гипотезе жизнь на Земле существовала всегда. 4. Панспермия. Эта гипотеза основывается на том, что жизнь на Земле имеет внеземное (космогенное) происхождение. 5. Биопоэз. В настоящее время в естествознании биопоэз (от греч. bios – жизньиpoiēsis – становление) – общепринятая теория происхождения жизни. На основании ряда гипотез и открытий ее сформулировал в 1947 г. английский ученый Джон Бернал (1901–1971). Согласно биопоэзу, возникновение жизни на любой планете неизбежно, если создаются и существуют достаточно продолжительное время благоприятные условия – определенные неорганические химические соединения и источники энергии.

15. 5.3.Методы изучения истории Земли. Геохронология и геохронологическая шкала

16. Информационный слайд (Тип А) Картину развития жизни на Земле от момента появления первых организмов до наших дней воссоздает палеонтология (от греч. palaiós – древний, óntos – сущеcтво, и logós – учение) – наука об ископаемых органических остатках. Будучи биологической наукой, палеонтология тесно связана с исторической геологией– наукой об истории нашей планеты. Любые ископаемые органические остатки называют окаменелостями. Они представляют собой сохранившиеся остатки растений и животных, а также следы жизнедеятельности организмов Окаменелости: ископаемое тело (насекомое в янтаре); отпечаток листа папоротника; ядро раковины моллюска аммонита

17. Информационный слайд (Тип А) Геохронология – учение о временнóй последовательности формирования горных пород, слагающих земную кору. Сравнение окаменелостей различных слоев земной коры позволяет выделить в истории нашей планеты ряд этапов, представляющих собой различные по временной протяженности интервалы, т.е. составить ее геохронологическую шкалу

18. 5.4.Уровни организации жизни на Земле.

19. Информационный слайд (Тип А) По наличию специфических структур и процессов, выделяют следующие уровни организации живого:

20. 5.5. Экологические системы.

21. Информационный слайд (Тип А) Экологическая система — биологическая система, состоящая из сообщества живых организмов (биоценоз), среды их обитания (биотоп), системы связей, осуществляющей обмен веществом и энергией между ними. Строение экосистемы (биогеоценоза) по Н.Ф. Реймерсу  

22. 5.6. Биосфера Земли. Учение В.И. Вернадского о биосфере.

23. Информационный слайд (Тип А) Биосфера— оболочка Земли, заселённая живыми организмами, находящаяся под их воздействием и занятая продуктами их жизнедеятельности; «плёнка жизни»; глобальная экосистема Земли.

24. Информационный слайд (Тип А) Границы биосферы: Верхняя граница в атмосфере: 15—20 км. Определяется озоновым слоем, задерживающим коротковолновое ультрафиолетовое излучение, губительное для живых организмов. Нижняя граница в литосфере: 3,5—7,5 км. Определяется температурой перехода воды в пар и температурой денатурации белков, однако в основном распространение живых организмов ограничивается вглубь несколькими метрами. Граница между атмосферой и литосферой в гидросфере: 10—11 км. Определяется дном Мирового Океана, включая донные отложения.

25. Информационный слайд (Тип А) В структуре биосферы В.И. Вернадский выделял семь видов вещества: живое; биогенное (возникшее из живого или подвергшееся переработке); косное (абиотическое, образованное вне жизни); биокосное (возникшее на стыке живого и неживого; к биокосному, по Вернадскому, относится почва); вещество в стадии радиоактивного распада; рассеянные атомы; вещество космического происхождения.

26. Контрольный слайд (Тип D)Тестовые задания • А1.Углерод, кислород, водород, азот являются: • 1) микроэлементами • 2) макроэлементами • 3) мегаэлементами • 4) ультрамикроэлементами • А2. Химический элемент азот входит в состав: • 1) жиров, АТФ, углеводов • 2) липидов, углеводов, нуклеиновых кислот • 3) жиров, белков, углеводов • 4) белков, АТФ, нуклеиновых кислот

27. Контрольный слайд (Тип D)Тестовые задания «Химический состав клетки» • А3. Мономером молекулы гликогена является: • 1) белок; • 2) крахмал; • 3) глюкоза; • 4) целлюлоза. • А4. Полисахаридом в растительной клетке является • 1) белок • 2) крахмал • 3) нуклеиновая кислота • 4) глюкоза

28. Контрольный слайд (Тип D)Тестовые задания • А5. Основной функцией углеводов в клетке является: • 1) ферментативно-каталитическая • 2) хранение наследственной информации • 3) энергетическая • 4) регуляторная • А6. Функцией липидов в клетке является: • 1) информационная • 2) энергетическая • 3) транспортная • 4) двигательная

29. Контрольный слайд (Тип D)Тестовые задания • А7. Мономерами белков являются: • 1) ДНК и р-РНК • 2) моносахариды • 3) аминокислоты • 4) нуклеотиды • А8. Первичной структурой белка является: • 1) a-спираль, прошитая водородными связями • 2) последовательность аминокислотных остатков в полипептидной цепи • 3) взаимное расположение нескольких белковых цепей • 4) пространственная конфигурация а-спирали, образованная за счет ковалентных полярных, неполярных и ионных связей

30. Контрольный слайд (Тип D)Тестовые задания • А9. Третичной структурой белковой молекулы является: • 1) a-спираль, прошитая водородными связями • 2) последовательность аминокислотных остатков в полипептидной цепи • 3) взаимное расположение нескольких белковых цепей • 4) пространственная конфигурация а-спирали, образованная за счет ковалентных полярных, неполярных и ионных связей • А10. Функции ферментов в клетке заключаются в: • 1) транспорте веществ • 2) ускорении химических реакций • 3) защите от вирусов и чужеродных белков • 4) сокращении мышечных волокон

31. Контрольный слайд (Тип D)Тестовые задания • А11. Потеря белком своих природных свойств называется: • 1) инициация • 2) денатурация • 3) ренатурация • 4) трансляция • А12. Мономером всех видов РНК является: • 1) нуклеотид • 2) рибоза • 3) аминокислота • 4) урацил

32. Контрольный слайд (Тип D)Тестовые задания • А13. Связь, возникающая между азотистыми основаниями двух комплементарных цепей ДНК: • 1) ковалентная полярная • 2) водородная • 3) ковалентная неполярная • 4) ионная • А14.Молекулы иРНК в отличие от тРНК: • 1) служат матрицей для синтеза рРНК • 2) образуют рибосомы • 3) служат матрицей для синтеза белка • 4) образуют липиды и углеводы

33. Контрольный слайд (Тип D)Тестовые задания • А15. Универсальным источником энергии для всех реакций, протекающих в клетке, является: • 1) р-РНК • 2) АТФ • 3) т-РНК • 4) ДНК

34. Контрольный слайд (Тип D)Тестовые задания«Гипотезы и теории возникновения жизни на Земле» • А1.Согласно гипотезе самопроизвольного зарождения, жизнь: • 1) существовала всегда • 2) была создана сверхъестественным существом • 3) возникала неоднократно из неживого вещества • 4) возникла в результате процессов, подчиняющихся физическим и химическим законам. • А2.Согласно гипотезе креационизма, жизнь: • 1) существовала всегда • 2) была создана сверхъестественным существом • 3) возникала неоднократно из неживого вещества • 4) возникла в результате процессов, подчиняющихся физическим и химическим законам.

35. Контрольный слайд (Тип D)Тестовые задания • А3. Согласно гипотезе стационарного существования, жизнь: • 1) существовала всегда • 2) была создана сверхъестественным существом • 3) возникала неоднократно из неживого вещества • 4) возникла в результате процессов, подчиняющихся физическим и химическим законам. • А4. Согласно гипотезе панспермии, жизнь • 1) занесена на нашу планету извне • 2) была создана сверхъестественным существом • 3) возникала неоднократно из неживого вещества • 4) возникла на Земле

36. Контрольный слайд (Тип D)Тестовые задания • А5. Первым против гипотезы самозарождения жизни выступил: • 1) Л. Пастер • 2) Ф.Реди • 3) С. Миллер • 4) А.И. Опарин • А6. Согласно гипотезе биопоэза А.И. Опарина и Дж. Холдейна, жизнь • 1) занесена на нашу планету извне • 2) была создана сверхъестественным существом • 3) возникала неоднократно из неживого вещества • 4) появилась на Земле в результате процесса возникновения живого из неживого при наличии благоприятных условий.

37. Контрольный слайд (Тип D)Тестовые задания • А7. Александр Иванович Опарин считал, что первыми органическими веществами на Земле, синтезированными абиогенным путем, были: • 1) РНК • 2) белки • 3) ДНК • 4) жиры и углеводы • А8. В отличие от гипотезы А.И. Опарина, Дж. Холдейн считал, что первыми органическими веществами на Земле, синтезированными абиогенным путем, были: • 1) аминокислоты • 2) белки • 3) нуклеиновые кислоты • 4) жиры и углеводы

38. Контрольный слайд (Тип D)Тестовые задания • А9. В своем опыте С.Миллер, пропуская через разогретую смесь метана, аммиака, водорода и паров воды электрические заряды, пытался доказать: • 1) невозможность зарождения жизни в первичной атмосфере Земли • 2) возможность синтеза органических веществ (аминокислот) в условиях первичной атмосферы Земли • 3) невозможность занесения жизни из космоса • 4) возможность занесения жизни из космоса • А10.Коацерваты это: • 1) живые организмы • 2) молекулярные комплексы – предшественники жизни • 3) бактерии • 4) вирусные частицы

39. Контрольный слайд (Тип D)Тестовые задания •  А11. Коацерваты являются прообразами живых систем, так как они: • 1) могут увеличиваться в размерах - расти • 2) ограничены от водной среды прообразом мембраны • 3) способны поглощать одни вещества из внешней среды и выделять в нее другие • 4) отвечают всем указанным признакам • А12. Наиболее важным для «возникновения жизни» свойством органических молекул оказалась их: • 1) сложность строения • 2) способность к самоорганизации и самовоспроизведению • 3) простота строения • 4) способность к росту

40. Контрольный слайд (Тип D)Тестовые задания «История развития жизни на Земле. Геохронология и геохронологическая шкала» • А1. Наиболее продолжительным условным периодом жизни на Земле является: • 1) век • 2) эра • 3) период • 4) эпоха • А2. Жизнь возникла в эру, которая носит название: • 1) мезозой • 2) палеозой • 3) архей • 4) кайнозой

41. Контрольный слайд (Тип D)Тестовые задания • А3. В протерозойскую эру: • 1) растения вышли на сушу • 2) появились амфибии • 3) появились кишечнополостные • 4) широко распространились хвощи • А4. Самой продолжительной эрой в истории Земли является: • 1) протерозойская • 2) архейская • 3) мезозойская • 4) кайнозойская

42. Контрольный слайд (Тип D)Тестовые задания • А5. Ранний палеозой делится на периоды: • 1) кембрийский, ордовикский, силурийский • 2) девонский, каменноугольный, пермский • 3) ордовикский, силурийский, девонский • 4) триасовый, юрский, меловой • А6. Трилобиты были широко распространены в: • 1) кембрийском периоде палеозойской эры • 2) триасовом периоде мезозойской эры • 3) палеогеновом периоде кайнозоя • 4) антропогеновом периоде кайнозойской эры

43. Контрольный слайд (Тип D)Тестовые задания • А7. Первые хордовые животные появились в периоде: • 1) ордовикском • 2) каменноугольном • 3) пермском • 4) меловом • А8. Выход растений на сушу произошел в: • 1) девоне • 2) силуре • 3) ордовике • 4) кембрии

44. Контрольный слайд (Тип D)Тестовые задания • А9. Кистеперые рыбы появились в: • 1) девоне • 2) силуре • 3) ордовике • 4) юре • А10. Первыми наземными споровыми растениями являются: • 1) мхи • 2) трилобиты • 3) хвощи • 4) риниофиты

45. Контрольный слайд (Тип D)Тестовые задания • А11.. Выход животных на сушу произошел в периоде: • 1) девонском • 2) силурийском • 3) ордовикском • 4) кембрийском • А12. Хвощи, плауны и папоротники наиболее широко были распространены в периоде: • 1) кембрийском • 2) меловом • 3) силурийском • 4) каменноугольном

46. Контрольный слайд (Тип D)Тестовые задания • А13. Расцвет земноводных произошел в: • 1) кембрии • 2) ордовике • 3) силуре • 4) карбоне • А14. Вымирание каменноугольных лесов в пермском периоде связано с: • 1) общим похолоданием и засушливостью климата • 2) потеплением климата • 3) увеличением поверхности морей на Земле • 4) переувлажнением климата

47. Контрольный слайд (Тип D)Тестовые задания • А15. Эрой господства голосеменных растений и пресмыкающихся называют: • 1) палеозой • 2) мезозой • 3) архей • 4) кайнозой • А16. Первые млекопитающие появились в периоде: • 1) триасовом • 2) девонском • 3) каменноугольном • 4) меловом

48. Контрольный слайд (Тип D)Тестовые задания • А17. Эра, в которую происходил антропогенез: • 1) палеозой • 2) мезозой • 3) протерозой • 4) кайнозой • А18. Современный человек живет в периоде: • 1) девонском • 2) меловом • 3) ордовикском • 4) антропогеновом

49. Контрольный слайд (Тип D)Тестовые задания • В1. В протерозойскую эру появились: • 1) рептилии 4) кишечнополостные • 2) папоротники и плауны 5) плоские и кольчатые черви • 3) появились губки 4) моллюски и костистые рыбы • В2. В кайнозойскую эру появляются отряды: • 1) хоботные 4) бесхвостые • 2) кистеперые 5) крокодилы • 3) непарнокопытные 6) ластоногие

50. Контрольный слайд (Тип D)Тестовые задания • В3. Мезозойская эра делится на периоды: • 1) кембрийский 4) триасовый • 2) девонский 5) юрский • 3) ордовикский 6) меловой • В4. В кайнозойскую эру появляются отряды: • 1) черепахи • 2) хищные • 3) чешуйчатые • 4) приматы • 5) хвостатые • 6) парнокопытные