Наука цитология получила свое развитие благодаря созданию. История изучения клетки. Основные этапы развития цитологии

ВАРИАНТ 7 ГИА 2014

Часть 1 (А)

При выполнении заданий с выбором ответа (это задания А1-А24) обведите кружком номер правильного ответа в экзаменационной работе.

4) многоклеточным

А4. Укажите семейство, к которому принадлежит растение, и тип плода, изображенные

на рисунке.

1) Розоцветные, костянка

2) Крестоцветные, стручок

3) Бобовые, боб

4) Пасленовые, ягода

А5.Одним из способов вегетативного размножения растений является

1) прививка

2) перекрестное опыление

3) самоопыление

4) партеногенез

А6. Для какого класса животных характерно строение мозга, изображенного на

1) земноводных

2) пресмыкающихся

3) млекопитающих

А7. Для какого из перечисленных отрядов насекомых характерен цикл развития,

показанный на рисунке?

1) прямокрылых

2) жесткокрылых

3) чешуекрылых

4) перепончатокрылых

А8. Сложное поведение человека и других

млекопитающих обусловлено наличием

1)мозжечка

2) промежуточного мозга

3) коры мозга

4) среднего мозга

А9. Гаметы у человека вырабатываются в

1) семенниках и яичниках

2) сперматозоидах

3) яйцеклетках

А10. Двигательный нейрон рефлекторной дуги обозначен цифрой 1 1 2

A11. На рисунке показан сустав

1) плечевой

2) коленный

3) тазобедренный

12. Основную функцию в свертывании крови играют

1) тромбоциты

2) эритроциты

3) миоциты

4) лимфоциты

А13. Функцию возврата белков и липидов в систему кровообращения в организме человека выполняет

1) тканевая жидкость

4) гемоглобин

А14. Что происходит в отделе дыхательной системы, изображенном на рисунке?

1) согревание воздуха

2) очистка воздуха от пыли

3) образование углекислого газа

4) газообмен

А15. Бескислородный этап обмена веществ осуществляется в организме человека

1) в пищеварительной системе

2) в цитоплазме клеток

3) в митохондриях

16. Потовая железа обозначена на рисунке цифрой

17. Одной из характеристик безусловных рефлексов человека является то, что они

1) индивидуальны у каждой особи

2) не наследуются

3) характерны для всех особей вида

4) временные

6) минеральные

Для ответов на задания С1-С3 используйте отдельный лист. Запишите сначала номер задания (С1 и т. д.), а затем ответ к нему.

С1. Какие физиологические и химические процессы происходят в работающей мышце?

Прочитайте текст «Ткани животных» и выполните задание С2.

Ткани животных

У всех многоклеточных животных клетки объединены в особые группы. Группа клеток вместе с межклеточным веществом, имеющих сходное строение и происхождение и выполняющих общую функцию, называется тканью. У животных имеется четыре вида тканей: эпителиальная, соединительная, мышечная и нервная.

Из эпителиальной ткани образованы наружные покровы животных и слизистые оболочки полостей внутренних органов и кровеносных сосудов. Форма каждой клетки зависит от функции, которую она выполняет. У клеток кишечной ворсинки цилиндрическая форма, и эпителий называется цилиндрическим. Клетки воздухоносных путей покрыты ресничками. Этот эпителий называют реснитчатым. Узнать эпителиальную ткань можно по форме клеток и практическому отсутствию межклеточного вещества.

Соединительная ткань - главная опорная ткань многоклеточного организма. Ею образованы связки и сухожилия, кости и хрящи. Прослойки между органами заполнены рыхлой соединительной тканью. Клетки жировой соединительной ткани заполнены жировыми каплями. Кровь - это тоже вид соединительной ткани, только жидкой, и клетки ее подвижны. Следовательно, у соединительной ткани межклеточное вещество хорошо развито.

Мышечная ткань состоит из сократимых клеток. В их цитоплазме находится сократительный аппарат. Эти клетки вытянуты и состоят из мышечных волокон. Поперечнополосатые мышцы обеспечивают движения скелета. Гладкие мышцы вызывают сокращение внутренних органов - мочевого пузыря, желудка, кровеносных сосудов.

Нервная ткань состоит из нейронов - клеток, имеющих тело и отростки. Короткие отростки называются дендритами, а длинные - аксонами. Функция нервной клетки - проводить нервный импульс, иногда на достаточно большое расстояние, например от большого пальца ноги в головной мозг. Именно поэтому аксоны этих клеток имеют значительную длину.

1) Как взаимодействуют между собой мышечная и нервная ткани?

2) Почему внутренние органы, кроме сердца, образованы гладкой мышечной тканью, а не поперечнополосатой?

3) Какая ткань обеспечивает иммунитет человека?

С3. На рисунке дан график колебания численности лис и зайцев в экосистеме. Объясните, с какой периодичностью меняется численность лис и зайцев. Какие процессы обозначены цифрами 1,2,3 со стрелками?

Часть 1 (А)

№ задания		№ задания

Часть 2 (В)

№ задания

Часть 3 (С)


Элементы правильного ответа 1) Физиологические процессы: сокращение и расслабление мышц в результате возбуждения и торможения нервных импульсов 2) Химические: расщепление АТФ, выделение энергии
В ответе правильно указаны все критерии и не содержится биологических ошибок
В ответе указан один критерий и не содержится биологических ошибок, ИЛИ указано два критерия, но содержатся негрубые биологические ошибки
Ответ неправильный
Максимальный балл

(допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)
1) Нервная ткань проводит нервный импульс к мышцам, которые под влиянием импульса возбуждаются и сокращаются 2) Внутренние органы должны сокращаться медленно и независимо от воли человека, иначе они не смогут выполнять свои функции 3) Жидкая соединительная (кровь)

Ответ включает 2 из названных выше элементов и не содержит биологических ошибок, ИЛИ ответ включает 3 из названных выше элементов, но содержит негрубые биологические ошибки.
Ответ включает 1 из названых выше элементов и не содержит биологических ошибок, ИЛИ ответ включает 2 из названых выше элементов, но содержит негрубые биологические ошибки
Ответ неправильный
Максимальный балл

(допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)
Элементы ответа: 1) Часть 1 графика показывает: увеличение числа зайцев сопровождается увеличением числа лис и последующему снижению числа зайцев 2) Часть 2 показывает, что снижение количества зайцев приводит к снижению количества лис 3) Часть 3 показывает, что с новым ростом количества зайцев растет количество лис
Ответ включает 3 названных выше элемента, не содержит биологических ошибок
Ответ включает 2 из названных выше элементов, ИЛИ ответ включает 3 из названных выше элементов, но содержит биологические ошибки
Ответ включает 1 из названных выше элементов и не содержит биологических ошибок, ИЛИ ответ включает 2 из названных выше элементов, но содержит негрубые биологические ошибки
Ответ неправильный
Максимальный балл

ВАРИАНТ 7 ГИА Лернер Г.И. 2014

Часть 1 (А)

Al. Наука цитология получила свое развитие благодаря созданию

эволюционного учения

генной теории

клеточной теории

атомно-молекулярной теории

А2. Органоид, на котором расположены рибосомы, называется

хлоропласт

клеточная мембрана

аппарат Гольджи

эндоплазматическая сеть

A3. Бактериофаг относится к

А4. Укажите семейство, к которому принадлежит растение, и тип плода, изображенные

на рисунке.

Розоцветные, костянка

Крестоцветные, стручок

Бобовые, боб

Пасленовые, ягода

А5.Одним из способов вегетативного размножения растений является

прививка

перекрестное опыление

самоопыление

партеногенез

А6. Для какого класса животных характерно строение мозга, изображенного на

земноводных

пресмыкающихся

млекопитающих

А7. Для какого из перечисленных отрядов насекомых характерен цикл развития,

показанный на рисунке?

прямокрылых

жесткокрылых

чешуекрылых

перепончатокрылых

А8. Сложное поведение человека и других

млекопитающих обусловлено наличием

1)мозжечка

2) промежуточного мозга

3) коры мозга

4) среднего мозга

А9. Гаметы у человека вырабатываются в

семенниках и яичниках

сперматозоидах

яйцеклетках

А10. Двигательный нейрон рефлекторной дуги обозначен цифрой 1 1 2

A11. На рисунке показан сустав

плечевой

коленный

тазобедренный

локтевой

12. Основную функцию в свертывании крови играют

1) тромбоциты

2) эритроциты

3) миоциты

4) лимфоциты

А13. Функцию возврата белков и липидов в систему кровообращения в организме человека выполняет

тканевая жидкость

гемоглобин

А14. Что происходит в отделе дыхательной системы, изображенном на рисунке?

согревание воздуха

очистка воздуха от пыли

образование углекислого газа

газообмен

А15. Бескислородный этап обмена веществ осуществляется в организме человека

в пищеварительной системе

в цитоплазме клеток

в митохондриях

16. Потовая железа обозначена на рисунке цифрой

17. Одной из характеристик безусловных рефлексов человека является то, что они

индивидуальны у каждой особи

не наследуются

характерны для всех особей вида

временные

А18. В результате занятий тяжелой атлетикой у спортсменов

увеличивается количество мышечных волокон и ядер

быстрее накапливается гликоген

образуется больше молочной кислоты

в мышечных волокнах увеличивается количество сократительных нитей и митохондрий

А19. Первая помощь при ушибах заключается в

наложении шины

применении холода

наложении тугой повязки

согревании ушибленного места

А20. Примером конкуренции организмов в природе является

сурепка на пшеничном поле

клубеньковые бактерии на корнях бобовых

гриб-трутовик на березе

мукор на хлебе

А21. Уничтожение хищников в биогеоценозе приводит к

1) наиболее благоприятным условиям существования для жертв

2)возникновению новых защитных мутаций

3)расцвету и размножению других вдов

4) перенаселению популяций жертв, их болезням, эпидемиям

А22. Изучите график, в котором показана величина оптимальной нагрузки для двуглавой и трехглавой мышц плеча.

I - двуглавая мышца

II - трехглавая мышца плеча

График показывает, что оптимальные нагрузки для

двуглавой мышцы больше, чем для трехглавой

трехглавой мышцы больше, чем для двуглавой

обеих мышц одинаковы

обеих мышц минимальны

А23. Между первым и вторым понятиями существует определенная связь. Такая же связь существует между третьим и одним из четырех понятий, приведенных ниже. Найдите это понятие.

	изменение генов
	разнообразие организмов

1) изменяющиеся условия среды

2) естественный отбор

3) способность к обмену веществ

4) способность к размножению

А24. Основной результат борьбы за существование заключается в том, что менее приспособленные особи

1)всегда гибнут

2) не размножаются

3) оставляют меньше потомства

4) никогда не доживают до половозрелости

Часть 2 (В)

При выполнении заданий с кратким ответом (В1-В4) запишите ответ так, как указано в тексте задания.

В задании В1 выберите три верных ответа из шести. Запишите выбранные цифры в порядке возрастания.

В1. Выберите организмы, для которых характерен гетеротрофный тип питания.

спирогира

сыроежка

малый прудовик

При выполнении задания В2 установите соответствие между содержанием первого и второго столбцов. Для этого каждому элементу первого столбца подберите позицию из второго столбца. Впишите в таблицу цифры выбранных ответов.

В2. Соотнесите физиологический процесс с царством, для представителей которого он характерен.

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС

A) передача нервного импульса
Б) образование кислорода

B) поглощение углекислого газа и воды в процессе питания

Г) гетеротрофное питание

Д) активное передвижение

Е) преобразование световой энергии

1) Растения

2) Животные

При выполнении задания В3 установите правильную последовательность биологических процессов, явлений, практических действий. Запишите в таблицу буквенные обозначения выбранных ответов.

Установите предположительную последовательность появления в процессе эволюции следующих групп животных.

кишечнополостные

Б) насекомые

кольчатые черви

Г) плоские черви

Д) хордовые

При выполнении задания В4 вставьте в текст пропущенные термины из предложенного списка, используя для этого цифровые обозначения. Запишите в текст цифры выбранных ответов, а затем получившуюся последовательность цифр (по тексту ) выпишите в таблице.

В4. Прочтите текст и вставьте пропущенные термины из приведенного ниже списка.

Между живыми существами, обитающими в почве, устанавливаются пищевые связи. Все почвенные организмы зависят друг от друга, а их основная функция __________(А) растительных и животных остатков. Накопленные организмами __________________(Б) вещества после их смерти превращаются в ________________(В), прежде всего, в соединения, содержащие _________(Г).

Перечень терминов:

кислород
разложение
органические
минеральные



Часть 3(C)

С1. Какие физиологические и химические процессы происходят в работающей мышце?

Прочитайте текст «Ткани животных» и выполните задание С2.

Ткани животных

Используя содержание текста «Ткани животных» и имеющиеся у вас знания, ответьте на следующие вопросы.

Как взаимодействуют между собой мышечная и нервная ткани?

Почему внутренние органы, кроме сердца, образованы гладкой мышечной тканью, а не поперечнополосатой?

Какая ткань обеспечивает иммунитет человека?

Часть 1 (А)

№ задания		№ задания

Часть 2 (В)

№ задания

Часть 3 (С)


Элементы правильного ответа 1) Физиологические процессы: сокращение и расслабление мышц в результате возбуждения и торможения нервных импульсов 2) Химические: расщепление АТФ, выделение энергии
В ответе правильно указаны все критерии и не содержится биологических ошибок
В ответе указан один критерий и не содержится биологических ошибок, ИЛИ указано два критерия, но содержатся негрубые биологические ошибки
Ответ неправильный
Максимальный балл

(допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)
1) Нервная ткань проводит нервный импульс к мышцам, которые под влиянием импульса возбуждаются и сокращаются 2) Внутренние органы должны сокращаться медленно и независимо от воли человека, иначе они не смогут выполнять свои функции 3) Жидкая соединительная (кровь)

Ответ включает 2 из названных выше элементов и не содержит биологических ошибок, ИЛИ ответ включает 3 из названных выше элементов, но содержит негрубые биологические ошибки.
Ответ включает 1 из названых выше элементов и не содержит биологических ошибок, ИЛИ ответ включает 2 из названых выше элементов, но содержит негрубые биологические ошибки
Ответ неправильный
Максимальный балл

(допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)
Элементы ответа: 1) Часть 1 графика показывает: увеличение числа зайцев сопровождается увеличением числа лис и последующему снижению числа зайцев 2) Часть 2 показывает, что снижение количества зайцев приводит к снижению количества лис 3) Часть 3 показывает, что с новым ростом количества зайцев растет количество лис
Ответ включает 3 названных выше элемента, не содержит биологических ошибок
Ответ включает 2 из названных выше элементов, ИЛИ ответ включает 3 из названных выше элементов, но содержит биологические ошибки
Ответ включает 1 из названных выше элементов и не содержит биологических ошибок, ИЛИ ответ включает 2 из названных выше элементов, но содержит негрубые биологические ошибки
Ответ неправильный В2 установите соответствие между содержанием первого и второго столбцов. Для

) или многих (многоклеточные).

Определение 1

Наука, изучающая строение, химический состав, процессы жизнедеятельности и размножения клеток, называется цитология (от греч. сytos – клетка, logos – наука).

Предметом цитологии является клетка многоклеточных грибов, растений и животных, а также одноклеточные организмы (бактерии, одноклеточные грибы и водоросли, простейшие).

Цитология занимается изучением строения, химического состава и функций клеток, функций внутриклеточных структур, размножения и развития клеток, приспособление клеток к условиям внешней среды.

Современная цитология – комплексная наука. Она очень тесно связаны с другими биологическими науками: физиологией, ботаникой, зоологией, физиологией, эволюционным учением.

Существует общая и частная цитология.

Предметом исследования общей цитологии являются общие для большинства клеток элементы: их структура, функции, процессы метаболизма, реакция на повреждения и патологические изменения, приспособление к окружающим условиям.

В частной цитологии исследует особенности каждого типа клеток в зависимости от их специализации (многоклеточные организмы) или эволюционной адаптации к внешней среде (бактерии).

Чёткие грани между цитологией, биохимией, биологией развития, молекулярной биологией и молекулярной биофизикой стёрлись благодаря новым методам изучения компонентов клетки, развитию и усовершенствованию исследований цитохимии, особенно ферментов, использованию при изучении процессов синтеза макромолекул клетки радиоактивных изотопов, внедрению методов электронной цитохимии, применению для изучения локализации индивидуальных белков клетки с помощью люминесцентного анализа меченых флюорохромами антител, методам препаративного и аналитического цинтрифугирования.

Современная цитология из суто морфологической науки смогла развиться в экспериментальную дисциплину, изучающую основные принципы деятельности клетки и, соответственно, основы жизни организмов.

При диагностике заболеваний человека и животных существенное значение имеют именно цитологические исследования.

Благодаря разработке Б.Гердоном методов пересадки ядер в клетки, соматической гибридизации клеток Х. Харрисом, Дж.Барски и Б. Эфрусси стало возможным изучение закономерностей реактивации генов, определение локализации многих генов в хромосомах человека. Стало также возможным приблизиться к решению ряда практических заданий медицины и народного хозяйства (создание новых сельскохозяйственных культур). Методом гибридизации клеток создано технологию получения стационарных антител гибридных клеток, вырабатывающих специфические антитела (моноклональные антитела). Они используются с целью определения ряда теоретических вопросов микробиологии, иммунологии, и вирусологии.

Замечание 1

Сейчас стали примененять эти клоны для усовершенствования диагностики и лечения заболеваний человека. Цитологический анализ клеток больных (часто после их культивирования вне организма) важен при диагностировании некоторых наследственных болезней (пигментная ксеродерма, гликогенозы) и изучения их природы. В перспективе предвидится так же использование цитологических достижений при лечении генетических заболеваний человека, профилактике наследственной патологии, созданияи новых высокопродуктивных штаммов бактерий, повышении урожайности растений.

Благодаря многогранности проблем исследования клетки, специфике и разнообразию методов её изучения, в цитологии сформировались шесть основных направлений:

Цитоморфологии , которая изучает особенности структурной организации клетки, основными методами исследования которой являются различные способы микроскопии, как фиксированной (светооптическая, электронная, поляризационная), так и живой клетки (темнопольний конденсор, фазово-контрастная и люминесцентная микроскопия);
Цитофизиологии , которая изучает жизнедеятельность клетки как единой живой системы, а также функционирование и взаимодействие её внутренних структур; для решения этих заданий используют различные экспериментальные приёмы вместе с методами культуры клеток и тканей, микрокиносъёмки;*
Цитохимии , которая исследует молекулярную организацию клетки и химические изменения во время процессов обмена веществ и функционирования клетк. Проводят цитохимические исследования светомикроскопическим и электронно-микроскопическим методами, методами ультрафиолетовой и интерференционной микроскопии, цитофотометрии, фракционного центрифугирования.
Цитогенетики , которая изучает функциональную и структурную и организацию хромосом эукариотов;
Цитоэкологии , которая исследует реакции клетки на влияние факторов окружающей среды и механизмы адаптации к ним;
Цитопатологии , которая изучает патологические процессы в клетке.*

Наряду с традиционными направлениями цитологии развиваются и новые, такие как цитопатология вирусов, ультраструктурная патология клеток, цитофармакология, онкологическая цитология и др.

Цитология преподаётся как самостоятельный раздел в курсе гистологии и биологии в медицинских и других высших учебных заведениях.

История развития учения о клетке

Цитология относится к молодым биологическим наукам, её возраст – около 100 лет. А возраст термина «клетка» - более 300 лет.

История изучения клетки связана с именами таких учёных, как Роберт Гук (впервые применил микроскоп для исследования тканей и на срезе пробки и сердцевины бузины увидел ячейки, которые назвал клетками), Антони ван Левенгук (впервые увидел клетки при увеличении в 270 раз и открыл одноклеточные организмы), Матиас Шлейден и Теодор Шванн (они стали творцами клеточной теории).

Клеточная теория получила дальнейшее развитие в работах учёных второй половины ХІХ столетия. Было открыто деление клетки и сформулировано положение о том, что каждая новая клетка образуется от такой же начальной клетки в результате её деления (Рудольф Вирхов, 1858). Академик Российской Академии наук Карл Бер открыл яйцеклетку млекопитающих и установил, что все многочисленные организмы начинают своё развитие из одной клетки и этой клеткой является зигота. Открытие К. Бера показало, что клетка – не только единица строения, но и единица развития всех живых организмов.

После работ Роберта Гука микроскоп начали широко использовать для научных исследований в биологии.

Исторически развитие цитологии тесно связано с созданием микроскопа и его усовершенствованием, развитием гистологических методов исследования.

В ХVII ст. наблюдения Р. Гука подтвердились и были развиты М. Мальпиги, Н. Грю, А. Левенгуком.

В процессе научно-технической революции середины ХХ ст. цитология бурно развивалась и ряд её представлений были пересмотрены.

Электронная микроскопия дала возможность изучить строение и много в чём раскрыть функции уже известных ранеее органоидов клетки. Связаны эти открытия с именами К. Портера, Дж. Пелейда, Х. Риса, В. Бернхарда, К. де Дюва и других известных учёных.

В результате изучения ультраструктуры клетки весь живой органический мир был разделён на прокариот и эукариот. Исследования молекулярной биологии показали единство для всех организмов (включая вирусы) механизмов синтеза белка и генетического кода.

Замечание 2

Изучение химической организации клетки привело к заключению, что в основе её жизни лежат именно химические процессы, что клетки всех организмов подобны по химическому составу, у них однотипно происходят основные процессы обмена веществ. Единство всего органического мира подтвердили данные о подобности химического состава клеток.