Олимпиадные задания для 9 класса

Задание А.Выберите один ответ их четырёх предложенных

  1. Дыхательный центр у человека расположен в

а) продолговатом мозге

б) промежуточном мозге

в) коре больших полушарий

г) среднем мозге

  1. Для свертывания крови необходимы помимо прочего

а) ионы железа

б) ионы натрия

в) аскорбиновая кислота

г) ионы кальция

3.В обмене углеводов в организме не участвует

а) адреналин

б) инсулин

в) глюкагон

г) гастрин

4.Большинство животных пустыни могут обходиться без воды. Источником влаги для грызунов, пресмыкающихся, некоторых крупных млекопитающих (например, верблюдов) может служить

а) химические реакции в клетках, происходящие с белками

б) преобразование углеводов

в) окисление жира

г) снижение уровня обмена веществ

5.В составе белков человеческого организма встречается различных аминокислот

а) 20

6) 22

в) больше 20, но меньше 64

г) 64

6.Вирус СПИДа поражает

а) Т-лимфоциты

б) В - лимфоциты

в) антигены

г) все виды лимфоцитов

7.У человека не встречается фермент

а) ДНК - полимераза

б) гексокиназа

в) хитиназа

г) АТФ - синтетаза

8. При голоде или во время зимней спячки запасы энергетических субстратов расходуются в следующем порядке

а) жиры - белки - углеводы

б) жиры - углеводы - белки

в) углеводы - жиры - белки

г) белки - углеводы – жиры

9.Организм человека согревается в основном за счет

а) метаболизма

б) мышечной дрожи

в) потоотделения

г) теплой одежды

10.Максимальная скорость распространения нервного импульса

а) 30 м/сек

б) 60 м/сек

в) 120 м/сек

г) 240 м/сек

Задание Б.Выберите правильные суждения

1.У жуков, живущих в воде, развито жаберное дыхание.

2. Водорослями называются любые растения, обитающие в воде.

3.Вышедшие из куколок насекомые растут и по мере роста линяют.

4. У бактерий есть рибосомы.

5.Желчь не содержит пищеварительных ферментов, а служит для эмульгирования жиров.

6.У земноводных продуктом выделения является мочевина.

7. В состав центральной нервной системы входят головной мозг и нервы.

8. Гемоглобин - это белок, который приносит кислород ко всем органам и тканям, а гемоцианин - белок, который выводит из организма углекислый газ.

9.С поглощением энергии происходит ферментативное расщепление питательных веществ

10.Наибольшее количество АТФ содержится в поперечнополосатых мышцах.

11.При прорастании семена поглощают углекислый газ и выделяют кислород

12. Для грибов характерно гетеротрофное питание

13. У мелких птиц частота дыхания ниже, чем у крупных

14. В клетках бактерий двойной набор хромосом.

15.Белки состоят из аминокислот.

Задание В.

  1. Установите соответствие между органическим соединением (А – Д) и выполняемой им функцией (1 – 5).

Задание Г. Ответьте на вопросы

1.К какой ткани относятся клетки, изображённые на рисунке? 2.Как называются эти клетки? 3.Назовите органы, состоящие преимущественно из этой ткани. 4.Назовите свойства этой ткани. 5.Какие функции выполняют эти клетки?

6.Какую роль играют эти клетки в сердце, спинном мозге, глазу?

Задание Д.

Большинство водорослей зеленого цвета, однако, глубоководные водоросли – красные. Дайте объяснение этому явлению.

Задание Е

Переведите на греческий язык:

1.Струна

2.Совместная жизнь

3.Сам питаюсь

Переведите на латынь:

4.Восстановление

5.Окраска

6.Площадь, пространство.

Задание Ж

Исключить лишнее. Объяснить почему.

1.Адреналин – тироксин – инсулин – тирозин.

2.Зрение – боль – обоняние – слух.

3.Желудочный сок – слюна – кишечный сок – желчь.

Пояснения к выполнению заданий.

Учащиеся общеобразовательных учреждений базового уровня выполняют задания А, Б, В,Г, Д.

В задании Г 6 вопрос выполняется только учащимися профильных классов.

Учащиеся учреждений повышенного уровня обучения выполняют задания А, Б. В, Г, Д, Е, Ж.

Ключи к проверке заданий.

Задание А.

Задание Б.

Правильные ответы: 4.5,6,10,12,15

Задание В.

1.Д 2.В 3.Г 4.А 5.Б.

Задание Г.

Предполагаемый ответ.

1.Нервная ткань. 2.Нервныеклетки, нейроны, нейроциты. 3. Преимущественно из нейронов состоят клетки головного и спинного мозга. Также преимущественно из нейронов состоят нервные узлы. 4.Свойства нервной ткани: возбудимость и проводимость.

5.Функции нервных клеток: восприятие внешних раздражений (рецепторная функция), переработка информации, передача на другие нейроны или различные рабочие органы. Т.Е. нейроны обеспечивают согласованную работу организма.

6. Сердце иннервируют блуждающие и симпатические нервы. Внутри сердца расположены внутрисердечные ганглии, содержащие нервные клетки, передающие импульсы из подходящих к ним волокон блуждающего нерва на миокард и венечные сосуды. В ганглиях сердца имеются и чувствительные (афферентные) нервные клетки, воспринимающие изменения в самом сердце.

Спинной мозг состоит из нервных клеток, которые осуществляют рефлекторную проводниковую функцию. Нервные центры простых рефлексов (сухожильных) находятся в спинном мозге. Также волокна нервных клеток осуществляют проводниковую функцию, связывая отдельные сегменты спинного мозга между собой, а также с головным мозгом.

Глаз - это периферический отдел зрительного анализатора, содержит фоторецепторы, воспринимающие световые сигналы и преобразующие её в нервные импульсы. В глазу берёт своё начало зрительный нерв, передающий сигнал в головной мозг. Также в глазу имеются нервные окончания, регулирующие изменения кривизны хрусталика, величину зрачка. Также нервные клетки участвуют в осуществлении движения самого глаза, век.

Задание Д.

Красный цвет водорослей зависит от особых пигментов, которые встречаются у глубоководных водорослей. Они помогают хлорофиллу, который тоже есть у этих водорослей, осуществлять процесс фотосинтеза. С глубиной толща воды рассеивает свет, и лучи красного цвета не проникают на глубину ниже 250 метров. На глубину проникают только лучи сине-фиолетовой части спектра, которые и улавливаются пигментами красного цвета. Они помогают хлорофиллу осуществлять процесс фотосинтеза.

Задание Е.

1.Хорда. 2.Симбиоз. 3.Автотроф 4. Регенерация 5.Пигментация. 6. Ареал

Задание Ж..

1.Лишнее-тирозин. Остальное гормоны.

2.Боль. Для остальных ощущений имеются специализированные органы чувств.

3.Желчь. Остальные соки содержат пищеварительные ферменты.

Критерии оценки:

Выполнения работы в объёме 91-100% - I место

Выполнения работы в объёме 85-90% II место

Выполнения работы в объёме 75-84% - III место

Выполнения работы в объёме 70- 74% - лауреат.

Максимальное количество баллов следует отвести для оценивания заданий Г и Д.


Биомедицинское значение

Неудивительно, что мы встречаемся с ферментами во многих облас-тях биомедицинских наук. Многие болезни (врожденные нарушения ме-таболизма) определяются генетически обусловленными нарушениями синтеза ферментов. При повреждении клеток (вызванном, например, недостатком кровоснабжения или воспалением) некоторые ферменты попадают в плазму крови. Измерение активности таких ферментов обычно используется для диагностики многих распространенных забо-леваний. Диагностическая энзимология является областью медицины, использующей ферменты для диагностики заболеваний и контроля за результатами лечения. Ферменты применяются и в терапии.

Классификация ферментов и их свойства

Ферменты - это сложные белки, основу которых составляют ами-нокислоты, соединенные пептидными связями. Исходные аминокисло-ты образуются из других белков или синтезируются заново. В клетках всегда должен присутствовать запас свободных аминокислот, иначе не будет протекать синтез белков.

Ферменты являются белковыми катализаторами биохимических реакций, большая часть которых в отсутствие ферментов протекала бы крайне медленно. В отличие от других химических катализаторов (Н - , ОН - , ионы металлов и др.) каждый фермент способен катализировать лишь очень небольшое число реакций, часто только одну. Таким обра-зом, ферменты обладают строгой специфичностью. Они инициируют, ускоряют и завершают процессы метаболизма.

Специфическая ферментативная связь с молекулами и обеспечивает протекание биохимических процессов, таких как синтез, присоедине-ние, распад, трансформация и удвоение органических молекул. Напри-мер, пищеварительные ферменты расщепляют большие органические молекулы на более мелкие части для их дальнейшего метаболизма и вса-сывания в кровь. Другие ферменты ответственны за функцию дыхатель-ной и репродуктивной системы, за зрительное и слуховое восприятие мира, за хранение и реализацию энергии всего организма.

Название ферментов зависит от реакции, которую они катализируют. Например, ферменты, гидролизирующие крахмал (ату1ит), - амилазы; жиры (липос) - липазы; ферменты, способствующие окислению, - оксидазы и т.д.. Многие ферменты оказывают каталитическое действие на субстраты 1 только в присутствии специфического органического соеди-нения - кофермента. Коферменты способствуют работе самих фермен-тов и протеканию более сложных биохимических процессов.

Как упоминалось выше, активность ферментов имеет специфичес-кий характер. Каждый фермент выполняет свою функцию, и только в определенном месте. Функция фермента определяется расположением его аминокислот и распределением энергии каждого компонента фер-мента. Например, функция нервной системы обусловлена проведением нервного электрического импульса от одной клетки к другой путем пе-редачи заряда через органические соединения, в том числе и ферменты. Сокращение мышц, секреторные функции желез, регуляция темпера-туры и даже процесс мышления зависят от энергии органических со-единений. И самыми главными соединениями, обеспечивающими это, являются ферменты.

Многочисленные лабораторные опыты показали, что создание искус-ственной жизни в пробирке возможно, но поддержать ее без функциони-рования естественно синтезированных ферментов практически нельзя.

Влияние ферментов на человеческий организм

Ферменты используют различные вещества для создания нашего ор-ганизма. Но они могут не только созидать, но и разрушать уже постро-енное. Ферменты - жизненно важная рабочая сила нашего организма. Его жизнедеятельность, включая зачатие, формирование и поддержа-ние здоровья, зависят от работы ферментов.

Исходные белки, углеводы и жиры мы получаем из пищи. Но для их переработки и усвоения необходимы пищеварительные ферменты, ко-торые расщепляют их до простых соединений и способствуют усво-ению необходимых витаминов, микроэлементов и других питательных пли лекарственных веществ.

Для поддержания здоровья организму человека необходимы ежед-невно около 90 различных питательных веществ, Эти питательные ве-щества включают 60 микроэлементов, 16 витаминов, 12 аминокислот и три незаменимые жирные кислоты. Но это далеко неполный перечень необходимых соединений,

Дефицит витаминов и микроэлементов приводит к разрушительным последствиям для всего организма. Организм также недополучит мно-гие жизненно важные соединения, если пища не будет правильно пере-варена и усвоена.

В мировой истории зафиксирован ряд документов, в которых рас-сказано о людях, доживших до 120 лет и более. Сегодня в лабораторных условиях ученые могут поддерживать клетки живыми и здоровыми бес-конечно. Все зависит от поступления питательных веществ и работы ферментов. Возможно, человек способен жить достаточно долго, но по неизвестной пока причине продолжительность жизни людей относи-тельно мала. Может ли быть такой причиной нарушение работы фер-ментов и соответственно усвоения необходимых веществ?

Зависимость здоровья от качества пищи

Для людей основным источником энергии и органических соединений является пища. Она должна содержать определенный набор питательных веществ. Загрязнение окружающей среды ядовитыми и опасными вещес-твами, общее истощение почвы и использование химических удобрений не позволяют выращивать полноценные продукты питания. Это оказыва-ет негативное влияние, как на каждого человека, так и на цивилизацию в целом. Во всем мире отмечаются болезни, связанные с недостатком мик-роэлементов и жизненно важных соединений. Возможности ферментов восстановить нарушенный обмен веществ не безграничны.

Жесткий ультрафиолет, радиация, активные химические вещества и многие другие соединения могут изменить структуру ДНК. Это ведет к изменению свойств ферментов, и в результате они не способны нор-мально функционировать: не защищают от свободных радикалов, чуже-родных организмов и болезней.

При нарушении процесса перекисного окисления липидов образу-ются свободные радикалы. Они вмешиваются во все биохимические реакции, происходящие в клетках, разрушают многие молекулы. При-чиной образования свободных радикалов в клетках является свободный кислород, который окисляет липиды. Защищают организм от свобод-ных радикалов антиоксиданты.

Наиболее известные природные антиоксиданты - витамин Е (токо-ферол), водорастворимые ураты, селен, витамины А, С и предшественник витамина А (бета-каротин). Также в пищевые продукты иногда добавля-ют пропилгаллат, бутилированный гидроксианизол и гидрокситолуол.

Антиоксиданты улучшают циркуляцию крови, подавляют воспали-тельные процессы, способствуют активации коллагена, который под-держивает тонус мышц и придает коже гибкость и эластичность.

Обработка пищи уничтожает ферменты

Наиболее вредным для организма является постоянный дефицит ферментов, поступающих с пищей. Это происходит потому, что основу нашей пищи составляют приготовленные и обработанные продукты.

Кулинарная обработка пищевых продуктов при 118°С окончательно уничтожает все живые ферменты. Их также не содержат полуфабрика-ты. Тепловая обработка пищи не способствует сохранению питательных веществ. Пастеризация, стерилизация, многократное размораживание и замораживание, обработка в микроволновой печи инактивируют фер-менты, нарушая и изменяя их структуру.

Пример из недалекого прошлого. Изначально пища эскимосов состо-яла главным образом из сырой рыбы, сырого мяса, содержащего много белка, и ворвани китов. Многие столетия они питались сырой пищей и не испытывали недостатка в питательных веществах. Они почти никогда не болели. Но современные эскимосы адаптировались к новому образу жиз-ни и употребляют теперь пищу, подвергшуюся кулинарной обработке. У них стали чаще регистрировать повышение кровяного давления, высо-кий уровень холестерина в крови, болезни сердечно-сосудистой систе-мы, отложение камней в почках и другие болезни современных людей.

На нашей планете только человек и его домашние животные упот-ребляют приготовленную пищу. Все дикие животные едят сырую пищу, и, может быть, именно поэтому они не подвержены болезням, которые присущи человеку .

Дефицит ферментов - причина развития многих заболеваний

Под руководством д-ра Фрэнсиса Поттергера (Francis Potterger) в течение 10 лет проводились независимые исследования по воз-действию обработанной пищи на организм кошки. В опытах участвова-ли 900 животных. Половину кошек кормили только свежим мясом и мо-локом, половину - вареным мясом и кипяченым молоком. Животные, которых кормили только сырой пищей, были здоровы, не болели и каж-дый раз приносили здоровых котят.

Кошки другой группы болели чаще. Их котята первого поколения были апатичными и вялыми. У них развивалась аллергия, чаще наблюда-лись инфекционные заболевания, отмечались болезни почек, наруше-ние функций щитовидной железы и сердечно-сосудистой системы. Час-то болели десны.

Котята каждого последующего поколения от кошек, питающихся приготовленной пищей, болели значительно чаще. Большинство кошек третьего поколения не могло дать нормального потомства.

Независимо от видовых различий, будь это человек, собака или кош-ка, употребление обработанной пищи без живых ферментов создает лишнюю нагрузку на организм. Для процесса переваривания ему при-ходится активно производить ферменты, чтобы компенсировать их де-фицит в пище. Отвлекаясь на процесс синтеза дополнительных фермен-тов, организм не вырабатывает других необходимых ему веществ.

Сегодня многие врачи отмечают у детей начальную стадию артрита, сахарного диабета и других болезней, которые несколько лет назад регистрировались лишь у людей в возрасте 50 - 60 лет.

Первыми признаками дефицита ферментов могут являться изжога, метеоризм и отрыжка. Затем может появиться головная боль, желудоч-ные колики, понос, запор, хроническое ожирение, инфекция желудочно-кишечного тракта. Эти симптомы у современных людей встречаются все чаще, и многие полагают, что это нормально. Однако они являются инди-каторами того, что организм не может активно перерабатывать пищу.

Из-за нарушения процесса пищеварения могут возникнуть заболе-вания желудочно-кишечного тракта, печени, поджелудочной железы, желчного пузыря и др.

Болезни органов пищеварения - одна из главных причин госпита-лизации людей. Значительные суммы денег тратятся на хирургичес-кие операции и лечение в больницах. Жалобы на пищеварение - од-на из основных причин выдачи больничных листов и взрослым, и школьникам.

Употребление продуктов, не содержащих ферментов, негативно влияет на каждый этап процесса пищеварения: непосредственно на пищеварение, абсорбцию, ассимиляцию и выведение. Нормальный про-цесс пищеварения свидетельствует о сбалансированном питании.

Анатомические вскрытия показывают, что те, кто постоянно питает-ся обработанной пищей, имеют поджелудочную железу увеличенных размеров, находящуюся на грани полного разрушения. При таком пита-нии поджелудочная Железа ежедневно на протяжении всей жизни должна усиленно вырабатывать пищеварительные ферменты.

Постепенный износ поджелудочной железы и других пищевари-тельных органов не способствует их нормальному функционированию и соответственно не происходит усвоения необходимых питательных веществ. Это приводитк различным болезням как пищеварительных, так и других органов.

Кровь под микроскопом

Многие ферменты работают «мусорщиками», разлагая вредные ве-щества, выводя их из Организма и предотвращая всасывание в кровь.

Ферменты лейкоцитов способствуют уничтожению в крови чуже-родных организмов и веществ, вызывающих болезни. Во время болезни или развития инфекции лейкоциты активизируют свою деятельность.

Отмечено, что за первые полчаса после приема приготовленной пи-щи количество лейкоцитов в крови резко увеличивается. Это свиде-тельствует о том, что во время еды иммунная система находится в посто-янном напряжении. При употреблении сырой пищи такого роста количества лейкоцитов не наблюдается.

Молекулы плохо переваренных белков и жиров легко всасываются в кровь, но их дальнейшего внутриклеточного усвоения не происходит из-за большого размера таких молекул. Такие полупереваренные моле-кулы называются «подвижным иммунным комплексом».

Для тщательного исследования крови часто применяется темнопольный микроскоп. Он способен увеличивать в 15000 раз и отражать четкую картину «подвижного иммунного комплекса».

Через темнопольный микроскоп хорошо видны различия крови здо-рового и больного человека. У больного человека эритроциты (красные кровяные клетки) сцеплены вместе, в результате чего уменьшается пло-щадь поверхности и снижается содержание кислорода. Это может при-водить к появлению хронической усталости, к возникновению мигре-ней, нарушению кровообращения.

На стенках кровеносных сосудов можно заметить отложения холес-терина и кристаллов мочевой кислоты. Значительное количество таких отложении может приводить к болезням сердечно-сосудистой системы, артриту и подагре. Образование на стенках сосудов бляшек из неусво-енных жиров может вызвать развитие атеросклероза.

Под микроскопом можно увидеть повреждения, вызванные свобод-ными радикалами. Лейкоцитам требуется немало усилий, чтобы расще-пить «подвижный иммунный комплекс» и защитить организм от действия других токсичных веществ. В результате органы, ткани и же-лезы внутренней секреции лишаются ферментов, необходимых для их нормального функционирования.

Некоторые болезни, связанные с дефицитом ферментов

Исследования показывают, что многие люди Европы и Америки име-ют избыточный вес. В среднем питание людей состоит из многочислен-ных приготовленных блюд с большим количеством жиров и сахара и низким содержанием волокон и ферментов. В Америке есть одно старое высказывание о жирах: «Однажды вкусно на губах, а после этого на всю жизнь на бедрах».

Избыток жиров 13 пище приводит ко многим болезням и сокращает продолжительность жизни. Установлено, что жиры, прошедшие тепло-вую обработку, не содержат ферментов. Но употреблять жиры просто необходимо, потому что жиры - одни из самых мощных источников энергии и необходимы для усвоения жирорастворимых витаминов.

Одним из основных способов нормализации веса может быть имен-но компенсация дефицита ферментов. Д-р Д. Галтон }