Концепция современного естествознания

     Поскольку ионизация заряженными частицами  происходит наиболее эффективно в конце  пути частицы и плотность атмосферы  падает с высотой в соответствии сбарометрической формулой, то высота появлений полярных сияний достаточно сильно зависит от параметров атмосферы планеты, так, для Земли с её достаточно сложным составом атмосферы красное свечение кислорода наблюдается на высотах 200—400 км, а совместное свечение азота и кислорода — на высоте ~110 км. Кроме того, эти факторы обуславливают и форму полярных сияний — размытая верхняя и достаточно резкая нижняя границы.

Задание 19

      Б. во сколько раз превосходит массу Венеры масса Юпитера? Сатурна? Урана?

1. В  390 раз.

2. В  117 раз.

3. В  18 раз.

Задание 20

      Среди приведенных вариантов ответов  выберите правильные и поясните свой выбор:

      Б. Планетам земной группы не свойственны:

а. Максимальная масса среди планет Солнечной  системы.

Наибольшая планета земной группы — Земля — более чем в 14 раз уступает по массе наименее массивной газовой планете — Урану.

б. Максимальное число спутников

     Важной особенностью планет-гигантов является наличие у каждой из них целого семейства спутников. Еще до начала космических исследований с помощью наземных телескопов у Юпитера было обнаружено 12 спутников, у Сатурна — 10, у Урана — 5, у Нептуна — 2. Исследования с помощью космических аппаратов, побывавших в окрестностях этих планет, позволили обнаружить новые, неизвестные ранее небольшие спутники. В настоящее время общее число спутников, обнаруженных в системе Юпитера, достигло 40, у Сатурна обнаружено 30, у Урана — 21, у Нетуна — 11 спутников. 

Задание 21

      Письменно дайте развернутые определения  следующих понятий:

В. Поверхность Мохо.

     МОХОРОВИЧИЧА ГРАНИЦА (ПОВЕРХНОСТЬ МОХО, М) — планетарная поверхность раздела, которая принята за нижнюю границу земной коры . Названа в честь югославского сейсмолога Мохоровичича, который первый в 1909 г. выделил сейсмические волны, связанные с этой границей. На М. г. скорость распространения продольных сейсмических волн возрастает с 6,9—7,4 до 8,0—8,2 км/сек, плотность увеличивается с 2,8—2,9 до 3,2—3,3 г/см³. В некоторых уникальных р-нах М. г. выражена нечетко, физ. параметры изменяются по вертикали постепенно в интервале нескольких км. О природе М. г. нет единой точки зрения. Геофиз. данные показывают, что ниже М. г. располагаются либо п. ультраосновного состава (типа перидотитов), либо плотные п. основного состава — эклогиты. Источником сведений о п., размещающихся заведомо ниже М. г., являются ксенолиты, включенные в кимберлитовую п. алмазоносных трубок взрыва. Ксенолиты, найденные в изверженных п. Якутии и Ю. Африки, подтверждают, что возможен и перидотитовый, и эклогитовый состав мантии, а также переслаивание перидотитов с линзами эклогитов. Таким образом, М. г. либо разделяет среды разного хим. состава, либо является фазовой границей между средами одного хим. состава. Анализ термодинамических условий свидетельствует, что в океанах, где М. г. залегает на глубине 10—12 км, она разделяет п. основного и ультраосновного состава, тогда как в областях активного горообразования М. г., располагающаяся на глубине 55—65 км, вероятнее всего, соответствует переходу габбро — эклогит. Выяснение природы М. г. важно для обоснования гипотез горообразования и общей эволюции земной коры.

     Задание 22

           Выберите из представленного  списка явлений то (те), которые относятся  к предложенной вам группе и поясните свой выбор:

     В. Обеспечиваемые энергией радиоактивных распадов в недрах Земли.

а. Деятельность гейзеров и вулканов.

б. Дрейф  материков.

в. Землетрясения.

     Считается, что остаточное тепловое излучение  связано с ядром Земли, а радиогенное  – распределяется в коре и мантии нашей планеты, влияя на процессы, относящиеся к “тектонике плит и геофизической активности”. 

     Задание 23

     Опишите физические причины следующих природных  явлений:

     А. Радуга.

     Радуга - атмосферное оптическое и метеорологическое явление, наблюдаемое обычно в поле повышенной влажности. Оно выглядит как разноцветная  дуга или окружность, составленная из цветов спектра (глядя снаружи — внутрь дуги: красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий, фиолетовый. Эти семь цветов — основные названия цветов, которые принято выделять в радуге в русской культуре (возможно, вслед за Ньютоном), но следует иметь в виду, что на самом деле спектр непрерывен, и цвета эти в радуге переходят друг в друга с плавным изменением через множество промежуточных оттенков. Радуга возникает из-за того, что  солнечный свет испытывает преломление в капельках воды дождя или тумана, парящих в атмосфере. Эти капельки по-разному отклоняют свет разных цветов (показатель преломления воды для более длинноволнового (красного) света меньше, чем для коротковолнового (фиолетового), поэтому красный свет меньше отклоняется при преломлении — красный на 137°30’, фиолетовый на 139°20’ и т. д.), в результате чего белый свет разлагается в спектр. Данное явление вызвано дисперсией. Наблюдателю кажется, что из пространства по концентрическим кругам (дугам) исходит разноцветное свечение (при этом источник яркого света всегда должен находиться за спиной наблюдателя).

     Задание 24

      Опишите причины и следствия следующих  явлений, связанных с загрязнением атмосферы:

      А. Парниковый эффект.

     Сущность  парникового эффекта состоит  в том, что атмосфера почти целиком пропускает излучение Солнца к Земле, но из-за наличия в атмосфере парниковых газов (газов, вызывающих парниковый эффект) заметно задерживает обратное тепловое (инфракрасное) излучение земной поверхности. Парниковые газы образуют как бы «стеклянную крышу парника» над планетой, и большая часть излучаемого Землей тепла возвращается назад. Тепловая энергия накапливается в приповерхностных слоях атмосферы тем интенсивнее, чем больше в них концентрация парниковых газов. Усиление парникового эффекта приводит к повышению температуры на поверхности Земли и потеплению климата.

     По  оценкам Международной конференции  ЮНЕП, за последнюю сотню лет температура  планеты возросла на 0,5° из-за роста  концентрации СО₂, а к 2100 г. должно произойти повышение температуры на 1,5-4,5°. Для приполярных широт повышение температуры может достигнуть 10°. Уровень Мирового океана может повыситься на 84 - 117 см к 2050 г. и на 56 - 345 см к 2100 г. из-за таяния полярных льдов и теплового расширения воды. При повышении уровня океана на несколько метров будут затоплены такие города, как Нью-Йорк, Лондон, Санкт-Петербург, Амстердам, Шанхай, Токио и густонаселенные прибрежные территории, где проживает от 30 до 50% населения Земли, т. е. миллиарды человек.

     С ростом температуры возрастет и количество осадков. Ливни затопят тропики. Засушливые зоны сдвинутся на север. Площади пустынь увеличатся. Урожаи сократятся. При глобальном потеплении на 2° зона сплошной многолетней мерзлоты в нашей стране перестанет существовать, а зона лесотундры достигнет побережья Северного Ледовитого океана. 

     Задание 25

     Письменно объясните, что означает и какое  значение для происходящих в неживой  и живой природе имеет следующее  свойство воды:

     Б. Высокое поверхностное натяжение воды.

     Поверхностное натяжение имеет двойной физический смысл — энергетический (термодинамический) и силовой (механический). Энергетическое (термодинамическое) определение: поверхностное натяжение — это удельная работа увеличения поверхности при её растяжении при условии постоянства температуры. Силовое (механическое) определение: поверхностное натяжение — это сила, действующая на единицу длины линии, которая ограничивает поверхность жидкости. У воды большое поверхностное натяжение и когезия. Когезия - это сцепление молекул физического тела друг с другом под действием сил притяжения. На поверхности жидкости существует поверхностное натяжение - результат действующих между молекулами сил когезии, направленных внутрь. Благодаря поверхностному натяжению жидкость стремится принять такую форму, чтобы площадь ее поверхности была минимальной (в идеале - форму шара). Из всех жидкостей самое большое поверхностное натяжение у воды. Значительная когезия, характерная для молекул воды, играет важную роль в живых клетках, а также при движении воды по сосудам ксилемы в растениях. Многие мелкие организмы извлекают для себя пользу из поверхностного натяжения: оно позволяет им удерживаться на воде или скользить по ее поверхности.  
  Биологическое значение воды определяется и тем, что она представляет собой один из необходимых метаболитов, т. е. участвует в метаболических реакциях. Вода используется, например, в качестве источника водорода в процессе фотосинтеза, а также участвует в реакциях гидролиза.

     Задание 26

     Дайте развернутое определение понятия и укажите его значение для развития органического мира:

     Б. Матричный синтез.

     Термин "матричный синтез " обычно используют при описании синтеза нуклеиновых кислот и белков. а при рассмотрении способов получения др. полимеров пользуются такими терминами, как матричные полиреакции, полимеризация, поликонденсация. Такой матричный синтез реализуется при условии хим. и стерич. соответствия (комплементарности) мономеров и растущей цепи, с одной стороны, и матрицы - с другой; при этом элементарные акты осуществляются между мономерами и растущими  макромолекулами (а также олигомерами - при матричной поликонденсации), связанными с матрицей. 

     Матричный синтез имеет важное значение для изучения механизмов реакций. Самовоспроизведение происходит на основе матричного синтеза ДНК.

Задание 27

      В. Изоляция и волны жизни как факторы эволюции способствует появлению новых организмов. Это точка зрения:

- Тимофеева-Ресовского

Задание 28

      Выберите  название эры и укажите период, к которым относятся названные  в вопросе события. Что еще  вам известно о развитии органического  мира Земли в данный период?

      В. Какими эрой, периодом датируются следующие события в истории Земли: расцвет («время») цветковых растений:

Эра: Мезозой.

Период: Юрский

Задание 29

      Выпишите  последовательность оснований в  мРНК, образованной на цепи ДНК с  такой последовательностью:

 А. АТГТТЦГАГТАЦЦАТГТААЦГ 

          АУГУУЦГАГУАЦЦАУГУААЦГ

АУГ –  метионин

УУЦ –  фенилаланин 

ГАГ –  глутаминовая кислота

УАЦ –  тирозин 

ЦАУ –  гистидин

ГУА –  валин 

АЦГ –  треонин

Задание 30

      Используя доступные информационные источники, попытайтесь сформулировать ответы на следующие вопросы. Поясните ответы.

      А.

     1. Приведите примеры использования  биотехнологии в медицине.

     1)при  реализации программы антиретровирусной  терапии (основанной практически  целиком на достижениях биотехнологов)  для ВИЧ-инфицированных Эфиопии  число смертей от СПИДа снизилось  на 50 процентов в течение пяти лет — с 2004 по 2009 годы. А когда в Бразилии ввели программу универсального бесплатного лечения ВИЧ, то число смертей от СПИДа снизилось на 65 процентов с 1995 по 2002 годы. Наконец, в Нью-Йорке с появлением антиретровирусной терапии число смертей от СПИДа уменьшилось на 63 процента за два года. Неслучайно СПИД в ряде развитых стран уже принято относить к хроническим заболеваниям.

     Да  и для лечения некоторых форм рака используются подходы, позволяющие  продлить жизнь больным. Причём речь идёт об использовании точечных воздействий на раковые клетки — такая возможность появилась только благодаря успехам биотехнологов. Особо следует выделить технологию создания противораковых препаратов на основе так называемых моноклональных антител. Идея применения в качестве противораковых средств антител издавна, с момента их открытия, представлялась учёным очень заманчивой. Ведь, образно говоря, антитело можно уподобить самонаводящейся ракете, которая либо нейтрализует нарушителя — чужеродный агент, либо, если она оснащена «боеголовкой», разрушает специфическую клетку-мишень, в том числе и опухолевую. В качестве такой «боеголовки» можно использовать радиоактивный изотоп или мощный токсин. И уж совсем замечательным было бы научиться получать в больших количествах так называемые моноклональные антитела — только одного вида, против одной-единственной мишени. Сейчас в мире продаётся несколько противораковых препаратов на основе моноклональных антител: «Герцептин» — для лечения одной из наиболее агрессивных форм рака молочной железы, «Ритуксан» и «Бексар» — для терапии неходжкинской лимфомы, «Авастин» — средство против рака толстой кишки. На сегодняшний день девять десятых всех препаратов на основе моноклональных антител предназначено для онкологического применения, но помимо онкологии антитела используют также в трансплантологии, для лечения сердечно-сосудистых, аутоиммунных и инфекционных заболеваний. На мировом фармацевтическом рынке антитела занимают второе место по объёму производства после вакцин, и к 2011 году прогнозируется увеличение продаж терапевтических препаратов антител до 21 миллиарда долларов.