Главная | Обратная связь

ПРИМЕРЫ ТЕСТОВЫХ ЗАДАНИЙ

Задание 18.1 (выберите один вариант ответа).

Основные биологические макромолекулы — это ...

Варианты ответов:

1.Аллели и гены.

2.Аминокислоты и нуклеотиды.

3.Вода и минеральные соли.

4.Белки и нуклеиновые кислоты.

Обоснование ответа. Специфическим субстратом живых систем являются макромолекулы биополимеров, к которым относятся белки, нуклеиновыe кислоты и полисахариды.

Правильным является вариант ответа: 4) белки и нуклеиновые кислоты.

 

Задание 18.2 (выберите варианты согласно указанной последовательности).

Одна из цепей ДНК имеет последовательность нуклеотидов: ТГЦА. Исхо­дя из принципа комплементарности, установите последовательность нуклео­тидов в другой цепи ДНК:

Варианты ответа:

4 Тимин (Т).

1 Аденин (А).,

2 Цитозин (Ц).

3Гуанин (Г).

Обоснование ответа. Как было указано выше в основных сведениях, в цепях ДНК аденин может быть связан только с тимином, а цитозин — толь­ко с гуанином. Такие связи называются комплементарными (дополнитель­ными). Это правило и позволяет записать правильную последовательность нуклеотидов во второй цепи ДНК: А-Ц-Г-Т.

Правильной является последовательность: 1 — А; 2 — Ц; 3 — Г; 4 — Т.

Задание 18.3 (выберите один вариант ответа).

Высокомолекулярные органические соединения, построенные из остат­ков аминокислот, — это ...

Варианты ответа:

1.Нуклеиновые кислоты.

2.Липиды.

3.Белки.

4.Углеводы.

Обоснование ответа. Из остатков 20 аминокислот построены полипептидные цепи белков.

Правильным является вариант ответа: 3) белки.

Задание 18.4 (выберите один вариант ответа).

Установите соответствие между структурой биополимера и функцией, которая связана с ней:

1.Первичная структура белка.

2.Комплементарность цепей вторичной структуры ДНК.

3.Надмолекулярная структура белка.

Варианты ответа:

А.Определяет специфические биологические функции белковой моле­кулы.

Б. Носитель конкретной биологической информации.

В.Обеспечивает хранение и передачу наследственной информации.

Обоснование ответа. Первичная структура белка — последовательность

аминокислотных остатков — определяет конкретную биологическую ин­формацию о строении белка. Последующие (надмолекулярные) структуры белка — вторичная, третичная, четвертичная — связаны со специфической биологической функцией данной белковой молекулы, т. е. с тем, какие белки будут синтезированы данной молекулой. Хранение и передача наследственной информации обеспечивается комплементарной структурой двойной спирали ДНК.

Правильным является соответствие: 1 — Б; 2 — В; 3 — А.

 

Задание 18.5 (выберите один вариант ответа).

Белок состоит из 90 аминокислот. Число нуклеотидов одной полинуклеотидной цепи ДНК, шифрующих последовательность аминокислот в этом белке, равно...

Варианты ответа:

1. 270.

2. 30.

3. 90.

4. 360.

Обоснование ответа. Каждые три нуклеотида в нуклеиновой кислоте (их называют триплетами или кодонами) кодируют ту или иную аминокислоту в белке. Поэтому если требуется закодировать 90 аминокислот, то необходимо 90 х 3 = 270 нуклеотидов.

Правильным является вариант ответа: 1) 270.

 

Задание 18.6 (выберите один вариант ответа).

Нуклеиновая кислота, которая содержит генетическую информацию о последовательности аминокислот в полипептидных цепях и определяет структуру белков, называется...

Варианты ответа:

1. Дезоксирибонуклеиновой кислотой (ДНК).

2. Рибонуклеиновой кислотой (РНК).

3. Аденозинтрофосфатом (АТФ).

4. Аденозиндифосфатом (АДФ).

Обоснование ответа. Генетическую информацию о последовательности аминокислот в белках содержат нити двойной спирали ДНК.

Правильным является вариант ответа: 1) дезоксирибонуклеиновой ки­оты (ДНК).

 

Задание 18.7 (выберите один вариант ответа).

Нуклеотид состоит из ...

Варианты ответа:

1.Сахара, фосфатной группы, азотистого основания.

2.Сахарофосфатного остова.

3.Азотистых оснований.

4.Сахара, остатка фосфорной кислоты.

Обоснование ответа. Как было указано выше (см. основные сведения), нуклеотид представляет собой сахар-пентозу, к которому присоединено одно из пяти азотистых оснований. Связываются звенья нуклеотидов фосфодиэфирными связями остатка фосфорной кислоты.

Правильным является вариант ответа: 1) сахара, фосфатной группы, азо­тистого основания.

Задание 18.8 (выберите один вариант ответа).

Химическое соединение, входящее только в состав ДНК и отсутствую­щее в РНК,— это...

Варианты ответа:

1.Дезоксирибоза.

2.Нуклеотид.

3.Фосфорная кислота.

4.Азотистое основание.

Обоснование ответа. И ДНК, и РНК являются нуклеиновыми кислота­ми, а значит, представляют собой последовательность нуклеотидов. Каждый нуклеотид — это сахар-пентоза, к которому присоединено одно из пяти азо­тистых оснований. Связываются звенья нуклеотидов фосфодиэфирными свя­зями остатка фосфорной кислоты. Таким образом, второй, третий и четвер­тый варианты ответа относятся и к ДНК, и к РНК. Отличие между этими нуклеиновыми кислотами связано с тем, что в ДНК сахаром является угле­вод дезоксирибоза, а в РНК — углевод рибоза.

Правильным является вариант ответа: 1) дезоксирибоза.

IV.

ПОРЯДОК И БЕСПОРЯДОК В ПРИРОДЕ

 

19.

ДИНАМИЧЕСКИЕ И СТАТИСТИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ В ПРИРОДЕ

 

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ

19.1.В Древней Греции концепция жесткой предопределенности событий (детерминизм) не была общепризнанной. Например, Эпикур считал, что случайность в поведении атомов неустранима.

19.2.Концепция детерминизма завоевала доминирующие позиции в естествознании, когда была создана ньютоновская механика. Триумф ньютоновской механики привел к тому, что она стала считаться эталоном научной теории, научного подхода ко всем явлениям природы. Долгое время казалось, что достаточно найти все силы, которые действуют на атомы и молекулы из которых состоит вещество, и задать начальное состояние (положения и скорости) этих атомов и молекул, чтобы однозначно определить как будущее, так и прошлое окружающего нас мира. Наиболее ортодоксальным последователем такого подхода, который называется детерминизм, был великий французский ученый П. С. Лаплас. Поэтому часто концепцию детерминизма называют лапласовским детерминизмом.

19.3.Научные теории, удовлетворяющие концепции детерминизма, называются динамическими теориями. К ним относится, помимо классической механики, специальная и общая теория относительности, классическая электродинамика.

19.4.Однако оказывается, что на самом деле предсказать поведение реальных систем, даже тех, которые описываются простыми дифференциальными уравнениями типа второго закона Ньютона, далеко не просто. Дело в том, что задать начальное состояние с абсолютной (математической) точностью нельзя. В отличие от чисел в математике, значения физических величин всегда определяются и задаются в численных расчетах с той или иной погрешностью. Эти погрешности могут привести к тому, что спустя какое-то время реальная траектория будет отличаться от вычисленной математически. Если отклонения невелики и реальная траектория все время остается в окрестности «математической» (как это имеет место при движении Земли около Солнца), то говорят, что движение устойчиво. Но может оказаться, что реальная траектория в конце концов вообще разойдется с «математиче­ской». Такое движение называется неустойчивым.Возможны также ситуа­ции, когда динамическая система (обычно это нелинейная система) будет все время переходить, перескакивать с одной траектории на другую, причем пе­рескоки эти будут происходить непредсказуемым, случайным образом. Та­кое поведение называется динамическим хаосом.В качестве наглядного при­мера можно представить себе систему из двух связанных маятников. Колеба­ние такой системы совершенно непредсказуемо. Другими примерами систем, демонстрирующих динамический хаос^-, могут служить планетные системы, погода и климат, турбулентность и даже фондовые рынки.

19.5.Есть ли разница между хаотическим и беспорядочным движением? Хаос— это такое поведение системы, когда ее состояния некоррелированы ни в пространстве, ни во времени. Понятие хаоса может относиться как к большим, так и к малым системам. Беспорядок— это состояние макроско­пических систем из большого числа частиц с максимальной энтропией, т. е. неупорядоченное, случайное состояние большой системы. Можно говорить о хаотичном движении нелинейного маятника, но нельзя говорить, что его колебания беспорядочны.

19.6.В отличие от динамических закономерностей, где физические ве­личины непосредственно связаны однозначными функциональными зави­симостями, в статистических закономерностях(или теориях) однозначно связаны вероятности определенных значений тех или иных физических ве­личин, а связи между самими величинами неоднозначны.

19.7.Общность динамических и статистических теорий проявляется пре­жде всего в том, что и те и другие вводят в качестве основного понятия со­стояниефизической системы. Различие же между ними — в определении этого состояния. Например, в классической механике, являющейся динами­ческой теорией, состояние задается координатами и импульсами материаль­ных точек. В другой динамической теории — классической (феноменологи­ческой, эмпирической) термодинамике— состояние системы определяется давлением, объемом и температурой некоторой массы вещества. В классиче­ской электродинамике, также являющейся динамической теорией, состоя­ние системы — это определенные значения напряженностей электрического и магнитного полей. В статистической механике состояние системы опреде­ляется совершенно иначе: не положениями и импульсами частиц, а вероят­ностями того, что та или иная частица имеет координаты и импульсы в опре­деленном диапазоне возможных значений. В связи с этим большое значение приобретает функция плотности вероятностиp(x): ее значение в той или иной точке хопределяет вероятность dPтого, что измеренное значение слу­чайной величины хпопадет в малый интервал [х, х+ Дx]:dP = р(x)dx.

19.8.Примерами фундаментальных статистических теорий являются молекулярно-кинетическая теория (МКТ) вещества, квантовая механика, эволюционная теория Дарвина, молекулярная генетика и др. Например, в МКТ рассматривается плотность вероятности того, что хаотически движу­щаяся молекула идеального газа имеет ту или иную скорость или проекцию скорости (распределение Максвелла). В квантовой механике квадрат модуля ^-функции (волновой функции), определяющий состояние микросистемы,связан с плотностью вероятности нахождения микрочастицы в данном месте пространства в данное время.

19.9.Соотношение динамических и статистических теорий удовлетворяют принципу соответствия, который обычно связывают с именем великого физика Нильса Бора. Принцип соответствия требует, чтобы новое знание, претендующее на более глубокое описание реальности и более широкую область применимости, чем старое, включало последнее как частный, предельный случай. В данном случае статистические теории, учитывающие фундаментальный характер случайности в природе, являются более глубокими по сравнению с динамическими и включают их как частный, предельный случай, соответствующий отсутствию флуктуаций. Фактически динамические теории отражают закономерности поведения средних значений физических величин.