Учебник reknow · 5 класс
Биология: теория
10 тем — объяснения простым языком, формулы, рисунки и разобранные примеры. К каждой теме — тренажёр.
Оглавление
Тема 1 · Биология
Биология — наука о живой природе
Потренироваться: задания по теме →Простыми словами
Чем кошка отличается от камня? Кошка ест, дышит, растёт, приносит котят и убегает от собаки — камень ничего этого не делает. Биология изучает всё живое: как оно устроено, как живёт и как связано с окружающим миром.
Биология (от греч. «биос» — жизнь, «логос» — учение) — наука о живых организмах и их взаимосвязях с окружающей средой.
Биологические науки
Биология — целая семья наук. Каждая изучает свою группу организмов или свою сторону жизни.
| Наука | Что изучает |
|---|---|
| Ботаника | растения |
| Зоология | животных |
| Микология | грибы |
| Микробиология | микроорганизмы (бактерии, микроскопические грибы и др.) |
| Бактериология | бактерии |
| Цитология | клетку |
| Анатомия | строение организма |
| Физиология | процессы жизнедеятельности (как работает организм) |
| Экология | связи организмов друг с другом и со средой обитания |
| Систематика | классификацию (распределение по группам) организмов |
| Генетика | наследственность и изменчивость |
| Палеонтология | вымершие древние организмы |
| Вирусология | вирусы |
| Энтомология / орнитология | насекомые / птицы |
Корень подсказывает ответ: микро — маленький, цито — клетка, эко — дом (среда обитания), мико — гриб, зоо — животное, ботаника — от греч. «ботане» — трава, растение.
Методы изучения природы
| Метод | В чём суть | Пример |
|---|---|---|
| Наблюдение | следят за объектом, ничего не меняя | за птицами у кормушки |
| Эксперимент (опыт) | условия специально меняют, чтобы проверить предположение | одно растение на свету, другое в темноте |
| Измерение | величину определяют прибором | линейка, весы, термометр, мензурка |
| Описание | записывают признаки объекта | высота, форма и окраска листьев растения |
| Сравнение | ищут сходства и различия | чем лист берёзы отличается от листа клёна |
| Моделирование | создают модель объекта, который трудно изучить напрямую | макет или компьютерная схема строения организма |
- Есть прибор и число (см, г, °C)? — измерение.
- Условия нарочно изменили? — эксперимент.
- Только смотрят со стороны? — наблюдение.
- Перечисляют признаки по плану? — описание. Ищут «чем похожи / чем отличаются»? — сравнение.
- Строят макет, схему, компьютерную модель? — моделирование.
Наблюдение и эксперимент путают чаще всего. Если учёный сам создал разные условия (полил одно растение, а другое нет) — это эксперимент, даже если потом он просто смотрит.
Признаки живого
Живой организм обладает всеми признаками сразу. У тел неживой природы их нет.
| Признак | Что это | Пример |
|---|---|---|
| Питание | поступление нужных веществ | корова ест траву |
| Дыхание | поглощение кислорода, выделение углекислого газа | рыба дышит жабрами |
| Выделение | удаление ненужных и вредных веществ | с потом через кожу уходят вода и соли |
| Рост | увеличение размеров и массы | саженец становится деревом |
| Развитие | изменение строения в течение жизни | головастик → лягушка |
| Размножение | появление потомства | из семени вырастает новое растение |
| Раздражимость | ответ на воздействие среды | лист поворачивается к свету |
| Движение | перемещение организма или его частей | амёба ползёт с помощью ложноножек |
Отдельный признак бывает и у неживого: кристалл соли «растёт», пламя свечи «дышит» кислородом. Но они не питаются, не размножаются и не развиваются. Живое — это весь набор признаков.
Живая и неживая природа
Предметы, сделанные человеком (стул, ручка, автомобиль), — не тела природы, а изделия.
Спросите себя: «Может ли это питаться и оставить потомство?» Да — тело живой природы.
Тема 2 · Биология
Увеличительные приборы и микроскоп
Потренироваться: задания по теме →Простыми словами
Клетка листа или капля прудовой воды полна жизни, но глаз её не видит: всё слишком мелкое. Увеличительные приборы — лупа и микроскоп — показывают предмет во много раз крупнее, и мелкое становится видимым.
Устройство микроскопа
| Часть | Назначение |
|---|---|
| Окуляр | верхняя линза — в неё смотрят глазом |
| Тубус | трубка, соединяющая окуляр и объектив |
| Объектив | нижняя линза у объекта, даёт увеличенное изображение |
| Предметный столик | на него кладут микропрепарат (в центре — отверстие для света) |
| Зеркало | направляет свет на объект снизу |
| Винт | поднимает и опускает тубус — наводит резкость |
| Штатив и основание | удерживают все части и придают микроскопу устойчивость |
Окуляр — у ока (глаза, по-старинному «око»); объектив — у объекта.
Увеличение микроскопа
На окуляре и на объективе написано, во сколько раз увеличивает каждая линза (×8, ×10, ×20…). Общее увеличение — их произведение:
Окуляр ×8, объектив ×20. Во сколько раз увеличивает микроскоп?
- Перемножаем: .
- Ответ: в 160 раз.
Так же окуляр ×10 и объектив ×60: раз.
Микроскоп увеличивает в 200 раз, окуляр ×10. Каково увеличение объектива?
- Делим общее увеличение на известное: .
- Ответ: объектив ×20.
Увеличения перемножают, а не складывают: — неверно, верно .
Микропрепарат и правила работы
Микропрепарат — тонкий прозрачный объект на стекле, приготовленный для рассматривания в микроскоп. Свет должен проходить через него насквозь.
- Протереть предметное стекло и капнуть на него воду.
- Препаровальной иглой положить в каплю тонкий кусочек (например, кожицу чешуи лука).
- Накрыть покровным стеклом, чтобы объект не высыхал.
- Для заметности окрасить слабым раствором йода — ядро станет хорошо видно.
- Поймать свет зеркалом, положить препарат на столик и начинать с малого увеличения, наводя резкость винтом.
Микроскоп переносят двумя руками: одной держат штатив, другой поддерживают основание. Линзы не трогают пальцами.
Из истории
В 1665 году англичанин Роберт Гук рассмотрел в микроскоп срез пробки, увидел ячейки и назвал их клетками. Голландец Антони ван Левенгук первым увидел в свои микроскопы живые микроорганизмы — «маленьких зверьков» в капле воды.
Школьный микроскоп показывает изображение перевёрнутым: если сдвинуть препарат вправо, картинка уйдёт влево.
Тема 3 · Биология
Строение и жизнедеятельность клетки
Потренироваться: задания по теме →Простыми словами
Клетка — как маленький дом: у неё есть стены (оболочка), внутреннее пространство (цитоплазма), «пульт управления» (ядро), кладовая (вакуоль) и «кухня», где на солнечной энергии готовится пища (хлоропласты). Из клеток состоят все живые организмы.
Клетка — самая маленькая часть организма, которая обладает всеми признаками живого: питается, дышит, растёт и делится.
Строение растительной клетки
| Часть клетки | Значение |
|---|---|
| Оболочка | придаёт клетке форму, защищает содержимое, пропускает вещества внутрь и наружу |
| Цитоплазма | бесцветное полужидкое вещество; в ней расположены все остальные части; постоянно движется |
| Ядро | управляет жизнью клетки, хранит наследственную информацию; внутри — ядрышки и хромосомы |
| Вакуоль | полость с клеточным соком (вода с растворёнными сахарами, солями, пигментами) |
| Пластиды | лежат в цитоплазме; зелёные пластиды — хлоропласты |
Пластиды
При созревании томата зелёные хлоропласты превращаются в хромопласты — плод краснеет. Синий и фиолетовый цвет (свёкла, лепестки василька) дают пигменты клеточного сока, а не пластиды.
Хлоропласт — это часть клетки (тельце), а хлорофилл — зелёное вещество внутри него. Не путайте!
Жизнедеятельность клетки
Обмен веществ — поступление веществ в клетку, их превращение и удаление ненужных. Это главный признак живой клетки.
При делении из одной клетки образуются две. Сначала делится ядро; перед этим каждая хромосома удваивается, поэтому обе новые клетки получают одинаковую наследственную информацию. Делятся клетки образовательной ткани — на верхушках корней и побегов.
Растительная и животная клетка
| Часть | Растительная | Животная |
|---|---|---|
| Мембрана | есть | есть |
| Плотная клеточная стенка | есть | нет |
| Цитоплазма | есть | есть |
| Ядро с хромосомами | есть | есть |
| Хлоропласты | есть | нет |
| Крупная вакуоль с клеточным соком | есть | нет |
Только у растительной клетки — «СХВ»: Стенка, Хлоропласты, Вакуоль. Ядро и хромосомы есть у обеих клеток (а нет ядра только у бактерий).
Тема 4 · Биология
Ткани, органы и царства живой природы
Потренироваться: задания по теме →Простыми словами
Как в большой команде: каждый игрок — клетка, группа игроков с одной ролью (защитники, нападающие) — ткань, а несколько групп, выигрывающих матч вместе, — орган. Тело многоклеточного организма собрано по такой лестнице.
Ткань — группа клеток, сходных по строению и выполняющих общую работу (вместе с межклеточным веществом).
Орган — часть организма определённого строения, выполняющая определённую работу; состоит из нескольких тканей.
Клетка → ткань → орган → система органов → организм.
Ткани растений
| Ткань | Работа | Где встречается |
|---|---|---|
| Образовательная | клетки постоянно делятся — растение растёт | верхушки корня и побега, камбий |
| Покровная | защищает от повреждений и высыхания | кожица листа, пробка |
| Механическая | прочность и опора | волокна стебля, косточка вишни, скорлупа ореха |
| Проводящая | переносит воду и растворённые вещества | сосуды древесины, ситовидные трубки луба |
| Основная | образует и запасает питательные вещества | мякоть листа, плода, клубня картофеля (запасающая) |
Сосуды древесины состоят из мёртвых полых клеток, соединённых в трубки (по ним вода с солями идёт вверх). А ситовидные трубки луба — из живых клеток (по ним органические вещества идут вниз).
Ткани животных
| Ткань | Особенность клеток | Работа и примеры |
|---|---|---|
| Эпителиальная | клетки плотно прилегают друг к другу, межклеточного вещества почти нет | покрывает тело (кожа), выстилает полости органов |
| Соединительная | клеток мало, много межклеточного вещества | опора, связь, питание: кровь, кость, хрящ, жир |
| Мышечная | вытянутые клетки (волокна), способны сокращаться | движение: мышцы, стенки желудка |
| Нервная | клетки с отростками | воспринимает раздражения и проводит нервные импульсы |
Кровь — жидкая, но это соединительная ткань: её «межклеточное вещество» — плазма.
Царства живой природы
Грибы — не растения: у них нет хлорофилла. Вирусы не имеют клеточного строения, поэтому их не относят ни к одному из царств.
Систематические группы
Наименьшая группа — вид, наибольшая — царство. Близкие виды объединяют в род, близкие роды — в семейство, семейства — в порядок, порядки — в класс, классы — в отдел.
| Растения | Животные |
|---|---|
| вид → род → семейство → порядок → класс → отдел → царство | вид → род → семейство → отряд → класс → тип → царство |
Двойные названия видов (сначала род, потом вид: «Берёза повислая», «Волк серый») ввёл шведский учёный Карл Линней. Научное название вида состоит из двух слов и даётся на латинском языке, чтобы его понимали учёные всех стран; ромашка аптечная относится к роду Ромашка.
В школьном курсе обычно выделяют четыре царства; у животных — четыре основных типа тканей. Клетки образовательной ткани мелкие, с тонкими оболочками, плотно прилегают друг к другу.
«Выдра Раскрыла Сундук, Открыв Клад, Тайну Царя» — вид, род, семейство, отряд, класс, тип, царство.
Тема 5 · Биология
Бактерии
Потренироваться: задания по теме →Простыми словами
Бактерии — самые маленькие и самые древние живые существа. Их не видно без микроскопа, но они повсюду: в почве, воде, воздухе, на коже и внутри нас. Одни портят продукты и вызывают болезни, другие делают кефир, удобряют почву и перерабатывают мусор природы.
Бактерии — одноклеточные организмы без оформленного ядра. Их наследственное вещество (кольцевая ДНК) лежит прямо в цитоплазме, поэтому бактерии называют доядерными организмами.
Строение бактериальной клетки
| Часть клетки | Какую работу выполняет |
|---|---|
| Клеточная стенка (плотная оболочка) | защищает клетку и придаёт ей постоянную форму |
| Клеточная мембрана | лежит под стенкой, пропускает вещества в клетку и из неё |
| Цитоплазма | внутренняя среда; в ней идут все процессы жизнедеятельности |
| Кольцевая ДНК | хранит наследственную информацию |
| Жгутик | служит для передвижения |
У бактерий нет ядра и нет хлоропластов. Если на схеме клетки есть ядро — это уже не бактерия.
Формы бактерий
| Название | Форма клетки | Пример |
|---|---|---|
| Кокки | шаровидные | стрептококки, стафилококки (возбудители ангины, нагноений) |
| Бациллы | палочковидные | сенная палочка, туберкулёзная палочка |
| Спириллы | спирально извитые | спириллы в стоячей воде |
| Вибрионы | изогнутые, в виде запятой | холерный вибрион |
Кокк — «зёрнышко» (шарик), бацилла — «палочка», спирилла — «спираль», вибрион — «запятая». Холера вызывается именно вибрионом.
Жизнедеятельность
При каждом делении число бактерий удваивается. Если делений было , из одной клетки получится
Сколько бактерий получится из одной за 1 час, если деление происходит каждые 20 минут?
- Число делений: .
- бактерий.
Спора бактерий — не способ размножения (из одной клетки получается одна спора), а способ пережить плохие условия. У грибов и растений споры служат для размножения.
Роль бактерий
Клубеньковые — живут на корнях бобовых и обогащают почву азотом.
Бактерии гниения и почвенные — разлагают остатки организмов до перегноя и минеральных веществ («санитары планеты»).
Кишечные — живут в кишечнике человека без вреда и помогают пищеварению.
Гнилостные — портят продукты.
Бактериям для жизни нужны тепло, влага и пища. Лишаем их этих условий: кипячение и консервирование (убивают), замораживание (холод), сушка (нет воды), засолка и засахаривание (бактерии теряют воду).
Вопрос «могут ли бактерии жить в человеке без вреда?» — ответ да: кишечные бактерии нам даже помогают.
Ещё о бактериях
- Первым бактерии увидел в микроскоп Антони ван Левенгук. Размеры большинства бактерий — тысячные доли миллиметра. Снаружи клетку защищает плотная оболочка, у многих — ещё и слизистая капсула.
- Питательные вещества бактерии всасывают всей поверхностью клетки. Одна клетка образует одну спору — чтобы пережить неблагоприятные условия; в хороших условиях спора прорастает, и бактерия снова делится.
- Бактерии кишечника участвуют в переваривании пищи и образуют некоторые витамины. Уксуснокислые бактерии превращают вино в уксус.
- Пастеризация — нагревание молока до 60–70 °C (названа в честь Луи Пастера). В крепком растворе соли или сахара бактерии не размножаются. Консервы со вздутой крышкой есть нельзя — в них размножились бактерии, выделяющие газы и опасные яды.
- Болезни, вызванные бактериями, лечат антибиотиками. Защита: чистота, мытьё рук и продуктов, прививки. Дезинфекция — уничтожение болезнетворных микроорганизмов. Дизентерию называют «болезнью грязных рук».
Тема 6 · Биология
Грибы
Потренироваться: задания по теме →Простыми словами
Подберёзовик, который мы срываем в лесу, — лишь малая часть гриба, его «плод». Сам гриб — это сеть тончайших нитей в почве, она может тянуться на метры. Грибы не умеют, как растения, делать пищу на свету: они «всасывают» готовые органические вещества из почвы, остатков или живых организмов.
Грибы — отдельное царство. Как животные, они питаются готовыми органическими веществами и имеют в клеточной стенке хитин. Как растения, они неподвижны, растут всю жизнь и всасывают пищу всей поверхностью. Хлорофилла у грибов нет. Размножаются грибы спорами и кусочками грибницы.
Строение шляпочного гриба
| Часть | Какую работу выполняет |
|---|---|
| Грибница (мицелий) — сеть нитей-гиф | всасывает из почвы воду и растворённые вещества; это и есть тело гриба |
| Ножка | поднимает шляпку над землёй |
| Шляпка | на её нижней стороне (в трубочках или на пластинках) созревают споры |
| Плодовое тело (шляпка + ножка) | служит для образования и рассеивания спор |
Грибница многих шляпочных грибов срастается с корнями деревьев — это микориза (грибокорень). Гриб даёт дереву воду с минеральными солями, дерево грибу — органические вещества (сахара). Поэтому подберёзовик растёт под берёзой, а подосиновик — под осиной.
Плесневые грибы и дрожжи
| Гриб | Особенности |
|---|---|
| Мукор (белая плесень) | растёт на хлебе, овощах; питается готовыми органическими веществами продукта. Грибница — одна большая клетка с многими ядрами; споры созревают в чёрных головках |
| Пеницилл (зелёная плесень) | на концах нитей — «кисточки» со спорами; из него получили первый антибиотик пенициллин |
| Дрожжи | одноклеточные грибы, без грибницы; размножаются почкованием. Сбраживают сахар — выделяется углекислый газ (он поднимает тесто) и спирт |
Срезать плесень и съесть остальное нельзя: нити грибницы проросли глубже, чем видно, а многие плесени выделяют ядовитые вещества.
Лишайники
Лишайник — организм из гриба и водоросли (или цианобактерии), живущих вместе. Нити гриба добывают воду и минеральные вещества, водоросль на свету образует органические вещества для обоих.
Лишайники первыми поселяются на голых скалах и начинают образование почвы. Они очень чувствительны к загрязнению воздуха, поэтому в городах их почти нет — по ним судят о чистоте воздуха.
Грибы-паразиты и правила сбора
| Паразит | Кого поражает |
|---|---|
| Трутовик | деревья: споры попадают в древесину через раны и трещины в коре, грибница разрушает древесину |
| Фитофтора | картофель и томаты: бурые пятна на листьях и клубнях, гниль |
| Головня | колосья злаков: вместо зёрен — чёрная масса спор |
| Спорынья | рожь: ядовитые чёрные «рожки» в колосьях |
Собирать только знакомые грибы. Самый ядовитый гриб — бледная поганка, ядовиты также мухоморы и ложные опята. Не брать грибы у дорог и заводов (они накапливают вредные вещества), старые и червивые. Плодовое тело срезают ножом или выкручивают, не разрушая грибницу.
«Под шляпкой губка — трубчатый, под шляпкой гармошка — пластинчатый».
Ещё о грибах
- Известно около 100 тысяч видов грибов. Грибы, питающиеся мёртвыми остатками, — сапротрофы; вступающие во взаимовыгодную связь с растениями (микориза) — симбионты.
- Брожение — дрожжи разлагают сахар с выделением углекислого газа и спирта; дрожжи используют в хлебопечении и при изготовлении кваса. Плесень появляется на влажных продуктах и в сырых помещениях: в тепле и сырости её споры быстро прорастают.
- Мучнистая роса — гриб-паразит, белый налёт на листьях. Рожки спорыньи ядовиты: мука с ними вызывает отравление. Незнакомые грибы не собирают — среди них могут быть ядовитые; при подозрении на отравление срочно обращаются к врачу.
Тема 7 · Биология
Водоросли и мхи
Потренироваться: задания по теме →Простыми словами
Зелёная плёнка на камнях в пруду, «морская капуста» в магазине, мягкий зелёный ковёр на лесной кочке — это водоросли и мхи, самые простые растения. Водоросли так и не «вышли» из воды, а мхи выбрались на сушу, но держатся сырых мест.
Строение водорослей
Водоросли — растения, тело которых не разделено на органы и ткани. К грунту многоклеточные водоросли прикрепляются ризоидами — выростами, похожими на корешки. Органические вещества на свету образуются в хроматофоре (аналог хлоропласта). Бывают одноклеточные (хламидомонада, хлорелла) и многоклеточные (улотрикс, спирогира, ламинария).
Одноклеточная зелёная водоросль из луж. Передвигается при помощи двух жгутиков; красный глазок чувствует свет, и клетка плывёт к нему; в чашевидном хроматофоре на свету образуются органические вещества.
Размножение водорослей: делением клетки и спорами (бесполое), а также половым путём — слиянием половых клеток.
Разнообразие и значение водорослей
| Группа | Где живут | Примеры |
|---|---|---|
| Зелёные | пресные водоёмы, мелководье морей | хламидомонада, хлорелла, улотрикс, спирогира |
| Бурые | моря, на средних глубинах; крупные | ламинария (морская капуста), фукус |
| Красные (багрянки) | моря, глубже всех | порфира, филлофора |
«Цветение» воды в пруду летом — массовое размножение одноклеточных водорослей.
Мхи
Мхи — высшие споровые растения: есть стебель и листья, но нет корней, цветков и семян. Размножаются спорами, которые созревают в коробочке. Для оплодотворения нужна вода — поэтому мхи растут в сырых местах.
У мхов уже есть стебель и листья (это высшие растения), а у водорослей — нет. Ризоиды есть и у тех, и у других, но это не корни: они только прикрепляют растение.
Торф и значение мхов
В болоте мало кислорода, вода кислая, а сфагнум выделяет вещества, подавляющие бактерии. Поэтому отмершие части мха не перегнивают, а накапливаются и превращаются в торф.
| Значение | Пример |
|---|---|
| Удобрение, торфяные горшочки | в них выращивают рассаду и высаживают вместе с горшочком |
| Топливо | торф сжигают в котельных |
| Перевязочный материал (раньше) | сфагнум впитывает влагу и подавляет бактерии |
| Заболачивание | разрастаясь, мхи задерживают воду — земля заболачивается |
По моховому болоту опасно ходить: под слоем мха может оказаться вода и топкий торф.
Ещё подробности
- Большинство водорослей живёт в воде, но их можно встретить на коре деревьев, влажной почве и камнях. На большой глубине они не растут — туда не проникает свет; глубже всех — красные (до 100 м и более). Дышат, поглощая растворённый кислород всей поверхностью. Хроматофор хламидомонады — в виде чаши, спирогиры — спирально закрученной ленты. Подвижные споры со жгутиками — зооспоры. Слоевище ламинарии достигает нескольких метров.
- Мхи растут во влажных затенённых местах. Из споры мха вырастает зелёная ветвящаяся нить — предросток. У кукушкина льна стебель прямой, неветвящийся, густо покрыт узкими листьями; коробочка развивается на женских растениях и прикрыта волосистым колпачком; созревшие споры высыпаются и разносятся ветром. Стебель сфагнума ветвистый, с пучками боковых веточек.
- Мхи с лишайниками первыми поселяются на камнях и бедных почвах; моховой покров удерживает воду и почву от размыва. Слой торфа нарастает около 1 мм в год; торф горит, потому что состоит из органических остатков, и не даёт развиваться бактериям гниения — в болотах хорошо сохраняются древние предметы. На сфагновых болотах растут клюква, морошка, насекомоядная росянка. Из болот берут начало многие реки; осушение опасно: мелеют реки, растёт угроза торфяных пожаров.
Тема 8 · Биология
Папоротники, хвощи, плауны и голосеменные
Потренироваться: задания по теме →Простыми словами
Сотни миллионов лет назад на Земле стояли леса из гигантских папоротников, хвощей и плаунов. Из их остатков образовался каменный уголь. Сегодня их потомки небольшие и любят тень и сырость: им для размножения нужна вода. А хвойные деревья «изобрели» семя — и смогли расти даже на сухом песке.
Папоротники
У папоротника есть подземный стебель — корневище с придаточными корнями и крупные перистые листья — вайи. На нижней стороне листьев — бурые бугорки, в них спорангии со спорами. Цветков, плодов и семян нет, поэтому папоротники никогда не цветут. Примеры: щитовник мужской, орляк, кочедыжник.
Из споры вырастает маленький зелёный заросток. На нём образуются половые клетки; сперматозоиды плывут к яйцеклетке в воде (роса, дождь). Из оплодотворённой яйцеклетки вырастает новый папоротник.
Хвощи и плауны
Хвощ — «ёлочка из трубочек» (членистый стебель, мутовки веточек); плаун — «зелёный шнур» на земле.
Голосеменные растения
У голосеменных семена лежат открыто на чешуях шишек — плода нет, отсюда название. Пыльца переносится ветром, поэтому вода для оплодотворения не нужна. Листья большинства — хвоинки с восковым налётом: испаряют мало воды.
| Растение | Особенность |
|---|---|
| Сосна обыкновенная | длинные хвоинки по две в пучке; светолюбива; растёт и на бедном песке |
| Ель | короткие четырёхгранные хвоинки поодиночке; теневынослива |
| Лиственница | мягкая хвоя, на зиму её сбрасывает |
| Можжевельник | кустарник; шишки сочные — «шишкоягоды» |
Сосна и ель вечнозелёные: хвоинка живёт несколько лет, и хвоя опадает постепенно, а не вся сразу. Повреждения коры заливает смола — она не пускает внутрь вредителей и споры грибов. У сосны есть мужские шишки (дают пыльцу) и женские (на их чешуях семязачатки); семена созревают только на второй год.
Древесину хвойных используют в строительстве, для получения бумаги; из смолы получают канифоль и скипидар.
Споровые и семенные растения
| Признак | Споровые | Семенные |
|---|---|---|
| Чем размножаются | спорами | семенами |
| Из чего состоит | спора — одна клетка, почти без запаса питания | семя — многоклеточное: зародыш, запас питательных веществ, кожура |
| Вода для оплодотворения | нужна | не нужна (пыльца переносится ветром или насекомыми) |
| Примеры | мхи, папоротники, хвощи, плауны | голосеменные, покрытосеменные |
Голосеменные — уже семенные растения, хотя цветков и плодов у них нет. А «цветок папоротника» — только легенда.
Независимость от воды при размножении позволила семенным растениям расселиться по всей суше.
Ещё подробности
- Бурые бугорки из спорангиев на листе папоротника — сорусы. Молодой лист весной свёрнут улиткой. Папоротники растут во влажных затенённых местах; на воде плавает папоротник сальвиния. Древовидные папоротники, хвощи и плауны (деревья высотой в десятки метров) были распространены в каменноугольном периоде.
- Обилие хвоща полевого говорит о повышенной кислотности почвы; жёсткими стеблями хвоща раньше чистили посуду; споры плауна использовали как детскую присыпку и в металлургии.
- Спора — одна клетка; споровые образуют огромное число спор, потому что большинство погибает в неподходящих условиях.
- Шишка — видоизменённый побег со спорангиями. Семена сосны созревают около полутора лет и разносятся ветром благодаря плёнчатому крылышку. В сосновом бору воздух целебный: хвойные выделяют летучие вещества, убивающие микробов. Ель часто выворачивает ветром — у неё поверхностная корневая система. Сосна сибирская (сибирский кедр) — хвоя по пять в пучке, съедобные семена-«орешки». Самое высокое дерево — секвойя; «живое ископаемое» — гинкго.
Тема 9 · Биология
Покрытосеменные (цветковые) растения
Потренироваться: задания по теме →Простыми словами
Яблоня, ромашка, пшеница, картофель — всё это цветковые растения, самая большая и распространённая группа. Их главное «изобретение» — цветок и плод: семена спрятаны внутри плода, как в контейнере. Отсюда второе название — покрытосеменные.
У цветковых есть корень, стебель, листья, цветки и плоды с семенами. Семена развиваются внутри завязи и защищены стенками плода.
Органы цветкового растения
| Орган | Группа | Работа |
|---|---|---|
| Корень | вегетативные (рост, питание) | укрепляет растение в почве, всасывает воду с минеральными веществами |
| Стебель | проводит вещества, выносит листья к свету | |
| Лист | образует органические вещества на свету, испаряет воду, обеспечивает газообмен | |
| Цветок | генеративные (размножение) | орган семенного размножения |
| Плод | внутри — семена; защищает их и помогает распространяться | |
| Семя | из него развивается новое растение |
Строение цветка
| Часть | Из чего состоит / роль |
|---|---|
| Цветоножка, цветоложе | стебелёк цветка и его расширенная верхушка, к которой крепятся все части |
| Чашелистики → чашечка | зелёные, защищают бутон |
| Лепестки → венчик | яркие, привлекают насекомых-опылителей |
| Тычинка | тычиночная нить + пыльник, в нём созревает пыльца |
| Пестик | рыльце (ловит пыльцу) + столбик + завязь (в ней семязачатки) |
Чашечка и венчик вместе — околоцветник. Тычинки и пестик — главные части цветка: без них не будет семян. Перенос пыльцы на рыльце — опыление. После оплодотворения из завязи развивается плод, из семязачатка — семя.
Снаружи внутрь: чашелистики → лепестки → тычинки → пестик. Пестик похож на кувшинчик с длинным горлышком: завязь — «донышко», столбик — «горлышко», рыльце — «носик».
Плоды
| Группа | Плод | Примеры |
|---|---|---|
| Сочные | ягода (много семян в сочной мякоти) | томат, смородина, виноград |
| костянка (одна твёрдая косточка) | вишня, слива, персик, абрикос | |
| яблоко | яблоня, груша, рябина | |
| Сухие | зерновка | пшеница, рожь, кукуруза |
| семянка | подсолнечник, одуванчик | |
| боб | горох, фасоль | |
| стручок | капуста, редис | |
| коробочка | мак | |
| орех | лещина |
Ботаническая «ягода» не совпадает с бытовой: томат — ягода, а вишня — костянка. Определяйте по семенам: много мелких семян в мякоти — ягода, одна косточка — костянка.
Семена и корневые системы
Семя покрыто кожурой, внутри — зародыш (корешок, стебелёк, почечка, семядоли) и запас питательных веществ. Для прорастания семени нужны вода, воздух и тепло.
| Признак | Двудольные | Однодольные |
|---|---|---|
| Семядолей в зародыше | две | одна |
| Корневая система | стержневая (главный корень хорошо заметен) | мочковатая (пучок одинаковых корней) |
| Жилкование листа | сетчатое | параллельное или дуговое |
| Примеры | фасоль, горох, яблоня, подсолнечник | пшеница, кукуруза, лук, тюльпан |
У растения листья с сетчатыми жилками. Какая корневая система? — Сетчатое жилкование → двудольное → корневая система стержневая.
Ещё подробности
- Части листа: широкая плоская листовая пластинка и черешок, которым лист прикрепляется к стеблю. Группа близко расположенных цветков — соцветие. Цветок только с пестиками — пестичный (женский), только с тычинками — тычиночный (мужской).
- Плод дуба — жёлудь. Распространение плодов и семян нужно, чтобы потомство расселилось и не мешало друг другу.
- На семени фасоли — рубчик, след прикрепления к стенке плода. В сухом месте семена не прорастают: без воды запасные вещества не переходят в растворимую форму.
Тема 10 · Биология
Среды обитания и охрана природы
Потренироваться: задания по теме →Простыми словами
Крот живёт под землёй, щука — в воде, орёл — в воздухе, а аскарида — внутри другого животного. Каждое место со своими условиями — это среда обитания, и тело каждого организма «подогнано» именно под свою среду.
Среда обитания — всё, что окружает организм и влияет на него. Основных сред четыре: водная, наземно-воздушная, почвенная и организменная.
Четыре среды обитания
| Среда | Условия | Приспособления | Обитатели |
|---|---|---|---|
| Водная | плотная, мало кислорода, температура меняется слабо | обтекаемое тело, плавники, жабры | карась, щука, дельфин, ламинария |
| Наземно-воздушная | много кислорода и света, резкие перепады температуры, воздух не держит тело | крылья, лёгкие, шерсть или перья, прочный скелет | берёза, орёл, медведь, кузнечик |
| Почвенная | темно, плотно, мало кислорода, достаточно влаги | копательные конечности, слабое зрение, тело-«цилиндр» | крот, дождевой червь, медведка |
| Организменная | постоянная температура, много пищи, нет света, защита хозяина | присоски, крючья, плотные покровы, множество яиц | аскарида, бычий цепень, вошь |
Водная среда — первая, в которой появилась жизнь. Многие животные живут сразу в двух средах: лягушка — в водной и наземно-воздушной.
Экологические факторы
- Действует человек? — антропогенный.
- Действует другое живое существо (растение, животное, гриб, бактерия)? — биотический.
- Действует неживое (свет, мороз, засуха)? — абиотический.
«Био» — жизнь; «а-» — «не»: абиотический = «неживой». «Антропос» — человек.
Природные зоны
Зоны сменяют друг друга от полюса к экватору — их определяет количество тепла и влаги.
| Зона | Условия | Растения | Животные |
|---|---|---|---|
| Арктические пустыни | лёд, долгая полярная ночь | мхи, лишайники | белый медведь, морж, тюлень |
| Тундра | вечная мерзлота, короткое холодное лето | мхи, лишайники (ягель), карликовая берёза | северный олень, песец |
| Тайга | холодная зима, тёплое лето | ель, сосна, лиственница, пихта | бурый медведь, рысь, соболь |
| Широколиственные леса | мягкая зима, тёплое влажное лето | дуб, клён, липа | кабан, лисица |
| Степь | жаркое сухое лето, деревьев нет, плодородная почва | ковыль, типчак | суслик, сурок |
| Пустыня | очень жарко и сухо | верблюжья колючка, саксаул | верблюд, тушканчик |
Цепи питания
Цепь начинается не с самого маленького и не с животного, а с растения: в цепи «злаки → полёвка → сова» первое звено — злаки.
Охрана природы
| Форма охраны | Что это |
|---|---|
| Красная книга | книга, в которую заносят редкие и исчезающие виды |
| Заповедник | хозяйственная деятельность полностью запрещена, природа живёт сама по себе |
| Заказник | охраняют отдельные виды; часть деятельности разрешена |
| Национальный парк | природу охраняют и одновременно допускают организованный отдых людей |
| Ботанический сад | коллекции растений для изучения и сохранения |
Заповедник — «заповедано» (запрещено) всё; национальный парк — охрана + туристы.
Цепи питания: как отвечать
Первое звено цепи — всегда растение-производитель, последнее — хищник, который её замыкает.
| Цепь | Начинает | Замыкает |
|---|---|---|
| осина → заяц → волк | осина | волк |
| клевер → мышь → лиса | клевер | лиса |
| капуста → слизень → жаба | капуста | жаба |
| водоросли → рачки → мелкая рыба → щука | водоросли | щука |
| листья дуба → гусеница → синица → ястреб | листья дуба | ястреб |
Охрана леса: редкие растения не рвут и не вытаптывают; костёр под деревьями не разжигают — может начаться лесной пожар.