Ваш конспект

Решение заданий №3 ЕГЭ по биологии

Ключевые тезисы:

• Задание №3 проверяет знание различных разделов биологии через расчётные задачи.
• Для успешного решения необходимо понимать базовые биологические процессы и правила.
• Ключевые темы: экологические пирамиды, физиология, энергетический обмен, генетика и деление клеток.

Экологические пирамиды и пищевые цепи

Основные понятия:

• Продуценты — автотрофы (растения, бактерии), создающие органические вещества. Это первый трофический уровень.
• Консументы — гетеротрофы, поедающие другие организмы.
  • Консументы 1-го порядка (растительноядные) — второй трофический уровень.
  • Консументы 2-го порядка (хищники) — третий трофический уровень.
  • Консументы 3-го порядка (суперхищники) — четвёртый трофический уровень.
• Редуценты — разлагатели (в этих задачах обычно не используются).

Правило 10% (правило одного нолика):
На каждый последующий трофический уровень переходит только 10% энергии или биомассы от предыдущего.

Примеры решения:

1. Задача на энергию: Первичная продукция экосистемы = 350 000 кДж. Найти энергию на 3-м трофическом уровне.

   • 1-й уровень (продуценты): 350 000 кДж.
   • 2-й уровень (консументы 1-го): 10% → 35 000 кДж.
   • 3-й уровень (консументы 2-го): 10% → 3 500 кДж.

2. Задача на биомассу: Пищевая цепь: трава → насекомые → птицы → беркут (3 кг). Найти массу травы.

   • Беркут (4-й уровень): 3 кг.
   • Птицы (3-й уровень): 3 кг × 10 = 30 кг.
   • Насекомые (2-й уровень): 30 кг × 10 = 300 кг.
   • Трава (1-й уровень): 300 кг × 10 = 3 000 кг.

Сердечный цикл

Сердечный цикл — период работы сердца, включающий:

1. Систолу предсердий (сокращение).
2. Систолу желудочков (сокращение).
3. Общую диастолу (расслабление).

Формула: Общая длительность цикла = Систола предсердий + Систола желудочков + Диастола.

Пример: Длительность цикла = 0,8 с. Диастола = 0,41 с. Систола предсердий = 0,12 с.

• Систола желудочков = 0,8 – (0,41 + 0,12) = 0,27 с.

Жизненная ёмкость лёгких (ЖЁЛ)

Жизненная ёмкость лёгких — максимальный объём воздуха, который можно выдохнуть после максимального вдоха. Состоит из:

1. Дыхательного объёма (обычное спокойное дыхание).
2. Резервного объёма вдоха (дополнительный вдох после спокойного).
3. Резервного объёма выдоха (дополнительный выдох после спокойного).

Формула: ЖЁЛ = Дыхательный объём + Резервный объём вдоха + Резервный объём выдоха.

Пример: Дыхательный объём = 520 мл, резерв вдоха = 1535 мл, резерв выдоха = 1495 мл.

• ЖЁЛ = 520 + 1535 + 1495 = 3550 мл.

Энергетический обмен (гликолиз)

Гликолиз — бескислородный этап расщепления глюкозы.

• При расщеплении одной молекулы глюкозы образуется 2 молекулы АТФ.

Примеры решения:

1. Неполное окисление 4 молекул глюкозы:
   • 4 × 2 = 8 молекул АТФ.
2. Бескислородное расщепление фрагмента крахмала из 1000 мономеров (глюкоз):
   • 1000 × 2 = 2000 молекул АТФ.

Генетика и деление клеток

Масса ДНК и число хромосом:

• В не делящейся соматической клетке человека: 46 хромосом (2n), 46 молекул ДНК (2c).
• В половых клетках (гаметах) набор уменьшается вдвое: 23 хромосомы (n), 23 ДНК (1c).

Пример: Масса ДНК в соматической клетке = 6 пг. Найти массу ДНК в сперматиде (предшественник сперматозоида).

• Сперматида имеет гаплоидный набор (1c).
• Масса ДНК = 6 пг / 2 = 3 пг.

Аутосомы и половые хромосомы:

• Аутосомы — все хромосомы, кроме половых.
• В соматической клетке: 2 половые хромосомы, остальные — аутосомы.
• В половой клетке (гамете): 1 половая хромосома, остальные — аутосомы.

Пример: В зиготе слона 54 аутосомы. Сколько аутосом в его гамете?

• В зиготе (соматическая клетка): 54 аутосомы + 2 половые хромосомы = 56 хромосом всего.
• В гамете: 56 / 2 = 28 хромосом всего.
• Из них аутосом: 28 – 1 (половая хромосома) = 27.

Митоз и наборы хромосом:

• При митозе число хромосом не меняется.
• В профазе митоза набор такой же, как в исходной клетке (2n).

Пример: В исходной клетке 80 хромосом. Сколько в профазе митоза? → 80 хромосом.

Эндосперм растений:

• Эндосперм покрытосеменных растений имеет триплоидный набор (3n).

Пример: В соматической клетке ржи (2n) 14 хромосом. Сколько в эндосперме?

• 2n = 14 → n = 7.
• 3n = 3 × 7 = 21 хромосома.

Репликация ДНК:

• Репликация — удвоение ДНК. После неё количество молекул ДНК увеличивается в 2 раза.

Пример: В диплоидной клетке 46 молекул ДНК. Сколько после репликации? → 46 × 2 = 92.

Анафаза митоза:

• В анафазе митоза набор хромосом и ДНК: 4n, 4c (удвоенные хромосомы расходятся).

Пример: В анафазе 84 молекулы ДНК (4c). Сколько ДНК в профазе (2n, 4c)? → 84 (количество «c» не изменилось).

Расчёты с нуклеотидами и биосинтез белка

Правило комплементарности (для ДНК):

• Аденин (А) ↔ Тимин (Т)
• Гуанин (Г) ↔ Цитозин (Ц)
• Количество комплементарных нуклеотидов равно.

Метод «решётки» для расчётов:

1. Рисуется таблица с парами: А=Т, Г=Ц.
2. Суммы пар записываются отдельно.
3. Общее количество нуклеотидов делится между парами.

Пример 1: Во фрагменте ДНК 300 нуклеотидов. Цитозина (Ц) = 52.

• Гуанина (Г) тоже = 52.
• Сумма Г+Ц = 104.
• На пару А+Т остаётся: 300 – 104 = 196.
• Аденина (А) = Тимина (Т) = 196 / 2 = 98.

Пример 2: В ДНК цитозина 31%. Найти долю тимина.

• Ц = 31% → Г = 31%.
• Сумма Ц+Г = 62%.
• На пару А+Т остаётся: 100% – 62% = 38%.
• Тимин (Т) = 38% / 2 = 19%.

Биосинтез белка (трансляция):

• Трансляция — синтез белка на рибосоме.
• 1 молекула тРНК переносит 1 аминокислоту.
• 1 аминокислота кодируется триплетом из 3 нуклеотидов в иРНК (и в одной цепи ДНК).
• Двуцепочечная ДНК содержит в 2 раза больше нуклеотидов, чем одна цепь.

Пример: В трансляции участвовало 100 тРНК. Найти число нуклеотидов в двуцепочечном фрагменте ДНК, кодирующем белок.

• Аминокислот в белке = 100.
• Нуклеотидов в одной цепи ДНК: 100 аминокислот × 3 = 300.
• Нуклеотидов в двуцепочечной ДНК: 300 × 2 = 600.

Выводы

1. Для решения заданий №3 необходимо чёткое знание базовых понятий и формул из разных разделов биологии.
2. Наиболее частые и важные