Сьогодні ми поговоримо про організми, які використовують у своїй життєдіяльності сонячну енергію. Для цього потрібно торкнутися такої науки, як біоенергетика. Вона вивчає способи перетворення енергії живими організмами та використання її у процесі життєдіяльності. В основі біоенергетики лежить термодинаміка. Ця наука описує механізми перетворення різних видівенергії один в одного. У тому числі, використання та перетворення різними організмами сонячної енергії. За допомогою термодинаміки можна повністю описати енергетичний механізм процесів навколо нас. Але з допомогою термодинаміки не можна зрозуміти природу тієї чи іншої процесу. У статті ми спробуємо пояснити механізм використання сонячної енергії живими організмами.

Для опису перетворення енергії у живих організмах чи інших об'єктах нашої планети слід розглянути з точки зору термодинаміки. Тобто системи, що обмінюється енергією з навколишнім середовищем та об'єктами. Їх можна поділити на такі системи:

• Закриті;
• Ізольовані;
• Відкриті.

Живі організми, про які йдеться у цій статті, належать до відкритих систем. Вони ведуть безперервний обмін енергією з ОС та навколишніми об'єктами.Разом з водою, повітрям, їжею в організм надходять всілякі хімічні речовини, які відрізняються від нього за хімічним складом. Потрапляючи до організму, відбувається їх глибока переробка. Вони проходять ряд змін і стають подібними до хімічного складу організму. Після цього вони тимчасово входять до складу організму.

Через деякий час ці речовини руйнуються та забезпечують організм енергією. Їхні продукти розпаду видаляються з організму. Їхнє місце в організмі заповнюють інші молекули. У цьому цілісність структури організму порушується. Таке засвоєння та переробка енергії в організмі забезпечує оновлення організму. Енергетичний обмін необхідний існування всіх живих організмів. При зупинці процесів перетворення енергії у організмі він вмирає.

Сонячне світло є джерелом біологічної енергії Землі. Ядерна енергія Сонця забезпечує вироблення променистої енергії. Атоми водню в зірці в результаті реакції переходять в атоми He. Енергія, що звільняється під час реакції, виділяється у вигляді гамма-випромінювання. Сама реакція виглядає так:

4Н? Не4 + 2е + hv де

v - Довжина хвилі гамма-променів;

h - постійна Планка.

Надалі, після взаємодії гамма-випромінювання та електронів, енергія виділяється у вигляді фотонів. Цю світлову енергію випромінює небесне світило.

Сонячна енергія при досягненні поверхні нашої планети вловлюється і перетворюється на рослини. Вони енергія сонця перетворюється на хімічну, яка запасається як хімічних зв'язків.Це зв'язки, що у молекулах з'єднують атоми. Прикладом може бути синтез глюкози в рослинах. Перша стадія цього перетворення енергії – фотосинтез. Рослини забезпечують його за допомогою хлорофілу. Цей пігмент забезпечує перетворення променистої енергії на хімічну. Відбувається синтез вуглеводів з H 2 O та CO 2 . Це забезпечує зростання рослин та передачу енергії на наступний щабель.

Наступний етап передачі енергії походить від рослин тварин або бактерій. На цьому етапі енергія вуглеводів у рослинах перетворюється на біологічну. Це відбувається у процесі окислення молекул рослин. Величина отриманої енергії відповідає тій кількості, яка була витрачена на синтез. Частково ця енергія перетворюється на тепло. В результаті енергія запасається у макроергічних зв'язках аденозинтрифосфату. Так сонячна енергія, проходячи ряд перетворень, виявляється у живих організмах вже у іншій формі.

Тут варто дати відповідь на запитання, що часто задається: «Який органоїд використовує енергію сонячного світла?». Це хлоропласти, що у процес фотосинтезу. Вони використовують її для синтезу з неорганічних органічних речовин.

У безперервному потоці енергії полягає суть всього живого. Він постійно рухається між клітинами та організмами. На клітинному рівні перетворення енергії існують ефективні механізми. Можна виділити 2 основні структури, де відбувається перетворення енергії:

• Хлоропласти;
• Мітохондрії.

Людина, як і інші живі організми планети, поповнює енергетичний запас із продуктів. Причому частина споживаних продуктів рослинного походження (яблука, картопля, огірки, помідори), а частина тварини (м'ясо, риба та інші морепродукти). Тварини, які ми вживаємо, енергію також отримують з рослин. Тому вся енергія, що отримується нашим організмом, перетворюється з рослин. А вони з'являються в результаті перетворення сонячної енергії.

За типом отримання енергії всі організми можна поділити на дві групи:

• Фототрофи. Черпають енергію із сонячного світла;
• Хемотрофи. Отримують енергію під час окисно-відновної реакції.

Тобто сонячна енергія використовується рослинами, а тварини одержують енергію, яка знаходиться в органічних молекулах під час поїдання рослин.

Як перетворюється енергія у живих організмах?

Існує 3 основні різновиди енергії, що перетворюється організмами:

• Перетворення променистої енергії. Цей вид енергії несе сонячне світло. У рослинах промениста енергія уловлюється пігментом хлорофілом. Внаслідок фотосинтезу вона перетворюється на хімічну енергію. Та, своєю чергою, використовується у процесі синтезу кисню та інших реакціях. Сонячне світло несе у собі кінетичну енергію, а рослинах вона перетворюється на потенційну. Отриманий енергетичний запас зберігається у поживних речовинах.Наприклад, у вуглеводах;
• Перетворення хімічної енергії. З вуглеводів та інших молекул вона перетворюється на енергію макроергічних фосфатних зв'язків. Ці перетворення відбуваються у мітохондріях.
• Перетворення енергії макроергічних фосфатних зв'язків. Вона витрачається клітинами живого організму для здійснення різних видівробіт (механічна, електрична, осмотична тощо).

Під час цих трансформацій частина енергетичного запасу втрачається та розсіюється у вигляді тепла.

Використання організмами накопиченої енергії

У процесі метаболізму організм отримує енергетичний запас, витрачається скоєння біологічної роботи. Це може бути світлова, механічна, електрична, хімічна робота. І більшість енергії організм витрачає у вигляді тепла.

Нижче описано основні типи енергії в організмі:

• Механічна. Характеризує рух макротіл, а також механічну роботу щодо їх переміщення. Її можна розділити на кінетичну та потенційну. Перша визначається швидкістю пересування макротіл, а друга - їх місцем розташування один до одного;
• Хімічна. Визначається взаємодією атомів у молекулі. Вона є енергією електронів, які рухаються орбітами молекул і атомів;
• Електрична. Це взаємодія заряджених частинок, що викликає рух у електричному полі;
• Осмотична. Витрачається при пересуванні проти градієнта концентрацій молекул речовини;
• Регуляторна енергія.
• Теплова. Визначається хаотичним рухом атомів та молекул. Основною характеристикою цього руху є температура. Цей вид енергії є найбільш знеціненим із усіх, перерахованих вище.

Зв'язок між температурою та кінетичною енергією атома можна описати наступною формулою:

Е h = 3/2rT, де

r - постійна Больцмана (1,380 * 10 -16 ерг/град).

Як із поживних речовин звільняється енергія?

У процесі вилучення енергії з поживних речовин є 3 умовні етапи;

• Підготовчий. Цей етап потрібен для перекладу біополімерів у клітинах їжі мономери. Ця форма найкраще підходить для отримання енергії. Цей процес (гідроліз) протікає у кишечнику чи всередині. Гідроліз йде за участю лізосом та ферментів цитоплазми. Енергетична цінність цього етапу є нульовою. На цій стадії вивільняється 1 відсоток енергетичної цінності субстратів і вся вона втрачається у вигляді тепла;
• З другого краю етапі частково розпадаються мономери із заснуванням проміжних продуктів. Утворюються кислоти циклу Кребса та ацетил-КоА. Кількість вихідних субстратів на цій стадії зменшується до трьох та вивільняється до 20 відсотків енергетичного запасу субстратів. Процес іде анаеробно, тобто, без доступу кисню. Енергія частково накопичується у фосфатних зв'язках АТФ, а залишок витрачається у формі тепла. Розпад мономерів у гіалоплазмі, інші процеси — в мітохондріях;
• На заключному етапі відбувається розпад мономерів до Н 2 O і С 2 реакції з участю кисню. Біологічне окислення відбувається з повним вивільненням енергетичного запасу. Із 3 трьох метаболітів, які були присутніми на попередньому етапі, залишається лише H 2 . Він є універсальним паливом у ланцюжку дихання. На цьому етапі звільняються 80 відсотків енергетичного запасу, що залишилися. Частина енергії виходить у вигляді тепла, а решта накопичується у фосфатних зв'язках. Усі реакції цього етапу йдуть у мітохондріях.

Вивільнення енергії у живих клітинах відбувається поступово.На всіх етапах виділення вона може накопичуватися у хімічній формі, зручній для клітин речовини. Енергетична будова клітини включає 3 різні функціональні блоки, в яких йдуть різні процеси:

• I-процеси (утворення субстратів окислення, які відповідають окислювальному ферменту в клітинах);
• Блок S-H 2 (субстрат окиснення);
• Процес H генерації водню. На виході виходить КН 2 (водень з коферментом).

Ось такі складні багатоступеневі процеси відбуваються під час перетворення сонячної енергії у рослинах та живих організмах.
Якщо стаття виявилася корисною для вас, поширіть посилання на неї в соціальних мережах. Цим ви допоможете розвитку сайту. Голосуйте в опитуванні нижче та оцінюйте матеріал! Виправлення та доповнення до статті залишайте у коментарях.

Опубліковано в

Широко відомим є той факт, що Сонце – це небесне тіло (зірка), а сонячна енергія, по суті – результат його життєдіяльності. Процеси, що відбуваються на ньому, виділяють величезний обсяг енергії, викидаючи її на неймовірній швидкості у бік нашої планети. Використання енергії сонячного світлалюдьми відбувається як усвідомлено, і неусвідомлено. Купаючись у променях Сонця, ми замислюємося у тому, що енергія цієї зірки запускає ряд важливих процесів у нашому організмі (наприклад, виробляється вітамін D нашій шкірі); завдяки їй відбувається фотосинтез у рослинах; кругообіг води в природі теж «її рук справа». Ми сприймаємо це як само собою зрозуміле. Але це лише частина ролі сонячної енергії у нашому житті.

Практичне використання сонячної енергії

Найпростіші та добре знайомі кожному види використання сонячної енергії- Застосування її в сучасних калькуляторах (на дуже компактних сонячних батареях) і для господарських потреб (висушити фрукти, нагріти воду в баку вуличного душу на дачі). Переміщення нагрітого теплом сонця повітря забезпечує роботу системи вентиляції та димоходів. Сонячні промені використовуються як випарник для опріснення морської води. Сонце одна із головних джерел енергії для тривалої роботи супутників, і навіть апаратів, що використовуються вивчення космічного простору. Автомобілі, що працюють на електричній енергії, все активніше впроваджуються у наше життя.

Отримання та перетворення енергії сонця

Сонячна енергія потрапляє на нашу планету у вигляді радіаційних хвиль трьох видів: ультрафіолетових, світлових та інфрачервоних.

Використання сонячної енергіїспрямовано насамперед отримання тепла чи електрики. Саме інфрачервоні хвилі, потрапляючи на особливу, розроблену вченими поверхню, перетворюються на те, що нам потрібне.

Так, для вилучення тепла використовуються колектор, що поглинає інфрачервоні хвилі, накопичувач, що його акумулює, і теплообмінник, в якому відбувається нагрівання.

При генерації електричної енергії використовуються спеціальні фотоелементи. Вони поглинають промені світла, а відповідні установки переробляють ці промені на електрику.

Способи використання сонячної енергіїможна розділити залежно від типу електростанції щодо її переробки. Усього їх шість.

Перші три:баштові (конструкція у вигляді чорної вежі з водою всередині та дзеркалами навколо), параболічні (нагадують супутникові антени з дзеркалами всередині), тарілчасті (на вигляд схожі на дерево з металу з листям із дзеркал). Їх можна об'єднати, оскільки вони мають однаковий принцип дії: уловлюють деякий обсяг світла, направляють його на резервуар з рідиною, яка нагрівається та виділяє пару, а вона вже у свою чергу використовується для виробництва електроенергії.

Четверта- Обладнання з фотоелементами. Найбільш відомий тип, оскільки його розміри можуть змінюватись в залежності від потреби. Невеликі сонячні батареї використовуються потреб приватних домогосподарств, більші - для промислових потреб. Принцип роботи полягає у виробленні електроенергії з променів сонця, що поглинаються фотоелементом за рахунок різниці потенціалів усередині нього.

П'ята- Вакуумна. Конструктивно - це ділянка землі, накрита круглим скляним дахом, усередині якого розташовується вежа з турбінами біля основи. Принцип дії полягає в нагріванні землі під цим дахом та появі за рахунок різниці температур повітряної тяги. Лопаті турбін обертаються та виробляють енергію.

короткий зміст інших презентацій

«Питання ЄДІ з біології 2013» - Генотип організму. Симбіотичні відносини. Молекули білка. Основні помилки. Тютюновий дим. Подібність та відмінність мутаційної та комбінативної мінливості. нуклеотид. Скільки клітин утворюється внаслідок мейозу. Молекули білків. Група крові. Синдром Дауна. Триплет нуклеотидів. Стадії енергетичного обміну. Консультація з біології. тромбоцити. Комбінативна мінливість. Здатність до хемо-автотрофного харчування.

«Захворювання системи виділення» - Цистит. Уретрит. Діабетична ніфропатія. Нефрогенна анемія. Мочекам'яна хвороба. Пієлонефрит. Гідронефроз. Полікістоз нирок. Ниркова колька. Амілоїдоз нирок. Гострі захворювання органів видільної системи. Простатить.

"Палеогеновий період" - Клімат. Клімат був рівним тропічним. Кайнозойська ера. Костисті риби. Олігоцен. Початок палеогену. Тваринний світ. Діатріми. Палеоген. Віялохвости беззубі птахи. Верхній еоцен. Палеогеновий період.

«Питання ЄДІ з біології» - Розквіт класу Птаха. Яке розмноження відносять до безстатевих. Яка структура хлоропласту містить ферменти? Встановіть відповідність між ознакою та органом. Соматичні мутації. Поява тканин. Сприйняття подразнення. У хребетних у процесі еволюції змінювався орган слуху. Аналіз результатів ЄДІ з біології. Освіта плаценти. Виникнення легень. Структура ока. Яка кількість аутосом знаходиться у ядрах соматичних клітин.

«Правила здорового харчування» - Організація їдалень повного циклу. Реалізація програми. Курятина. Результати реалізації програми. Білок. Правильне харчування- це спосіб життя. Здорове харчування. Правильне харчування. Теорії харчування. Харчування школярів. Класична теорія збалансованого харчування. Комплексна реорганізація системи шкільного харчування. Дієти. Цілі та завдання програми. Можливі два варіанти розробки раціону шкільного харчування.

«Виробництво молочної продукції» – дослідження якості молока. Будівництво. Тваринницька галузь. Звіт про екскурсію. Визначення вуглеводів у молоці. Старицький маслосирзавод. Пропозиція, запрошення, речення. Роботи критиків та аналітиків. Вироблене молоко. Внесок великого вченого. Внесок Дмитра Івановича Менделєєва у розвиток молочної промисловості. Справжній вчений. Порядок. Розвиток сироваріння. Ідеї. Визначення жиру. Властивості складових частин молока.

Завдання частини С1-С4 Запитання:Який хромосомний набір характерний для клітин м'якоті голок та сперміїв сосни? Поясніть, з яких вихідних клітин та внаслідок якого поділу утворюються ці клітини.

Відповідь:У клітинах голок сосни набір хромосом – 2n; у сперміях сосни – n. Доросла рослина сосни розвивається із зиготи (2n). Спермії сосни розвиваються з гаплоїдних суперечок (n) шляхом
мітозу.

Запитання:Прослідкуйте шлях водню у світловій та темновій стадіях фотосинтезу від моменту його утворення до синтезу глюкози.

Відповідь: Всвітловій фазі фотосинтезу під впливом сонячного світла відбувається фотоліз води та утворюються іони водню. У світловій фазі відбувається з'єднання водню з переносником НАДФ+ та утворення НАДФ 2Н. У темновій фазі водень НАДФ 2Н використовується в реакції відновлення проміжних сполук, з яких синтезується глюкоза.

Запитання:Як відбувається перетворення енергії сонячного світла у світловій та темновій фазах фотосинтезу на енергію хімічних зв'язків глюкози? Відповідь поясніть.

Відповідь:У світловій фазі фотосинтезу енергія сонячного світла перетворюється на енергію збуджених електронів, та був енергія збуджених електронів перетворюється на енергію АТФ і НАДФ-Н. У темновій фазі фотосинтезу енергія АТФ і НАДФ-Н перетворюється на енергію хімічних зв'язків глюкози.

Запитання:Яку роль відіграють електрони молекул хлорофілу у фотосинтезі?

Відповідь:Електрони хлорофілу, збуджені сонячним світлом, проходять електронотранспортними ланцюгами і віддають свою енергію на утворення АТФ і НАДФ-Н.

Запитання:Швидкість фотосинтезу залежить від факторів, що лімітують (обмежують), серед яких виділяють світло, концентрацію вуглекислого газу, температуру. Чому ці фактори лімітують для реакцій фотосинтезу?

Відповідь:Світло необхідне збудження хлорофілу, він постачає енергію для процесу фотосинтезу. Вуглекислий газ необхідний темновій фазі фотосинтезу, з нього синтезується глюкоза. Зміна температури веде до денатурації ферментів, реакції фотосинтезу сповільнюються.

Запитання:Ділянка одного з двох ланцюгів молекули ДНК містить 300 нуклеотидів з аденіном (А), 100 нуклеотидів з тиміном (Т), 150 нуклеотидів з гуаніном (Г) та 200 нуклеотидів з цитозином (Ц). Яке число нуклеотидів з А, Т, Г і Ц міститься у дволанцюжковій молекулі ДНК? Скільки амінокислот має містити білок, який кодується цією ділянкою молекули ДНК? Відповідь поясніть.

Відповідь:Якщо в одному ланцюгу ДНК 300 А, 100 Т, 150 Г і 200 Ц, то в комплементарному їй ланцюгу, відповідно, 300 Т, 100 А, 150 Ц і 200 Г. Отже, у дволанцюгової ДНК 400 А, 400 Т, 350 Г і 350 Ц. Якщо одного ланцюга ДНК 300 + 100 +150 + 200 = 750 нуклеотидів, отже там 750 / 3 = 250 триплетів. Отже, ця ділянка ДНК кодує 250 амінокислот.

Запитання:В одній молекулі ДНК нуклеодиди з тиміном (Т) становлять 24% від загальної кількості нуклеотидів. Визначте кількість (%) нуклеотидів з гуаніном (Г), аденіном (А), цитозином (Ц) у молекулі ДНК і поясніть отримані результати.

Відповідь:Якщо 24% Т, отже, за принципом комплементарності 24% А. У сумі А і Т припадає 48%, отже, на Р і Ц у сумі припадає 100%-48%=52%. Кількість Р дорівнює кількості Ц, 52%/2 = 26%.

1. Які екологічні чинники сприяють регуляції чисельності вовків в екосистемі?

Відповідь:
1) антропогенні: скорочення площі лісів, надмірний відстріл;
2) біотичні: нестача корму, конкуренція, поширення захворювань.

2.Визначте тип і фазу поділу клітини, зображеної малюнку. Які процеси відбуваються у цій фазі?

Відповідь:
1) на малюнку зображено метафазу мітозу;
2) нитки веретена поділу прикріплюються до центромірів хромосом;
3) у цій фазі двороматидні хромосоми вишиковуються в площині екватора.

3.Чому оранка ґрунту покращує умови життя культурних рослин?

Відповідь:
1) сприяє знищенню бур'янів та послаблює конкуренцію з культурними рослинами;
2) сприяє постачанню рослин водою та мінеральними речовинами;
3) збільшує надходження кисню до коріння.

4.Чим природна екосистема відрізняється від агроекосистеми?

Відповідь:
1) великою біорізноманіттям та різноманітністю харчових зв'язків та ланцюгів живлення;
2) збалансованим кругообігом речовин;
3) тривалими термінами існування.

5. Розкрийте механізми, що забезпечують сталість числа та форми хромосом у всіх клітинах організмів з покоління до покоління?

Відповідь:
1) завдяки мейозу утворюються гамети з гаплоїдним набором хромосом;
2)при заплідненні в зиготі відновлюється диплоїдний набір хромосом, що забезпечує сталість хромосомного набору;
3) зростання організму відбувається за рахунок мітозу, що забезпечує сталість числа хромосом у соматичних клітинах.

6.У чому полягає роль бактерій у кругообігу речовин?

Відповідь:
1)бактерії-гетеротрофи - редуценти розкладають органічні речовини до мінеральних, які засвоюються рослинами;
2)бактерії-автотрофи (фото, хемотрофи) - продуценти синтезують органічні речовини з неорганічних, забезпечуючи кругообіг кисню, вуглецю, азоту та ін.

7. Які ознаки характерні для мохоподібних рослин?

Відповідь:
2) розмножуються мохи як статевим, так і безстатевим шляхом з чергуванням поколінь: статевого (гаметофіт) та безстатевого (спорофіт);
3)доросла рослина моху - статеве покоління (гаметофіт) а коробочка зі спорами - безстатеве (спорофіт);
4) запліднення відбувається за наявності води.

8. Білки, як правило, мешкають у хвойному лісі і харчуються переважно насінням ялинки. Які біотичні чинники можуть призвести до скорочення чисельності населення білок?

9. Відомо, що апарат Гольджі особливо добре розвинений у залізистих клітинах підшлункової залози. Поясніть, чому.

Відповідь:
1) у клітинах підшлункової залози синтезуються ферменти, які накопичуються в порожнинах апарату Гольджі;
2) в апараті Гольджі ферменти упаковуються у вигляді бульбашок;
3) з апарату Гольджі ферменти виносяться в протоку підшлункової залози.

10.В пробірку помістили рибосоми з різних клітин, весь набір амінокислот та однакові молекули іРНК та тРНК, створили всі умови для синтезу білка. Чому в пробірці синтезуватиметься один вид білка на різних рибосомах?

Відповідь:
1) первинна структура білка визначається послідовністю амінокислот;
2) матрицями для синтезу білка є однакові молекули іРНК, в яких закодована та сама первинна структура білка.

11.Какие особливості будови притаманні представників типу Хордових?

Відповідь:
1) внутрішній осьовий скелет;
2) нервова система у вигляді трубки на спинній стороні тіла;
3) щілини в травній трубці.

12. Конюшина виростає на лузі, запилюється джмелями. Які біотичні чинники можуть призвести до скорочення чисельності популяції конюшини?

Відповідь:
1) зменшення чисельності джмелів;
2) збільшення чисельності рослиноїдних тварин;
3) розмноження рослин конкурентів (злаків та ін).

13. Загальна маса мітохондрій стосовно маси клітин різних органів щура становить: у підшлунковій залозі – 7,9%, у печінці – 18,4%, у серці – 35,8%. Чому у клітинах цих органів різний вміст мітохондрій?

Відповідь:
1) мітохондрії є енергетичними станціями клітини, в них синтезуються та накопичуються молекули АТФ;
2) для інтенсивної роботи серцевого м'яза необхідно багато енергії, тому вміст мітохондрій у її клітинах найбільш високий;
3) у печінці кількість мітохондрій порівняно з підшлунковою залозою вище, тому що в ній йде більш інтенсивний обмін речовин.

14.Поясніть, чому яловичину, яка не пройшла санітарного контролю, небезпечно вживати в їжу в недовареному або слабо прожареному вигляді.

Відповідь:
1) у яловичому м'ясі можуть бути фіни бичачого ціп'яка;
2) у травному каналі з фіни розвивається дорослий черв'як, і людина стає остаточним господарем.

15.Назвіть органоїд рослинної клітини, зображений малюнку, його структури, позначені цифрами 1-3, та його функції.

Відповідь:
1) зображений органоїд - хлоропласт;
2)1 – тилакоїди грани, що беруть участь у фотосинтезі;
3)2 – ДНК, 3 – рибосоми, беруть участь у синтезі своїх білків хлоропласту.

16. Чому бактерії не можна віднести до еукаріотів?

Відповідь:
1)в їх клітинах ядерна речовина представлена ​​однією кільцевою молекулою ДНК і не відокремлена від цитоплазми;
2) не мають мітохондрій, комплексу Гольджі, ЕПС;
3) не мають спеціалізованих статевих клітин, відсутні мейоз та запліднення.

17. Які зміни біотичних факторів можуть призвести до збільшення чисельності популяції голого слимака, що мешкає в лісі і харчується переважно рослинами?

18. У листі рослин інтенсивно протікає процес фотосинтезу. Чи відбувається він у зрілих та незрілих плодах? Відповідь поясніть.

Відповідь:
1) фотосинтез відбувається в незрілих плодах (поки вони зелені), тому що в них є хлоропласти;
2) у міру дозрівання хлоропласти перетворюються на хромопласти, в яких не відбувається фотосинтез.

19. Які стадії гаметогенезу позначені малюнку літерами А, Б і В? Який набір хромосом мають клітини кожної з цих стадій? До розвитку якихось спеціалізованих клітин веде цей процес?

Відповідь:
1) А – стадія (зона) розмноження (розподілу), клітини диплоїдні;
2) Б - стадія (зона) зростання, клітина диплоїдна;
3)В - стадія (зона) дозрівання, клітини гаплоїдні, розвиваються сперматозоїди.

20.Чим відрізняються за будовою бактеріальні клітини від клітин організмів інших царств живої природи? Вкажіть щонайменше три відмінності.

Відповідь:
1)відсутня оформлене ядро, ядерна оболонка;
2) відсутня ряд органоїдів: мітохондрії, ЕПС, комплекс Гольджі та ін;
3) мають одну кільцеву хромосому.

21.Чому рослини (продуценти) вважають початковою ланкою кругообігу речовин та перетворення енергії в екосистемі?

Відповідь:
1) створюють органічні речовини з неорганічних;
2) акумулюють сонячну енергію;
3)забезпечують органічними речовинами та енергією організми інших ланок екосистеми.

22. Які процеси забезпечують пересування води та мінеральних речовин по рослині?

Відповідь:
1)з кореня в листя вода та мінеральні речовини пересуваються по судинах за рахунок транспірації, в результаті якої виникає сисна сила;
2) висхідному струму в рослині сприяє кореневий тиск, який виникає в результаті постійного надходження води в корінь за рахунок різниці концентрації речовин у клітинах та навколишньому середовищі.

23. Розгляньте зображені малюнку клітини. Визначте, якими літерами позначені прокаріотичні та еукаріотичні клітини. Наведіть докази своєї точки зору.

Відповідь:
1) А – прокаріотична клітина, Б – еукаріотична клітина;
2)клітина малюнку А немає оформленого ядра, її спадковий матеріал представлений кільцевої хромосомою;
3)клітина малюнку Б має оформлене ядро ​​і органоїди.

24.У чому проявляється ускладнення кровоносної системи земноводних проти рибами?

Відповідь:
1) серце стає трикамерним;
2) з'являється друге коло кровообігу;
3) у серці міститься венозна та змішана кров.

25.Чому екосистему змішаного лісу вважають стійкішою, ніж екосистему ялинового лісу?

Відповідь:
1) у змішаному лісі більше видів, ніж у ялиновому;
2) у змішаному лісі ланцюги живлення більш довгі та розгалужені, ніж у ялиновому;
3) у змішаному лісі ярусів більше, ніж у ялиновому.

26. Ділянка молекули ДНК має наступний склад: ГАТГААТАГТГЦТТЦ. Перелічіть щонайменше трьох наслідків, яких може призвести випадкова заміна сьомого нуклеотиду тимину на цитозин (Ц).

Відповідь:
1) відбудеться генна мутація - зміниться кодон третьої амінокислоти;
2) у білку може відбутися заміна однієї амінокислоти на іншу, в результаті зміниться первинна структура білка;
3)можуть змінитися й інші структури білка, що спричинить появу в організму нової ознаки.

27. Червоні водорості (багрянки) мешкають на великій глибині. Незважаючи на це, у їхніх клітинах відбувається фотосинтез. Поясніть, за рахунок чого відбувається фотосинтез, якщо товща води поглинає промені червоно-жовтогарячої частини спектру.

Відповідь:
1)для фотосинтезу необхідні промені як червоної, а й синій частини спектра;
2) у клітинах багрянок міститься червоний пігмент, який поглинає промені синьої частини спектру, їхня енергія використовується в процесі фотосинтезу.

28. Знайдіть помилки у наведеному тексті. Вкажіть номери пропозицій, у яких зроблено помилки, виправте їх.
1.Кишечнопорожнинні - це тришарові багатоклітинні тварини. 2.Вони мають гастральну чи кишкову порожнину. 3. Кишкова порожнина включає клітки. 4.Кишечнопорожнинні мають сітчасту (дифузну) нервову систему. 5.Всі кишковопорожнинні - вільноплаваючі організми.

1)1 – кишковопорожнинні – двошарові тварини;
2)3 – клітки стріт містяться в ектодермі, а не в кишковій порожнині;
3)5 – серед кишковопорожнинних є прикріплені форми.

29. Яким чином відбувається газообмін у легенях та тканинах у ссавців? Чим зумовлений цей процес?

Відповідь:
1)в основі газообміну лежить дифузія, яка обумовлена ​​різницею концентрації газів (парціального тиску) у повітрі альвеол та в крові;
2)кисень з області високого тиску в альвеолярному повітрі надходить у кров, а вуглекислий газ з області високого тиску в крові надходить в альвеоли;
3)в тканинах кисень з високого тиску в капілярах надходить у міжклітинну речовину і далі в клітини органів. Вуглекислий газ із області високого тиску в міжклітинній речовині надходить у кров.

30.У чому проявляється участь функціональних груп організмів у кругообігу речовин у біосфері? Розгляньте роль кожної з них у кругообігу речовин у біосфері.

Відповідь:
1)продуценти синтезують органічні речовини з неорганічних (вуглекислого газу, води, азоту, фосфору та інших мінеральних речовин), виділяють кисень (крім хемотрофів);
2)консументи (та інші функціональні групи) організмів використовують і перетворюють органічні речовини, окислюють їх у процесі дихання, поглинаючи кисень та виділяючи вуглекислий газ та воду;
3) редуценти розкладають органічні речовини до неорганічних сполук азоту, фосфору та ін, повертаючи їх у середу.

31. Ділянка молекули ДНК, що кодує послідовність амінокислот у білку, має наступний склад: Г-А-Т-Г-А-А-Т-А-Г-ТТ-Ц-Т-Т-Ц. Поясніть, до яких наслідків може призвести випадкове додавання гуаніну нуклеотиду (Г) між сьомим і восьмим нуклеотидами.

Відповідь:
1) відбудеться генна мутація - можуть змінитися коди третьої та наступних амінокислот;
2) може змінитися первинна структура білка;
3) мутація може призвести до появи нової ознаки в організмі.

32. Які органи рослин ушкоджують хрущі на різних стадіях індивідуального розвитку?

Відповідь:
1) коріння рослин ушкоджують личинки;
2) листя дерев ушкоджують дорослі жуки.

33. Знайдіть помилки у наведеному тексті. Вкажіть номери пропозицій, у яких зроблено помилки, виправте їх.
1. Плоскі черв'яки - це тришарові тварини. 2. До типу Плоскі черви відносять білу планарію, людську аскариду та печінкового сисуна. 3. Плоскі черви мають витягнуте сплощене тіло. 4. Вони добре розвинена нервова система. 5. Плоскі черв'яки - роздільностатеві тварини, відкладають яйця.

Помилки допущені у реченнях:
1)2 - до типу Плоскі черви не відносять людську аскариду, це Круглий черв'як;
2)4 - у плоских черв'яків нервова система розвинена слабо;
3)5 - Плоскі черв'яки - гермафродити.

34.Що є плід? Яке його значення в житті рослин і тварин?

Відповідь:
1)плід - генеративний орган покритонасінних рослин;
2)містить насіння, за допомогою якого відбувається розмноження та розселення рослин;
3) плоди рослин – їжа для тварин.

35.Більша частина видів птахів відлітає на зиму з північних районів, незважаючи на їхню теплокровність. Вкажіть щонайменше три фактори, які є причиною перельотів цих тварин.

Відповідь:
1)харчові об'єкти комахоїдних птахів стають недоступними для добування;
2) льодовий покрив на водоймах і сніговий покрив на землі позбавляють їжі рослиноїдних птахів;
3) зміна тривалості світлового дня.

36. Яке молоко, стерилізоване або свіжонадоєне, прокисне швидше в одних і тих же умовах? Відповідь поясніть.

Відповідь:
1)швидше прокисне свіжонадоєне молоко, тому що в ньому є бактерії, що викликають зброджування продукту;
2)при стерилізації молока клітини та суперечки молочнокислих бактерій гинуть, і молоко зберігається довше.

37. Знайдіть помилки у наведеному тексті. Вкажіть номери пропозицій, у яких зроблено помилки, поясніть їх.
1. Основні класи типу членистоногих - Ракоподібні, Павукоподібні та Комахи. 2. Тіло ракоподібних та павукоподібних розчленоване на голову, груди та черевце. 3. Тіло комах складається з головогрудей та черевця. 4. Павукоподібні вусики не мають. 5. У комах дві пари вусиків, а у ракоподібних одна пара.

Помилки допущені у реченнях:
1)2 – тіло ракоподібних та павукоподібних складається з головогрудей та черевця;
2)3 – тіло комах складається з голови, грудей та черевця;
3)5 - у комах одна пара вусиків, а у ракоподібних дві пари.

38. Доведіть, що кореневище рослини - видозмінена втеча.

Відповідь:
1) кореневище має вузли, в яких знаходяться рудиментарне листя та нирки;
2)на верхівці кореневища знаходиться верхівкова нирка, що визначає зростання пагона;
3) від кореневища відходять придаткові корені;
4)внутрішня анатомічна будова кореневища схожа зі стеблом.

39.Для боротьби з комахами-шкідниками людина застосовує хімічні речовини. Вкажіть не менше трьох змін життя діброви у разі, якщо в ній хімічним способом будуть знищені всі рослиноїдні комахи. Поясніть, чому вони стануться.

Відповідь:
1) чисельність комахоопильних рослин різко скоротиться, так як рослиноїдні комахи є запилювачами рослин;
2) різко скоротиться чисельність комахоїдних організмів (консументів ІІ порядку) або вони зникнуть через порушення ланцюгів живлення;
3) частина хімічних речовин, якими знищували комах, потрапить у ґрунт, що призведе до порушення життєдіяльності рослин, загибелі ґрунтової флори та фауни, всі порушення можуть призвести до загибелі діброви.

40.Чому лікування антибіотиками може призвести до порушення функції кишківника? Назвіть щонайменше дві причини.

Відповідь:
1) антибіотики вбивають корисні бактерії, що мешкають у кишечнику людини;
2) порушуються розщеплення клітковини, всмоктування води та інші процеси.

41. Яка частина аркуша позначена малюнку літерою А і з яких структур вона складається? Які функції виконують ці структури?

1)буквою А позначений судинно-волокнистий пучок (жилка), до складу пучка входять судини, ситоподібні трубки, механічна тканина;
2)судини забезпечують транспорт води в листя;
3) ситоподібні трубки забезпечують транспорт органічних речовин з листя до інших органів;
4)клітини механічної тканини надають міцності і є каркасом листа.

42. Які характерні ознаки царства грибів?

Відповідь:
1) тіло грибів складається з ниток – гіфів, що утворюють грибницю;
2) розмножуються статевим шляхом і безстатевим (спорами, грибницею, брунькуванням);
3)ростуть протягом усього життя;
4) у клітині: оболонка містить хітиноподібну речовину, запасну поживну речовину – глікоген.

43.У невеликій водоймі, що утворилася після розливу річки, виявлено наступні організми: інфузорії-туфельки, дафнії, білі планарії, великий ставок, циклопи, гідри. Поясніть, чи можна це водоймище вважати екосистемою. Наведіть щонайменше трьох доказів.

Відповідь:
Названу тимчасову водойму не можна назвати екосистемою, тому що в ній:
1) відсутні продуценти;
2) відсутні редуценти;
3) відсутня замкнутий кругообіг речовин і порушені ланцюги живлення.

44.Чому під джгут, який накладають для зупинки кровотечі з великих кровоносних судин, кладуть записку із зазначенням часу її накладання?

Відповідь:
1) прочитавши записку, можна визначити, скільки часу минуло після накладання джгута;
2) якщо через 1-2 години не вдалося доставити хворого до лікаря, то слід на деякий час послабити джгут. Це попередить омертвіння тканин.

45.Назвіть структури спинного мозку, позначені малюнку цифрами 1 і 2, і опишіть особливості їх будови і функції.

Відповідь:
1)1 – сіра речовина, утворена тілами нейронів;
2)2 – біла речовина, утворена довгими відростками нейронів;
3) сіра речовина здійснює рефлекторну функцію, біла речовина – провідникову функцію.

46. ​​Яку роль грають слинні залози у травленні у ссавців? Вкажіть щонайменше три функції.

Відповідь:
1) секрет слинних залоз змочує та знезаражує їжу;
2)слина бере участь у формуванні харчової грудки;
3) ферменти слини сприяють розщепленню крохмалю.

47.В результаті вулканічної діяльності в океані утворився острів. Опишіть послідовність формування екосистеми на ділянці суші, що недавно утворилася. Вкажіть щонайменше три елементи.

Відповідь:
1) першими оселяться мікроорганізми та лишайники, які забезпечують утворення грунту;
2) на грунті поселяються рослини, суперечки чи насіння яких заносяться вітром чи водою;
3)в міру розвитку рослинності в екосистемі з'являються тварини, насамперед членистоногі та птиці.

48.Дослідні садівники вносять добрива в борозенки, розташовані по краях пріствольних кіл плодових дерев, а не розподіляють їх рівномірно. Поясніть, чому.

Відповідь:
1) коренева система розростається, зона всмоктування переміщається за верхівкою кореня;
2) коріння з розвиненою зоною всмоктування – кореневими волосками – перебувають по краях приствольних кіл.

49. Яка видозмінена втеча представлена ​​на малюнку? Назвіть елементи будови, що позначені на малюнку цифрами 1, 2, 3, та функції, які вони виконують.

Відповідь:
1)цибулина;
2)1 – соковитий лускоподібний лист, у якому запасаються поживні речовини та вода;
3)2 – придаткове коріння, що забезпечує поглинання води та мінеральних речовин;
4)3 - нирка, що забезпечує зростання втечі.

50. Які особливості будови та життєдіяльності мохів? Вкажіть щонайменше три елементи.

Відповідь:
1) більшість мохів – листостебельні рослини, деякі з них мають ризоїди;
2) у мохів слабо розвинена провідна система;
3) розмножуються мохи як статевим, так і безстатевим способом, з чергуванням поколінь: статевого (гаметофіт) та безстатевого (спорофіт); доросла рослина моху – статеве покоління, а коробочка зі спорами – безстатеве.

51. Внаслідок лісової пожежі вигоріла частина ялинового лісу. Поясніть, як відбуватиметься його самовідновлення. Вкажіть щонайменше три етапи.

Відповідь:
1) першими розвиваються трав'янисті світлолюбні рослини;
2) потім з'являються сходи берези, осики, сосни, насіння яких потрапило за допомогою вітру, утворюється дрібнолистяний або сосновий ліс.
3) під пологом світлолюбних порід розвиваються тіньовитривалі ялинки, які згодом повністю витісняють інші дерева.

52.Для встановлення причини спадкового захворювання досліджували клітини хворого та виявили зміну довжини однієї з хромосом. Який метод дослідження дозволив встановити причину захворювання? З яким видом мутації воно пов'язане?

Відповідь:
1) причина хвороби встановлена ​​за допомогою цитогенетичного методу;
2)захворювання викликане хромосомною мутацією - втратою або приєднанням фрагмента хромосоми.

53. Якою літерою на малюнку є бластула в циклі розвитку ланцетника. Які особливості формування бластули?

Відповідь:
1)бластула позначена літерою Р;
2)бластула формується при дробленні зиготи;
3) розміри бластули не перевищують розмірів зиготи.

54.Чому гриби виділяють у особливе царство органічного світу?

Відповідь:
1) тіло грибів складається з тонких ниток, що гілкуються - гіфів, що утворюють міцелій, або грибницю;
2)клітини міцелію запасають вуглеводи у вигляді глікогену;
3)гриби не можна віднести до рослин, тому що в їх клітинах немає хлорофілу та хлоропластів; стінка містить хітин;
4) гриби не можна віднести до тварин, тому що вони всмоктують поживні речовини всією поверхнею тіла, а не заковтують у вигляді харчових грудочок.

55.У деяких лісових біоценозах для захисту курячих птахів проводили масовий відстріл добових хижих птахів. Поясніть, як позначився цей захід на чисельності курячих.

Відповідь:
1) спочатку чисельність курячих зросла, оскільки знищили їх вороги (природно регулюючі чисельність);
2) потім чисельність курячих скоротилася через брак корму;
3)зросла кількість хворих та ослаблених особин через поширення хвороб та відсутності хижаків, що теж вплинуло на зниження чисельності курячих.

56. Забарвлення вовни зайця-біляка змінюється протягом року: взимку заєць білий, а влітку сірий. Поясніть, який вид мінливості спостерігається у тварини та чим визначається прояв даної ознаки.

Відповідь:
1) у зайця спостерігається прояв модифікаційної (фенотипічної, не-спадкової) мінливості;
2) прояв даної ознаки визначається зміною умов довкілля (температура, довжина дня).

57.Назвіть стадії ембріонального розвитку ланцетника, позначені малюнку літерами А і Б. Розкрийте особливості освіти кожної з цих стадій.
А Б

Відповідь:
1) А - гаструла - стадія двошарового зародка;
2) Б - нейрула, має зачатки майбутньої личинки чи дорослого організму;
3)гаструла утворюється шляхом вп'ячування стінки бластули, а нейрулі закладається спочатку нервова пластинка, яка служить регулятором закладки інших систем органів.

58. Назвіть основні ознаки будови та життєдіяльності бактерій. Вкажіть щонайменше чотирьох особливостей.

Відповідь:
1)бактерії – доядерні організми, які мають оформленого ядра та багатьох органоїдів;
2)за способом харчування бактерії - гетеротрофи та автотрофи;
3) висока швидкість розмноження шляхом розподілу;
4) анероби та аероби;
5) несприятливі умови переживають може спор.

59.Чим відрізняється наземно-повітряне середовище від водного?

Відповідь:
1) вмістом кисню;
2) відмінностями у коливаннях температуи (широка амплітуда коливань у наземно – повітряному середовищі);
3) ступенем освітленості;
4) щільністю.

Відповідь:
1) морська капуста має властивість накопичувати хімічний елемент йод;
2) йод необхідний нормальної функції щитовидної залози.

61.Чому клітину інфузорії-туфельки вважають цілісним організмом? Які органоїди інфузорії-туфельки позначені на малюнку цифрами 1 та 2 та які функції вони виконують?

Відповідь:
1) клітина інфузорії виконує всі функції самостійного організму: обмін речовин, розмноження, подразливість, адаптація;
2) 1 - мале ядро, що бере участь у статевому процесі;
3) 2 – велике ядро, що регулює процеси життєдіяльності.

61. Які особливості будови та життєдіяльності грибів? Вкажіть щонайменше три ознаки.

62.Поясніть, яку шкоду рослинам завдають кислотні дощі. Наведіть щонайменше трьох причин.

Відповідь:
1) безпосередньо пошкоджують органи та тканини рослин;
2) забруднюють ґрунт, зменшують родючість;
3) знижують продуктивність рослин.

63. Чому при зльоті або посадці літака пасажирам рекомендують смоктати льодяники?

Відповідь:
1) швидка зміна тиску при зльоті або посадці літака викликає неприємні відчуття в середньому вусі, де вихідний тиск на барабанну перетинку зберігається довше;
2) ковтальні рухи покращують доступ повітря до слухової (євстахієвої) труби, через яку тиск у порожнині середнього вуха вирівнюється з тиском у навколишньому середовищі.

64.Чим відрізняється кровоносна система членистоногих від кровоносної системи кільчастих черв'яків? Вкажіть не менше трьох ознак, які доводять ці відмінності.

Відповідь:
1) у членистоногих кровоносна система незамкнута, а у кільчастих черв'яків замкнута;
2) у членистоногих є серце на спинній стороні;
3) у кільчастих черв'яків серця немає, його функцію виконує кільцева судина.

65.До якого типу відносять тварину, зображену малюнку? Що позначено цифрами 1 та 2? Назвіть інших представників цього типу.

Відповідь:
1) до типу Кишковопорожнинних;
2)1 - ектодерма, 2 - кишкова порожнина;
3) коралові поліпи, медузи.

66.У чому виявляються морфологічні, фізіологічні та поведінкові адаптації до температури середовища у теплокровних тварин?

Відповідь:
1)морфологічні: теплоізолюючі покриви, підшкірний шар жиру, зміна поверхні тіла;
2)фізіологічні: посилення інтенсивності випаровування поту та вологи при диханні; звуження чи розширення судин, зміна рівня обміну речовин;
3) поведінкові: будівництво гнізд, нір, зміна добової та сезонної активності в залежності від температури середовища.

67.Як здійснюється надходження генетичної інформації з ядра в рибосому?

Відповідь:
1) синтез іРНК відбувається у ядрі відповідно до принципу комплементарності;
2) іРНК - копія ділянки ДНК, що містить інформацію про первинну структуру білка, переміщається з ядра до рибосоми.

68.У чому проявляється ускладнення папоротей порівняно з мохами? Наведіть щонайменше трьох ознак.

Відповідь:
1) у папоротей з'явилося коріння;
2) у папоротей, на відміну від мохів, сформувалася розвинена провідна тканина;
3) у циклі розвитку папоротей безстатеве покоління (спорофіт) переважає над статевим (гаметофітом), який представлений заростком.

69.Назвіть зародковий листок хребетної тварини, позначений на малюнку цифрою 3. Який тип тканини та які органи формуються з неї.

Відповідь:
1) зародковий листок – ентодерма;
2тканина епітеліальна (епітелій кишечника та органів дихання);
3) органи: кишечник, травні залози, органи дихання, деякі залози внутрішньої секреції.

70. Яку роль грають птахи у біоценозі лісу? Наведіть щонайменше трьох прикладів.

Відповідь:
1) регулюють чисельність рослин (поширюють плоди та насіння);
2) регулюють чисельність комах, дрібних гризунів;
3) служать їжею для хижаків;
4) удобрюють ґрунт.

71.В чому проявляється захисна роль лейкоцитів в організмі людини?

Відповідь:
1)лейкоцити здатні до фагоцитозу - пожирання та перетравлення білків, мікроорганізмів, відмерлих клітин;
2)лейкоцити беруть участь у виробленні антитіл, які нейтралізують певні антигени.

72. Знайдіть помилки у наведеному тексті. Вкажіть номери пропозицій, у яких вони зроблені, виправте їх.
Відповідно до хромосомної теорії спадковості:
1. Гени розташовуються у хромосомах у лінійному порядку. 2. Кожен займає певне місце – алель. 3. Гени однієї хромосоми утворюють групу зчеплення. 4. Число груп зчеплення визначається диплоїдним бором хромосом. 5. Порушення зчеплення генів відбувається у процесі кон'югації хромосом у профазі мейозу.

Помилки допущені у реченнях:
1)2 - місце розташування гена - локус;
2)4 - число груп зчеплення дорівнює гаплоїдного набору хромосом;
3)5 - порушення зчеплення генів відбувається при кросинговері.

73.Чому зелену евглену одні вчені відносять до рослин, інші - до тварин? Вкажіть щонайменше трьох причин.

Відповідь:
1) здатна до гетеротрофного харчування, як і всі тварини;
2) здатна до активного руху у пошуках їжі, як усі тварини;
3) містить у клітині хлорофіл і здатна до автотрофного харчування, як рослини.

74. Які процеси відбуваються на етапах енергетичного обміну?

Відповідь:
1) на підготовчому етапі складні органічні речовини розщеплюються до менш складних (біополімери – до мономерів), енергія розсіюється у вигляді тепла;
2) в процесі гліколізу глюкоза розщеплюється до піровиноградної кислоти (або молочної кислоти, або спирту) та синтезується 2 молекули АТФ;
3)на кисневому етапі піровиноградна кислота (піруват) розщеплюється до вуглекислого газу та води та синтезується 36 молекул АТФ.

75.У рані, що утворилася на тілі людини, кровотеча з часом припиняється, проте може виникнути нагноєння. Поясніть, які властивості крові це обумовлено.

Відповідь:
1) кровотеча припиняється завдяки згортанню крові та утворенню тромбу;
2) нагноєння обумовлено накопиченням відмерлих лейкоцитів, які здійснили фагоцитоз.

76. Знайдіть помилки у наведеному тексті, виправте їх. Вкажіть номери пропозицій, у яких зроблено помилки, поясніть їх.

Помилки допущені у реченнях:
1)2 - мономерами білків є амінокислоти;
3)6-до складу рибосом входять молекули рРНК, а чи не тРНК.

77. Що таке короткозорість? У якій частині ока фокусується зображення у короткозорої людини? Чим відрізняються вроджена та набута форми короткозорості?

Відповідь:
1)близорукость - це захворювання органів зору, у якому людина погано розрізняє віддалені предмети;
2) у короткозорої людини зображення предметів виникає перед сітківкою;
3) при вродженій короткозорості змінюється форма очного яблука (подовжується);
4) придбана короткозорість пов'язана зі зміною (збільшенням) кривизни кришталика.

78.Чим відрізняється кістяк голови людини від кістяка голови людиноподібних мавп? Вкажіть щонайменше чотири відмінності.

Відповідь:
1)переважання мозкового відділу черепа над лицьовим;
2) зменшення щелепного апарату;
3) наявність підборіддя виступу на нижній щелепі;
4) зменшення надбровних дуг.

79.Чому обсяг сечі, що виділяється тілом людини за добу, не дорівнює обсягу випитої за цей же час рідини?

Відповідь:
1) частина води використовується організмом або утворюється у процесах обміну речовин;
2) частина води випаровується через органи дихання та потові залози.

80. Знайдіть помилки у наведеному тексті, виправте їх, вкажіть номери пропозицій, у яких вони зроблені, запишіть ці пропозиції без помилок.
1. Тварини – це гетеротрофні організми, вони харчуються готовими органічними речовинами. 2. Розрізняють одноклітинних та багатоклітинних тварин. 3. Усі багатоклітинні тварини мають двосторонню симетрію тіла. 4. Більшість їх розвинені різні органи пересування. 5. Кровоносну систему мають тільки членистоногі та хордові. 6. Постембріональний розвиток у всіх багатоклітинних тварин прямий.

Помилки допущені у реченнях:
1) 3 – двосторонню симетрію тіла мають не всі багатоклітинні тварини; наприклад, у кишковопорожнинних вона променева (радіальна);
2) 5 - кровоносна система є також у кільчастих черв'яків та молюсків;
3) 6 - прямий постембріональний розвиток притаманний не всім багатоклітинним тваринам.

81. Яке значення має кров у життєдіяльності людини?

Відповідь:
1) виконує транспортну функцію: доставка кисню та поживних речовин до тканин і клітин, видалення вуглекислого газу та продуктів обміну;
2) виконує захисну функцію завдяки діяльності лейкоцитів та антитіл;
3) бере участь у гуморальній регуляції життєдіяльності організму.

82. Використовуйте відомості про ранні стадії ембріогенезу (зигота, бластула, гаструля) для підтвердження послідовності розвитку тваринного світу.

Відповідь:
1) стадія зиготи відповідає одноклітинному організму;
2) стадія бластули, де клітини не диференційовані, подібна до колоніальних форм;
3) зародок на стадії гаструли відповідає будові кишковопорожнинної (гідри).

83. Введення у вену великих доз лікарських препаратів супроводжується їх розведенням фізіологічним розчином (0,9% розчином NaCl). Поясніть, чому.

Відповідь:
1) введення великих доз препаратів без розведення може спричинити різку зміну складу крові та незворотні явища;
2) концентрація фізіологічного розчину (0,9% розчин NaCl) відповідає концентрації солей у плазмі крові та не викликає загибелі клітин крові.

84. Знайдіть помилки в наведеному тексті, виправте їх, вкажіть номери речень, в яких вони зроблені, запишіть ці пропозиції без помилок.
1. Тварини типу членистоногих мають зовнішній хітиновий покрив та членисті кінцівки. 2. Тіло у їх більшості складається з трьох відділів: голови, грудей та черевця. 3. Усі членистоногі мають по одній парі вусиків. 4. Очі у них складні (фасеткові). 5. Кровоносна система у комах замкнута.

Помилки допущені у реченнях:
1)3 - по одній парі вусиків мають не всі членистоногі (у павукоподібних їх немає, а у ракоподібних - по дві пари);
2)4 - не всі членистоногі мають складні (фасеткові) очі: у павукоподібних вони прості або відсутні, у комах поряд зі складними очима можуть бути прості;
3)5 - кровоносна система у членистоногих незамкнена.

85. Які функції травної системилюдину?

Відповідь:
1) механічна обробка їжі;
2) хімічна обробка їжі;
3) пересування їжі та видалення неперетравлених залишків;
4) всмоктування поживних речовин, мінеральних солей та води в кров та лімфу.

86.Чим характеризується біологічний прогрес у квіткових рослин? Вкажіть щонайменше три ознаки.

Відповідь:
1) великою різноманітністю популяцій та видів;
2) широким розселенням на земній кулі;
3) пристосованістю до життя різних екологічних умовах.

87. Чому їжу треба ретельно пережовувати?

Відповідь:
1) добре пережована їжа швидше просочується слиною в ротовій порожнині і починає перетравлюватися;
2) добре пережована їжа швидше просочується травними соками в шлунку та кишечнику і тому легше перетравлюється.

88. Знайдіть помилки у наведеному тексті. Вкажіть номери пропозицій, у яких вони зроблені, виправте їх.
1.Популяція являє собою сукупність особин одного виду, що вільно схрещуються, тривалий час населяють загальну територію.2.Різні популяції одного і того ж виду відносно ізольовані один від одного, і їх особини не схрещуються між собою. 3. Генофонд всіх популяцій одного виду однаковий. 4. Населення є елементарною одиницею еволюції. 5. Група жаб одного виду, що живуть у глибокій калюжі протягом одного літа, є популяцією.

Помилки допущені у реченнях:
1)2 - популяції одного виду частково ізольовані, але особи різних популяцій можуть схрещуватися;
2)3 - генофонди різних популяцій одного виду відрізняються;
3)5 - група жаб не є популяцією, оскільки група особин одного виду вважається популяцією, якщо протягом великої кількості поколінь займає один і той ж простір.

Відповідь:
1) влітку в людини посилюється потовиділення;
2) з згодом з організму виводяться мінеральні солі;
3) підсолена вода відновлює нормальний водно-сольовий баланс між тканинами та внутрішнім середовищем організму.

90.Чим доводиться приналежність людини до класу ссавців?

Відповідь:
1) подібністю будови систем органів;
2) наявності волосяного покриву;
3)розвитком зародка в матці;
4) вигодовуванням потомства молоком, турботою про потомство.

91. Які процеси підтримують сталість хімічного складу плазми людини?

Відповідь:
1)процеси в буферних системах підтримують реакцію середовища (рН) постійному рівні;
2) здійснюється нейрогуморальна регуляція хімічного складу плазми.

92. Знайдіть помилки у наведеному тексті. Вкажіть номери пропозицій, у яких вони зроблені, поясніть їх.
1.Популяція є сукупність особин різних видів, що вільно схрещуються, тривалий час населяють загальну територію.2.Основними груповими характеристиками популяції є чисельність, щільність, вікова, статева і просторова структури. 3. Сукупність всіх генів популяції називається генофондом. 4. Населення є структурної одиницею живої природи. 5. Чисельність популяцій завжди стабільна.

Помилки допущені у реченнях:
1)1 - населення являє собою сукупність особин одного виду, що вільно схрещуються, тривалий час населяють загальну територію популяції;
2)4 - населення є структурної одиницею виду;
3)5 - чисельність популяцій може змінюватися різні сезони і роки.

93. Які структури покривів тіла забезпечують захист людини від впливу температурних чинників середовища? Поясніть їхню роль.

Відповідь:
1) підшкірна жирова клітковина захищає організм від охолодження;
2) потові залози утворюють піт, який при випаровуванні захищає від перегрівання;
3) волосся на голові захищають організм від охолодження та перегрівання;
4) зміна просвіту капілярів шкіри регулює тепловіддачу.

94.Наведіть щонайменше трьох прогресивних біологічних ознак людини, які він придбав у процесі тривалої еволюції.

Відповідь:
1) збільшення мозку та мозкового відділу черепа;
2)прямоходіння та відповідні зміни в скелеті;
3) звільнення та розвиток руки, протиставлення великого пальця.

95. Який поділ мейозу подібний до мітозу? Поясніть, у чому воно виражається і до якого набору хромосом у клітині наводить.

Відповідь:
1) схожість з мітозом спостерігається у другому розподілі мейозу;
2) все фази подібні, до полюсів клітини розходяться сестринські хромосоми (хроматиди);
3) клітини, що утворилися, мають гаплоїдний набір хромосом.

96.Чим відрізняється артеріальна кровотеча від венозної?

Відповідь:
1) при артеріальній кровотечі кров червоного кольору;
2) б'є з рани сильним струменем, фонтаном.

97.Схема якого процесу, що у організмі людини, зображено малюнку? Що лежить в основі цього процесу та як змінюється внаслідок складу крові? Відповідь поясніть.
капіляр

Відповідь:
1)на малюнку зображено схему газообміну в легень (між легеневою бульбашкою і капіляром крові);
2)в основі газообміну лежить дифузія - проникнення газів з місця з більшим тиском у місце з меншим тиском;
3) в результаті газообміну кров насичується киснем і перетворюється з венозної (А) на артеріальну (Б).

98. Який вплив має гіподинамія (низька рухова активність) на організм людини?

Відповідь:
гіподинамія наводить:
1)до зниження рівня обміну речовин, збільшення жирової тканини, надлишкової маси тіла;
2) ослаблення скелетних і серцевих м'язів, збільшення навантаження на серце і зниження витривалості організму;
3) застою венозної крові в нижніх кінцівках, розширення судин, порушення кровообігу.

(Допускаються інші формулювання відповіді, що не спотворюють його сенсу.)

99. Які особливості мають рослини, що мешкають у посушливих умовах?

Відповідь:
1) коренева система рослин глибоко проникає в ґрунт, дістає до ґрунтових вод або розташовується в поверхневому шарі ґрунту;
2) у деяких рослин вода під час посухи запасається в листі, стеблах та інших органах;
3) листя покриті восковим нальотом, опушені або видозмінені в колючки або голки.

100.З чим пов'язана необхідність надходження до крові людини іонів заліза? Відповідь поясніть.

Відповідь:
2) еритроцити забезпечують транспорт кисню та вуглекислого газу.

101. За якими судинами і яка кров надходить до камер серця, позначені на малюнку цифрами 3 і 5? З яким колом кровообігу пов'язана кожна із цих структур серця?

Відповідь:
1)в камеру, позначену цифрою 3, надходить венозна кров з верхньої та нижньої порожнистих вен;
2)в камеру, позначену цифрою 5, надходить артеріальна кров із легеневих вен;
3) камера серця, позначена цифрою 3, пов'язана з великим колом кровообігу;
4) камера серця, позначена цифрою 5, пов'язана з малим колом кровообігу.

102.Что є вітаміни, яка їх роль життєдіяльності організму людини?

Відповідь:
1) вітаміни - біологічно активні органічні речовини, необхідні у невеликих кількостях;
2)они входять до складу ферментів, беручи участь у обміні речовин;
3) підвищують опірність організму до несприятливих впливів зовнішнього середовища, стимулюють зростання, розвиток організму, відновлення тканин та клітин.

103. Форма тіла метелика каліми нагадує аркуш. Як сформувалася подібна форма тіла у метелика?

Відповідь:
1) поява у особин різноманітних спадкових змін;
2) збереження природним відбором особин із зміненою формою тіла;
3) розмноження та поширення особин з формою тіла, що нагадує лист.

104.Яка природа більшості ферментів і чому вони втрачають свою активність у разі підвищення рівня радіації?

Відповідь:
1) більшість ферментів – білки;
2) під впливом радіації відбувається денатурація, змінюється структура білка-ферменту.

105. Знайдіть помилки у наведеному тексті. Вкажіть номери пропозицій, в яких вони зроблені, виправте їх.
1. Рослини, як і всі живі організми, живляться, дихають, ростуть, розмножуються. 2. За способом харчування рослини відносять до автотрофних організмів. 3. При диханні рослини поглинають вуглекислий газ та виділяють кисень. 4. Усі рослини розмножуються насінням. 5. Рослини, як і тварини, ростуть лише у перші роки життя.

Помилки допущені у реченнях:
1)3 - при диханні рослини поглинають кисень та виділяють вуглекислий газ;
2)4 - розмножуються насінням тільки квіткові та голонасінні, а водорості, мохи, папортники - спорами;
3)5 - рослини ростуть протягом усього життя, мають необмежене зростання.

106.З чим пов'язана необхідність надходження до крові людини іонів заліза? Відповідь поясніть.

Відповідь:
1) іони заліза входять до складу гемоглобіну еритроцитів;
2)гемоглобін еритроцитів забезпечує транспорт кисню та вуглекислого газу, оскільки здатний зв'язуватися з цими газами;
3) надходження кисню необхідне енергетичного обміну клітини, а вуглекислий газ - його кінцевий продукт, підлягає видаленню.

107. Поясніть, чому людей різних рас відносять до одного виду. Наведіть щонайменше трьох доказів.

Відповідь:
1) схожість будови, процесів життєдіяльності, поведінки;
2) генетична єдність - однаковий набір хромосом, їхня будова;
3)від міжрасових шлюбів утворюється потомство, здатне до розмноження.

108. У давній Індії підозрюваному у злочині пропонували проковтнути жменю сухого рису. Якщо це не вдавалося, винність вважалася доведеною. Дайте фізіологічне обґрунтування цього процесу.

Відповідь:
1) ковтання - складний рефлекторний акт, який супроводжується слиновиділенням і подразненням кореня мови;
2) при сильному хвилюванні різко гальмується слиновиділення, в роті стає сухо, і ковтальний рефлекс не виникає.

109. Знайдіть помилки у наведеному тексті. Вкажіть номери пропозицій, у яких вони зроблені, поясніть їх.
1. До складу харчового ланцюга біогеоценозу входять продуценти, консументи та редуценти. 2. Першою ланкою харчового ланцюга є консументи. 3. У консументів світла накопичується енергія, засвоєна у процесі фотосинтез. 4. У темновій фазі фотосинтезу виділяється кисень. 5. Редуценти сприяють звільненню енергії, накопиченої консументами та продуцентами.

Помилки допущені у реченнях:
1)2 - першою ланкою є продуценти;
2)3 - консументи не здатні до фотосинтезу;
3)4 - кисень виділяється у світловій фазі фотосинтезу.

110. Які причини недокрів'я у людини? Вкажіть щонайменше три можливі причини.

Відповідь:
1) великі крововтрати;
2) неповноцінне харчування (недолік заліза та вітамінів та ін);
3) порушення утворення еритроцитів у кровотворних органах.

111.Муха-осовидка подібна за забарвленням і формою тіла з осою. Назвіть тип її захисного пристрою, поясніть його значення та відносний характер пристосованості.

Відповідь:
1) тип пристосування - мімікрія, наслідування забарвлення та форми тіла незахищеної тварини захищеному;
2) схожість з осою попереджає можливого хижака про небезпеку бути ужаленим;
3) муха стає здобиччю молодих птахів, які ще не виробився рефлекс на осу.

112. Складіть харчовий ланцюг, використовуючи всі такі об'єкти: перегній, павук-хрестовик, яструб, велика синиця, кімнатна муха. Визначте консументи третього порядку у складеному ланцюгу.

Відповідь:
1) перегній -> кімнатна муха -> павук-хрестовик -> велика синиця -> яструб;
2) Консумент третього порядку – велика синиця.

113. Знайдіть помилки у наведеному тексті. Вкажіть номери пропозицій, у яких зроблено помилки, виправте їх.
1. Кільчасті черв'яки – це найбільш високоорганізовані тварини зрізу інших типів черв'яків. 2. Кільчасті черв'яки мають незамкнену кровоносну систему. 3. Тіло кільчастого черв'яка складається з однакових члеників. 4. Порожнина тіла у кільчастих хробаків відсутня. 5. Нервова системакільчастих черв'яків представлена ​​навкологлотковим кільцем і спинним нервовим ланцюжком.

Помилки допущені у реченнях:
1)2 - Кільчасті черв'яки мають замкнуту кровоносну систему;
2)4 - Кільчасті черв'яки мають порожнину тіла;
3)5 - нервовий ланцюжок розташований на черевній стороні тіла.

114.Назвіть не менше трьох ароморфозів у наземних рослин, які дозволили їм першими освоїти сушу. Відповідь обґрунтуйте.

Відповідь:
1) виникнення покривної тканини - епідермісу з продихами, - сприяє захисту від випаровування;
2) поява провідної системи, що забезпечує транспорт речовин;
3) розвиток механічної тканини, що виконує опорну функцію.

115. Поясніть, з чим пов'язано велику різноманітність сумчастих ссавців в Австралії та відсутність їх на інших континентах.

Відповідь:
1)Австралія відокремилася з інших материків під час розквіту сумчастих до появи плацентарних тварин (географічна ізоляція);
2)природні умови Австралії сприяли дивергенції ознак сумчастих та активному видоутворенню;
3) на інших континентах сумчасті були витіснені плацентарними ссавцями.

116.В яких випадках зміна послідовності нуклеотидів ДНК не впливає на структуру та функції відповідного білка?

Відповідь:
1) якщо в результаті заміни нуклеотиду виникає інший кодон, що кодує ту саму амінокислоту;
2) якщо кодон, що утворився в результаті заміни нуклеотиду, кодує іншу амінокислоту, але зі подібними хімічними властивостями, що не змінює структуру білка;
3)якщо зміни нуклеотидів відбудуться у міжгенних або нефункціонуючих ділянках ДНК.

117.Чому відносини між щукою і окунем в екосистемі річки вважають конкурентними?

Відповідь:
1) є хижаками, харчуються подібною їжею;
2) мешкають в одному водоймі, потребують подібних умов життя, взаємно пригнічують одне одного.

118. Знайдіть помилки у наведеному тексті. Вкажіть номери пропозицій, у яких зроблено помилки, виправте їх.
1. Основні класи типу членистоногих - Ракоподібні, Павукоподібні та Комахи. 2. Комахи мають чотири пари ніг, а павукоподібні – три пари. 3. Річковий рак має прості очі, а павук-хрестовик – складні. 4. У павукоподібних на черевці розташовані павутинні бородавки. 5. Павук-хрестовик та травневий жук дихають за допомогою легеневих мішків та трахей.

Помилки допущені у реченнях:
1)2 - комахи мають три пари ніг, а павукоподібні - чотири пари;
2)3 - річковий рак має складні очі, а павук-хрестовик - прості;
3)5 - у хруща немає легеневих мішків, а є тільки трахеї.

119. Які особливості будови та життєдіяльності капелюшних грибів? Назвіть щонайменше чотири особливості.

Відповідь:
1) мають грибницю та плодове тіло;
2) розмножуються спорами та грибницею;
3) за способом харчування – гетеротрофи;
4) більшість утворюють мікоризу.

120. Які ароморфози дозволили древнім земноводним освоїти сушу.

Відповідь:
1) поява легеневого дихання;
2) формування розчленованих кінцівок;
3) поява трикамерного серця та двох кіл кровообігу.

121.Чому чисельність промислових рослиноїдних риб може різко скоротитися при знищенні у водоймищі хижих риб?

Відповідь:
1) знищення хижаків призводить до різкого зростання чисельності рослиноїдних риб та посилення конкуренції між ними;
2) велика чисельність рослиноїдних риб сприяє зменшенню кормової бази, поширенню серед них різних захворювань, це призведе до масової загибелі риб.

122. Знайдіть помилки у наведеному тексті, виправте їх. Вкажіть номери пропозицій, у яких зроблено помилки, поясніть їх.
1. Велике значення у будові та життєдіяльності організмів мають білки. 2. Це біополімери, мономерами яких є азотисті основи. 3. Білки входять до складу плазматичної мембрани. 4. Багато білків виконують у клітині ферментативну функцію. 5. У молекулах білка зашифровано спадкову інформацію про ознаки організму. 6. Молекули білка та тРНК входять до складу рибосом.

помилки допущені у реченнях:
1) 2 – мономерами білків є амінокислоти;
2)5 – спадкова інформація про ознаки організму зашифрована в молекулах ДНК;
3)6 - до складу рибосом входять молекули рРНК, а чи не тРНК.

123. За якими ознаками царство грибів відрізняється від царства рослин? Назвіть щонайменше три ознаки.

Відповідь:
1) гриби – гетеротрофи, не здатні до фотосинтезу;
2) гриби відрізняються будовою та хімічним складом клітини: не мають хлоропластів, клітинна стінка містить хітин, запасну поживну речовину – глікоген;
3) тіло грибів утворене гіфами.

124. У промислових районах Англії протягом XIX-XX століть збільшилася кількість метеликів березової п'ядениці з темним забарвленням крил у порівнянні зі світлим забарвленням. Поясніть це явище з позиції еволюційного вчення та визначте форму відбору.

Відповідь:
1)в потомстві популяції метеликів народжуються і світлі, і темні форми;
2) в забруднених кіптявою промислових районах з потемнілих стовбурів птахами усуваються світлі особини, тому через низку поколінь переважаючою формою у популяціях стали метелики з темним забарвленням;
3)зміна забарвлення у популяціях метеликів - прояв рушійної форми природного добору.

125. Які особливості хромосом забезпечують передачу спадкової інформації?

Відповідь:
1) містять ДНК, в якій закодована спадкова інформація;
2) здатні до самоподвоєння рахунок реплікації ДНК;
3) здатні рівномірно розподілятися в клітинах при розподілі, забезпечуючи наступність ознак.

126.Навіщо людина розводить у спеціальних лабораторіях невеликих комах із загону перетинчастокрилих – яйцеїдів та вершників?

Відповідь:
1) ці хижі комахи відкладають свої яйця в яйця та личинки комах шкідників;
2) цим скорочують чисельність комах – шкідників сільського господарства.

127. Чому людина без небезпечних наслідківвживає в їжу білки у вигляді м'яса, риби, яєць, а вводити білки відразу в кров для харчування хворих у жодному разі не можна?

Відповідь:
1) білки у травному тракті, у шлунку, у кислому середовищі розщеплюються до амінокислот ферментами пептидазами;
2)в кров потрапляють вже амінокислоти і розносяться до клітин тканин;
3) введення в кров чужорідних білків викликає імунну реакцію, відторгнення, можлива навіть загибель хворого.

Багато хто з нас так чи інакше стикався із сонячними елементами. Хтось користувався або користується сонячними батареями для отримання електрики в побутових цілях, хтось використовує невелику сонячну панель для зарядки улюбленого гаджета в польових умовах, а хтось точно бачив маленький сонячний елемент на мікрокалькуляторі. Декому навіть пощастило побувати на .

Але чи замислювалися ви колись про те, як відбувається процес перетворення сонячної енергії на електричну енергію? Яке фізичне явище є основою роботи всіх цих сонячних елементів? Звернемося до фізики і розберемося в процесі генерації детально.

З самого початку очевидно, що джерелом енергії тут є сонячне світло або, висловлюючись науковою мовою, виходить завдяки фотонам сонячного випромінювання. Ці фотони можна уявити як потік елементарних частинок, що безперервно рухається від Сонця, кожна з яких має енергію, і отже весь світловий потік несе в собі якусь енергію.

З кожного квадратного метра поверхні Сонця безперервно випромінюється по 63 МВт енергії у формі випромінювання! Максимальна інтенсивність цього випромінювання посідає діапазон видимого спектра - .

Так ось, вчені визначили, що щільність енергії потоку сонячного світла на відстані від Сонця до Землі в 149,6 млн кілометрів, після його проходження через атмосферу, і після досягнення поверхні нашої планети, становить в середньому приблизно 900 Вт на квадратний метр.

Тут цю енергію можна прийняти і спробувати отримати з неї електрику, тобто перетворити енергію світлового потоку Сонця - в енергію заряджених частинок, що рухаються, простіше кажучи - в .

Для перетворення світла на електрику нам знадобиться фотоелектричний перетворювач. Такі перетворювачі дуже поширені, вони зустрічаються у вільному продажу, це звані сонячні осередки - фотоелектричні перетворювачі як вирізаних із кремнію пластин.

Кращі - монокристалічні, вони мають ККД близько 18%, тобто якщо потік фотонів від сонця має щільність енергії в 900 Вт/кв.м, можна розраховувати на отримання 160 Вт електрики з квадратного метра батареї, зібраної з таких осередків.

Працює тут явище, яке називається «фотоефектом». Фотоефект або фотоелектричний ефект- це явище випромінювання електронів речовиною (явище виривання електронів з атомів речовини) під впливом світла чи іншого електромагнітного випромінювання.

Ще в 1900 Макс Планк, батько квантової фізики, висунув припущення, що світло випромінюється і поглинається окремими порціями або квантами, які пізніше, а саме в 1926, хімік Гілберт Льюїс назве «фотонами».

Кожен фотон має енергію, яку можна визначити за формулою Е = hv - постійна Планка помножити на частоту випромінювання.

Відповідно до ідеї Макса Планка стало зрозумілим явище, відкрите в 1887 Герцем, і досліджене потім досконало з 1888 по 1890 Столетовим. Олександр Столетов експериментально вивчив фотоефект та встановив три закони фотоефекту (закони Столетова):

При постійному спектральному складі електромагнітних випромінювань, що падають на фотокатод, фотострум насичення пропорційний енергетичній освітленості катода (інакше: число фотоелектронів, що вибиваються з катода за 1 с, прямо пропорційно інтенсивності випромінювання).

Максимальна початкова швидкість фотоелектронів залежить від інтенсивності падаючого світла, а визначається лише його частотою.

Для кожної речовини існує червона межа фотоефекту, тобто мінімальна частота світла (що залежить від хімічної природи речовини та стану поверхні), нижче за яку фотоефект неможливий.

Пізніше, 1905 року, теорію фотоефекту прояснить Ейнштейн. Він покаже, як квантова теорія світла і закон збереження та перетворення енергії чудово пояснюють те, що відбувається і спостерігається. Ейнштейн запише рівняння фотоефекту, за яке 1921 року отримає Нобелівську премію:

А тут - це мінімальна робота, яку необхідно здійснити електрону щоб залишити атом речовини. Другий доданок - кінетична енергія електрона після виходу.

Тобто фотон поглинається електроном атома завдяки чому кінетична енергія електрона в атомі зростає на величину енергії поглиненого фотона.

Частина цієї енергії витрачається на вихід електрона з атома, електрон виходить з атома та отримує можливість вільно рухатися. А спрямовані електрони - це ніщо інше, як електричний струм або фотострум. У результаті можна говорити про виникнення ЕРС у речовині внаслідок фотоефекту.

Стало бути, сонячна батарея працює завдяки фотоефекту, що діє в ній.Але куди рухаються "вибиті" електрони у фотоелектричному перетворювачі? Фотоелектричний перетворювач або сонячний осередок або фотоелемент - це, отже фотоефект у ньому відбувається незвично, це внутрішній фотоефект, і він має навіть спеціальну назву "вентильний фотоефект".

Під дією сонячного світла в p-n перехіде напівпровідника виникає фотоефект і з'являється ЕРС, але електрони не залишають фотоелемент, все відбувається в замикаючому шарі, коли електрони залишають одну частину тіла, переходячи в іншу частину.

Кремнія в земній корі 30% від її маси, тому його всюди використовують. Особливість напівпровідників взагалі полягає в тому, що вони і не провідники і діелектрики, їх провідність залежить від концентрації домішок, від температури і від впливу випромінювань.

Ширина забороненої зони в напівпровіднику становить кілька електрон-вольт, і це якраз різниця енергій між верхнім рівнем валентної зони атомів, звідки вириваються електрони, і нижнім рівнем зони провідності. У кремнію заборонена зона має ширину 1,12 еВ - саме те, що потрібно для поглинання сонячного випромінювання.

p-n перехід. Леговані шари кремнію у фотоелементі утворюють p-n перехід. Тут виходить енергетичний бар'єр для електронів, вони залишають валентну зону і рухаються лише одному напрямку, у протилежному напрямі рухаються дірки. Так і виходить струм у сонячному елементі, тобто має місце генерація електроенергії із сонячного світла.

P-n перехід, що піддається дії фотонів, не дозволяє носіям заряду - електронам і діркам - рухатися інакше, ніж тільки в одному напрямку, вони поділяються і виявляються по різні боки бар'єру. І будучи приєднаний до ланцюга навантаження за допомогою верхнього та нижнього електродів, фотоелектричний перетворювач, що піддається дії сонячного світла, створить зовнішній ланцюг .