XIII Международная олимпиада «Эрудит. Зима - весна 2016» Биология 8 класс Ответы

XIII Международная олимпиада «Эрудит. Зима - весна 2016»
Биология
8 класс
Ответы
Максимальное количество баллов – 100
Задание №1 (до 25 баллов). Прекрасно известно, что человек, попав в воду,
рискует рано или поздно утонуть. Даже если он плавает как «рыба в воде» и готов
делать заплывы на марафонские дистанции.
Вопросы:
1. Как вы думаете, а может ли утонуть рыба в воде?
2. Если нет, то объясните почему?
3. Если да, то объясните почему?
Приведите аргументы и примеры, подтверждающие Ваш ответ.
Примерное содержание ответа:
Утонуть – это значит погибнуть, погрузившись в воду или во что-либо
вязкое, сыпучее, пойти ко дну под действием силы тяжести и задохнутся,
захлебнутся в результате этого от нехватки кислорода (Из толкового словаря).
Рыба может задохнуться в воде при недостаточном содержании кислорода, и
вследствие этого утонуть, опустившись на дно (однако, утонувшие
млекопитающие рано или поздно всплывают на поверхность). Как и человеку,
рыбе для поддержания жизни необходим кислород.
Если в воде будет растворено слишком мало кислорода, то рыба простонапросто задохнется, погибнет, т.е. утонет.
Утонуть, погибнуть рыба может также, будучи отравленной или
парализованной какими-то токсическими веществами, поражающими работу её
нервной системы или мускулатуры. Будучи живой, но не способной двигаться, она
не сможет обеспечить себя кислородом. В этой ситуации жабры перестают
омываться водой, попадающей к ним через ротовое отверстие.
Кстати, не у всех рыб есть плавательный пузырь. И даже при его наличии
рыба не всегда всплывает к поверхности, будучи мертвой.
Если рыба запуталась в сетях, то, как правило, она очень быстро задыхается
и умирает.
Задохнуться рыба может в мелких водоемах в зимний период, когда водоем
покрывается слоем льда.
Задание №2 (до 25 баллов). В тропических и субтропических морях встречаются
рыбы, способные летать. Эти удивительные создания сначала выскакивают из
воды, используя быстрые и сильные удары хвостом, а затем переходят к парящему
полёту с помощью широких плавников. Таким образом, они способны
преодолевать значительные расстояния. Учеными зафиксированы рекордные
расстояния, проделанные «летучими рыбами» с помощью полёта, достигающие
400 метров.
Вопросы:
1. Какой биологический смысл заложен в таком приспособлении у «летающих
рыб»?
2. Известны ли вам другие примеры подобных приспособлений, возникшие в
результате конвергенции у водных обитателей?
Приведите аргументы и примеры, подтверждающие Ваш ответ.
Примерное содержание ответа:
Выдержки из лучших ответов участников:
Летающие рыбы используют такой способ, чтобы уйти от хищников или без
видимых на то причин. Эволюция полета происходила в двух направлениях. Одно
привело к образованию летучих рыб, использующих при полете только грудные
плавники. Другое направление представлено летучими рыбами, использующими
для полета как увеличенные грудные, так и брюшные плавники. Возможно, они так
уходят от хищников. Находясь в воздухе, они охлаждают своё тело, насыщают
влажные жабры воздухом, более богатым кислородом, чем тёплая вода, в которой
они живут. Таким путём можно избавиться и от паразитов.
Выдержки из лучших ответов участников:
Лучший пилот среди моллюсков – кальмар стенотевтис (летающий кальмар):
животное размером с сельдь. Кальмар преследует рыб с такой стремительностью,
что нередко выскакивает из воды, стрелой проносясь над ее поверхностью. К этой
уловке он прибегает, спасая свою жизнь от хищников – тунцов и макрелей.
Развив в воде максимальную реактивную тягу, кальмар-пилот стартует в
воздух и пролетает над волнами более 50 м. Апогей полета живой ракеты лежит
так высоко над водой, что летающие кальмары нередко попадают на палубы
океанских судов. Четыре-пять метров – не рекордная высота, на которую
поднимаются в небо кальмары. Иногда они взлетают еще выше.
Кальмары других видов – Onychoteuthis banksii, Ommastrophes sagittatus,
Symplectoteuthis oulanicnsis – тоже могут совершать полеты над морем.
Отличие приспособления к полету у кальмаров в том, что рыба перед
полетом интенсивно бьет хвостовым плавником? А кальмар развивает скорость за
счет всасывания воды (она же снабжает его кислородом) и с силой выталкивает ее
через воронку, напрягая свой реактивный двигатель и развивая скорость.
Задание №3 (до 25 баллов). Известно, что в одной таблетке лекарственного
препарата «N» весом 70 мг содержится всего 4% активного вещества. Остальной
вес приходится на вещества, которые являются: наполнителями, консервантами,
вкусовыми добавками, защитной оболочкой таблетки. Врачи назначают
лекарственный препарат «N» детям в возрасте до 6 месяцев из расчета 1,05 мг
активного вещества на каждый килограмм веса ребёнка в сутки.
Вопросы:
1. Если возникла необходимость использовать лекарственный препарат «N» в
процессе лечения, то сколько таблеток в сутки необходимо дать 5-ти
месячному ребёнку, набравшему вес 8 кг, для того, чтобы получить
желательный фармакологический эффект?
2. Если врач прописал грудному ребёнку принимать по 4 таблетки + ещё
половинку лекарственного препарата «N» в сутки, то чему будет равен его вес?
Оформите схему решения задачи в соответствии с существующими правилами и
нормами.
Ответ на вопрос:
Дано:
1 таблетка препарата «N»
весом 70 мг содержится всего
4% активного вещества.
Врачи
назначают
лекарственный препарат «N»
детям в возрасте до 6 месяцев из
расчета 1,05 мг активного
вещества на каждый килограмм
веса ребёнка в сутки.
Найти:
1. Сколько таблеток в сутки
необходимо ребёнку, если его вес
= 8 кг, а возраст 5 месяцев,
чтобы получить желательный
фармакологический эффект?
2. Сколько
будет весить
ребёнок, если врач прописал
грудному ребёнку принимать по
4 таблетки + ещё половинку
лекарственного препарата «N» в
сутки?
Решение:
1. Найдем количество активного вещества в
одной таблетке:
70 мг. / 100% * 4% = 2.8 мг.
2. Определим количество таблеток для ребенка в
сутки, если его вес = 8 кг, а возраст 5 месяцев, чтобы
получить желательный фармакологический эффект:
1.05 мг./кг. * 8 кг. = 8.4 мг. – масса необходимого
активного вещества для того, чтобы получить
желательный фармакологический эффект.
8.4 мг. / 2.8 мг. = 3 таблетки – необходимое
количество таблеток.
3. Определим, сколько будет весить ребёнок,
если врач прописал грудному ребёнку принимать по 4
таблетки + ещё половинку лекарственного препарата
«N» в сутки:
2.8 мг. активного вещества * 4.5 количество
таблеток = 12.6 мг.
12.6 мг. / 1.05 мг./кг. = 12 кг.
Ответ:
1) 3 таблетки необходимо ребёнку в сутки, если его вес = 8 кг, а возраст 5
месяцев, чтобы получить желательный фармакологический эффект.
2) Ребёнок будет весить 12 кг., если врач прописал грудному ребёнку принимать
по 4 таблетки + ещё половинку лекарственного препарата «N» в сутки.
Задание №4 (до 25 баллов). У человека пищеварение в толстом кишечнике
практически отсутствует, но почему-то этот отдел кишечника хорошо развит. Он
является самым массивным отделом.
Вопросы:
1. Чем объясняется такая анатомическая особенность?
2. Зачем нужен такой массивный отдел кишечника, если пищу он не
переваривает?
3. И нужен ли он вообще?
Приведите аргументы и примеры, подтверждающие Ваш ответ.
Примерное содержание ответа:
Выдержки из лучших ответов участников:
Толстый кишечник является конечной частью пищеварительного тракта
человека и весьма значительной по размеру. Он имеет ряд весьма важных функций
для организма человека. На границе между началом толстой кишки и тонкой
находится слепая кишка. Заканчивается толстая кишка прямой кишкой с наружным
отверстием заднего прохода. Общая длина толстой кишки у человека составляет
около 2 метров. В толстом кишечнике выделяют две основные части: ободочную и
прямую кишки. Диаметр различных отделов толстой кишки неодинаков.
Изнутри кишка покрыта слизистой оболочкой. Она вырабатывает и выделяет
слизь, которая защищает стенки кишечника и параллельно способствует
продвижению содержимого толстого кишечника. Под слизистой оболочкой
расположен слой жировой клетчатки (подслизистая оболочка), в которой проходят
кровеносные и лимфатические сосуды. Затем идет мышечная оболочка, она
состоит из двух слоев – внутреннего циркулярного и наружного продольного. За
счет этих мышечных слоев происходит перемешивание и продвижение кишечного
содержимого по направлению к анальному отверстию. Серозная оболочка
покрывает толстую кишку снаружи.
Для переваривания пищи толстая кишка имеет весьма небольшое значение,
так как пища почти полностью переваривается и самое ценное всасывается уже в
тонкой кишке, за исключением лишь некоторых веществ, например растительной
клетчатки. До толстого кишечника от первоначального пищевого комка доходит
только масса непереваренных остатков пищи. Это, как правило, клетчатка,
смоченная водой, в смеси с полезными веществами, которые кишечник просто не
успел переварить. Они в толстом кишечнике подвергаются воздействию
симбиотической микрофлоры, которая в изобилии населяет толстый кишечник.
Для этой части кишечника характерна больше всасывающая функция, чем
переваривающая.
Всасывающая функция: В толстом кишечнике происходит всасывание воды.
Здесь также всасываются глюкоза, витамины и аминокислоты, вырабатываемые
бактериями кишечной полости, до 95% воды и электролиты. Так, из тонкой кишки
в толстую ежедневно проходит около 2000 граммов пищевой кашицы (химуса), из
них после всасывания остается 200–300 граммов кала.
Эвакуаторная функция: В толстой кишке накапливаются и удерживаются
каловые массы до выведения наружу. Хотя каловые массы продвигаются по
толстой кишке медленно, но, тем не менее, они нигде не должны задерживаться.
Отсутствие стула в течение 24–32 часов следует рассматривать как запор, а
значит – самоотравление. Ибо те продукты, которые в норме должны быть
выведены через толстый кишечник наружу, теперь выводятся окольными путями –
всасываются в кровь, а из нее выделяются наружу через легкие, почки, кожу.
Обложенный язык, зловонное дыхание, внезапные головные боли,
головокружение, апатия, сонливость, тяжесть в нижней части живота, вздутие
живота, боли и урчание в животе, снижение аппетита, замкнутость,
раздражительность, мрачные мысли, насильственный, недостаточный стул – это
всё признаки запора.
Выделительная функция: Толстая кишка обладает способностью выделять в
просвет пищеварительные соки с небольшим количеством ферментов. Из крови в
просвет кишки могут выделяться соли, алкоголь и другие вещества, которые
иногда вызывают раздражение слизистой оболочки и развитие болезней, связанных
с ней. Таков же механизм раздражающего действия на слизистую оболочку
толстой кишки соленой и острой пищи.
Биосинтетическая функция: В толстом кишечнике обитает более 400–500
различных видов бактерий. Как утверждают ученые, в 1 грамме испражнений их в
среднем находится 30–40 миллиардов. Нормальная микрофлора толстого
кишечника участвует в конечном звене пищеварительных процессов, несет
защитную функцию в кишечнике, а из пищевых волокон производит целый ряд
важных витаминов, аминокислот, ферментов, гормонов и других питательных
веществ.
Например, кишечные палочки синтезируют витамины группы В: В12, В6,
биотин, пантеоновую, никотиновую и фолиевую кислоты, витамин С, ацетилхолин.
Способствуют усвоению организмом железа.
Для нормальной жизнедеятельности микроорганизмов необходима
определенная обстановка – слабокислая среда и пищевые волокна. Если питание
другое, больше белковое и крахмалистое, то среда становится гниющей, и в ней
размножаются
совсем
другие
микроорганизмы,
которые
своей
жизнедеятельностью отравляют наш организм, подрывают здоровье.
Иммунная: Кишечная микрофлора стимулирует иммунную систему человека.
Защитная: В условиях нормально функционирующего кишечника
микроорганизмы способны подавлять и уничтожать самых различных патогенных
и гнилостных микробов.
Теплообразующая функция: Еще одну функция толстого кишечника, недавно
признанная современной наукой, но известная еще древним мудрецам. Толстый
кишечник, расщепляющий органические вещества, является своеобразной
«печью», которая обогревает не только все органы брюшной полости, но и, с
помощью кровеносной системы, весь организм. Ведь под слизистой кишечника
находится много кровеносных сосудов, а, следовательно, и крови.