«Биология. Общие закономерности. 9 класс». С.Г. Мамонтова и др. (гдз)

Развитие жизни. Гетеротрофы. Фотосинтез

Вопрос 1.
Первые живые организмы были гетеротрофами и в качестве источника энергии (пищи) использовали органические соединения, находящиеся в растворенном виде в водах первичного океана. Поскольку в атмосфере Земли свободного кислорода не было, они имели анаэробный (бескислородный) тип обмена, эффективность которого невелика. Появление все большего количества гетеротрофных организмов приводило к истощению вод первичного океана, в нем все меньше оставалось готовых органических веществ, которые можно было использовать в пищу. В этих условиях в преимущественном положении оказались организмы, приобретшие способность использовать энергию света для синтеза органических веществ из неорганических, а именно из СО₂ и N₂ атмосферы.

Вопрос 2.
Фотосинтез — процесс образования органических соединений из неорганических за счет энергии солнечного света:

6СО₂ + H₂O  C₆H₁₂O6 + 6О₂ ↑

Возникновение фотосинтеза привело к появлению принципиально нового источника питания и началу накопления кислорода в атмосфере Земли. Кислород, выделяющийся в атмосферу, в верхних ее слоях под действием мощного ультрафиолетового излучения Солнца превращается в активный озон (О₃), который способен поглощать большую часть жестких — коротковолновых — ультрафиолетовых лучей, разрушительно действующих на сложные органические соединения. В присутствии свободного кислорода возникает возможность энергетически более выгодного кислородного типа обмена веществ, т. е. появления аэробных организмов.

Вопрос 3.
Первыми фотосинтезирующими организмами, выделяющими в атмосферу О₂, были цианобактерии (цианеии, их называют еще сине-зелеными водорослями). Цианобактерии способны также усваивать из атмосферы и азот. Около 2,1 млрд лет назад существовали все фотосинтезирующие прокариоты, известные в настоящее время.

Вопрос 4.
Коацервация — процесс выделения из однородного раствора многомолекулярных фазовообособленных образований, отделенных от внешней среды водной оболочкой.
Коацерват — многомолекулярный комплекс, отграниченный от внешней среды водной оболочкой, способный к примитивному метаболизму — поглощению из среды и выделению в нее определенных молекул. В первичном океане коацерваты, или коацерватные капли, обладали способностью поглощать различные вещества. В результате этого внутренний состав коацервата претерпевал изменения, что вело или к его распаду, или к накоплению веществ, т. е. к росту и к изменению химического состава, повышающего устойчивость коацерватной капли.
Вопрос 5.
Половой процесс в ходе эволюции возникает у одноклеточных эукариот, обладавших диплоидным набором хромосом, что сделало возможным обмен копиями генов между разными особями одного вида. Возникновение полового процесса резко повысило возможность приспособления к условиям среды вследствие создания бесчисленных комбинаций генов и хромосом. Диплоидность, возникшая одновременно с оформленным ядром, позволила сохранять мутации в скрытом гетерозиготном состоянии и использовать их как резерв наследственной изменчивости для дальнейших эволюционных преобразований. Кроме того, в гетерозиготном состоянии многие мутации часто повышают жизнеспособность особей и, следовательно, увеличивают их шансы в борьбе за существование.