ЗАДАЧІ ІІ Харківського відкритого турніру юних біологів (2001 рік)

1. "Фосфат-іони" Уявіть, що жива природа розвивалася у відсутності фосфат-іонів. Припустіть, які інші кислотні залишки могли б виконувати їхні функції як активаторів органічних речовин, а які - акумуляторів і переносників енергії? У відповіді наведіть відповідні формули і, якщо можливо, розрахунки.

2. "Як не заблукати" У незнайомому лісі без надійних орієнтирів легко заблукати. Спираючись на знання анатомо-фізіологічних особливостей людського організму, поясніть причини цього явища і запропонуйте можливі способи його запобігання.

3. "Збережімо фотосинтез" Людина своєю багатовіковою виробничою діяльністю значно вплинула на екологічний стан нашої планети. Основа життя на Землі - фотосинтез - вже вичерпує свої буферні можливості. Які стабілізуючі і компенсаційні заходи ви б здійснили для збереження фотосинтетичної діяльності рослин?

4. "Солоні вулиці" Під час ожеледиці тротуари і проїжджу частину вулиць посипають кухонною сіллю. Спрогнозуйте близькі й віддалені наслідки такого заходу.

5. "Єгипетські будівельники" У Давньому Єгипті будівельники використовували величезні кам'яні глиби (десятки метрів завдовж-ки) для створення скульптур і пірамід. Ці глиби відколювали від скель. Проте, у той час не знали ані заліза, ані вибухових речовин, ані каменедробильних механізмів. Поясніть властивості біологічних об'єктів, що їх несвідомо використовували єгипетські будівельники для відколювання від скель величезних глиб.

6. "Енергетична криза" Запаси традиційних пальних копалин (вугілля, газ, нафта, торф) утворювалися рослинами протягом десятків мільйонів років. А за останні два століття людство використало більшу їхню частину. На початку третього тисячоліття запропонуйте альтернативні способи отримання енергії з допомогою сучасних біологічних об'єктів.

7. "Культурні рослини" Висока продуктивність культурних рослин часто супроводжується втратою ними стійкості до несприятливих факторів довкілля. Запропонуйте оригінальні способи підвищення стійкості культурних рослин.

8. "Закон Пастера" Видатний французький учений Луї Пастер сформулював закон хіральної чистоти (закон Пастера). Згідно з цим законом жива речовина складається з хірально чистих структур. Сьогодні вчені вважають, що саме хіральна чистота зумовлює практичну неможливість отримання живого з неживого в сучасних умовах Землі. Поясніть цей закон, його наслідки й висвітліть його значення.

9. "Харчування людини" Англійський біолог О. Ричардс писав: "Харчування людини як біологічний процес визначає більшою мірою, ніж будь-яка інша функція, характер суспільних груп і форми, які приймає їхня діяльність". Чи розділяєте ви думку О. Ричардса? Наведіть свої аргументи щодо її підтвердження чи спростування.

10. "Гемоглобін" У нормі в організмі відбувається скоординований синтез продуктів з різних ділянок геному. Коли незрілий еритроцит синтезує гемоглобін, необхідно, щоб α-глобінові ланцюги, β-глобінові ланцюги і молекули гему утворювалися у співвідношенні 2:2:4. Будь-яке суттєве відхилення від цього співвідношення призво-дить до тяжких захворювань. До яких саме? У який спосіб здійснюється регуляція утворення гемоглобіну в нормі?

11. "Клонування" Клонування є одним з найновітніших біологічних методів. Зараз йдуть дискусії щодо можливості відтворити організми відмерлих видів саме цим методом. Оцініть можливість цього заходу і сформулюйте труднощі, що постануть перед вченими при вирішенні цієї проблеми.

12. "Ab ovo" Тваринний організм з його складною будовою виникає, як відомо, з яйця, що здається безструктурним. Ця проблема так була сформульована провідним біологом XVIII ст. Ш. Бонне: "Якщо організовані тіла не преформовані, то у такому випадку їх формування має відбуватися щоденно, згідно з законами якоїсь особливої механіки. Тож, скажіть мені, будь ласка, яка механіка може керувати формуванням головного мозку, серця, легенів і багатьох інших органів?" Як цю проблему вирішував Ш. Бонне і його сучасники? Як ця проблема вирішується сьогодні?

13. "Спорідненість і розумові здібності" Перед вами узагальнена картина схожості за розумовим розвитком людей різного ступеня спорідненості.

Наведіть якомога більше біологічних пояснень даних, що вони на-ведені у таблиці.

14. "Геном нематод" Відомо, що у нематод при диференціюванні клітин ділянки геному не блокуються, як у представників інших типів, а видаляються. Які, на ваш погляд, особливості будови і функцій організму можуть бути слідством такого способу диференціювання клітин.

15. "Смертельне блюдо" На сході дуже популярним є блюдо "фугу", що готується з риб тетрадонів. Це блюдо треба готувати лише певний час. Недоварене чи переварене це блюдо є смертельно токсичним. Відомо, що від отруєння саме цим блюдом, померло більше людей, ніж від будь-якої іншої отрути за всю історію людства. Поясніть, чому можна отруїтися як неготовим "фугу", так і тим, що перетримали на вогні.

16. "Зайві ферменти" Відомо, що в живих організмах міститься багато ферментів, субстратів для яких у нормальних умовах існуван-ня організму немає. При надходженні до організму нові речовини (медикаменти, пестициди, інші ксенобіотики) можуть бути утилізо-вані як раз цими "зайвими" за нормальних умов ферментами. Звідки ці ферменти беруться і для чого вони потрібні?

17. "Собаки і комарі" Собаки і інші домашні тварини впізнають людину за певним запахом. Цей запах вони запам'ятовують протягом життя (приклад набутої поведінки). Утім і комарі, розпізнають людину за певним запахом (це запах молочної кислоти), хоча у комарів немає жодних проявів набутої поведінки. Як стало можливим впізнання людини собакою і комаром? Яка різниця у суті цих процесів і у їхньому виникненні?

18. "Геном людини" Дослідженню структури і функціонування геному людини приділяється в останні часи все більшої уваги. Геном людини є набагато більш вивченим порівняно з іншими тваринами. Чим це можна пояснити? У чому полягає теоретична і практична значимість досліджень геному людини? Які методи використовують при цьому?

Автори задач: А. Л. Загайко, Л. О. Красильнікова, Ю. О. Садовниченко, О. В. Фомін, Р. В. Шаламов