Задание 6 ЕГЭ по биологии 2025: Клетка и организм как биологические системы (соответствия)
Шестое задание ЕГЭ по биологии проверяет умение устанавливать соответствия между биологическими объектами, процессами, явлениями или их характеристиками. В этом задании необходимо сопоставить элементы двух множеств, связанных с темами «Клетка как биологическая система» и «Организм как биологическая система».
Теория для подготовки к заданию
Для успешного выполнения задания 6 необходимо хорошо знать строение и функции клетки, процессы жизнедеятельности клетки, а также строение, функции и процессы жизнедеятельности организмов различных царств живой природы.
Клетка как биологическая система
Химический состав клетки
Клетка состоит из различных химических соединений, которые можно разделить на две большие группы: неорганические и органические вещества.
Неорганические вещества клетки:
- Вода – составляет 70-80% массы клетки и выполняет множество функций: растворитель, среда для химических реакций, участник многих биохимических процессов, терморегулятор и др.
- Минеральные соли – находятся в клетке в виде ионов или нерастворимых соединений и участвуют в поддержании осмотического давления, кислотно-щелочного равновесия, проведении нервных импульсов и др.
- Газы – кислород, углекислый газ, азот и др., участвующие в различных метаболических процессах.
Органические вещества клетки:
- Белки – выполняют структурную, каталитическую (ферменты), транспортную, защитную, регуляторную, двигательную и другие функции.
- Углеводы – выполняют энергетическую, структурную, запасающую и другие функции.
- Липиды – выполняют энергетическую, структурную, запасающую, защитную, регуляторную и другие функции.
- Нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК) – хранят и передают генетическую информацию, участвуют в синтезе белка.
- АТФ (аденозинтрифосфат) – универсальный источник энергии для клеточных процессов.
Строение клетки
Клетки можно разделить на два основных типа: прокариотические и эукариотические.
Прокариотическая клетка – это клетка, не имеющая оформленного ядра и мембранных органоидов. К прокариотам относятся бактерии и архебактерии.
Основные компоненты прокариотической клетки:
- Клеточная стенка – жесткая структура, окружающая клетку и защищающая ее от механических повреждений и осмотического лизиса.
- Цитоплазматическая мембрана – полупроницаемая мембрана, отделяющая содержимое клетки от внешней среды и регулирующая обмен веществ между клеткой и окружающей средой.
- Цитоплазма – внутренняя среда клетки, содержащая различные органические и неорганические вещества, а также включения.
- Нуклеоид – область цитоплазмы, содержащая кольцевую молекулу ДНК (генетический материал клетки).
- Рибосомы – немембранные органоиды, участвующие в синтезе белка.
- Плазмиды – небольшие кольцевые молекулы ДНК, содержащие дополнительную генетическую информацию.
- Жгутики и пили – структуры, обеспечивающие движение клетки и прикрепление к поверхностям.
Эукариотическая клетка – это клетка, имеющая оформленное ядро и мембранные органоиды. К эукариотам относятся животные, растения, грибы и протисты.
Основные компоненты эукариотической клетки:
- Клеточная стенка (у растений, грибов и некоторых протистов) – жесткая структура, окружающая клетку и защищающая ее от механических повреждений и осмотического лизиса.
- Клеточная (плазматическая) мембрана – полупроницаемая мембрана, отделяющая содержимое клетки от внешней среды и регулирующая обмен веществ между клеткой и окружающей средой.
- Цитоплазма – внутренняя среда клетки, содержащая различные органические и неорганические вещества, а также органоиды.
- Ядро – крупный органоид, содержащий генетический материал клетки (ДНК) и управляющий всеми клеточными процессами.
- Эндоплазматическая сеть (ЭПС) – система мембранных каналов и полостей, участвующая в синтезе, транспорте и модификации веществ.
- Аппарат Гольджи – система мембранных цистерн, участвующая в модификации, сортировке и транспорте веществ.
- Лизосомы – мембранные пузырьки, содержащие гидролитические ферменты и участвующие в внутриклеточном пищеварении.
- Митохондрии – двумембранные органоиды, участвующие в клеточном дыхании и синтезе АТФ.
- Пластиды (у растений и некоторых протистов) – двумембранные органоиды, участвующие в фотосинтезе (хлоропласты), запасании питательных веществ (лейкопласты) и синтезе пигментов (хромопласты).
- Рибосомы – немембранные органоиды, участвующие в синтезе белка.
- Клеточный центр (центриоли) (у животных и некоторых протистов) – органоид, участвующий в делении клетки и организации цитоскелета.
- Цитоскелет – система белковых нитей, поддерживающая форму клетки и обеспечивающая внутриклеточный транспорт.
- Вакуоли – мембранные пузырьки, содержащие клеточный сок и участвующие в поддержании тургора клетки (у растений) или временном хранении веществ (у животных).
Различия между растительной и животной клетками
Несмотря на общий план строения, растительные и животные клетки имеют ряд существенных различий:
| Признак |
Растительная клетка |
Животная клетка |
| Клеточная стенка |
Есть (состоит из целлюлозы) |
Нет |
| Пластиды |
Есть (хлоропласты, хромопласты, лейкопласты) |
Нет |
| Центральная вакуоль |
Есть (крупная, занимает большую часть объема клетки) |
Нет (есть мелкие вакуоли) |
| Клеточный центр (центриоли) |
Обычно нет (есть у некоторых низших растений) |
Есть |
| Запасное питательное вещество |
Крахмал |
Гликоген |
| Форма клетки |
Обычно правильная, многоугольная |
Разнообразная, часто неправильная |
Процессы жизнедеятельности клетки
Клетка – это не только структурная, но и функциональная единица живого организма. В ней постоянно происходят различные процессы, обеспечивающие ее жизнедеятельность.
Метаболизм – совокупность всех химических реакций, происходящих в клетке. Метаболизм включает два взаимосвязанных процесса: анаболизм (синтез сложных веществ из простых с затратой энергии) и катаболизм (расщепление сложных веществ до простых с выделением энергии).
Энергетический обмен (клеточное дыхание) – процесс окисления органических веществ с выделением энергии, которая запасается в форме АТФ. Основные этапы энергетического обмена:
- Подготовительный этап – расщепление сложных органических веществ до более простых (белки → аминокислоты, углеводы → моносахариды, липиды → глицерин и жирные кислоты).
- Гликолиз – расщепление глюкозы до пировиноградной кислоты (пирувата) с образованием небольшого количества АТФ и НАДН.
- Кислородный этап (аэробное дыхание) – окисление пирувата до углекислого газа и воды с образованием большого количества АТФ. Происходит в митохондриях и включает цикл Кребса и окислительное фосфорилирование.
Фотосинтез – процесс преобразования энергии света в энергию химических связей органических веществ, происходящий в хлоропластах растений и некоторых протистов. Основные этапы фотосинтеза:
- Световая фаза – происходит на мембранах тилакоидов и включает поглощение света фотосистемами, фотолиз воды, транспорт электронов по электронтранспортной цепи и синтез АТФ и НАДФН.
- Темновая фаза (цикл Кальвина) – происходит в строме хлоропласта и включает фиксацию углекислого газа, восстановление образовавшихся соединений с помощью НАДФН и синтез глюкозы с использованием энергии АТФ.
Биосинтез белка – процесс синтеза полипептидной цепи на основе информации, закодированной в молекуле мРНК. Основные этапы биосинтеза белка:
- Транскрипция – синтез мРНК на матрице ДНК.
- Трансляция – синтез полипептидной цепи на рибосомах с использованием информации, закодированной в мРНК.
Деление клетки – процесс, в результате которого из одной материнской клетки образуются две или более дочерние клетки. Основные типы деления клетки:
- Митоз – тип деления клетки, в результате которого образуются две дочерние клетки с таким же набором хромосом, как у материнской клетки.
- Мейоз – тип деления клетки, в результате которого образуются четыре дочерние клетки с гаплоидным (одинарным) набором хромосом.
- Амитоз – прямое деление клетки без образования веретена деления и конденсации хромосом.
Организм как биологическая система
Одноклеточные и многоклеточные организмы
По количеству клеток организмы делятся на одноклеточные и многоклеточные.
Одноклеточные организмы – организмы, тело которых состоит из одной клетки, выполняющей все функции жизнедеятельности. К одноклеточным организмам относятся многие бактерии, архебактерии и протисты (например, амеба, инфузория-туфелька, эвглена зеленая).
Многоклеточные организмы – организмы, тело которых состоит из множества клеток, специализированных на выполнении определенных функций. К многоклеточным организмам относятся растения, животные, грибы и некоторые протисты.
Ткани, органы и системы органов
В многоклеточных организмах клетки объединяются в ткани, органы и системы органов.
Ткань – совокупность клеток и межклеточного вещества, имеющих общее происхождение, строение и функции.
Основные типы тканей растений:
- Образовательная ткань (меристема) – состоит из активно делящихся клеток и обеспечивает рост растения.
- Покровная ткань – образует наружный покров растения и защищает его от неблагоприятных воздействий.
- Основная ткань – заполняет пространство между другими тканями и выполняет различные функции (фотосинтез, запасание питательных веществ и др.).
- Проводящая ткань – обеспечивает транспорт веществ по растению (ксилема – транспорт воды и минеральных веществ, флоэма – транспорт органических веществ).
- Механическая ткань – придает растению прочность и поддерживает его форму.
Основные типы тканей животных:
- Эпителиальная ткань – образует покровы тела и выстилает полости внутренних органов.
- Соединительная ткань – выполняет опорную, защитную, трофическую и другие функции (включает костную, хрящевую, жировую, кровь и др.).
- Мышечная ткань – обеспечивает движение тела и его частей (включает поперечно-полосатую, гладкую и сердечную мышечные ткани).
- Нервная ткань – обеспечивает восприятие раздражений, проведение нервных импульсов и регуляцию функций организма.
Орган – часть тела, имеющая определенную форму, строение, расположение и выполняющая определенные функции.
Примеры органов растений: корень, стебель, лист, цветок, плод, семя.
Примеры органов животных: сердце, легкие, печень, почки, желудок, мозг и др.
Система органов – совокупность органов, объединенных общим происхождением и выполняющих общую функцию.
Основные системы органов животных:
- Покровная система – защищает организм от внешних воздействий (кожа и ее производные).
- Опорно-двигательная система – обеспечивает опору и движение тела (скелет и мышцы).
- Пищеварительная система – обеспечивает переваривание пищи и всасывание питательных веществ.
- Дыхательная система – обеспечивает газообмен между организмом и окружающей средой.
- Кровеносная система – обеспечивает транспорт веществ по организму.
- Выделительная система – обеспечивает выведение продуктов обмена веществ из организма.
- Нервная система – обеспечивает восприятие раздражений, проведение нервных импульсов и регуляцию функций организма.
- Эндокринная система – обеспечивает гуморальную регуляцию функций организма.
- Репродуктивная система – обеспечивает размножение организма.
Размножение организмов
Размножение – это процесс воспроизведения себе подобных, обеспечивающий непрерывность и преемственность жизни.
Основные типы размножения:
- Бесполое размножение – размножение без участия половых клеток и полового процесса. Виды бесполого размножения:
- Деление клетки – характерно для одноклеточных организмов (бактерии, протисты).
- Спорообразование – образование специализированных клеток (спор), из которых развиваются новые организмы (бактерии, грибы, растения).
- Почкование – образование на теле материнского организма выроста (почки), который затем отделяется и развивается в самостоятельный организм (дрожжи, гидра).
- Фрагментация – разделение тела организма на части, каждая из которых развивается в самостоятельный организм (планарии, морские звезды).
- Вегетативное размножение – размножение частями вегетативных органов растений (корнями, стеблями, листьями, видоизмененными побегами).
- Половое размножение – размножение с участием половых клеток (гамет) и полового процесса. Включает:
- Образование гамет – специализированных половых клеток (яйцеклеток и сперматозоидов) в результате мейоза.
- Оплодотворение – слияние мужской и женской гамет с образованием зиготы.
- Развитие нового организма из зиготы.
Индивидуальное развитие организмов (онтогенез)
Онтогенез – это индивидуальное развитие организма от момента образования зиготы до смерти.
Основные периоды онтогенеза:
- Эмбриональный период – развитие организма от зиготы до рождения или выхода из яйцевых оболочек. Включает:
- Дробление – серия последовательных делений зиготы, приводящая к образованию многоклеточного зародыша (бластулы).
- Гаструляция – процесс образования зародышевых листков (эктодермы, энтодермы и мезодермы).
- Органогенез – формирование органов и систем органов из зародышевых листков.
- Постэмбриональный период – развитие организма от рождения или выхода из яйцевых оболочек до смерти. Может быть:
- Прямым – новорожденный организм сходен со взрослым и отличается от него только размерами и степенью развития органов (млекопитающие, птицы, рептилии).
- Непрямым (с метаморфозом) – новорожденный организм (личинка) существенно отличается от взрослого и проходит стадию превращения (метаморфоза) (насекомые, земноводные).
Наследственность и изменчивость
Наследственность – это способность организмов передавать свои признаки и особенности развития потомству.
Изменчивость – это способность организмов приобретать новые признаки и свойства, отличающие их от родительских форм.
Основные типы изменчивости:
- Наследственная (генотипическая) изменчивость – изменчивость, связанная с изменением генотипа и передающаяся по наследству. Включает:
- Комбинативную изменчивость – возникает в результате перекомбинации генов при половом размножении.
- Мутационную изменчивость – возникает в результате мутаций (изменений генетического материала).
- Ненаследственная (модификационная) изменчивость – изменчивость, возникающая под влиянием факторов внешней среды и не передающаяся по наследству.
Примеры заданий
Установите соответствие между характеристиками и органоидами клетки: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
| ХАРАКТЕРИСТИКИ |
ОРГАНОИДЫ |
| А) содержит ферменты цикла Кребса |
1) митохондрия |
| Б) содержит ферменты цикла Кальвина |
2) хлоропласт |
| В) имеет двойную мембрану |
|
| Г) содержит граны |
|
| Д) содержит кристы |
|
| Е) участвует в синтезе АТФ |
|
Ответ: 121212
Для решения этой задачи необходимо знать строение и функции митохондрий и хлоропластов.
А) Содержит ферменты цикла Кребса – 1) митохондрия. Цикл Кребса (цикл трикарбоновых кислот) – это последовательность биохимических реакций, происходящих в матриксе митохондрий и являющихся частью клеточного дыхания.
Б) Содержит ферменты цикла Кальвина – 2) хлоропласт. Цикл Кальвина – это последовательность биохимических реакций, происходящих в строме хлоропластов и являющихся частью темновой фазы фотосинтеза.
В) Имеет двойную мембрану – 1) митохондрия и 2) хлоропласт. Оба органоида имеют двойную мембрану, но поскольку нужно выбрать один вариант, а в предыдущих пунктах уже установлено соответствие между характеристиками и органоидами, то правильный ответ – 1) митохондрия.
Г) Содержит граны – 2) хлоропласт. Граны – это стопки тилакоидов, расположенные в строме хлоропластов и участвующие в световой фазе фотосинтеза.
Д) Содержит кристы – 1) митохондрия. Кристы – это складки внутренней мембраны митохондрий, увеличивающие ее поверхность и содержащие ферменты дыхательной цепи и АТФ-синтазу.
Е) Участвует в синтезе АТФ – 1) митохондрия и 2) хлоропласт. Оба органоида участвуют в синтезе АТФ: митохондрия – в процессе окислительного фосфорилирования, хлоропласт – в процессе фотофосфорилирования. Но поскольку нужно выбрать один вариант, а в предыдущих пунктах уже установлено соответствие между характеристиками и органоидами, то правильный ответ – 2) хлоропласт.
Таким образом, правильный ответ: 121212.
Установите соответствие между характеристиками и типами размножения организмов: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
| ХАРАКТЕРИСТИКИ |
ТИПЫ РАЗМНОЖЕНИЯ |
| А) происходит с участием гамет |
1) бесполое |
| Б) потомство генетически идентично родителям |
2) половое |
| В) происходит слияние генетического материала |
|
| Г) характерно для одноклеточных организмов |
|
| Д) обеспечивает комбинативную изменчивость |
|
| Е) включает вегетативное размножение растений |
|
Ответ: 212211
Для решения этой задачи необходимо знать особенности бесполого и полового размножения организмов.
А) Происходит с участием гамет – 2) половое. Половое размножение – это размножение с участием специализированных половых клеток (гамет).
Б) Потомство генетически идентично родителям – 1) бесполое. При бесполом размножении потомство наследует генетический материал только одного родителя и является его точной копией (клоном).
В) Происходит слияние генетического материала – 2) половое. При половом размножении происходит слияние мужской и женской гамет (оплодотворение), в результате чего объединяется генетический материал двух родителей.
Г) Характерно для одноклеточных организмов – 1) бесполое и 2) половое. Одноклеточные организмы могут размножаться как бесполым путем (деление клетки), так и половым путем (конъюгация, копуляция). Но поскольку нужно выбрать один вариант, а бесполое размножение более характерно для одноклеточных организмов, то правильный ответ – 1) бесполое.
Д) Обеспечивает комбинативную изменчивость – 2) половое. Комбинативная изменчивость возникает в результате перекомбинации генов при половом размножении.
Е) Включает вегетативное размножение растений – 1) бесполое. Вегетативное размножение – это форма бесполого размножения, при которой новый организм развивается из части вегетативного органа растения.
Таким образом, правильный ответ: 212211.
Типичные ошибки при выполнении задания
- Невнимательное чтение условия задания. Необходимо внимательно читать условие задания и понимать, что требуется установить соответствие между элементами двух множеств.
- Недостаточное знание теоретического материала. Для успешного выполнения задания необходимо хорошо знать строение и функции клетки, процессы жизнедеятельности клетки, а также строение, функции и процессы жизнедеятельности организмов различных царств живой природы.
- Путаница в характеристиках различных органоидов клетки. Необходимо четко различать строение и функции различных органоидов клетки.
- Путаница в характеристиках различных процессов жизнедеятельности. Необходимо четко различать особенности различных процессов жизнедеятельности клетки и организма.
- Невнимательность при записи ответа. Необходимо внимательно записывать ответ, соблюдая порядок букв и цифр.
Рекомендации по выполнению задания
- Внимательно прочитайте условие задания и определите, между какими элементами необходимо установить соответствие.
- Проанализируйте каждую характеристику из первого столбца и определите, какому элементу из второго столбца она соответствует.
- Если какая-то характеристика может соответствовать нескольким элементам, попробуйте исключить неподходящие варианты, опираясь на другие характеристики.
- Запишите ответ в виде последовательности цифр, соответствующих буквам первого столбца.
- Проверьте свой ответ, убедившись, что каждая характеристика соответствует выбранному элементу.
Важно!
При выполнении задания на установление соответствия необходимо помнить, что одному элементу из второго столбца может соответствовать несколько элементов из первого столбца, а некоторые элементы из второго столбца могут не использоваться вообще.
Задание 6 ЕГЭ: ПРАКТИКА
Закрепите теорию на практике! Попробуйте решить несколько вариантов задания 6.