Задачи по физиологии человека и животных (7 - 8 классы)

Задачи по физиологии человека и животных

Я работаю в школе уже много лет, преподаю самый живой и интересный предмет - биологию. По-прежнему восхищаюсь многообразием организмов, яркостью их окраски и разнообразием форм. За время работы мною накоплен богатый интересный материал, который с удовольствием использую на своих уроках, прививаю ребятам навыки по поиску необычной и не всем известной информации из книг и журналов, имеющихся у них в домашней библиотеке. Вниманию коллег предлагаю подборку задач по физиологии человека и животных. Задачи были опубликованы в подписной научно-популярной серии "Новое в жизни, науке, технике" (серия "Биология") в №11 за 1989год. Вопросы были подготовлены членами НТО "Молодые биологи - школе" Б.Жуковым и Т.Мамаевым.

При ответах на эти вопросы во многих случаях требуются некоторые познания в других областях науки. Это поможет школьникам составить правильное представление о взаимосвязи всех естественных наук, о необходимости знания физики и химии для изучения биологии.

1. С чем, по-вашему, связано ощущение более низкой темпера­туры воздуха, если дует ветер по сравнению с безветренной пого­дой? (Абсолютная температура воздуха в обоих случаях одна и та же.)

2. Частота дыхания собаки в жару резко возрастает. У челове­ка такое явление не наблюдается. Почему?

3. В сильную жару собака учащенно дышит (частота дыхания возрастает от 30-40 до 300-400 раз в минуту), а человек потеет. Какими преимуществами и недостатками обладает каждый из этих способов защиты организма от перегрева?

4. У одного американского ковбоя в перестрелке с бандитами грудная клетка была пробита с двух сторон. Хотя оба легких при этом остались невредимыми, ковбои все же умер от удушья. По­чему? (Дайте подробное объяснение.)

5. Какие функции может выполнять кровь и гемолимфа у раз­ных животных?

6. Кровь некоторых антарктических рыб бесцветна. Почему такие рыбы встречаются именно в Антарктике?

7. У некоторых морских животных сердце (мышечная трубка) работает так, что часть времени гонит кровь от внутренностей к жабрам, а другую часть - в обратном направлении. Как сердце «узнает», куда ему гнать кровь? Приведите несколько объяснений.

8. При больших потерях крови человек сильно бледнеет, учащен­но дышит, ему хочется пить. Какими реакциями организма вызыва­ются эти симптомы? Являются ли эти реакции защитными? Поче­му? Какие еще реакции возникают при кровопотере?

9. Человек приступил к тяжелой физической работе и работает интенсивно. Какие регуляторные сдвиги (включая местную, гумо­ральную и нервную регуляцию) происходят при этом в системе кро­вообращения?

10. Эритроциты человека живут 4 месяца, кошки - 2 месяца, мыши - 1 месяц. А у жабы и черепахи эритроциты живут около 2 лет. Предложите объяснение этим фактам.

11. Расположите следующих животных: собака, жираф, кури­ца, лягушка - в порядке снижения кровяного давления. Ответ по­ясните.

12. Известно, что даже при небольшой мышечной работе арте­риальное давление возрастает. Согласно одной гипотезе это проис­ходит потому, что работающие мышцы выделяют в кровь какие-то вещества, влияющие на сосуды. Согласно другой гипотезе, когда мозг посылает к мышцам сигналы, заставляющие их работать, он одновременно посылает к сосудам сигналы, меняющие кровяное давление. Какие эксперименты надо поставить для проверки этих гипотез?

13. Нарисуйте графики зависимости от времени давления крови в желудочке и аорте. На графиках укажите моменты открывания и закрывания сердечных клапанов. Графики поясните.

14. У двух лягушек перекрестное кровообращение. При раздра­жении блуждающего нерва одной лягушки снижается частота сер­дечных сокращений у обеих лягушек. Какие объяснения этого опы­та вы можете предложить? Как выяснить, какое объяснение верно?

15. Нарисуйте кривые изменения давления в легких и плевраль­ной полости человека при вдохе и выдохе (обе кривые должны быть изображены на одном графике),

16. Предложите возможный механизм действия на организм английской соли (действующее начало - сульфат магния) при при­еме внутрь.

17. Какие железы внутренней секреции (кроме пищеваритель­ных) имеются у млекопитающих и какие функции они выполняют?

18. Согласно мифу Зевс, наказывая Прометея, приковал его к горе и посылал орла клевать его печень. До следующего посещения орла печень у Прометея снова отрастала. В настоящее время пока­зано, что если у млекопитающего удалить часть печени, то она ре­генерирует, т. е. через некоторое время достигнет исходных разме­ров. Предложите гипотезу, объясняющую, как организм регулирует размеры печени, и эксперименты, с помощью которых эту гипотезу можно было бы проверить.

19. Известно, что кормление головастиков препаратами щито­видной железы в течение недели приводит к прекращению их роста и вызывает их быстрое превращение в лягушат. Предложите гипо­тезу, объясняющую такое действие щитовидной железы. Почему ам­путация хвоста у головастиков, даже получающих гормон щитовид­ной железы, резко тормозит метаморфоз?

20. Если человек произвольно напрягает мышцу руки, а затем по мышце наносят удар в направлении, перпендикулярном ходу мышечных волокон, то мышца расслабляется. Объясните, почему это происходит. Ответ поясните рисунком.

21. Как вы думаете, каков механизм передвижения дождевого червя? Что общего между его движениями и движениями пищевого комка по кишечнику человека?

22. При раздражении двух точек кожи реагирующая на это раздражение мышца иногда сокращается более чем вдвое сильнее, чем при раздражении одной точки, а иногда менее чем вдвое. Пред­ложите возможные объяснения этому факту.

23. Если возбудить одним электрическим импульсом смешанный нерв, то мышца, к которой он идет, сократится дважды. Чем это объяснить?

24. Как вы можете объяснить тот факт, что у современных рыб и птиц мозжечок относительно велик, а у пресмыкающихся и земно­водных - мал?

25. У многих животных после перерезки аксона (отростка нерв­ной клетки) он вырастает вновь и иннервирует тот же самый орган, что и отрезанный аксон. Предложите гипотезы, как аксон находит дорогу к нужному органу,, и способы их проверки.

26. Если с некоторой, частотой раздражать моторный нерв и ре­гистрировать сокращение скелетной мышцы, то через некоторое время наблюдается явление утомления - несмотря на раздражение нерва, мышца не сокращается. Предложите гипотезы, объясняющие это явление, и способы их экспериментальной проверки.

27. Некоторые бабочки в холодную, но солнечную погоду рас­крывают крылья, греясь на солнце. Если температура тела бабочки превысит 35 градусов, она складывает крылья. Нарисуйте связи между нейронами и мышцами, которые обеспечат такое поведение бабочки.

28. При проверке зрения врачи капают в глаза атропин, что вызывает расширение зрачка. Зрачки расширяются при испуге, от боли. Как вы полагаете, какие явления приводят к расширению зрачка? Ответ поясните рисунком.

29. Человек, входящий со света в темное помещение или, на­оборот, из темного помещения на яркий свет, первое время ничего не видит и лишь затем начинает различать окружающие предметы. Как вы можете это объяснить?

30. Какими преимуществами обладает животное, имеющее два типа колбочек, по сравнению с животным, у которого все зритель­ные рецепторы одинаковы? Ответ поясните.

31. Придумайте, как поставить эксперимент с надлежащим кон­тролем, выясняющий наличие у пчел цветового зрения.

32. У лягушки перерезали зрительный нерв и повернули глаз в орбите на 180° (верхней частью вниз). После прорастания зритель­ного нерва лягушка стала в ответ на пищевой раздражитель, под­несенный справа, прыгать влево, и наоборот. Какой вывод можно было бы сделать, если после такой же операции лягушка прыгала бы в правильную сторону?

33. Утверждают, что, интенсивно тренируясь, каждый человек может достигнуть высоких результатов в любом виде спорта. Какие биологические соображения можно привести «за» и «против» этого утверждения?