Раздел «Организмы и окружающая среда» в спецификации НЦТ

Движение. Биофизика

Главное по теме

Опорно-двигательная система: скелет (кости, суставы) и мышцы. Мышцы прикреплены к костям сухожилиями.
Мышца умеет только сокращаться и расслабляться. Мышцы-антагонисты работают парами: сгибатель (бицепс) и разгибатель (трицепс).
При сгибании руки бицепс сокращается, трицепс расслабляется; при разгибании наоборот.
Три вида мышечной ткани: скелетная поперечнополосатая (произвольная), сердечная поперечнополосатая (непроизвольная), гладкая (непроизвольная, стенки органов).
Источник энергии для сокращения - АТФ; сокращение происходит за счёт скольжения белков актина и миозина.
Кости: трубчатые, губчатые, плоские, смешанные. Состав: органические вещества (гибкость) и минеральные соли (твёрдость). В детстве больше органики, в старости больше минеральных солей.
Типы соединения костей: неподвижные (швы черепа), полуподвижные (позвонки), подвижные (суставы).
Биофизика движения: кости и мышцы работают как рычаги; сустав - точка опоры, сила мышцы и вес груза - силы. Мышца работает в динамическом и статическом режимах.
Гиподинамия (мало движения) ослабляет мышцы и сердце; утомление мышц связано с накоплением молочной кислоты.

Задания с разбором

1.К какому типу костей относится бедренная кость?

1Бедренная кость длинная, имеет полость внутри и два утолщённых конца.
2Такие кости называются трубчатыми.
3Они выдерживают большую нагрузку при малом весе.

Ответ: Трубчатая кость

2.Почему кислород из альвеол переходит в кровь без затрат энергии?

1Концентрация кислорода в альвеолах выше, чем в крови.
2Вещество движется по градиенту концентрации, из большей в меньшую.
3Это диффузия, она не требует АТФ.

Ответ: Диффузия по градиенту концентрации

3.Клетку лука положили в крепкий раствор соли. Куда пойдёт вода и что произойдёт с клеткой?

1Вода идёт туда, где раствор концентрированнее, то есть из клетки наружу.
2Объём вакуоли уменьшается, цитоплазма отходит от клеточной стенки.
3Это плазмолиз. Ловушка: решить, что вода входит в клетку и она набухает.

Ответ: Вода выходит, происходит плазмолиз

Где теряют баллы

Движение: скелет, суставы, мышцы
Ловушка: Путают поперечнополосатые и гладкие мышцы; считают кости мёртвой тканью.
Как решать: Скелетные мышцы поперечнополосатые, произвольные. Гладкие в стенках органов, непроизвольные. Сердечная поперечнополосатая, но непроизвольная. Сокращение: актин и миозин, нужен Ca²⁺ и АТФ.
Биофизика: мембранный потенциал, осмос, диффузия
Ловушка: Думают, что осмос это движение растворённого вещества, а это движение воды.
Как решать: Осмос: вода через полупроницаемую мембрану туда, где концентрация выше. Потенциал покоя создаёт натрий-калиевый насос. Возбудимы нервная и мышечная ткани.

Объяснение простыми словами

Представь, что ты поднимаешь рюкзак с пола. Рука сгибается, плечо напрягается, спина слегка наклоняется. Всё это возможно, потому что в теле работают две системы вместе: скелет даёт опору, мышцы создают движение. Их называют вместе опорно-двигательной системой. А биофизика движения объясняет, как это работает с точки зрения простых законов физики.

Скелет человека состоит из костей. Кости бывают трубчатые, как бедренная и плечевая, губчатые, как рёбра, грудина и кости запястья, плоские, как лопатка и кости свода черепа, и смешанные, как позвонки. Снаружи кость покрыта надкостницей, которая отвечает за рост кости в толщину и питание. Внутри трубчатой кости находится жёлтый костный мозг, это жировая ткань, а в губчатом веществе красный костный мозг, где образуются клетки крови.

Дальше в Biik: продолжение объяснения, видеоразбор и проверка из 8 заданий по этой теме.

Доучи тему до конца в Biik

План на каждый день, видеоразборы, проверка из 8 заданий после каждой темы, пробник ЕНТ раз в месяц и ИИ-репетитор, который отвечает на вопросы. 3 дня бесплатно, без карты.

Начать бесплатно Пройти диагностику

Диагностика покажет, сколько баллов тебе не хватает до гранта и где именно. 30 заданий после короткой бесплатной регистрации.

Термины

Опорно-двигательная система: Система, состоящая из скелета и мышц, которая даёт опору телу и движение.
Скелет: Совокупность костей, служащая опорой и защитой органов.
Мышечная ткань: Ткань, клетки которой способны сокращаться.
Скелетные мышцы: Поперечнополосатые мышцы, прикреплённые к костям; сокращаются произвольно, по воле человека.
Гладкие мышцы: Мышцы стенок внутренних органов и сосудов; сокращаются непроизвольно и медленно.
Сердечная мышца: Поперечнополосатая мышечная ткань сердца, работающая непроизвольно и почти без утомления.
Сухожилие: Прочный соединительнотканный тяж, которым мышца прикрепляется к кости.
Антагонисты: Мышцы, действующие в противоположных направлениях, например сгибатель и разгибатель.
Синергисты: Мышцы, действующие в одном направлении и усиливающие друг друга.
Бицепс: Двуглавая мышца плеча, сгибает руку в локте.
Трицепс: Трёхглавая мышца плеча, разгибает руку в локте.
Актин и миозин: Сократительные белки мышечных волокон, скольжение которых вызывает сокращение мышцы.
Сустав: Подвижное соединение костей с суставной сумкой, хрящом и суставной жидкостью.
Надкостница: Оболочка снаружи кости, обеспечивающая рост кости в толщину и питание.
Трубчатая кость: Длинная кость с полостью внутри, например бедренная или плечевая.
Красный костный мозг: Ткань в губчатом веществе костей, в которой образуются клетки крови.
Жёлтый костный мозг: Жировая ткань в полости трубчатых костей.
Позвоночник: Столб из позвонков с четырьмя изгибами у человека; защищает спинной мозг.
Осанка: Привычное положение тела при стоянии и ходьбе; нарушения - сутулость, сколиоз.
Рычаг: Простой механизм, жёсткое тело с точкой опоры; в организме кость выполняет роль рычага, а сустав - опоры.
Утомление: Временное снижение работоспособности мышц при долгой нагрузке; связано с накоплением молочной кислоты.
Гиподинамия: Недостаток движения, ведущий к ослаблению мышц и нарушению обмена веществ.
Статическая работа: Работа мышц без движения, удержание позы или груза; утомляет быстрее динамической.
Динамическая работа: Работа мышц, при которой происходит перемещение тела или груза.

Все темы: Биология