ГДЗ по биологии 11 класс учебник Бородин, Дымшиц §34. Системы и их свойства


Вопросы и упражнения

1. Что такое система? Что её отличает от простых объектов?
Ответ:
Система - это совокупность взаимосвязанных элементов, функционирующих как единое целое. Элементы системы взаимодействуют друг с другом, обмениваются информацией и материалами, и совместно выполняют определенные функции.
Отличительной особенностью системы является ее комплексность и взаимосвязанность элементов. Простые объекты, например, отдельные предметы или явления, не имеют такой сложной внутренней структуры и взаимодействия, которые присутствуют в системах. Системы имеют более высокий уровень организации, а также способны к саморегуляции и адаптации к изменяющейся среде.

 

2. Приведите примеры целостности и делимости какой-либо системы.
Ответ:
Примером системы с целостностью может служить экосистема, такая как лес. Лес представляет собой совокупность живых и неживых компонентов, включая растения, животных, почву, воду, атмосферу и т.д., которые взаимодействуют друг с другом и образуют единый функциональный организм.
Примером системы с делимостью может быть молекула вещества. Молекула - это основная структурная единица вещества, которая может быть разделена на атомы, что позволяет разбивать систему на более мелкие и управляемые части.

 

3. Как вы понимаете такое свойство систем, как неаддитивность? Приведите пример неаддитивности системы.
Ответ:
Неаддитивность системы означает, что ее свойства и поведение в целом не могут быть определены путем сложения свойств и поведения ее отдельных элементов.
Примером неаддитивности является поведение популяций животных. Популяция может вести себя неаддитивно, потому что ее поведение зависит от взаимодействия многих факторов, таких как наличие ресурсов, конкуренция, хищничество и другие экологические условия. Каждый из этих факторов влияет на популяцию, но их влияние не может быть просто сложено, так как они взаимодействуют между собой и могут усиливать или ослаблять друг друга.

 

4. Почему компьютерные модели можно применять для изучения и предсказания поведения самых разных биологических систем?
Ответ:
Компьютерные модели могут быть использованы для изучения и предсказания поведения биологических систем, потому что они позволяют ученым создавать математические модели, которые могут имитировать поведение этих систем в виртуальной среде. Такие модели могут учитывать множество факторов, влияющих на поведение системы, и позволяют проводить эксперименты и тестировать гипотезы, что может быть более быстрым и экономически эффективным, чем проведение физических экспериментов.
Компьютерные модели могут быть применены для изучения и предсказания поведения различных биологических систем, таких как популяционные системы, биохимические процессы в клетках, функционирование органов и систем органов, эволюционные процессы и многие другие. Например, моделирование популяционных систем может помочь ученым понять, как изменится популяция вида при изменении экологических условий или в результате введения новых видов в экосистему. Моделирование биохимических процессов может помочь понять, как работают ферменты, какие химические реакции происходят в клетке, какие вещества синтезируются, и какие факторы могут влиять на эти процессы.
Однако необходимо отметить, что компьютерные модели не могут полностью заменить физические эксперименты и наблюдения в природе. Модели должны быть проверены на соответствие реальным данным и результатам физических экспериментов. Кроме того, модели могут быть ограничены точностью и детализацией, и не всегда учитывают все аспекты реальных систем.

 

5. Какую роль в функционировании системы могут играть её случайные отклонения от устойчивого состояния?
Ответ:
Случайные отклонения от устойчивого состояния могут иметь важное значение в функционировании системы и оказывать разнообразное воздействие на ее поведение.
Во-первых, случайные отклонения могут вызывать изменения в системе, которые могут быть полезными или вредными. Например, небольшие изменения в генетической структуре популяции могут привести к появлению новых, более приспособленных форм и функций, которые позволят популяции выживать и развиваться. Однако, в случае, если изменения оказываются вредными, то они могут привести к ухудшению состояния системы.
Во-вторых, случайные отклонения могут способствовать разнообразию в системе. Большая вариативность может быть важна для эволюции и адаптации системы к изменяющимся условиям. Например, разнообразие в генетическом коде позволяет популяции лучше адаптироваться к переменам в среде.
В-третьих, случайные отклонения могут служить источником изменчивости системы. Высокий уровень изменчивости позволяет системе более эффективно приспосабливаться к изменениям в среде и выживать в сложных условиях.
Наконец, случайные отклонения могут также привести к дестабилизации системы и к нарушению ее устойчивости. Если отклонения происходят в направлении, не благоприятном для системы, то они могут привести к нарушению баланса и вызвать кризисные ситуации.
В целом, влияние случайных отклонений на систему может быть положительным, отрицательным или нейтральным и зависит от конкретной системы и условий ее функционирования.

 

6. Что такое прямые и обратные связи? Как они могут влиять на состояние системы?
Ответ:
Прямая связь - это связь между двумя компонентами системы, где изменение одного компонента приводит к изменению другого. Например, в организме прямая связь может быть между уровнем гормонов и функцией органов, где изменение уровня гормонов приводит к изменению функции органов.
Обратная связь - это связь, где изменение одного компонента системы приводит к изменению другого компонента, который в свою очередь воздействует на первый компонент.
Обратная связь может быть положительной или отрицательной. Положительная обратная связь приводит к усилению или ускорению изменений, а отрицательная обратная связь приводит к стабилизации или замедлению изменений. Например, в организме отрицательная обратная связь может быть между уровнем глюкозы в крови и выделением инсулина, где увеличение уровня глюкозы приводит к увеличению выделения инсулина, что в свою очередь снижает уровень глюкозы.
Прямые и обратные связи могут влиять на состояние системы, определяя её поведение и устойчивость. Обратная связь обычно способствует стабильности и устойчивости системы, в то время как положительная обратная связь может привести к нестабильности и дестабилизации системы. Кроме того, прямые и обратные связи могут влиять на скорость изменений в системе и на то, как изменения распространяются по компонентам системы.

 

7. Прочитайте английскую детскую песенку в переводе С. Я. Маршака:
Не было гвоздя — подкова пропала.
Не было подковы — лошадь захромала.
Лошадь захромала — командир убит.
Конница разбита — армия бежит.
Враг вступает в город, пленных не щадя,
Оттого, что в кузнице не было гвоздя.
Проанализируйте данное стихотворение с точки зрения представлений о системах. Какая система в нём описана? Что является её элементами? Какие связи существуют между ними? Что в этой системе явилось флуктуацией? Почему такая незначительная флуктуация привела к катастрофе?

Ответ:
Данное стихотворение можно рассматривать как описание системы, состоящей из нескольких элементов: гвоздя, подковы, лошади, командира, конницы, армии и города. Элементы в системе связаны между собой прямыми связями: гвоздь используется для подковывания лошади, лошадь нужна для командования конницей, конница составляет часть армии и т.д.
В этой системе флуктуацией, т.е. маленьким изменением в одном из элементов, является отсутствие гвоздя. Это приводит к цепной реакции, поскольку без подковы лошадь становится хромой, что в свою очередь приводит к поражению конницы и армии, а затем к падению города.
Таким образом, данное стихотворение является примером системного мышления, где элементы системы связаны между собой, и малейшее изменение в одном элементе может привести к катастрофическим последствиям для всей системы.



Категория: Биология
Всего комментариев: 0