Биология. Биологические системы и процессы. 10 класс

БИО ЛО ГИЯ
Биологические системы и процессы

Учебник 
допущен Министерством просвещения РФ к использованию
в образовательном процессе в общеобразовательных
организациях

Соответствует ФГОС

Мо ск ва    2021

10 
класс

А.В. ТЕ РЕ МОВ, Р.А. ПЕТРОСОВА

Теремов А.В., Петросова Р.А.
Биология. Биологические системы и процессы. 10 класс : учеб. для 
учащихся общеобразоват. организаций / А.В. Теремов, Р.А. Петросова. – 
М. : Издательский Центр ВЛАДОС, 2021. – 223 с. : ил. 

ISBN 978-5-907433-32-8

В курсе биологии 10 класса изучается химический состав и строение клетки; повторяется учебный материал о строении и жизнедеятельности растений, животных 
и организма человека; рассматриваются основные закономерности наследственности 
и изменчивости, а также методы и достижения селекции и биотехнологии.
УДК 57(075.3)*10 
ББК 28я721-1

Т35

УДК 57(075.3)*10
ББК 28я721-1
 
Т35

ISBN 978-5-907433-32-8

©  Те ре мов А.В., Петросова Р.А., 2021
©  ООО «Издательский Центр ВЛА ДОС», 2021
© Оформление. 
 
ООО «Издательский Центр ВЛАДОС», 2021
© Оригинал-макет. 
 
ООО «Издательский Центр ВЛАДОС», 2021

ОГЛАВЛЕНИЕ

Как пользоваться учебником   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .       5

Введение    . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .       7

Глава 1. Общее понятие о биологических системах и процессах  . . . . . .       9
 
§ 1. Организация биологических систем и их особенности  . . . . . . .     10
 
§ 2. Разнообразие биологических систем и процессов . . . . . . . . . . .    16

Глава 2. Химический состав и строение клетки   . . . . . . . . . . . . . . . . . . .    23
 
§ 3.  Цитология как наука. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .    24
 
§ 4.  Химический состав клетки. Вода и минеральные вещества . . .    29
 
§ 5.  Белки  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .    34
 
§ 6.  Липиды. Углеводы. Витамины . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .    39
 
§ 7.  Нуклеиновые кислоты. АТФ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .    45
 
§ 8.  Строение и функции органоидов клетки  . . . . . . . . . . . . . . . . . .    50

Глава 3.  Жизнедеятельность клетки   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .    61
 
§ 9.  Первичный синтез органических веществ в клетке  . . . . . . . . .    62
 
§ 10.  Процессы расщепления веществ в клетке  . . . . . . . . . . . . . . . . .    68
 
§ 11.  Биосинтез белка   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .    73
 
§ 12. Клеточный цикл и митоз. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .    79
 
§ 13.  Мейоз и образование гамет  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .    85
 
§ 14.  Неклеточные формы жизни – вирусы   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .    92

Глава 4.  Строение и жизнедеятельность организмов   . . . . . . . . . . . . . . .    97
 
§ 15.  Организм как биологическая система  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .    98
 
§ 16.  Ткани и органы организмов  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
 
§ 17.  Опора тела и движение организмов  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
 
§ 18.  Питание и пищеварение у организмов  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
 
§ 19.  Дыхание и транспорт веществ у организмов  . . . . . . . . . . . . . . . 125

§ 20.  Выделение и защита у организмов  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
 
§ 21.  Раздражимость и регуляция у организмов  . . . . . . . . . . . . . . . . 137
 
§ 22.  Размножение организмов  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
 
§ 23.  Рост и развитие организмов  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148

Глава 5.  Наследственность и изменчивость организмов. . . . . . . . . . . . . 153
 
§ 24.  Генетика как наука  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
 
§ 25.  Моногибридное скрещивание  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
 
§ 26.  Дигибридное скрещивание  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
 
§ 27.  Сцепленное наследование признаков   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
 
§ 28.  Генетика пола. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
 
§ 29.  Ненаследственная изменчивость  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
 
§ 30.  Наследственная изменчивость  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
 
§ 31.  Генетика человека . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191

Глава 6.  Селекция и биотехнология  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199
 
§ 32.  Селекция как процесс и наука  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
 
§ 33.  Методы и достижения селекции растений и животных  . . . . . . 207
 
§ 34.  Биотехнология   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214

Заключение   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222

ОГЛАВЛЕНИЕ

В учебник включены сведения по основным биологическим системам: клетке и организму. Рассматриваются 
химический состав и строение клеток, строение и жизнедеятельность одноклеточных и многоклеточных организмов, явлений наследст венности и изменчивости 
признаков, методов и достижений по созданию сортов 
культурных растений, пород домашних животных 
и штаммов микроорганизмов. Материал учебника раскрывает структурно-функциональную организацию 
биологических систем разного ранга, особенности происходящих в них процессов.
Для лучшей ориентировки в учебнике ознакомьтесь 
с его оглавлением. Это поможет вам быстро найти нужный материал. Кроме того, вверху на каждой странице 
дано название соответствующей главы. Перед параграфами приведены задания и вопросы,  которые помогут 
вызвать интерес к предлагаемому материалу, желание 
разобраться в его содержании. При работе с текстом 
обращайтесь к соответствующим рисункам, схемам 
и подписям к ним. 
В конце каждого параграфа помещены вопросы и задания для закрепления и самопроверки полученных 
знаний. Основные понятия (требующие запоминания) 
в тексте выделены курсивом и перечислены после параграфа под значком с изображением заточенного 
карандаша (
), вопросы – вопросительным знаком 
(
), а практические задания – значком с изображением микроскопа (
). 

КАК ПОЛЬ ЗО ВАТЬ СЯ УЧЕБ НИ КОМ

Таблицы (в домашних заданиях) перед заполнением перечертите в тетрадь. Проверяя усвоение учебного 
материала, обратите внимание на задания, связанные 
с проведением наблюдений в природе и в лабораторных условиях. При выполнении этих заданий ведите 
записи в рабочей тетради.
Текст, выделенный двумя треугольниками (  ) – 
дополнительный: предназначен для учащихся, проявляющих повышенный интерес к биологии. После некоторых параграфов приведены дополнительные научные сведения, тоже не обязательные для запоминания, 
и обозначенные изображением книги (
).
Берегите учебник: не вкладывайте в него тетради, не 
перегибайте его, аккуратно перелистывайте страницы.

КАК ПОЛЬ ЗО ВАТЬ СЯ УЧЕБ НИ КОМ

ВВЕДЕНИЕ

Естественнонаучное знание (изучение явлений природы и различных природных объектов) становится неотъемлемой частью культуры современного человека. 
Это целый комплекс научных знаний: науки о Земле 
(геология, география), о физических, химических, 
биологических процессах и системах (физика, химия, биология), о космосе (астрономия, космология). 
Каждая из этих естественных наук исследует закономерности, позволяющие предсказывать ход событий, 
происходящих в природе. 
Научное познание таит в себе парадокс. Вначале из 
беспорядочно накопленных отдельных фактов постепенно рождается объяснение ранее загадочных явлений, затем вскрывается сущность предметов и процессов, формулируется научная теория. 
В период античности первой формой научного знания стала натурфилософия (от лат. nature – природа) 
или философия природы. Объектом ее изучения были 
все явления, происходившие в природе. Натурфилософия способствовала накоплению фактов и создала 
предпосылки для обособления в ХVI–ХVII вв. самостоятельных наук о живой и неживой природе. Произошла дифференциация естественных наук, в каждой 
из них выделились свои объекты изучения, появились 
специфические методы исследования. Однако все естественные науки имеют общие исторические корни. 
С незапамятных времен человек пытался проникнуть в тайны живой природы, разгадать загадку жизни. Этот интерес и послужил основой для возникновения биологии (от греч. биос – жизнь и логос – учение) – науки о жизни, ее формах, закономерностях 

БИОЛОГИЯ

ботаника

зоология

анатомия

физиология

микробиология

цитология

генетика

эмбриология

экология

ВВЕДЕНИЕ
существования и развития. Объекты изучения биологии – живые тела природы, или организмы. Биология 
рассматривает их строение, жизнедеятельность, связи 
между собой и с неживой природой.
Термин «биология» ввели в научный оборот в 1802 г., 
независимо друг  от  друга, французский ученый 
Ж.Б. Ла марк и немецкий ученый Г.Р. Тревиранус. 
Начальные биологические сведения прикладного характера встречались в древних цивилизациях Месопотамии 
и Египта, Греции и Рима. В то время и зародились две 
первые биологические науки – ботаника и зоология. 
В это же время появилась и стала развиваться медицина, а вместе с ней и еще две области биологии – анатомия 
и физиология. С изобретением микроскопа появилась 
возможность изучать клеточное строение организмов. 
Значительных успехов биология достигла на рубеже 
ХIХ–ХХ вв., когда в ней выделились микробиология, 
цитология, эмбриология, генетика и экология. На базе 
исторического подхода к познанию живой природы 
в это же время возникло эволюционное учение, ставшее 
краеугольным камнем современной науки о жизни.
Бурное развитие биологии в ХХ в. привело к специализации отдельных ее отраслей. Появились биологические науки, изучающие отдельные проявления жизни. 
Вместе с тем наряду с дифференциацией наук о природе 
в ХХ в. началась их интеграция. На стыке нескольких 
естественных наук оформились биофизика, биохимия, 
молекулярная биология, бионика. Освоение человеком 
космического пространства привело к появлению космической биологии. Исследование процессов эволюции 
живой природы, высшей ступенью которых стало возникновение разумной формы жизни – человека, создало предпосылку для интеграции биологии с гуманитарными науками – социологией, культурологией, психологией, археологией, этно графией.
Современная биология вышла на передовые рубежи среди естественных наук и представляет в настоящее время комплексную систему различных знаний. 
Надеемся, что изучение биологических систем и процессов в старшей школе поможет вам узнать немало 
нового и интересного о живой природе, найти ответы 
на интересующие вас вопросы, пробудит и разовьет интерес к науке о жизни – биологии.

ГЛА ВА 1
ОБЩЕЕ ПОНЯТИЕ 
О БИОЛОГИЧЕСКИХ 
СИСТЕМАХ И ПРОЦЕССАХ

Глава 1. ОБЩЕЕ ПОНЯТИЕ О БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ И ПРОЦЕССАХ
§ 1.
ОРГАНИЗАЦИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ 
И ИХ ОСОБЕННОСТИ

Рассмотрите рисунок 1. Чем система отличается от 
ее частей и элементов? Вспомните основные отличия 
живых тел природы от неживых.

Живая материя на нашей планете существует 
в фор ме разнообразных биологических систем (биосистем) – клеток, организмов, популяций видов, 
биоценозов, биогеоценозов и биосферы. Они состоят из разных компонентов, отличаются друг от друга 
происхо дящими в них процессами и выполняемыми 
функциями. Вместе с тем организация биосистем подчинена общим принципам, определяющим их функционирование и развитие.
Общее понятие о системе. Термин «система» используется в разных областях науки. Согласно современным представлениям, система – есть совокупность 

Рис. 1. Основные компоненты системы и связи между ними: 1 – система; 2 – подсистемы (части 
системы); 3 – элементы; 4 – связи между элементами и частями (структура системы)  

3

3
3

2

4
4

4

1

3

3
3

2

4
4

4

4

4

§ 1. Организация биологических систем и их особенности

элементов, находящихся во взаимодействии, и образующая единое и четко разделенное на части целое.
Выделяют разные типы систем: неорганические 
и органические, простые и сложные, естественные 
и искусственные, открытые и закрытые. Несмотря на 
большое разнообразие, в любых системах всегда присутствуют элементы, части (подсистемы) и связи между ними – структура системы (рис. 1).
Элементы – составные компоненты системы. Так, 
если в качестве примера системы рассмотреть клетку, 
ее компоненты (элементы системы) – атомы и молекулы входят в состав образующих клетку частей (подсистем) – органоидов. Благодаря органоидам клетка 
питается, дышит, делится и растет, т.е. ведет себя как 
целостное образование. Следовательно, атомы и молекулы – необходимые компоненты клетки, но не достаточные для нее как целостной системы. В клетке (как 
системе), кроме элементов должны обязательно присутствовать ее части – органоиды.
Структура системы – связи элементов в системе, 
обеспечивающие ее существование как целостного 
образования. В качестве примера, иллюстрирующего значение структуры, рассмотрим необычную портретную картину, выполненную в жанре маньеризма 
итальян ским художником ХVI в. Д. Арчимбольди 
(рис.  2). Эта картина состоит из овощей, фруктов, 
цветков, колосьев и др. При взгляде на нее с близкого 
расстояния видны лишь отдельные элементы, своеобразный натюрморт, который издалека образует систему – аллегорический портрет, возникающий благодаря 
продуманной художником структуре – особому сочетанию формы и цвета, слагающих картину элементов.
Принципы организации биологических систем. 
Один из наиболее важных принципов организации 
биосистем – их открытость для поступающих извне 
веществ, энергии и информации (рис. 3). Почти все 
природные системы открытые. Согласно второму закону термодинамики – одного из фундаментальных законов физики, любая биосистема использует лишь часть 
общей энергии от поступающих в нее химических 
соединений. Эту часть энергии называют свободной. 
Остальная энергия рассеивается в виде тепла. Любая 
система характеризуется энтропией – мерой ее неупо
Рис. 2. Джузеппе Арчимбольди. «Рудольф II в виде 
Вертумна», 1591 г. 

Рис. 3. Открытость биологических систем для веществ, 
энергии и информации – 
одно из фундаментальных 
свойств живого 

Глава 1. ОБЩЕЕ ПОНЯТИЕ О БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ И ПРОЦЕССАХ
рядоченности, отклонения реального процесса от идеального. Чем больше энтропия системы, тем меньше 
ее упорядоченность и количество свободной, т.е. доступной, энергии. Для уменьшения энтропии необходимо совершить работу (рис. 4). В неживых системах 
энтропия постоянно растет, а значит, увеличивается 
неупорядоченность системы, или хаос. Например, горные породы вследствие роста энтропии превращаются 
в песок, который перемещается водой, ветром и силой 
земного тяготения (рис. 5). Биологические, или живые, системы, наоборот: непрерывно совершают работу по уменьшению энтропии. При этом они увеличивают свою организацию, т.е. согласованность между образующими их частями и элементами, что позволяет 
системе эффективно использовать свободную энергию. 
Таким образом, биосистемы построены по принципу 
высокой упорядоченности, обеспечивающего эффективное использование поступающей в них энергии. 
Высокая упорядоченность биосистем достигается 
через реализацию в их строении принципа оптимальности конструкции. Практически все биосистемы – 
результат естественного отбора, сохранившего в процессе эволюции наиболее удачные сочетания элементов и частей, образовавших как отдельные организмы, 
так и их совокупности – популяции и сообщества. 
Принцип оптимальности конструкции наиболее отчетливо заметен в химическом составе тел организмов. 

ПРИНЦИПЫ 
ОРГАНИЗАЦИИ 
БИОСИСТЕМ

открытость

высокая упорядоченность
оптимальность 
конструкции
управляемость

иерархичность

Рис. 4. Для наведения порядка на книжной полке необходимо затратить энергию и совершить 
работу, т.е. уменьшить энтропию системы – ее неупорядоченность