Биология. 10 класс (углубленный уровень)

З © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЗНАНИУМ »

.

УДК 373:573+573(075.3)
ББК 28.0я721.6
 
Б63

Получены 
положительные 
заключения 
научной 
(заключение 
РАО  
№ 1184 от 30.11.2016 г.), педагогической (заключение РАО № 1075  
от 21.11.2016 г.) и общественной (заключение РКС № 543-ОЭ от 
19.12.2016 г.) экспертиз.

Авторы: 
Л.  В.  Высоцкая, Г.  М.  Дымшиц, А.  О.  Рувинский, О.  В.  Саблина,
Л.  Н.  Кузнецова
Работа между авторами распределилась следующим образом:  
профессор Л.  В.  Высоцкая написала главу V; профессор Г.  М.  Дымшиц —  
главы I—IV; профессор А.  О.  Рувинский — главы VI—IX; профессор 
О.  В.  Саб лина — Введение, главы VI—IX; Л.  Н.  Кузнецовой принадлежит 
методическое обеспечение учебника. 

Издание выходит в pdf-формате.

Биология. 10 класс : учебник : углублённый уровень : издание 
в pdf-формате  /  [Л.  В.  Высоцкая и  др.]  ;  под ред. В.  К.  Шумного 
и Г.  М.  Дымшица. — 4-е изд., стер. — Москва  : Просвещение, 
2022. — 368 с.  : ил.
ISBN 978-5-09-101678-9 (электр. изд.). — Текст : электронный.
ISBN 978-5-09-087481-6 (печ. изд.).
Учебник углублённого уровня содержания образования выполняет функцию 

одного из инструментов достижения образовательных результатов (личностных, 
метапредметных и предметных) по биологии в соответствии с требованиями 
ФГОС. Ориентирован на подготовку к сдаче государственного экзамена по биологии. 
Учебник может использоваться при работе по разным педагогическим 
технологиям. В состав учебно-методического комплекта входит практикум, содержащий 
лабораторные и практические работы, задачи и тесты.

УДК 373:573+573(075.3)
ББК 28.0я721.6

ISBN 978-5-09-101678-9 (электр. изд.) 
© АО «Издательство «Просвещение», 2019
ISBN 978-5-09-087481-6 (печ. изд.) 
© Художественное оформление.
 
 
АО «Издательство «Просвещение», 2019
 
 
Все права защищены

Б63

З © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЗНАНИУМ »

.

Как работать с учебником

Учебник, который перед вами, отражает сложность и многогранность 
биологии как науки о живом. Учебник основывается как на классических, 
так и на самых последних достижениях биологической науки.
Чтобы облегчить вам самостоятельную работу с учебником, каждая 
глава начинается с вопросов на повторение (какие процессы и явления 
вы должны вспомнить, чтобы разобраться в новом материале) 
и перечисления результатов, которых вы сможете достичь, изучив данную 
главу.
В тексте параграфов понятия, которые необходимо запомнить, выделены 
жирным шрифтом. Понятия, на которые нужно обратить внимание, 
выделены курсивом (эти понятия могли встречаться в тексте ранее). 
Напечатанный мелким шрифтом (петитом) материал предназначен 
для расширения кругозора.
Рубрика «Nota bene» (NB) (в переводе с латинского языка — языка 
науки — это означает «обрати внимание») акцентирует ваше внимание 
на ключевых моментах, помогающих понять излагаемый материал.
О том, как развивалась биология, вам расскажет рубрика «Из 
истории науки».
В целях самоконтроля старайтесь ответить на все вопросы и выполнить 
задания, которые даны в конце каждого параграфа; внимательно 
изучите иллюстративный материал — всё это поможет вам успешно 
подготовиться к сдаче экзаменов. Этой же цели служат задания, приведённые 
в рубрике «Готовимся к экзамену» в конце каждой главы. 
Эти задания аналогичны экзаменационным. 
Для совершенствования своих знаний используйте дополнительные 
источники информации (словари, энциклопедии, интернет-ресурсы 
и т. п.).
В учебнике содержатся ссылки на Практикум1 для учащихся 10—
11 классов. Это пособие входит в учебно-методический комплект, как и 
электронная форма учебника (ЭФУ). ЭФУ, помимо основного текста, содержит 
тестовые задания и дополнительный иллюстративный материал.
Очень важно, чтобы вы не только основательно усвоили учебный 
материал, но и научились применять знания в практической деятельности. 
Сегодня уже ни для кого не секрет, что тревожное состояние 
окружающей среды и здоровья людей во многом объясняется незнанием 
основных биологических закономерностей.

Желаем успеха!

1 Биология. Практикум. 10—11 классы. : углубл. уровень / [Г.  М.  Дымшиц 
и др.]. — М.: Просвещение, 2018.

З © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЗНАНИУМ »

.

Введение

# Признаки живого # Уровни организации живого

Двадцатый век был отмечен бурным развитием науки. Среди наиболее 
стремительно развивающихся наук о природе, несомненно, первое 
место занимает биология. Целью любой естественной науки, к которым 
относится и биология, является описание и объяснение процессов, происходящих 
в природе, а также предсказание возможных природных явлений 
на основе открываемых закономерностей. К настоящему времени 
развитие естественных наук достигло такого уровня, что человек стал 
не только частью природы, существующей по её законам, но и мощным 
фактором, изменяющим саму природу. Но он может и погубить всё живое 
на Земле, включая самого себя. Поэтому важным аспектом научной 
деятельности становится её социально-гуманистический аспект. Это 
означает, что учёные должны нести ответственность за результаты своей 
работы. Такая ответственность проявляется, например, и в моратории 
на манипуляции с человеческими эмбрионами и изменение генома человека, 
и в разработке мер безопасности при работе с потенциально опасными 
вирусами или бактериями, и в принятии природоохранных мер. 
Эксперты считают, что XXI век — это век биологии. Именно от биологии 
можно ожидать решения таких важнейших проблем современности, 
как обеспечение людей продовольствием, охрана здоровья, сохранение 
окружающей среды.
Термин «биология» (от греч. bios — жизнь, logos — слово, учение) 
был предложен в 1802 г. независимо друг от друга выдающимся французским 
естествоиспытателем и эволюционистом Жаном-Батистом Ла-
марком и немецким учёным Готфридом Рейнгольдом Тревиранусом для 
обозначения науки о жизни как особом явлении природы. Современная 
биология представляет собой комплекс естественных наук, изучающих 
живую природу как особую форму движения материи, а также законы 
её существования и развития.
Классические науки биологического цикла — ботаника и зоология, 
изучающие строение и многообразие живых существ, физиология, 
исследующая функционирование организмов. В конце XIX — начале 
XX в. к ним прибавились цитология, генетика, эволюционное учение, 
биохимия. Вторая половина XX в. охарактеризовалась возникновением 
и стремительным развитием целого ряда наук, изучающих физико-химические 
основы живого, — молекулярной биологии, биофизики, вирусологии, 
генной и клеточной инженерии, биоинформатики. Задача дан-

# Признаки живого # Уровни организации живого

З © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЗНАНИУМ »

.

ного учебного курса — курса общей биологии — разобраться в общих 
закономерностях развития живой природы.
ОСНОВНЫЕ ПРИЗНАКИ ЖИВЫХ СИСТЕМ. Объектом науки общей 
биологии являются живые системы и их функционирование. Система (
от греч. systema — целое, составленное из частей) — совокупность 
взаимосвязанных элементов, образующих определённое единство. 
Любое, даже простейшее, живое существо представляет собой систему, 
образованную множеством молекул, каждая из которых занимает определённое 
место и выполняет определённую функцию в этой системе (молекулы 
также представляют собой систему атомов, но это не биологическая, 
а физико-химическая система). 
Дискретность1. Живая природа на Земле представлена иерархически 
устроенными системами. Это означает, что простейшие системы 
живой природы сами являются составными частями более сложноорганизованных 
систем, которые, в свою очередь, образуют ещё более 
сложные системы.
Любая биологическая система (например, организм, вид, экосистема) 
состоит из отдельных, но взаимодействующих частей, образующих 
структурно-функциональное единство. 
Единство химического состава. Несмотря на то что живые 
организмы построены из тех же химических элементов, что и объекты 
неживой природы, элементный и молекулярный состав их очень различается. 
В живых организмах 98 % всех атомов приходится на четыре 
элемента — углерод, кислород, азот и водород, входящие в состав органических 
соединений и воды.
Такие органические молекулы, как аминокислоты и моносахари-
ды, являющиеся составной частью биополимеров (соответственно белков 
и полисахаридов), существуют в виде двух форм: правовращающие 
стереоизомеры (D-стереоизомеры) и левовращающие стереоизомеры 
(L-стереоизомеры), представляющие зеркальное отражение друг друга. 
Важнейшей особенностью живой материи является то, что в организмах 
синтезируются биополимеры, построенные только из «левых» аминокислот 
и только из «правых» сахаров. Это свойство живой материи 
называют хиральной чистотой (от греч. cheir — рука).
Обмен веществ и энергии. Одно из важнейших свойств живых 
систем — то, что они являются открытыми. Такие сложные системы 
термодинамически неравновесны, их существование невозможно без 
внешнего источника энергии и веществ, за счёт которых и поддержи-

1 Под дискретностью понимают нечто состоящее из отдельных частей, прерывистость, 
дробность.

З © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЗНАНИУМ »

.

вается это неравновесие. Прекращение поступления энергии и вещества 
приводит к гибели биологической системы.
Обмен информацией. Биологические системы очень сложны, 
они состоят из множества разнородных элементов, связанных между 
собой прямыми и обратными связями. Наличие прямых и обратных 
связей подразумевает наличие информации, которой обмениваются элементы 
системы. Одним из основных свойств живой материи является 
возникновение, передача и реализация огромного количества информации. 
Приём и преобразование информации из внешней для данной 
системы среды реализуются в избирательных реакциях живых систем 
на внешние воздействия. Живые системы разных уровней представляют 
собой настоящие компьютеры и компьютерные сети со своими носителями 
информации, языками кодирования, разнообразными программами 
и «периферическими устройствами» для реализации этих программ.
Самовоспроизведение. Любой вид состоит из особей, каждая из 
которых рано или поздно перестанет существовать, но благодаря самовоспроизведению 
жизнь вида не прекращается. В основе самовоспроизведения 
лежит образование новых молекул и структур, которое обусловлено 
генетической информацией, заложенной в нуклеиновых кислотах.
Самовоспроизведение тесно связано с явлением наследственности: 
любое живое существо рождает себе подобных. Наследственность заключается 
в способности организмов передавать информацию о своих 
признаках и особенностях развития из поколения в поколение. Она обусловлена 
относительным постоянством строения молекул ДНК.
Изменчивость — приобретение новых признаков и свойств. Изменчивость 
даёт возможность приспосабливаться к меняющимся условиям 
среды. В основе наследственной изменчивости лежат изменения 
генетической информации.
Способность к развитию. Развитие — это изменение строения 
и функционирования живой системы, приводящее к качественно новому 
состоянию. Различают индивидуальное и историческое развитие. В ходе 
индивидуального развития биологическая система возникает (например, 
в результате размножения клеток или организмов, синтеза ДНК), а затем 
постепенно и последовательно проявляет свои свойства.
Индивидуальное развитие обычно ограничено во времени. Историческое 
развитие живого — эволюция происходит постоянно, начиная 
с момента возникновения жизни около 4 млрд лет назад. Результатом 
эволюции является всё многообразие живого на Земле.
Раздражимость. Все живые системы обладают раздражимостью — 
способностью реагировать на внешние воздействия. Эта реакция 
заключается в изменении состояния системы. Она даёт возможность оперативно 
приспосабливаться к условиям постоянно меняющейся среды.

З © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЗНАНИУМ »

.

УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ ЖИВОЙ МАТЕРИИ. Выделяют молекулярный, 
клеточный, органно-тканевый, организменный, популяционно-
видовой, экосистемный и биосферный уровни организации живого.
Молекулярный. Самыми мелкими «кирпичиками» живой материи 
являются макромолекулы — нуклеиновые кислоты и белки. Именно 
на молекулярном уровне начинаются сложные процессы обмена веществ 
и энергии, передача наследственной информации и реализация её 
в виде синтезируемых белков и любых других соединений, образуемых 
с помощью белков-ферментов. Макромолекулы — основа живого, они 
являются элементами различных систем, но сами по себе они не могут 
считаться живыми, так как не обладают всей полнотой свойств живого.
Клеточный. Клетка — элементарная структурная и функциональная 
единица, а также единица развития всех живых организмов, обитающих 
на Земле. На клеточном уровне происходит передача информации 
и превращение веществ и энергии. Клетка — низшая система в иерархии 
живого, которой присущи все без исключения свойства живого.
Органно-тканевый уровень характерен только для многоклеточных 
организмов. Клетки и образованные из них части целого организма 
представляют собой высокоспециализированные системы, предназначенные 
для выполнения достаточно узкого спектра функций.
Организменный. Каждый организм представляет собой совокупность 
упорядоченно взаимодействующих органов и тканей. Элементарной 
единицей организменного уровня служит особь, которая рассматривается 
в развитии — от момента зарождения до прекращения 
существования.
Популяционно-видовой. Совокупность организмов одного и 
того же вида, объединённую общим местом обитания, называют популяцией. 
Это надорганизменная система. В ней осуществляются элементарные 
эволюционные преобразования.
Экосистемный. В процессе совместного исторического развития 
организмов разных систематических групп образуются динамичные 
устойчивые сообщества. Экосистема — это биологическая система, 
которая объединяет сообщество организмов разных видов и среду их 
обитания на определённой территории или акватории. В экосистемах 
организмы и среда связаны друг с другом в первую очередь потоками 
вещества и энергии. 
Биосферный. Биосфера — совокупность всех экосистем, система, 
охватывающая все проявления жизни на нашей планете. На этом уровне 
происходит круговорот веществ и превращение энергии, связанные с 
жизнедеятельностью всех живых организмов.
МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ЖИВОЙ ПРИРОДЫ. Методы исследования 
живых систем очень разнообразны. Каждому уровню организации жи-

З © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЗНАНИУМ »

.

вой материи соответствует свой набор методов. Но все частные методы 
можно объединить в несколько больших групп, общих не только для 
биологических наук, но и для естествознания в целом.
Методы наблюдения позволяют регистрировать биологические 
явления. Для того чтобы выяснить сущность явления, необходимо 
преж де всего собрать фактический материал и описать его. Собирание 
и описание фактов было основным приёмом исследования в ранний период 
развития биологии, однако он не утратил значения и в настоящее 
время. Эти методы широко используют в зоологии, ботанике, экологии, 
этологии (науке о поведении). 
Ещё в XVIII в. широко применялись сравнительные методы, 
позволяющие через сопоставления изучать сходство и различия организмов 
и их частей. На этих принципах была основана систематика, 
создана клеточная теория и т. д. Применение сравнительных методов в 
анатомии, палеонтологии, эмбриологии и других науках способствовало 
утверждению эволюционных представлений в биологии.
Сравнительно-исторические 
методы позволяют восстанавливать 
недоступные непосредственному наблюдению эволюционные события.

Экспериментальные методы связаны с целенаправленным созданием 
ситуации, которая помогает исследователю изучать то или иное 
явление. Эти методы позволяют исследовать единичные явления и добиваться 
их повторяемости при воспроизведении тех же условий. Эксперименты, 
в отличие от других методов, позволяют вскрыть сущность 
явления. Блестящий экспериментатор И. П. Павлов (1849—1936) говорил: «
Наблюдение собирает то, что ему предлагает природа, опыт же 
берёт у природы то, что он хочет».
К новым методам исследования в современной биологии можно 
отнести моделирование — изучение какого-либо процесса в целом 
или его части на модели. Модель может быть образной либо знаковой, 
т. е. математической. В последнем случае характеристики в модели выражены 
в математической форме, и дальнейшее экспериментирование 
сводится к определённым математическим действиям. Преимущества 
экспериментов на модели заключаются в том, что можно смоделировать 
такие условия, которые не могут быть созданы реально. Например, 
с помощью моделирования можно выяснить последствия ядерной 
войны для биосферы.
Биология относится к ведущим отраслям естествознания, она служит 
теоретической основой медицины, агрономии, селекции, ветеринарии 
и биотехнологии, а также всех тех отраслей производства, которые 
связаны с живыми организмами. 

З © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЗНАНИУМ »

.

В ХХ в. стала развиваться бионика — инженерная дисциплина, 
 целью которой является применение в технических устройствах принципов, «
изобретённых» природой. Бионика применяет знания, полученные 
при изучении живых систем, для конструирования всё более 
совершенных машин, зданий, вычислительной техники и т. п. Инженеры, 
работающие в области нанотехнологий, используют достижения 
молекулярной биологии для создания самовоспроизводящихся 
нанороботов на основе искусственно синтезированных ДНК-подобных 
молекул.

Совершенно необходимо знание биологии для рационального использования 
естественных ресурсов, бережного отношения к природе, 
правильного ведения природоохранных мероприятий. Не случайно эксперты 
ООН считают, что условием существования человечества на Земле 
является биологическая грамотность общества.

Вопросы и упражнения
Вопросы и упражнения

1. Перечислите классические и современные направления биологии. Какой 
из современных разделов биологии развивается наиболее интенсивно 
и почему?
2. Какие задачи стоят перед биологами в наше время? Какие разделы 
биологии призваны решить эти задачи? 
3. Сравните открытые и изолированные системы. Приведите примеры 
открытых и изолированных систем. Ответ оформите в тетради в виде 
таблицы или схемы.
4. Перечислите основные признаки живых систем. 
5. Для характеристики каких процессов, изучаемых в школе (например, 
в курсе физики), используют слова «дискретный», «дискретно»? Приведите 
примеры.
6. Почему биологическую грамотность общества считают условием выживания 
человечества?
7. Возможно, в старшей школе вы решите выполнить проектное задание 
по биологии. Какие методы, используемые биологами, доступны начинающему 
исследователю?

Поиск, анализ и переработка информации
Поиск, анализ и переработка информации

8. Найдите в доступных источниках информации определения жизни по 
Л.  фон  Берталанфи, Э.  Шрёдингеру и М.  В.  Волькенштейну. В свободной 
дискуссии в классе выразите своё мнение о полноте и глубине этих определений.


В ХХ в. стала развиваться бионика — инженерная дисциплина,
 целью которой является применение в технических устройствах принципов, «
изобретённых» природой. Бионика применяет знания, полученные 
при изучении живых систем, для конструирования всё более
совершенных машин, зданий, вычислительной техники и т. п. Инженеры, 
работающие в области нанотехнологий, используют достижения 
молекулярной биологии для создания самовоспроизводящихся
нанороботов на основе искусственно синтезированных ДНК-подобных
молекул.

З © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЗНАНИУМ »

.

Раздел I
Раздел I

БИОЛОГИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ: 
КЛЕТКА, ОРГАНИЗМ

ГЛАВА I.  МОЛЕКУЛЫ 

И КЛЕТКИ

Для того чтобы понять и усвоить материал 
данной главы, вам нужно вспомнить, 
что означают следующие понятия: 

# атомы, молекулы и ионы;
# кислоты и основания;
# гидролиз;
# теплоёмкость;
# разность потенциалов;
# электрическое напряжение. 

Изучив эту главу, вы сможете:

#  характеризовать строение и функции важнейших биологических 
макромолекул — нуклеиновых кислот и белков; 
#  устанавливать связь между строением молекул белков 
и углеводов и выполняемыми ими функциями;
#  обнаруживать белки, углеводы и липиды с помощью 
качественных реакций. 

З © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЗНАНИУМ »

.