Обектът на изучаване на общата биология е съвкупността от процеси, които са в основата на феномена живот. Предмет на изучаване, задачи и методи на биологията Предмет на изучаване на общата биология

Естествената наука е не само една от първите фундаментални области на науката, изучавана от човека, но и най-важният елемент в развитието на нашата цивилизация. Предмет на изследване обща биологияе съвкупност от процеси, лежащи в основата на явлението живот. Основните са: размножаване и онтогенеза, наследственост и изменчивост, историческо развитие на растителните и животинските видове, както и естествения отбор. В тази статия ще ги разгледаме по-подробно.

Ролята на естествените науки в развитието на обществото

Приложните биологични науки се занимават с практическото изучаване на горепосочените явления на живата природа, като използват получените резултати за развитието на съвременните клонове на общата биология - клетъчно и генно инженерство, биотехнологии, популационна генетика. Бързото развитие на индустриалните технологии и процесите на глобализация в световната икономика принуждават учените да се занимават със сериозни изследвания на екологичната безопасност на природните комплекси.

Като естествена наука общата биология изучава най-сложните структури на организацията на живота: популациите-видове, както и различни нива на екологичните системи и биосферата.

История на развитието на биологичното познание

Науката, която изучава природата в цялото й разнообразие, възниква в дълбините на човешкото познание с помощта на философите от Древна Гърция и Рим, но започва да се нарича биология едва през 19 век, благодарение на трудовете на Дж. Ламарк и Г. Treviranus. Една от най-старите му дисциплини се счита за систематика, основана от К. Линей, и морфология, произхождаща от трактатите на Хипократ, Гален и Асклепий.

Предметът на изучаване на общата биология е да се установи единството на живите организми, първо върху молекулата, а след това върху клетъчно ниво. Появата на научна теория, създадена от руския еволюционист П. Ф. Горянинов и немските учени М. Шлейден и Т. Шван доказват, че основната форма на живот на Земята е клетката. Принципът, предложен от Р. Вирхов: „живеещ от жив“ сложи край на дискусиите на учените относно възможността за спонтанно генериране на организми от нежива материя.

Цитологията, използвайки методи като центрофугиране, електронна микроскопия и метода на белязаните атоми, изучава структурата на прокариотите и ядрените клетки и е основа за развитието на практически клонове на естествените науки: хистология, генетика, селекция.

Принципи на метаболизма в живите системи

Общата биология изучава не само химичния състав и структурата на организмите, но и процесите, които са в основата на техния метаболизъм. Биохимията установява моделите на анаболните реакции, например фотосинтезата в растенията. Тя също така изучава биосинтезата на протеини (процеси на транскрипция и транслация), определя условията, необходими за осъществяване на дисимилационни реакции, които осигуряват на клетките необходимото енергийно снабдяване под формата на NADP и ATP молекули.

Тъй като предмет на общата биология е молекулярното ниво на живота, катаболните реакции се разглеждат сериозно. При аеробни условия животинска клетка синтезира 36 мола АТФ от всяка глюкозна молекула в реакциите на цикъла на Кребс.

Растенията и гъбите при реакции на енергиен метаболизъм при анаеробни условия също разграждат C 3 H 4 O 3 до етилов алкохол, а животните - до млечна киселина. Но във всички случаи се синтезират молекули на енергийно вещество - аденозинтрифосфорна киселина.

Както виждаме, предметът на изучаване на общата биология е механизмът на метаболизма. При представители на живата природа протича с участието на ензими по подобни биохимични пътища. Това служи като доказателство за единството на произхода на живота от общи клетъчни форми на предците. Този въпрос е разгледан достатъчно подробно в такъв раздел на естествената наука като учението за еволюцията.

Основи на общата биология

Това е името, дадено на естествената история училищна дисциплина, въведен през учебни програмикато се започне от 9 клас. Благодарение на дидактическите принципи на научност и приемственост гимназистите опознават живата природа, разчитайки на знания от курса по ботаника, зоология и анатомия. Формирането на цялостна картина на природата у децата е основната образователна задача.

Основите на цитологията, онтогенезата, моделите на наследствеността - това изучава общата биология. Теми, посветени на историческото развитие органичен святи основите на екологията, водят до сериозен пробив в съзнанието на учениците и допринасят за цялостно развитиетехните личности.

Този термин е предложен за първи път през 1802 г. от френския учен Ж. Б. Ламарк. Да обозначи науката за живота като специален феномен на природата. Съвременната биология е комплекс от биологични науки, които изучават живата природа като специална форма на движение на материята, законите на съществуването и развитието. Биологията се характеризира с: 1. Висока специализация. 2. Тясно взаимодействие на съставните му науки. 3. Интеграция. Биологията е обогатена с фактически материали, нови теории и обобщения. Основната задача на общата биология е да разбере законите на еволюцията. Органичният свят не остава непроменен от момента, в който животът се е появил на земята, той непрекъснато се развива поради естествени материални причини. Биосферата играе важна роля в оформянето на лицето на земята, формирането на атмосферата и хидросферата. Задачи на общата биология: а) управление на живата природа, б) изучаване на биоцинозата, в) изучаване на структурата и функцията на клетката, г) изучаване на механизма на саморегулация, д) изучаване на основните жизнени явления в молекулярно ниво (метаболизъм, наследствена изменчивост, раздразнителност), е) изучаване на въпросите на наследствеността и изменчивостта. По този начин задачата на общата биология е да разбере общите модели на развитие на живата природа. Откриване на същността на живота и изучаване на формите на живот. Методи на изследване: а) методът на наблюдение дава възможност да се анализират и опишат биологични явления.

Описателният метод се основава на метода на наблюдението. За да се разбере същността на едно явление, е необходимо преди всичко да се събере и опише фактически материал. б) исторически метод– изяснява закономерностите на появата и развитието на организма, формирането на техния строеж и функции. в) експерименталният метод е свързан с целенасоченото създаване на система, помага за изучаване на свойствата и явленията на живата природа. г) Методът на моделиране е изследване на дадено явление чрез неговия модел. Значението на биологията: а) играе роля във формирането на светогледа и разбирането на фундаментални философски и методологически проблеми. б) играе практическа роля(борба с вредители, решение на хранителни проблеми в) използвани в медицината г) в опазването на околната среда. заобикаляща среда.

2. Фалшивата теория за расизма и социалния дарвинизъм е тяхната реакционна същност.

Противно на научните данни, в някои страни се произвеждат расови теории. Същността на която е, че расовите различия са специфични и дори родови. Казват, че хората от бялата и черната раса принадлежат към различни видове и родове. Следователно те имат различни икономически и културни нива. Расистите обясняват това не със социални причини, а с биологичните характеристики на расите. Те се опитват да докажат възможността за появата на различни раси на различни етапи от човешката еволюция, например казват, че негроидната раса произлиза от ахантропите. А

Кавказец от неотропиците. Расовите теории се делят на висши и низши. С тези теории расистите оправдават империалистическите войни, расовото неравенство и потисничеството на едни народи от други. Социалният дарвинизъм също принадлежи към расовите теории. Пренася биологичните закони на борбата за съществуване и естествен подборвърху човешкото общество. И това оправдава социалното неравенство в обществото.

3. Тъкани. Устройство и функции на епителната и съединителната тъкан.

Тъканите са група клетки, сходни по структура, произход и изпълняващи определена функция. ^ Епителна тъкан. 1) Плосък епител. Повърхността на клетките е гладка, клетките са плътно прилепнали една към друга. Те се намират на повърхността на кожата, в устната кухина, хранопровода, алвеолите и капсулите на нефрона. Функции: покривна, защитна, отделителна: газообмен и отделяне на урина. 2) Жлезист епител. Образува жлези, които произвеждат секрети. Местоположение: кожни жлези, стомах, черва, панкреас, ендокринни жлези, слюнчени жлези. Функции: отделителна (пот, сълзи), секреторна (образуване на слюнка, стомашен и чревен сок, хормони. 3) Мигничест и ресничест епител. Състои се от клетки с множество косми. Местоположение: дихателни пътища. Функции: защитни (задържат ресничките и премахват праховите частици). Съединителната тъкан. 1) Плътни влакнести.

Групи от влакнести, плътно опаковани клетки без междуклетъчно вещество. Местоположение: самата кожа (дермата), сухожилията, връзките, мембраните на кръвоносните съдове, роговицата на окото. Функции: покривна, защитна, двигателна. 2) Разхлабени влакнести. Рехаво междуклетъчно вещество, разположено във влакнеста клетка. Местоположение: подкожна мастна тъкан, перикардна торбичка,

Пътища нервна система. Функции: свързва кожата с мускулите, поддържа органите в тялото, запълва празнините между органите, подпомага терморегулацията. 3) Хрущялна тъкан. Кръгли или овални клетки, разположени в капсули, междуклетъчното вещество е еластично, плътно, прозрачно. Локализация: Междупрешленни дискове, хрущяли на ларинкса, трахеята, ушната мида, повърхността на ставите. Функции: изглаждане на триещите се повърхности на костите, защита срещу деформация на дихателните пътища и ушите. 4) кост. Клетки с дълги процеси, свързани помежду си. Междуклетъчното вещество е представено от неорганични соли и протеина осеин. Местоположение: скелетни клетки. Функции: опорна, двигателна, защитна 5) Кръв и лимфа. Течна съединителна тъкан, съставена от профилирани елементикръвни клетки. Състои се от плазма, течност с разтворени в нея органични и минерални вещества - серум и белтък фибриноген. Местоположение: кръвоносната система на цялото тяло. Функции: разпределя кислород и хранителни вещества в тялото. Вдига въглероден двуокиси продукти на разпадане. Осигурява постоянството на вътрешната среда, химическия и газовия състав. Регулаторни и защитни функции.

^ 1. Мембранни компоненти на клетката. Устройство и функции на ЕР, ядро, митохондрии.

ER прониква в цитоплазмата на всички еукариотни клетки - това е разклонена система от свързани помежду си кухини, тръби и канали. ER има единична мембрана. Има 2 вида ER: 1) груб ER, 2) гладък ER. Рибозомите са разположени върху мембраната на грубия (гранулиран) ER. Основна функция: синтез на протеини. Синтезираният протеин се транспортира през каналите на грубия ER. Гладките ER мембрани нямат рибозоми, но съдържат ензими за синтеза на почти всички клетъчни липиди (мазнини). По този начин основната функция на гладкия ER ще бъде синтезът на липиди, както и осъществяването на тяхната транспортна система в клетката. Ядрото е най важен компонентеукариотна клетка. Повечето клетки имат едно ядро, но има и многоядрени клетки (мускулни клетки). Някои специализирани клетки губят своите ядра. При изследване на клетката се забелязва, че ядрото е най-големият от всички клетъчни органели. Зърната са със сферична форма. По-рядко те могат да бъдат сегментирани или веретенообразни. Средният диаметър на ядрата е 10-20 микрона. Структура на ядрото: Ядрото включва ядрена обвивка (нуклеоплазма), съдържаща хроматин и нуклеоли. 1) Ядрената обвивка се състои от 2 мембрани: външна и вътрешна. А) външната преминава в спешното. Ядрената обвивка е пропита с ядрени спори. Чрез ядрените спори се извършва обмен на различни вещества между ядрото и цитоплазмата. Порите имат специфична структура, която е продукт на сливането на външната и вътрешната мембрана на ядрената обвивка. Тази структура регулира преминаването на молекулите през порите. 2) Съдържанието на ядрото е представено от желеобразен разтвор, който се нарича ядрен сок, нуклеоплазма; съдържа хроматин и едно или повече ядра. Нуклеоплазмата съдържа протеини, ензими, нуклеотиди, йони и др. Функции на ядрото: ядрото е необходимо за живота на клетката, т.к. регулира цялата клетъчна дейност:

а) клетката носи генетична информация, б) деленето на ядрото от своя страна предшества клетъчното делене, следователно дъщерните клетки също имат ядра, в) ядрото контролира процесите на биосинтеза на протеини, г) всички други жизнени процеси се контролират чрез протеини . Митохондриите са енергийните станции на клетката. Тези пръчковидни, нишковидни или сферични органели с диаметър около 1 μm и дължина около 7 μm имат външна гладка мембрана и вътрешна мембрана, образуваща множество гънки - кристи. Ензимите, участващи в преобразуването на енергията, са вградени в кристалите хранителни вещества, влизайки в клетката отвън, в енергията на АТФ молекулите. Вътрешното пространство на митохондриите е изпълнено с хомогенна субстанция, наречена матрица. Матричната субстанция има по-плътна консистенция от хиалоплазмата, заобикаляща митохондриите. В матрицата се откриват тънки n+вериги на ДНК и РНК, както и митохондриални рибозоми, върху които се синтезират някои протеини 2. Естественият подбор е основният движещ фактор на еволюцията. Форми на естествен подбор.

^ 2. Естественият подбор е резултат от борбата за съществуване. Тя се основава на преференциалното оцеляване и оставяне на потомство с най-адаптираните индивиди от всеки вид и смъртта на по-малко адаптираните организми. В хода на естествения подбор основно значение има фенотипът на организма: цвят, способност за бързо придвижване, устойчивост на високи и ниски температурии т.н. Например, широкото използване на инсектициди доведе до появата на резистентност към тях при много видове. Генетичният механизъм обаче не беше същият в различни видове: натрупване на отрова в кутикулата, повишено съдържание на липиди, повишена устойчивост на нервната система. Естественият подбор е единственият фактор в еволюцията

Провеждане на насочена промяна във фенотипния облик на популациите и нейния генотипен състав поради възпроизвеждането на организми с различни генотипове. Форми на естествен подбор: а) Подборът в полза на индивиди с характерни стойности, отклоняващи се от предварително установените стойности в популацията, се нарича движеща форма на подбор. Изборът на шофиране се извършва, когато има промяна външни условияи води до бързи промени в генотипната структура. (пеперудите, живеещи на брезите, поради промени в цвета на кората от замърсяване, също променят цвета си; бенките променят размера на тялото си в студени, гладни зими). Естественият подбор измества средната стойност на черта или променя честотата на поява, докато популацията се адаптира към новите условия. Движещата форма на естествения подбор води до консолидация нова формареакции на тялото, които съответстват на променящите се условия. б) Стабилизираща форма на подбор. Тъй като мутационната и комбинирана променливост винаги се среща във всяка популация, постоянно възникват индивиди с характеристики, значително отклоняващи се от средната стойност. Стабилизиращата форма на подбор не позволява индивидите да се отклоняват от нормата. Голямото сходство в популацията на животните и растенията е резултат от действието на стабилизиращата селекция. Например, по време на буря в САЩ всички врабчета с къси и дълги крила загинаха, но тези със среден размер оцеляха. Стабилизиращата форма на селекция е открита от I.I. Шмалхаузен. в) Разрушителна форма - селекция, благоприятстваща повече от един фенотипен оптимум и действаща срещу междинни форми. Например появата на 2 раси дрънкалки - ранно цъфтящи и късно цъфтящи. Появата им е резултат от косене, извършено в средата на лятото, в резултат на което една популация е разделена на 2 популации, които не се застъпват. г) честотно зависим избор. Селекция, при която годността на организмите зависи от тяхната честота в популацията. Например, мутантните мъжки Drosophila имат предимство при чифтосване с женски пред диви мъжки, но с увеличаване на честотата на мутантните мъжки, тяхното предимство се губи.

^ 3.Тъкани. Устройство и функции на мускулната и нервната тъкан.

Тъканите са група клетки, сходни по структура, произход и изпълняващи определена функция. ^ Мускулна тъкан.1) Напречно ивичеста. Многоядрените клетки са с цилиндрична форма, с дължина до 10 cm. Набраздени с набраздени влакна (миофибрили). Местоположение: скелетни мускули, сърдечен мускул. Функции: произволни движения на тялото и неговите части, изражение на лицето, реч, неволно свиване (автоматичност) на сърдечния мускул, притежават свойствата на възбудимост и контрактилност 2) Гладко. Клетките са едноядрени, дълги 0,5 µm със заострени краища. Местоположение: стени на храносмилателния тракт, кръвоносни и лимфни съдове, кожна мускулатура. Функции: неволни контракции на стените в кухите органи, например чревна перисталтика, повдигане на косата. Нервна тъкан. 1) Невроните на нервните клетки се състоят от: а) Нервните клетки са с различна форма и размер, с размери до 0,1 mm в диаметър. Локализиран: сиво вещество на мозъка. Функции: най-високи нервна дейност, връзката на тялото с външната среда, разположени са центровете на условните и безусловните рефлекси. Нервната тъкан има следните свойства: възбудимост и проводимост. Б) къси процеси на дървовидно разклонени неврони - дендрити. Местоположение: свържете се с процеси на съседни клетки. Функции: предават възбуждането на един неврон на друг, установяват връзка между всички органи на тялото, т.е. Нервните импулси се движат много бързо по дендритите. Б) Нервни влакна - дълги процеси на неврони с дължина до 1 m - аксони. В тялото завършват с разклонени окончания. Местоположение: Нервите на периферната нервна система, които инервират всички органи на тялото. Функции: проводимите пътища на нервната система предават възбуждане от нервната клетка към периферията чрез центробежни неврони от рецепторите.

1. Основни свойства на живите организми.

А) Единство на химичния състав. Живите организми включват същото химически елементи, както при обекти от неживата природа. Съотношението на елементите в живите и неживите същества обаче не е еднакво. В живите организми 98% от химичния състав се състои от четири елемента: въглерод, кислород, азот и водород. Б) Метаболизъм и енергия. Важна характеристика на живите системи е използването на външни източници на енергия под формата на храна, светлина и др. През живите системи преминават потоци от вещества и енергия, поради което те са отворени. Метаболизмът се основава на взаимосвързани и балансирани процесиасимилация, т.е. процеси на синтез на вещества в организма, и дисимилация, в резултат на което сложни веществаи съединенията се разпадат на прости и се освобождава енергията, необходима за реакциите на биосинтеза. Метаболизмът осигурява относително постоянство на химичния състав на всички части на тялото. Б) Самовъзпроизвеждане. Съществуването на всяка отделна биологична система е ограничено от времето; поддържането на живота е свързано със самовъзпроизвеждането. Всеки вид се състои от индивиди, всеки от които рано или късно престава да съществува, но благодарение на самовъзпроизвеждането животът на вида не спира. Самото възпроизвеждане се основава на образуването на нови молекули и структури, което се определя от информацията, съдържаща се в ДНК нуклеиновата киселина. Самовъзпроизвеждането е тясно свързано с феномена на наследствеността: всяко живо същество ражда свой вид. Наследствеността е способността на организмите да предават своите характеристики, свойства и характеристики на развитие от поколение на поколение. Дължи се на относителна стабилност, т.е. постоянство на структурата на ДНК. Г) Променливост. - свойство, противоположно на наследствеността. Свързва се с придобиването на нови характеристики и свойства от организмите. В основата наследствена изменчивостса промени в биологичните матрици – ДНК молекули. Променливостта създава разнообразие от материали за избор на най-приспособените към конкретни условия на съществуване, което от своя страна води до появата на нови форми на живот, нови видове живи организми. Г) Способност за растеж и развитие. - свойство, присъщо на всеки жив организъм. Да растете означава да увеличавате размера и теглото си, като същевременно запазвате общите структурни характеристики. Растежът е съпроводен с развитие. В резултат на развитието възниква ново качествено състояние на обекта.

Развитието на живата форма на материята е представено от индивидуално и историческо развитие. По време на индивидуалното развитие всички свойства на организмите се проявяват постепенно и последователно. Историческото развитие е придружено от формирането на нови видове и прогресивното усложняване на живота. В резултат на историческото развитие възниква цялото многообразие на живота на Земята. Д) Раздразнителност. - неразделна характеристика, присъща на всички живи същества; то е израз на едно от свойствата на всички природни тела – свойството отражение. Свързва се с преноса на информация от външната среда към всяка биологична система. Това свойство се изразява в реакциите на живите организми към външни влияния. Благодарение на раздразнителността, организмите избирателно реагират на условията на околната среда. Ж) Дискретност. – универсална собственостматерия. Всякакви биологична системасе състои от отделни, но въпреки това взаимодействащи си части, които образуват структурно и функционално единство.

2. Доказателства за еволюцията: ембриологични, цитологични, биогеографски.

Ембриологични доказателства. Образуването на зародишните клетки, гаметогенезата е подобно при всички многоклетъчни организми и всички организми са се развили от една диплоидна клетка (зигота).Това показва единството на света на живите организми. Блестящо доказателство е сходството на ембрионите в ранните етапи на развитие. Всички те имат нотохорда, след това гръбначен стълб, хрилни процепи и еднакви части на тялото (глава, торс, опашка). Разликите се появяват с напредването на развитието. В началото ембрионът придобива черти, характеризиращи клас, след това разред, род и накрая вид; такава последователна дивергенция на характерите показва произхода на хордовите от общ ствол, който дава началото на няколко клона в процеса на еволюция. Връзката между индивидуалното и историческото развитие на организма е изразена от немските учени Хекел и Мюлер. Генетичен закон. През втората половина на 19 век Хекел и Мюлер установяват закона за онтогенезата и филогенезата, наречен биогенетичен закон. Индивидуалното развитие на индивида (онтогенезата) накратко повтаря историческото развитие на вида. Въпреки това, в кратък период на индивидуално развитие, индивидът не може да повтори всички етапи на еволюцията, поради което повторението се извършва в компресирана форма със загуба на редица етапи; освен това ембрионите не приличат на възрастните форми на своите предци, а но техните ембриони. Пример: В ембриона и при бозайниците, и при рибите се образуват хрилни прорези, но при рибите те произвеждат хриле, а при бозайниците се образуват други органи. Биогеографски доказателства.

Английският учен Уолъс доказа, че колкото по-тясна е връзката между континентите, толкова повече родствени форми живеят там. Колкото по-стара е изолацията, толкова по-голяма е разликата между тях. Уолъс идентифицира няколко области: 1. Палеоарктика (Европа, Северна Африка, Северна и Централна Азия, Япония), 2. Неарктика ( Северна Америка), 3. Етиопски (Африка на юг от пустинята Сахара), 4. Индомалайски (Южна Азия, Малайски архипелаг), 5. Неотропичен (Южна и Централна Америка), 6. Австралийски (Австралия, Нова Зеландия, Каледония, Тасмания) Цитологични доказателства. Цитологията е наука за клетките, откриването на клетъчната структура на растенията, животните и хората и след това установяването на прилики в състава и структурата на клетките, единството на принципите на съхранение, прилагане и предаване на наследствена информация, това е едно от най-убедителните доказателства за органичния свят.

3. Значението на опорно-двигателния апарат. Човешки скелет.

Системата на органите за движение включва кости, скелет, връзки, стави и мускули. Костите, връзките, ставите са масивна част от опорно-двигателния апарат. Мускулите са активната част от двигателния апарат. Системата от органи за движение е едно цяло: всяка част и орган се формират и функционират, а също така взаимодействат с други органи. Функции: 1. Скелетът формира структурната основа на тялото и определя неговите размери и форма. 2. Служи за опора и защита на цялото тяло и отделни органи. 3. Много кости са лостове, с помощта на които се извършват ранеобразни движения.4. Мускулите задвижват цялата мощна система от лостове. 5. Скелетът участва активно в метаболизма: поддържа минералния състав на кръвта на определено ниво, редица вещества, които изграждат костите - Ca, P, Mg, лимонена киселина и, ако е необходимо, влизат в метаболизма реакции. Човешкият скелет се състои от следните части: 1) скелет на тялото (гръбначен стълб, гръден кош), 2) скелет на главата (лицеви и мозъчни отдели), 3) скелет на крайниците (пояс на крайниците и свободни горни и долни крайници). Скелет на тялото. А) Гръбначният стълб се състои от 33-34 прешлена. Той разграничава следните отдели. Шийната област се състои от 7 прешлена, гръдната област от 13, лумбалната област от 5, сакралната област от 5 и опашната област от 4-5. Сакралните прешлени се сливат в сакрума, а кокцигеалните прешлени в опашната кост. Гръбначният стълб заема около 40% от дължината на тялото и е негов прът или опора. Вертебралните отвори на всички прешлени образуват гръбначния канал, който съдържа гръбначния мозък. Мускулите са прикрепени към процесите на прешлените.

Между прешлените има междупрешленни дискове. Те насърчават мобилността. Междупрешленните дискове са изградени от фиброзна субстанция. Скелет на гръдния кош. Гръден кошобразува костната основа на гръдната кухина. Състои се от гръдната кост и 12 чифта ребра, свързани отзад с гръбначния стълб. Долните 2 чифта са безплатни. Гръдният кош предпазва сърцето, белите дробове, черния дроб и служи като точка на закрепване на дихателните мускули и мускулите на горните крайници. Гръдната кост е плоска нечифтна кост, състояща се от манубриум (горна част), тяло (средна част) и торбовиден процес. Между тези части на тялото има хрущялни слоеве. Скелет на крайниците. В горната част на синуса има 2 плоски триъгълни кости (остриета). Той е свързан с гръбначния стълб и ребрата чрез мускули. Всяка лопатка се свързва с ключицата. А ключицата от своя страна е свързана с гръдната кост и ребрата. Лопатките и ключицата образуват пояса на горните крайници. Скелетът на свободния горен крайник се образува от ключовата кост, подвижно свързана с лопатката. Предмишницата се състои от лъчева кост, лакътна кост и ръка. Пръстите се състоят от 3 фаланги, палецът от 2. Коланът на долните крайници се състои от сакрума и 2 тазови кости, неподвижно свързани с него. Скелетът на свободния долен крайник се състои от: бедрена кост, две кости на подбедрицата (тибия и фибула) и стъпало. Ходилото се състои от къси кости на тарзуса, метатарзуса и фалангите на пръстите.Череп. Череп – скелет на главата. Има 2 отдела: мозък или череп и лицев. Медулата е седалището на мозъка. Мозъчният отдел на черепа включва несдвоени кости (тилна, челна, кленова и етмоидна - на границата на мозъка и лицевите участъци. Сдвоени кости: париетални, темпорални. Всички кости на мозъчния участък са неподвижни, а вътре в темпоралната кост има е орган на слуха. Чрез голям отвор в тилната кост свързва черепната кухина с гръбначния канал. В лицевата част на черепа повечето от костите са чифтни: челюстна, зигоматична, носна, слъзна, небна и долна носна раковина , Има 3 несдвоени кости: вомер, долна челюст, хиоидна кост.

1. Енергиен метаболизъм. Характеристика и значение на етапи I, II, III.

Енергийният метаболизъм или дисимилацията е набор от реакции на разграждане на органични вещества, придружени от освобождаване на енергия. В зависимост от местообитанието дисимилацията може да настъпи на 2-3 етапа. Аеробиката има 3 етапа: 1) Подготвителен 2) Безкислороден 3) Кислороден. При анаеробите има два стадия. 1) Подготвителен. Състои се от ензимно разграждане на сложни органични съединения до по-прости (протеини - аминокиселини, мазнини - глицерол + мастни киселини, полизахариди - монозахариди и др.) Разграждането на тези сложни субстрати се извършва на различни нива на стомашно-чревния тракт. Вътреклетъчното разграждане на органични вещества се извършва под действието на лизозомни ензими. Освободената в този случай енергия се разсейва под формата на топлина и получените малки молекули могат да бъдат допълнително разградени или използвани като строителни материали. 2) Без кислород. Осъществява се директно в цитоплазмата на клетката. Не изисква наличието на кислород и включва допълнително разграждане на органични субстрати. Основният източник на енергия в клетката е глюкозата. Безкислородното непълно разграждане на глюкозата се нарича гликолиза. Това е многоетапен ензимен процес, който превръща 6 въглеродната глюкоза в молекули на пирогроздена киселина. C6H12O6 – 2C3H4O3. По време на гликолизата се отделя голямо количество енергия (200 kJ/mol). 60% се разсейват като топлина, 40% отиват за синтез на АТФ. В резултат на гликолизата една молекула глюкоза произвежда: 2 молекули PVK, 2 ATP и 2 вода, както и водородни атоми, които се съхраняват от клетката под формата на NADP. C6H12O6 +2ADP + 2P+2NAD – 2C3H4O3+2ATP+2H2O +2NADP*H. 3) Пълно окисление. Пълното окисление протича върху вътрешната митохондриална мембрана и в матрицата под действието на множество ензими на криста. Пълното окисление се състои от 3 етапа: 1) окислително декарбоксилиране на PVK, 2) цикъл на трикарбоксилната киселина (цикъл на Кребс), 3) последният етап - електрическата транспортна верига. 1) PVC навлиза в митохондриите, където

напълно окислени аеробно. Първо се получава окисление на PVK, т.е. елиминиране на CO2 с едновременно окисление чрез дехидрогениране. По време на тези реакции PVK се свързва с вещество, наречено коензим А. Тогава се образува ацетил коензим А, който поради освободената енергия участва в цикъла на трикарбоксилната киселина. 2) Кръстен на английския учен Ханс Кребс, който го открива. Това е последователност от реакции, по време на които от една S KoA молекула се образуват 2 CO2 молекули, ATP молекула и 4 двойки водородни атоми, които се прехвърлят към молекулите носители. 3) Протеините носители транспортират водородни атоми до вътрешната мембрана на митохондриите, където ги предават по верига от протеини, вградени в мембраната. След това водородът се комбинира с CO2. В резултат на това се образува вода. Кислородът създава потенциална разлика в мембраната. В този случай енергията на водородните йони се използва за превръщане на ADP в ATP.

2. Характеристики на биологията в преддарвиновия период.

В преддарвиновия период (преди 1859 г.) естествената наука е доминирана от метафизични възгледи за природата, които разглеждат природните явления и тела като веднъж завинаги данни, непроменими, изолирани и несвързани едно с друго. Тези идеи са тясно свързани с креационизма (лат. Creatio - творение) и теологията (гръцки Teos - Бог, logos - слово, учение, наука), които разглеждат многообразието на органичния свят като резултат от създаването му от Бога. Креационистите (C. Lynay, J. Cuvier) твърдят, че видовете от живата природа са реални и непроменими от момента на появата им, докато K. Lynay твърди, че има толкова видове, колкото са създадени по време на „сътворението на света. ” До края на 18-ти век биологията е натрупала огромно количество описателен материал, който показва, че: 1) дори външно много отдалечени видове проявяват известни прилики във вътрешната си структура; 2) съвременните видове се различават от вкаменелостите, които са живели на земята дълго време; 3) външният вид, структурата и продуктивността на селскостопанските растения и животни могат да се променят значително с промени в условията на тяхното отглеждане и поддържане. Съмненията относно неизменността на видовете са довели до появата на

трансформизъм - система от възгледи за променливостта и трансформацията на формите на растенията и животните под въздействието на естествени причини. И въпреки че трансформистите, най-видните представители на които бяха Ж.А. Буфон, К.Ф. Рулие, Еразъм Дарвин, А. А. Кавезнев бяха далеч от разбирането на развитието на природата като исторически процес, но тяхната дейност допринесе за появата на еволюционната идея. 3.Състав, структура и свойства на костите. Вид на костната връзка.

В човешкото тяло има около 200 кости, 18% при възрастен и 14% при новородено от общата маса. Всяка кост е сложен орган, състоящ се от: костна тъкан, подкост, костен мозък, кръвоносни и лимфни съдове и нерви. Костта е съединителна тъкан, съставена от клетки, които са вградени в твърдо основно вещество. Формирани са приблизително 30% от главния остров органични съединения(осеин, колагенови влакна), 70% - неорганични вещества: Na, Ca, Mg, Cl, F, карбонати и цитрати. Морфологичната тъкан е представена от костни клетки - остеобласти. Те имат множество израстъци и се намират в междуклетъчното вещество, което включва колагенови влакна и минерали. в-в. Остеобластите се намират в гранули, разпределени в основното вещество. Те отлагат неорганично веществокости. Пространствата между остеобластите са запълнени с интеркалирани пластини. Остеобластите и интеркаларната пластина съставляват по-големите елементи на трабекусната кост. Ако напречните греди лежат плътно, тогава се образува компактна субстанция от кост, а ако има пространство между напречните греди, тогава се образува гъбесто вещество. Гъбестото вещество се образува от много тънки костни напречни греди, които са ориентирани успоредно на основните линии на напрежение и това позволява на костта да издържи тежък товар. Компактното вещество има ламеларна структура, наподобяваща система от цилиндри, вмъкнати един в друг - това придава на костта лекота и здравина. Костните плочи са междуклетъчното вещество на тъканта, а клетките лежат между плочите на костната тъкан. Надкостницата е тънка връзка. плат обвивка.

^ Свързване на костите. Свързването на костите осигурява подвижност или стабилност на частите на скелета като механична структура. Разграничете следните видовевръзки на костите: В зависимост от това връзката се разделя на 2 групи: 1) непрекъсната 2) прекъсваща 3) междинна или преходна форма е полуставна или симфоза. Това включва почти неподвижни пубисни сливания, където връзката се осъществява чрез хрущял, вътре в който има малка кухина. Непрекъснатите връзки са разделени на 3 групи: 1) влакнести връзки, използващи съединителна тъкан, която образува междукостни прегради, връзки и междукостни шевове. 2) хрущялни връзки, образувани от слоеве хрущялна тъкан 3) свързване на кости с помощта на костна тъкан или сливане на кости 4) прекъсващи връзки.

1. Клетъчна теория. История на създаването, основни положения.

Историята на изследването на клетките е тясно свързана с изобретяването на микроскопа. Първият микроскоп се появява в Холандия в края на 16 век. Известно е, че се състои от тръба и 2 лупи. Първият човек, който разбра и оцени огромното значение на микроскопа, беше английски физики ботаникът Робърт Хук. Изучавайки срез, приготвен от корк, Р. Хук забеляза, че той включва много много малки образувания, подобни по форма на клетки. Той ги нарече клетки. Този термин е установен в биологията, въпреки че Р. Хук не вижда клетките, а тяхната обвивка. Тогава Антон ван Льовенхук усъвършенства микроскопа. 1831 Робърт Браун - пръв описва ядрото, 1838-39 Матиас Шлайдер - разкрива, че ядрото е основен компонент на всички живи клетки. Теодор Шван – сравнява животинските и растителните клетки и открива, че си приличат. Основните положения на клетъчната теория според Т. Шван: 1. Всички организми се състоят от еднакви части от клетки; те се формират и растат по едни и същи закони. 2. За елементарните части на тялото общият принцип на развитие е клетъчното образуване. 3. Всяка клетка в определени граници е индивид, вид независимо цяло. Всички тъкани са изградени от клетки. 4. Процесите, протичащи в растителните клетки, могат да бъдат сведени до следното: а) възникване на клетки; б) увеличаване на размера на клетката; в) трансформация на клетъчното съдържимо и удебеляване клетъчна стена. M. Schleiden и T. Schwann погрешно смятат, че клетките в тялото възникват чрез новото образуване на техните първични

неклетъчно вещество. Тази идея е отхвърлена от немския учен Рудолф Вирхов. Той формулира теорията през 1859 г.: „Всяка клетка произлиза от друга клетка“. Основни принципи на клетъчната теория: 1. Клетката е елементарна жива система, основата на структурата, жизнената активност, възпроизводството и индивидуалното развитие на прокариотите и еукариотите. Извън клетката живот няма. 2. Нови клетки възникват само чрез делене на вече съществуващи клетки. 3. Клетките на всички организми са сходни по структура и химичен състав. 4. Растежът и развитието на многоклетъчния организъм е следствие от растежа и размножаването на една или повече първоначални клетки. 5. Клетъчна структураорганизми - доказателство, че всички живи същества имат един единствен произход.

2. Размер на популацията, контрол на популацията (флуктуация на числеността, хомеостаза).

Размерите на популациите (пространствени и като брой индивиди) са обект на постоянни колебания. Периодичните колебания в размера на популацията се наричат ​​жизнени вълни или популационни вълни. Причините за тези колебания са различни и в най-общ вид се свеждат до влиянието на биотични и абиотични фактори (врагове, микроорганизми, причиняващи болести, хранителни запаси, влага, светлина, температура, конкуренти, природни бедствия и др.). Например, през есента броят на зайците е бил 10 000, а след зимата са останали само 100. С промяната на индивидите в популацията се променя и тяхната плътност, т.е. брой индивиди на единица площ. Горната граница на гъстотата на населението се определя от количеството на най-ограничения ресурс. Стабилността на популацията се запазва

исторически установени методи на самовъзпроизвеждане поради смяната на поколенията и способността за саморегулиране чрез промяна на структурата му. Например популацията на бръмбара, когато популацията се увеличи, мъжките ядат яйцата. При някои видове увеличаването на популацията води до рязко намаляване или дори временна загуба на способността за създаване на потомство. При растителни видове, които нямат специални приспособления за разпръскване на семена на големи разстояния, често възниква състояние на пренаселеност. В тези случаи размерът на растенията намалява. В този случай, колкото по-голяма е популацията, толкова по-малко са семената, което води до увеличаване на размера на популацията.

3.Терморегулация на човешкото тяло. Втвърдяване. Техники за закаляване.

1.Терморегулация. Под терморегулация се разбира съвкупност от физиологични и психофизични механизми и процеси, чиято дейност е насочена към поддържане на относителното постоянство на обема на тялото. Първо се случва възприемането и връщането на температурата. Всяка клетка до известна степен има определена чувствителност, но има специални размерни клетки, които са особено чувствителни към температурата, тези клетки се наричат ​​терморецептори. Терморецепторите са разположени в кожата, мускулите, кръвоносните съдове, дихателните пътища и гръбначния мозък. Потокът от нервни импулси от периферните терморецептори

1.Вода в клетката. Биологично значениевода в организмите.

Значението на водата: 1) тя е отличен разтворител (соли, захари, алкохоли); 2) висок топлинен капацитет, тоест значително увеличение на топлинната енергия причинява само леко повишаване на нейната температура. Това се обяснява с факта, че част от енергията се изразходва за разкъсване на водородни връзки. Благодарение на високия си топлинен капацитет, водата минимизира температурните промени, възникващи в нея. Поради това биохимичните процеси протичат в по-малък температурен диапазон с постоянна скорост; 3) Изпаряването на водата е придружено от охлаждане, т.к изисква много енергия; 4) Високите температури на кипене и замръзване намаляват вероятността от замръзване на клетките; 5) Водата, като реагент, участва в метаболитните процеси. Участва в реакциите на гликолиза (в растенията водата се използва за получаване на водород от водата); 6) вода и еволюция - един от основните фактори на естествения подбор е липсата на вода; всички земни организми са приспособени да пестят и да получават вода. Функции на водата: 1) Осигурява поддържане на структурата, 2) служи като разтворител и среда за дифузия. 3) участва в реакциите на хидролиза 4) е средата, в която се извършва оплождането, 5) осигурява разпространението на семената, 6) определя

“Обект на знанието” - Обективна истина. Опитът и експериментът играят решаваща роля. Ролята на практиката в познанието. Формиране на образи на реалността чрез разсейване и попълване. Чувство. Методи научно познание. Докажете, че практиката е в основата на знанието. Сенсуализъм (J. Представяне. Извод. Дайте пример за абстракция.

„Атрибут на обект“ - Цвят: голямата топка е синя, средната топка е зелена, малката топка е червена. Назовете основните правила за безопасност, които трябва да се спазват, докато сте в класната стая по информатика. Завършете действията, като запазите общата характеристика на всяка група. Практическа работа. Повторение на предварително изучен материал:

„Предметът на екологията“ - Структурата на екосистемата. 1-во трофично ниво. Схема. Мегаполиси. Деградация на почвата. Природни ресурсии основи рационално управление на околната среда. Максимално допустимо ниво. Продуктивност на екосистемата. Начини за решаване на проблема с минералните ресурси. Причини за обезлюдяването. Химични характеристики. Ловно-събирателен етап.

„Описание на артикула“ - План. Видове реч. „Подготовка за есе „Описание на обект“. Описанието има 3 части: Обучение на скиор. Стилове на речта. Скиори. Описание. Напишете есе, описващо „Моят любим предмет“. Речник. Въпроси: Тема на урока: Ски състезания. Цели:

„Основни предмети” – Геометрия. Химия. География на света География на Русия География на Европа География на Азия. Физика. География. Основни предмети: Алгебра. Икономика. руски език английски езикГеография Литература История. История. Литература на народите Западна литература Чужда литература. История на световната история на Русия История на Европа.

„Знаци на предмети 1 клас“ - Намерете допълнителния геометрична фигура. Добавете форма. Изберете чифт. Характеристикаелементи. Съставител: Хапсирокова Жана Владимировна. Изберете фигура, която може да продължи всеки ред. Какво е допълнително?

Предмет на изучаване, задачи и методи на биологията.

Специфика и систематичност на живите същества

Нива на организация на живите системи

1. Предмет на изучаване, задачи и методи на биологията

Биологията е набор или система от науки за живите системи . Понятието „живи системи“ е важно да се подчертае тук, тъй като животът не съществува сам по себе си, а е свойство на определени системи.

Предмет на изучаване на биологията са всички прояви на живота, а именно:

устройство и функции на живите същества и техните природни съобщества;

разпространението, произхода и развитието на нови същества и техните общности;

връзките на живите същества и техните общности помежду си и с неживата природа.

Задачите на биологията са да изучава всички биологични закономерности и да разкрива същността на живота. В същото време биологията използва редица методи, характерни за природните науки. Основните методи на биологията включват:

наблюдение , позволяващи да се опише биологично явление;

сравнение , което дава възможност да се намерят модели, общи за различни явления;

експеримент , по време на който изследователят изкуствено създава ситуация, която позволява да се идентифицират дълбоко разположени (скрити) свойства на биологични обекти;

исторически метод , което позволява въз основа на данни за съвременния жив свят и неговото минало да се разкрият законите на развитието на живата природа.

По-горе беше казано, че биологията е система от науки, които могат да бъдат класифицирани по различни начини.

По предмет на обучение : ботаника, зоология, микробиология и др.

Според общите свойства на живите организми :

генетика (модели на наследственост)

биохимия (преобразуване на материя и енергия)

екология (отношенията на живите същества и техните естествени общности с околната среда) и др.

Според нивото на организация на живата материя, на което се разглеждат живите системи:

молекулярна биология;

цитология;

хистология и др.

Горните класификации, разбира се, не са абсолютни. Например изследването на клетките (цитология) в момента е немислимо без изучаване на биохимията на клетката.

Можем да говорим и за три основни направления на биологията или, образно казано, три образа на биологията:

Традиционна или натуралистична биология.Неговият обект на изследване е живата природа в нейното естествено състояние и неразделна цялост - "Храмът на природата", както го нарича Еразъм Дарвин. Произходът на традиционната биология се връща към Средновековието, въпреки че тук е съвсем естествено да си припомним произведенията на Аристотел, които разглеждат въпросите на биологията, биологичния прогрес и се опитват да систематизират живите организми („стълбата на природата“). Формирането на биологията в самостоятелна наука - натуралистична биология - датира от 18-ти и 19-ти век. Първият етап на натуралистичната биология е белязан от създаването на класификации на животни и растения. Те включват добре известната класификация на К. Линей (1707 – 1778), която е традиционна систематизация флора, както и класификацията на Ж.-Б. Ламарк, който прилага еволюционен подход към класификацията на растенията и животните. Традиционната биология не е загубила значението си дори и днес. Като доказателство те цитират позицията на екологията сред биологичните науки, а също и във всички естествени науки. Позицията и авторитетът му в момента са изключително високи и той се основава преди всичко на принципите традиционна биология, защото изследва взаимоотношенията на организмите един с друг ( биотични фактори) и с местообитание ( абиотични фактори).

Функционална химическа биология, отразяващи конвергенцията на биологията с точните физични и химични науки. Характеристика на физикохимичната биология е широкото използване на експериментални методи, които позволяват да се изследва живата материя на субмикроскопично, супрамолекулно и молекулярно ниво. Един от най-важните раздели на физическата и химическата биология е молекулярната биология - науката, която изучава структурата на макромолекулите, които са в основата на живата материя. Биологията често е наричана една от водещите науки на 21 век.

Най-важните експериментални методи, използвани във физическата и химическата биология, включват метода на белязаните (радиоактивни) атоми, рентгеновите методи структурен анализи електронна микроскопия, методи на фракциониране (например разделяне на различни аминокиселини), използване на компютри и др.

3. Еволюционна биология.Този клон на биологията изучава закономерностите на историческото развитие на организмите. Понастоящем концепцията за еволюционизма всъщност се превърна в платформа, върху която се осъществява синтез на разнородни и специализирани знания. Основата на съвременната еволюционна биология е теорията на Дарвин. Интересно е също, че Дарвин в своето време успява да идентифицира такива факти и закономерности, които имат универсално значение, т.е. създадената от него теория е приложима за обяснение на явления, срещащи се не само в живата, но и в неживата природа. Понастоящем Еволюционният подход е възприет от всички природни науки.В същото време еволюционната биология е самостоятелна област на знанието, със собствени проблеми, методи на изследване и перспективи за развитие.

В момента се правят опити да се синтезират тези три направления („образи“) на биологията и да се формира самостоятелна дисциплина - теоретична биология.

4. Теоретична биология.Целта на теоретичната биология е да разбере най-фундаменталните и общи принципи, закони и свойства, които са в основата на живата материя. Тук различни изследвания излагат различни мнения по въпроса какво трябва да стане основата на теоретичната биология. Факт е, че задачата за изграждане на теоретична биология е изключително сложна, всеобхватна и многостранна. Създаването на такава теория е една от най-важните задачи на съвременната наука. В същото време редица автори подчертават, че основата на теоретичната биология във всеки случай е развитието на еволюционния подход и следователно теоретичната биология може да се разглежда като по-нататъшно развитие на еволюционната биология.

В резултат на това следните раздели в момента изучават систематични групи: вирусология, наука за вирусите; микробиологията е наука, занимаваща се с изучаването на микроорганизмите; микологията е наука за гъбите; ботаниката или фитологията е наука за растенията; зоология науката за животните; антропологията е наука за човека. Изучаване на различни аспекти от живота на живите организми. В зоологията, микробиологията и ботаниката се разграничават науки, които изучават отделни аспекти от живота на тези организми. систематиката изучава систематиката и...

Ако тази работа не ви подхожда, в долната част на страницата има списък с подобни произведения. Можете също да използвате бутона за търсене

Предмет на биологията. Същност, свойства и нива на организация на живите същества.

план:

2. Животът е като специална формаматерия. Свойства на живите същества.

3. Нива на организация на живата материя.

1. Предмет, задачи, структура на биологията.

Биология (от гръцки bios живот, логос наука) наука за живота, около общи моделисъществуването и развитието на живите същества. Или с други думи,биология е наука, която изучава живота във всичките му проявления, както и свойствата на живите същества като цяло.

Предмет на изучаване на биологията са живите организми, тяхната структура, функции, развитие, връзки с околната среда и произход. Подобно на физиката и химията, тя принадлежи към природните науки, чийто обект на изучаване е природата.

Биологията е една от най-старите естествени науки, въпреки че терминът „биология“ за нейното обозначаване е предложен за първи път едва през 1797 г. от немския професор по анатомия Теодор Руз (1771-1803), след което този термин е използван през 1800 г. от професор по университета в Дорпат (днес Тарту) К. Бурдах (1776-1847), а през 1802 г. Ж.-Б. Ламарк (1744-1829) и Л. Тревиран (1779-1864).

Биология естествени науки. Подобно на други науки, тя възниква и винаги се е развивала във връзка със стремежа на човека да разбере света около себе си, както и във връзка с материални условияживота на обществото, развитието на общественото производство, медицината и практическите нужди на хората.

Класификация на биологичните науки.Разнообразието на живата природа е толкова голямо, че е по-правилно да се говори за биология катоза съвкупност от знания или като комплексна наука.

В резултат на това биологията е станала такава в наше времедиференциация и интеграция различни биологични науки. В рамките на тази система дисциплините могат да бъдат разделени на различни области на изследване, а именно:

1. Изследване на систематични групи (класификация в зависимост от обекта на изследване). Най-старите биологични науки са зоологията и ботаниката, които изучават съответно животните и растенията. Въпреки това, в процеса на диференциация, зоологията, ботаниката и микробиологията бяха разделени на редица независими науки. В резултат на това следните раздели в момента изучават систематични групи:

• вирусология наука за вирусите;
• микробиология наука, занимаваща се с изучаване на микроорганизми;
• микология наука за гъбите;
• ботаника (или фитология) наука за растенията;
• зоология наука за животните;
• антропология наука за човека.

Освен това всяка от дисциплините е разделена на редица по-тесни области в зависимост от обекта на изследване (фиг. 1). Например зоологията обединява такива науки като: протозоология - науката за протозоите (едноклетъчните) животни, малакологията - науката за мекотелите, ентомологията - науката за насекомите, териологията - науката за бозайниците и др. В ботаниката - дендрологията (науката за дърветата и храсти), птеридология (наука за папратите), алгология (наука за водораслите), бриология (наука за мъховете), биогеоботаника (наука за разпространението на растенията) и други науки. Микробиологията беше разделена на бактериология, вирусология и имунология.

Ориз. 1. Очерк на биологичните науки

2. Изучаване на различни аспекти от живота на живите организми. В зоологията, микробиологията и ботаниката има науки, които изучават определени аспекти от живота на тези организми.

• систематика - изучава систематиката и връзките на различните групиорганизми,
• морфология - изучава външната структура на органитеорганизми и техните модификации,
• анатомия - изучава вътрешната структураорганизми,
• физиология - изучава процесите, протичащи ворганизми,
• екология - изучава взаимоотношениятаорганизми с околната среда и други организми и др.
• генетика - наука за законите на наследствеността и изменчивостта на организмите и методите за тяхното контролиране

3. Изследване на различни нива на живата материя.Според нивото на изучаване на живата материя има:

• молекулярна биологиянаука,проучване общи свойстваи прояви на живот на молекулярно ниво
• цитология или изследване на клетката (от гръцки „cytos“ клетка), изучава клетъчно ниво
• хистология или изследване на тъканите (от гръцката „histos” тъкан), изучава тъканно ниво
• анатомия, морфология и физиология науката за структурата на органите, изучава нивото на органа и организма
• екология биология на групи организми (популации, видове и др.)

4. Отделно можем да подчертаем науките за развитието на живата материя. Това обикновено включва биологията на индивидуалното развитие на организмите, включително

• ембриология (наука за предембрионалното развитие, оплождането, ембрионалното и ларвното развитие на организмите), както и
• теория на еволюцията или еволюционна доктрина (съвкупност от знания за историческо развитиедивата природа).

5. Изследването на колективния живот и съобществата от живи организми се извършва от:

• етология науката за поведението на животните,
• екология (в общ смисъл) наука за взаимоотношенията на различни организми и общностите, които те образуват помежду си и с заобикаляща среда.

Като самостоятелни раздели на екологията те считат: биоценологията наука за общностите на живите организми, популационната биология клон на знанието, който изучава структурата и свойствата на популациите и др. Биогеографията се занимава с изучаването общи въпроси географско разпространениеживи организми.

Естествено, такава класификация на биологичните науки е до голяма степен произволна и не дава представа за цялото разнообразие от биологични дисциплини.

Някои биологични науки иматизчерпателна значение. Например, интегрирана наукастава генетиката, чийто предмет на изучаване е наследствеността и изменчивостта на организмите. В наши дни екологията се е превърнала в комплексна наука, изучаваща взаимоотношенията на организмите помежду си и с околната среда.

По биология, едновременно сдиференциацияИмаше процес на възникване и формиране на нови науки, които се разделиха на по-тесни науки. Например генетиката, възникнала като независима наука, разделена на обща и молекулярна, на генетика на растения, животни и микроорганизми. В същото време възникват генетиката на пола, генетиката на поведението, популационната генетика, еволюционната генетика и др.. В дълбините на физиологията възникват сравнителната и еволюционната физиология, ендокринологията и други физиологични науки.

IN последните годиниима тенденциярегистрация на тесни науки, наречена по проблема (обекта) на изследване. Такива науки са ензимологията, мембранологията, кариологията, плазмидологията и др.

В резултат на интеграцията Възникват науки: биохимия, биофизика, радиобиология, цитогенетика, космическа биология и други науки.

Водеща позиция в модерен комплексбиологичните науки се заемат от физичната и химическата биология, най-новите данни от които имат значителен принос за разбирането на научна картинамир, в по-нататъшно оправдание на материалното единство на света.

Изследователски методи.Основните методи, използвани в биологичните науки, са описателен, сравнителен, исторически и експериментален.

Описателен методе най-старият метод и се основава на наблюдение на организми. Състои се от събиране фактически материали описвайки го. Възникнал в самото начало на биологичното познание, този метод дълго време остава единственият в изучаването на организмите. Следователно старата (традиционна) биология е по същество описателна наука. Използването на този метод направи възможно поставянето на основите на биологичното познание. Достатъчно е да си припомним колко успешен се оказа този метод в таксономията и в създаването на науката за таксономията на организмите. Описателният метод се използва широко в наше време, особено в зоологията, ботаниката, цитологията, екологията и други науки.

Сравнителен методсе състои в сравняване на изследваните организми, техните структури и функции един с друг, за да се идентифицират приликите и разликите. Този метод е утвърден в биологията през XVIII V. и се оказа много плодотворен при решаването на много най-големите проблеми. С помощта на този метод и в комбинация с описателния метод е получена информация, която позволява XVIII век пешка основите на систематиката на растенията и животните (C. Linnaeus), както и формулиране на клетъчната теория (M. Schleiden и T. Schwann) и учението за основните видове развитие (K. Baer). Методът е широко използван в XIX V. в обосноваването на теорията за еволюцията, както и в преустройството на редица биологични науки на базата на тази теория. Използването на този метод обаче не е придружено от излизане на биологията отвъд границите на описателната наука.

Сравнителният метод се използва широко в различни биологични науки в наше време. Сравнението придобива особена стойност, когато е невъзможно да се дефинира едно понятие. Например, използвайки електронен микроскопЧесто се получават изображения, чието истинско съдържание е предварително неизвестно. Само сравняването им със светлинни микроскопични изображения позволява да се получат желаните данни.

Исторически методнавлиза в биологията през втората половина XIX V. благодарение на Чарлз Дарвин, който направи възможно да се постави на научна основа изучаването на моделите на появата и развитието на организмите, формирането на структурата и функциите на организмите във времето и пространството. С въвеждането на този метод веднага настъпиха значителни качествени промени в биологията. Историческият метод трансформира биологията от чисто описателна наука в наука, която обяснява как са възникнали различни живи системи и как те функционират. Благодарение на този метод биологията се издигна с няколко стъпки наведнъж. Понастоящем историческият метод по същество е излязъл извън рамките на изследователския метод. Той се е превърнал в универсален подход към изучаването на жизнените явления във всички биологични науки.

Експериментален методсе състои в активното изследване на определено явление чрез експеримент. Въпросът за експерименталното изследване на природата, т.е. въпросът за експеримента беше повдигнат още през XVII V. Английски философ Ф. Бейкън (1561-1626). Въведението му в биологията е свързано с работата на В. Харви през XVII V. върху изследването на кръвообращението. Експерименталният метод обаче получава широко разпространение в биологията едва в началото. XIX век и чрез физиологията, в която те започват да използват голям брой инструментални техники, които позволяват да се регистрира и количествено характеризира връзката на функциите със структурата.

Друга посока, в която експерименталният метод навлиза в биологията, е изучаването на наследствеността и изменчивостта на организмите. Тук основната заслуга принадлежи на Г. Мендел, който, за разлика от своите предшественици, използва експеримента не само за получаване на данни за изучаваните явления, но и за проверка на хипотезата, формулирана въз основа на получените данни. Работата на Г. Мендел е класически пример за методологията на експерименталната наука.

Започвайки около 40-те години XX V. Експерименталният метод в биологията е претърпял значителни подобрения поради увеличаване на разделителната способност на много биологични техники и разработването на нови експериментални техники. Например разделителната способност на генетичния анализ и редица имунологични техники е значително увеличена. В научната практика бяха въведени култивирани соматични клетки, изолиране на биохимични мутанти на микроорганизми и соматични клетки и др.

Експерименталният метод започна широко да се обогатява с методи на физиката и химията. Например структурата и генетичната роля на ДНК са изяснени чрез комбинираното използване на химични методиизолиране на ДНК, химични и физични методи за определяне на нейната първична и вторична структура и биологични методи (трансформация и генетичен анализ на бактерии), доказателства за ролята й като генетичен материал.

Понастоящем експерименталният метод се характеризира с изключителни възможности в изследването на жизнените явления. Тези способности се определят от използването на различни видове микроскопия, включително електронна микроскопия с техники за ултратънки срезове, биохимични методи, генетичен анализ с висока разделителна способност, имунологични методи, разнообразие от методи за култивиране и прижизнено наблюдение в клетъчни, тъканни и органни култури , маркиране на ембриони, техники за ин витро оплождане и метод на белязан атом. , рентгенов структурен анализ, ултрацентрофугиране, спектрофотометрия, хроматография, електрофореза, секвениране, конструиране на биологично активни рекомбинантни ДНК молекули и др.

Изследването на всякакви явления, процеси или системи от обекти чрезконструиране и изучаване на модели на тяхното функциониранесъщо широко използвани в биологията. По същество всеки метод се основава на идеята за моделиране, но неизбежната последица е опростяването на разглеждания феномен или обект. Новото качество, присъщо на експерименталния метод, предизвика качествени промени в моделирането. Наред с моделирането на ниво организми, в момента много се развива моделирането на молекулярно и клетъчно ниво, както и математическо моделиранеразлични биологични процеси.

Значението на биологията.Защо е необходимо да се изучава биология? В текста на една от лекциите на Томас Хъксли има следните редове:„За някой, който не е запознат с естествената история, да си сред природата е като да посетиш художествена галерия, където 90% от всички невероятни произведения на изкуството са обърнати към стената. Запознайте го с основите на естествената история и ще му предоставите ръководство за тези шедьоври, достойни да бъдат адресирани до човешкия поглед, жаден за знание и красота.“Освен тази познавателна и естетическа страна, биологичното знание има и чисто практическа употребав много области на човешката дейност.

На първо място, биологичното знание има образователна стойност. Въпреки това, тяхното практическо значение е изключително голямо.

Въз основа на биологичните познания, той отдавна се извършва в индустриални условия.микробиологичен синтезмного органични киселини, които се използват широко в национална икономикаи медицина. През 40-50-те години е създадена промишлено производствоантибиотици, а в началото на 60-те години, производството на аминокиселини. Важно място в микробиологичната индустрия сега заема производството на ензими. Микробиологичната индустрия сега произвежда големи количествавитамини и други вещества. И аминокиселините, и антибиотиците, и витамините са изключително необходими в националната икономика и медицината. Промишленото производство на вещества с фармакологични свойства от стероидни суровини от растителен произход се основава на трансформиращата способност на микроорганизмите.

Най-големите успехи в производството на различни вещества, включително лекарства (инсулин, соматостатин, интерферон и др.), са свързани с генното инженерство, което сега е в основата на биотехнологиите.

Биологията е изключително важна заземеделска продукция. Например, теоретична основаселекцията на растения и животни е генетика. През последните години генното инженерство навлезе и в земеделското производство. Той отвори нови перспективи за увеличаване на производството на храни.

Генното инженерствоима значително влияние върху търсенето на нови източници на енергия, нови начини за опазване на околната среда и нейното почистване от различни замърсители.

Развитие на биотехнологиите , чиято теоретична основа е биологията, а методологичната основа е генното инженерство, е нов етап в развитието на материалното производство. Появата на тази технология е един от моментите на най-новата революция в производителните сили.

Биологичното познание е пряко свързано слекарство , а тези връзки се връщат в далечното минало и датират от същото време, когато възниква самата биология. освен това, много изключителни лекари от далечното минало са били и изключителни биолози (Хипократ, Херофил, Еразистрат, Гален, Авицена, Малпиги и други). Създаване в XIX V. клетъчната теория постави истинските научни основи за връзката между биологията и медицината. За укрепване на връзките между биологията и производството и медицината значителен принос има генетиката, чиито данни са от изключително значение за изграждане на основата за диагностика, лечение и профилактика на наследствените заболявания.

В крайна сметка самият човек е жив организъм, следователно биологията е теоретичната основа на такива науки като медицина, психология, социология и др.

Проблемите на взаимоотношенията между човека и околната среда днес са по-остри от всякога. рационално използванересурси и опазване на природата. Практиката показва, че елементарно непознаване на законитеекология води до тежки, понякога необратими последици както за самата природа, така и за хората. В бъдеще, с нарастването на населението, значението на биологията ще нарасне още повече. Проблемите със снабдяването с храна вече са остри.

2. Животът като особена форма на материята. Свойства на живите същества

Определение за живот.И така, живите организми са предмет на биологията.И за да продължим разговора за живите организми, е необходимо да формулираме определение на понятието „живот“. Учени като Е. Шрьодингер,А .Н. Колмогоров, Н.С. Шкловски, К. Саган, И. Пригожи.Въпреки това, ясна, ясна дефиниция, приета от всички (или поне от повечето специалисти), не съществува.

Например К. Гробщайнпредлага следната формулировка: „Животът е макромолекулна система, характеризираща се с определена йерархична организация, както и способност за възпроизвеждане, метаболизъм, внимателно регулиран енергиен поток и е разпространяващ се център на ред в по-малко подредена Вселена.“

Руският математик А.А. Ляпунов характеризира живота като „силно стабилно състояние на материята, което използва информация, кодирана от състоянията на отделните молекули, за да развие реакции на запазване“.

Материалистично определение на живота е дадено от един от основоположниците на научния комунизъм Ф. Енгелс: „Животът е начин на съществуване на протеинови тела и този начин на съществуване се състои по същество в постоянното самообновяване на химическите вещества. компонентитези тела." Това определение е дадено от Енгелс преди повече от 100 години, но не е загубило своята актуалност. Той включва две важни разпоредби:

1) животът е тясно свързан с протеинови тела, протеини.

2) незаменимо условие за живот - постоянен метаболизъм, с прекратяването на който животът завършва.

Универсален методически подходДа разберем същността на живота в днешно време означава да разберем живота като процес, чийто краен резултат е самообновяването, проявяващо се в самовъзпроизвеждане. Всички живи същества произлизат само от живи същества и всяка организация, присъща на живите същества, възниква само от друга подобна организация. следователноМоже да се даде още едно определение: „Животът е специфична структура, способна на самовъзпроизвеждане (възпроизвеждане) и самоподдържане с разход на енергия.“ Тук се подчертават два други важни момента:

1. живите системи са способни на самовъзпроизвеждане (възпроизвеждане)
2. Живите организми се нуждаят от енергия, за да съществуват и имат способността да се самоподдържат.

Същността на живота се крие в неговото самовъзпроизвеждане, което се основава на координацията на физическите и химични явленияи което се осигурява от предаването на генетична информация от поколение на поколение. Именно тази информация осигурява самовъзпроизвеждането и саморегулацията на живите същества. Следователно животът е качествено специална форма на съществуване на материята, свързана с възпроизводството. Животът представляваособена форма на движение на материята, по-висша от физическата и химическа форма на съществуване, А живите организми се различават рязко от неживите системи (обекти на физиката и химията) по своятаизключителна сложност и висока специфичност, структурна и функционална подреденост. Тези различия придават на живота качествено нови свойства, в резултат на което живите същества представляват специален етап в развитието на материята.

Свойства на живите същества.Няма строга и ясна дефиниция на понятието „живот“. Поради тази причина не можем да говорим с достатъчна сигурност за неговата природа или произход. Въпреки това е възможно да се изброят и опишат онези признаци на живата материя, които я отличават от обектите на неживата природа. Различни авториразличават от 10 до 12 различни свойства на живите същества.

Нека разгледаме най-пълния списък с общи свойства, характерни за всички живи същества и техните разлики от подобни процеси, протичащи в неживата природа:

1. Единство на химичния състав.Живите организми съдържат същите химични елементи като неодушевените, но съотношенията им са различни.Представен е основно елементарният състав на неживата природа, наред с кислородасилиций, желязо, магнезий, алуминийи т.н. А в живите организми 98% от химичния състав се състои от четири елементавъглерод, кислород, азот и водородкоито са околоосновни биогенни елементи. Освен тях важни Na, Mg, Cl, P, S, K, Fe, Ca и др. Всички изброени химични елементи участват в изграждането на тялото под формата на йони или като част от определени съединения - молекули на неорганични или органични вещества.

2. Метаболизъм (метаболизъм).Всички живи организми са способни да обменят вещества с околната среда, като абсорбират от нея необходимите за храненето елементи и отделят отпадъчни продукти. Имайте предвид, че в неживата природа също има обмен на вещества. В неживата природа обаче те просто се пренасят от едно място на друго или техните агрегатно състояние: например отмиване на почвата, превръщане на водата в пара или лед. Обратно, в живите организми процесите на синтез и разлагане протичат в кръговрата на органичните вещества.

как става това Живите организми абсорбират от околната среда различни вещества. Благодарение на поредица от химични трансформации веществата от околната среда стават подобни на веществата на живия организъм и тялото му е изградено от тях. Тези процеси се наричатасимилация (асимилация "уподобяване", коренът тук е същият като в думата "симулатор"– злосторникът се „оприличава“ на пациента). Това е набор от процеси на синтез. Например, протеинът на кокошето яйце в човешкото тяло претърпява редица сложни трансформации, преди да се превърне в протеини, характерни за тялото. Синтезът изисква енергия, за която организмите изразходват по-голямата част от храната, която консумират. Възниква при разграждането на веществата. Този процес на разлагане се наричадисимилация (несходство). (повече за това в гл. Метаболизъм).

3. Саморегулация (авторегулация).Това е способността на живите организми, живеещи в непрекъснато променящи се условия на околната среда, да поддържат постоянството на своя химичен състав и интензивността на физиологичните процеси, т.хомеостаза. Липсата на прием на каквито и да било хранителни вещества мобилизира вътрешните ресурси на организма, а излишъкът води до спиране на синтеза на тези вещества.Саморегулацията се осъществява по различни начини благодарение на дейността на регулаторните системи: нервна, ендокринна, имунна и др. В биологичните системи на надорганичното ниво саморегулацията се осъществява въз основа на междуорганизмови и междупопулационни връзки.

4. Самовъзпроизвеждане (възпроизвеждане).Това е способността на организмите да възпроизвеждат собствения си вид.. Това свойство е най-важното сред всички останали. Твърдението „всички живи същества произлизат само от живи същества“ означава, че животът е възникнал само веднъж и че оттогава само живите същества са пораждали живи същества.Благодарение на възпроизвеждането не само цели организми, но и клетки и молекули след разделяне са подобни на своите предшественици.Най-важното значение на самовъзпроизвеждането е, че поддържа съществуването на видовете и определя спецификата на биологичната форма на движение на материята.Този процес протича на почти всички нива на организация на живата материя:

На молекулярно ниво се получава самовъзпроизвеждане на ДНК молекулата.От една молекула дезоксирибонуклеинова киселина, когато се удвои, се образуват две дъщерни молекули, които напълно повтарят оригиналната. Възпроизвеждането на молекулярно ниво е основа за всички следващи.

На субклетъчно ниво се получава удвояване на пластиди, центриоли и митохондрии

На клетъчно ниво клетъчно делене

Върху тъканта, поддържаща постоянството на клетъчния състав поради пролиферацията на отделните клетки

В организмите размножаването се проявява под формата на безполово или сексуално размножаване.

5. Наследственост.Наследственостсе крие в способността на организмите да предават своите характеристики, свойства и характеристики на развитие от поколение на поколение. Това се дължи на стабилността, т.е. на постоянството на структурата на ДНК молекулите. Благодарение на наследствеността те се запазват общи признациза сродни организми, организми от същия вид и др.

6. Променливост. Променливост това е генетично обусловената способност на организмите да придобиват нови характеристики и свойства. Тяопределя се от промени в генетичните структури. Това свойство е, така да се каже, обратното на наследствеността, но в същото време е тясно свързано с него, тъй като в този случай гените, които определят развитието на определени характеристики, се променят. Ако разделянето на ДНК молекулите винаги се извършваше с абсолютна точност, тогава по време на размножаването организмите биха имали същите характеристики и не биха могли да се адаптират към променящите се условия на околната среда.

7. Растеж и развитие.Способността за развитие е универсално свойство на материята. Подразвитие разбиране на необратимата, насочена, естествена промяна в обектите на живата природа, която е придружена от придобиване на адаптации (устройства) и появата на нови видове. В резултат на развитието възниква ново качествено състояние на обекта, в резултат на което се променя неговият състав или структура. Представено е развитието на живата форма на съществуване на материятаиндивидуално развитие,или онтогенеза, и историческо развитие,или филогенеза. Развитието е придруженовисочина, това е насочена, естествена количествена промяна, увеличаване на размера на организма.

8. Специфика на организацията. Характерно е за всякакви организми, в резултат на което те имат определена форма и размер. Организационна единица (структура и функция) е клетката. На свой ред клетките са специфично организирани в тъкани,последните в органи, а органите в системи от органи. Организмите не са „разпръснати“ произволно в пространството. Те са специфично организирани в популации, а популациите са специфично организирани в биоценози. Последните, заедно с абиотичните фактори, образуват биогеоценози ( екологични системи), които са елементарните единици на биосферата.

9. Подреденост на структурата. Живите същества се характеризират не само със сложност химични съединения, от които е изградена, но и подреждането им на молекулярно ниво, водещо до образуването на молекулни и надмолекулни структури. Създаването на ред от произволното движение на молекулите е най-важното свойство на живите същества, което се проявява на молекулярно ниво. Подредеността в пространството е придружена от подреденост във времето. За разлика от неодушевените обекти, подредеността на структурата на живите същества се дължи на външната среда. В същото време нивото на ред в околната среда намалява.

10. Енергийна зависимост (разход на енергия).Много неодушевени предмети имат сложна структура, освен това те са способни да се самоподдържат, възпроизвеждат и растат.

Например кристали. Кристалите се образуват в наситен разтвор на натриев хлорид (трапезна сол). NaCl . Тъй като разтворът се изпарява, те растат, увеличавайки броя и размера си. Освен това, като отчупим ъгъл на кристала и го поставим обратно в разтвора, можем да наблюдаваме, че кристалът ще „излекува“ дефекта, счупеният ъгъл ще бъде завършен от NaCl, изпадащ от разтвора. Освен това структурата на кристалите е специфична в зависимост от веществото, от което произлизат. NaCl кристализира под формата на кубчета, диамантът под формата на две тетраедрични пирамиди с обща основа от октаедри.

Защо кристалите не се считат за живи системи? Разликата между живите системи е тяхната консумация на енергия. Кристалите са структури с минимум свободна енергия. За да се унищожи кристал, трансформирайки го например в течно състояние, трябва да се изразходва енергия. Например, чрез поглъщане на енергия, структурата на ледените кристали се разрушава и всеки грам лед трябва да получи около 333 kJ. Живите структури, напротив, абсорбират енергия по време на растеж и развитие (растения под формата на светлина, животни при консумация на храна). Така че в енергийния баланс кристалите и живите същества са противоположности. Особено като вземете предвид, че когато живите системи са унищожени, енергията се освобождава под формата на топлина, например при изгарянето на дърва.

Живите тела са системи, „отворени“ за навлизане на енергия, т.е. динамични системи, които са стабилни само при условие на непрекъснат достъп на енергия и материя отвън. Следователно живите организми съществуват, докато получават енергия и материя под формата на храна от околната среда.

И в тялотосвободната енергия се увеличава и съответно ентропията (хаосът) намалява, а в околната среда свободната енергия, напротив, намалява и ентропията се увеличава. Според образния израз на известния физик XX V. Е. Шрьодингер, „тялото се храни с отрицателна ентропия“.

11. Ритъм. В биологията ритмичността се разбира като периодични промени в интензивността на физиологичните процеси с различни периодиколебания (от няколко секунди до година и т.н.). Ритъмът е насочен към адаптиране към периодично променящите се условия на околната среда.

12. Движение . Всички живи същества имат способността да се движат. Много едноклетъчни организми се движат с помощта на специални органели. Клетките на многоклетъчните организми (левкоцити, блуждаещи клетки на съединителната тъкан и др.), Както и някои клетъчни органели, също са способни на движение. Съвършенството на двигателната реакция се постига в мускулното движение на многоклетъчните животински организми, което се състои в мускулна контракция.

13. Раздразнителност. Всеки организъм е неразривно свързан с околната среда: в процеса на еволюция живите организми са развили и консолидирали способността си избирателно да реагират на външни влияния. Това свойство се наричараздразнителност. Всяка промяна в условията на околната среда около организма представлява раздразнение по отношение на него, а реакцията му на външни стимули служи като показател за неговата чувствителност и проява на раздразнителност.

14. Раздразнителност. Способността на живите организми да реагират избирателно на външни влияния се наричараздразнителност. Реакцията на многоклетъчните животни на дразнене се осъществява чрез нервната система и се наричарефлекс.

Организмите, които нямат нервна система, също нямат рефлекси. При такива организми реакцията на дразнене се осъществява в различни форми:

а) таксиси това са насочени движения на тялото към стимула (положителни таксиси) или встрани от него (отрицателни). Например фототаксисът е движение към светлина. Има и хемотаксис, термотаксис и др.;

б) тропизъм, насочен растеж на части от растителен организъм по отношение на стимула (геотропизъм растеж на кореновата система на растението към центъра на планетата; хелиотропизъм растеж на издънковата система към Слънцето, срещу гравитацията);

в) неприятно движение на растителни части по отношение на стимула (движение на листата през светлата част на деня в зависимост от позицията на слънцето в небето или, например, отварянето и затварянето на венчето на цветето).

15. Дискретност. Дискретността е универсално свойство на материята от латинското “discretus”, което означава прекъснат, разделен. Така е известно, че всеки атом се състои от елементарни частици, атомите образуват молекула, простите молекули са част от сложни съединения или кристали и т.н. Животът на Земята също се появява в отделни форми. Това означава, че отделен организъм или друга биологична система (вид, биоценоза и т.н.) се състои от отделни изолирани, т.е. изолирани или обособени в пространството, но тясно свързани и взаимодействащи си части, образуващи структурно и функционално единство. Например всеки вид организъм включва отделни индивиди. Тялото на високо организиран индивид образува отделни органи, които от своя страна се състоят от отделни клетки. IN фантастични романипонякога те описват неземния живот като едно цяло, например жив океан на планетата Соларис. Но на Земята животът съществува под формата на отделни видове, представени от много индивиди. (Индивид на латински е същото като „атом“ на гръцки: „неделим“)

3. Нива на организация на живата материя

Принцип на дискретностформира основата на идеите за нивата на организация на живата материя. Организационно ниво това е функционалното местоположение биологична структураопределена степен на сложност в цялостната „система от системи“ на живите същества. Обикновено се разграничават следните нива:

1. Молекулярна най-ниското ниво на организация на живите същества. Именно на това ниво се проявяват основно жизненоважни процеси като метаболизма и преобразуването на енергията и предаването на наследствена информация.

2. Клетъчен. Клетката е елементарна структурна и функционална единица на живите същества. Вирусите, като неклетъчна форма на организация на живите същества, проявяват свойствата си на живи организми само когато проникнат в клетките.

3. Плат. Тъканта е съвкупност от структурно подобни клетки и междуклетъчни вещества, свързани с тях, обединени от изпълнението на определени функции.

4. Орган. Органът е част от многоклетъчен организъм, която изпълнява определена функция или функции.

5. Био. Организмът (този термин може да се приложи към всички живи същества, както едноклетъчни, така и многоклетъчни) е истински носител на живота, характеризиращ се с всички негови свойства. Произхожда от един зародиш (зигота, спора, част от друг организъм) и е индивидуално подложен на действието на еволюционни и екологични фактори. Процесът на формиране на организма се състои в диференциация на неговите структури (органели, ако е едноклетъчен организъм; клетки, тъкани, органи) в съответствие с функциите, които изпълняват. Много е удобно да се използва това ниво, когато се разглежда взаимодействието на живо същество с околната среда.

6. Популация-вид.Популацията е система от надорганизмов ред. Това се разбира като съвкупност от всички индивиди от един вид, образуващи отделна генетична система и обитаващи пространство с относително еднородни условия на живот. Популацията обикновено има сложна структура и е елементарна единица на еволюцията. Видът е генетично стабилна система, набор от популации, чиито индивиди са способни на природни условияда се кръстосват с образуването на плодовито потомство и да заемат определена област от географското пространство (област).

7. Биоценотичен.Биоценоза - съвкупност от организми от различни видове с различна сложност на организация, живеещи на определена територия. Ако такава териториална система отчита и факторите на околната среда, т.е. неодушевения компонент, тогава те говорят за биогеоценоза.

8. Биосфера това е най високо нивоорганизации. IN в такъв случайобикновено разглеждат всички живи организми и областите на тяхното съществуване в планетарен мащаб. Биосферата е обвивката на Земята, която е или някога е била обитавана от живи организми (тя включва части от атмосферата, литосферата и хидросферата, които по някакъв начин са свързани с дейността на живите същества).

Организмът е изграден на принципа на йерархия от структури, както цялата жива природа, следователно, използвайки неговия пример, можем да разгледаме всички нива на организация (фиг. 2).

Ориз. 2. Нива на организация на живата материя (на примера на отделен организъм).

БИОЛОГИЯ

зоология

микробиология

ботаника

протозоология малакология ентомология

териология

бактериология вирусология имунология

дендрология птеридология алгология бриология биогеоботаника