Методы биологии

Методы биологического познания

Общие методы изучения биологии:

• наблюдение;

• описание;

• сравнение;

• классификация полученных знаний.

Метод наблюдения и описания  предполагает сбор, описание и анализ конкретных биологических фактов и явлений. Используется в ботанике, зоологии, экологии, генетике. В настоящее время метод используется с применением оптической аппаратуры (световых и электронных микроскопов, эндоскопической техники).

Эксперимент дает возможность изучать явления и процессы в заданных условиях, изолированно изучать свойства живого, при необходимости многократно воспроизвести требуемые условия и доказать гипотезу, т.е. предположение.

Сравнительный метод основан на анализе сходства и различий изучаемых объектов. Используется в анатомии, эмбриологии и палеонтологии.

Исторический метод выясняет закономерности появления и развития организмов, становления их структуры и функций. 

Метод моделирования позволяет воспроизвести в лабораторных условиях процессы, которые невозможно наблюдать в природе. В настоящее время активно используется метод компьютерного моделирования. Это дает возможность прогнозировать последствия природных и техногенных катастроф, направление смены экосистем (восстановление леса после пожаров), воздействие новых лекарственных препаратов на организм человека и т. д.

• осмотр тела (соматоскопия);

• препарирование (вскрытие) — метод основан на рассечении мертвых тканей;

• метод Н. И. Пирогова — метод распила замороженного тела (ледяная анатомия);

• метод инъекции — введение окрашивающих веществ;

• метод коррозии — метод исследования полых органов путем введения застывающего вещества и последующим растворением тканей в кислотах или щелочах с целью получения слепка внутреннего строения органа;

• макро-микроскопический метод — метод тонкого препарирования и исследования тканей с помощью микроскопа;

• эндоскопический метод — осмотр полых внутренних органов при помощи эндоскопа (рис. 1)

Рис. 1

• рентгенография (рентген) — метод изучения внутренних органов с помощью рентгеновских лучей (рис. 2, 3);

Рис. 2                                                                                Рис. 3

• ультразвуковое исследование (УЗИ) — исследование организма человека с помощью ультразвуковых волн (рис. 4, 5);

Рис. 4                                                                             Рис. 5

• компьютерная томография — метод получения послойного изображения объекта с помощью рентгеновских лучей с последующей компьютерной обработкой снимков (рис. 6);

• магнитно-резонансная томография (МРТ) — метод получения послойного изображения объекта без использования рентгеновских лучей (рис. 7).

 Рис. 6                                                                    Рис. 7

• исследования выделенных органов в питательной среде;

• эксперименты на живых животных (выведение фистулы для наблюдения желудочной секреции (метод И. П. Павлова), вживление электродов для изучения мозговой активности) (рис. 8, 9);

Рис. 8                                                                        Рис. 9

• эндоскопический метод;

• метод электрокардиографии (ЭКГ) — метод исследования электрической активности сердца (рис. 10, 11);

Рис. 10                                                            Рис. 11

• ультразвуковое исследование;

• лабораторные анализы — биохимический состав крови и других жидкостей;

• компьютерное моделирование работы органов.

• метод санитарного описания и обследования (определение санитарного состояния объекта);

• метод клинических исследований (выяснение причин массовых заболеваний);

• физиологические (установление приспособительных возможностей организма к неблагоприятным условиям природной и социальной среды);

• метод лабораторных исследований (физические, химические, биологические методы)

• санитарно-статистический метод (привлечение статистических данных);

• демографический метод (исследования динамики численности, рождаемости, смертности, заболеваемости населения);

• экспериментальные методы (для изучения влияние среды на организм).

• Санитария — практическое применение гигиенических нормативов, правил и мероприятий.

• Карантин — запрещение или ограничение на въезд или выезд на территорию предполагаемого заражения.

МЕТОДЫ Цитологии:

Центрифугирование – метод разделения клеточных структур на отдельные фракции в центрифуге по плотности и молекулярной массе.

Метод культуры клеток и тканей – выращивание клеток, тканей и органов на искусственной питательной среде.

Хроматография – разделение содержимого клетки и анализ смеси веществ, основан на разной скорости движения веществ через адсорбент.

Рентгеноструктурный анализ - метод, основанный на дифракции рентгеновских лучей, с помощью которых можно изучить строение молекул белков, нуклеиновых кислот, других веществ, входящих в состав цитоплазмы.

Метод меченых атомов (авторадиография) – метод, при котором в изучаемой молекуле один атом заменяют на радиоактивный изотоп, что позволяет исследовать процессы превращения веществ в жизненном цикле клетки.

Световое микроскопирование – метод, при котором при помощи проходящего света рассматриваются как живые, так и неживые объекты.

Преимущества метода: доступность, простота применения, цветное изображение, можно видеть движение объекта.

Недостатки: низкая разрешающая способность, можно увидеть только крупные структуры и объекты.

Электронное микроскопирование – метод, при котором под пучком электронов рассматривают исключительно неживые объекты.

Преимущества метода: высокая разрешающая способность, можно видеть самые мельчайшие структуры клетки.

Недостатки: очень дорогой, сложный в применении, черно- белое изображение.