Подготовка к ЕГЭ

z

Общая биология

Биология как наука

• Биология  (от греч. биос — жизнь, логос — слово, наука) — это комплекс наук о живой природе.

Предметом биологии являются все проявления жизни: 

строение и функции живых существ, их разнообразие, происхождение и развитие, а также взаимодействие с  окружающей средой . 

Основная задача биологии как науки состоит в истолковании всех явлений живой природы на научной основе.

Биология изучает все аспекты жизни, в частности, структуру, функционирование, рост, происхождение, эволюцию и распределение живых организмов на Земле.

В основе современной биологии лежат   5 фундаментальных принципов:

Клеточная теория

Эволюция

Генетика

Гомеостаз

Энергия

Биологические науки

По  предмету исследования  биологические науки делят на бактериологию, ботанику, вирусологию, зоологию, микологию.

Ботаника  

Зоология  

Бактериология  

Вирусология  

Микология 

Лихенология

Микробиология 

Систематика ,  или  таксономия 

Биохимия

Морфология

Анатомия  

Физиология  

Эмбриология  (биология развития)  

Генетика 

По  изучаемому уровню организации живой природы  выделяют :

Молекулярная биология

Цитология ,  или  клеточная биология

Гистология  

• Органология   
• Биогеография 

По  преобладающим методам исследования  можно выделить описательную (например, морфологию), экспериментальную (например, физиологию) и теоретическую биологию. Выявление и объяснение закономерностей строения, функционирования и развития живой природы на различных уровнях ее организации является задачей  общей биологии.  

Прогресс биологии тесно связан с успехами других естественных и точных наук, таких как физика, химия, математика, информатика и др. В последнее время все большее значение в биологии приобретают компьютерные методы, например моделирование. На стыке биологии и других наук возник целый ряд новых наук, таких как биофизики, биохимия, бионика и др.

Роль биологии в формировании современной естественнонаучной картины мира

На этапе становления биология еще не существовала отдельно от других естественных наук и ограничивалась лишь наблюдением, изучением, описанием и классификацией представителей животного и растительного мира, т. е. была описательной наукой. 

Роль биологии в формировании современной естественнонаучной картины мира

Развитие представлений об окружающей среде привело к возникновению такой науки, как  экология,  и формулировке  учения о биосфере  как о сложной многокомпонентной планетарной системе связанных между собой огромных биологических комплексов, а также химических и геологических процессов, происходящих на Земле (В.И. Вернадский), что в конечном итоге позволяет хотя бы в небольшой степени уменьшить негативные последствия хозяйственной деятельности человека. Таким образом, биология сыграла немаловажную роль в становлении современной естественнонаучной картины мира.

Методы изучения живых объектов

Как и любая другая наука, биология имеет свой арсенал методов. Помимо научного метода познания, применяемого в других отраслях, в биологии широко используются такие методы, как исторический, сравнительно-описательный и др.

Наблюдение  – это целенаправленное восприятие объектов и явлений с помощью органов чувств или приборов, обусловленное задачей деятельности. Полученные в результате наблюдения факты называются  данными.  Они могут быть как  качественными  (описывающими запах, вкус, цвет, форму и т. д.), так и  количественными,  причем количественные данные являются более точными, чем качественные.

На основе данных наблюдений формулируется гипотеза.

Экспериментом  называется научно поставленный опыт, наблюдение исследуемого явления в контролируемых условиях, позволяющих выявить характеристики данного объекта или явления.

Анализом  называют метод научного исследования путем разложения предмета на составные части или мысленного расчленения объекта путем логической абстракции. Анализ неразрывно связан с синтезом.

Синтез  — это метод изучения предмета в его целостности, в единстве и взаимной связи его частей.

Под  теорией  понимают такую форму научного знания, которая дает целостное представление о закономерностях и существенных связях действительности. 

• Исторический метод 
• Мониторинг

• Основные уровни организации живой природы
• Молекулярно-генетический.  Важнейшими задачами биологии на этом этапе является изучение механизмов передачи генной информации , наследственности и изменчивости.
• Клеточный уровень.   Элементарной единицей клеточного уровня организации является клетка , а элементарным я влением — реакции клеточного метаболизма.
• Тканевый уровень.  Этот уровень представлен тканями, объединяющими клетки определённого строения, размеров, расположения и сходных функций. Ткани возникли в ходе исторического развития вместе с многоклеточностью. У многоклеточных организмов они образование тканей в процессе онтогенеза как следствие дифференцировки клеток.

Основные уровни организации живой природы

• Органный уровень.  Органный уровень представлен органами организмов . У  простейших  пищеварение, дыхание, циркуляция веществ, выделение, передвижение и  размножение  осуществляются за счёт различных  органелл . У более совершенных организмов имеются системы органов. У растений и животных органы формируются за счёт разного количества тканей.
• Организменный уровень.   Элементарной единицей данного уровня является особь в ее индивидуальном развитии, или онтогенезе, поэтому организменный уровень также называют онтогенетическим. Элементарным явлением данного уровня являются изменения организма в его индивидуальном развитии.
• Популяционно-видовой уровень.  Популяция — это совокупность особей одного вида, свободно скрещивающихся между собой и проживающих обособленно от других таких же групп особей. В популяциях происходит свободный обмен наследственной информацией и ее передача потомкам. Популяция является элементарной единицей популяционно-видового уровня, а элементарным явлением в данном случае являются эволюционные преобразования, например  мутации  и  естественный отбор .

• Основные уровни организации живой природы
• Биогеоценотический уровень.   Биогеоценоз представляет собой исторически сложившееся сообщество популяций разных видов, взаимосвязанных между собой и окружающей средой обменом веществ и энергии . Биогеоценозы являются элементарными системами, в которых осуществляется вещественно- энергетический круговорот, обусловленный жизнедеятельностью организмов. Сами биогеоценозы — это элементарные единицы данного уровня, тогда как элементарные явления — это потоки энергии и круговороты веществ в них. Биогеоценозы составляют биосферу и обусловливают все процессы, протекающие в ней.
• Биосферный уровень.  Биосфера — оболочка Земли, населенная живыми организмами и преобразуемая ими. Биосфера является самым высоким уровнем организации жизни на планете. Эта оболочка охватывает нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхний слой литосферы. Биосфера, как и все другие биологические системы, динамична и активно преобразуется живыми существами. Она сама является элементарной единицей биосферного уровня, а в качестве элементарного явления рассматривают процессы круговорота веществ и энергии, происходящие при участии живых организмов.