Биология как наука

БИОЛОГИЯ

Зачем нужна она?

наука о жизни

• Биология — наука о жизни (живой природе), одна из естественных наук, объектами которой являются живые существа и их взаимодействие с окружающей средой.

• Биология изучает все аспекты жизни, в частности, структуру, функционирование, рост, происхождение, эволюцию и распределение живых организмов на Земле. Классифицирует и описывает живые существа, происхождение их видов, взаимодействие между собой и с окружающей средой.

• Большинство биологических наук является дисциплинами с более узкой специализацией. Традиционно они группируются по типам исследуемых организмов: ботаника изучает растения, зоология — животных, микробиология — одноклеточные микроорганизмы.

• Области внутри биологии далее делятся либо по масштабам исследования, либо по применяемым методам: биохимия изучает химические основы жизни, молекулярная биология — сложные взаимодействия между биологическими молекулами, клеточная биология и цитология — основные строительные блоки многоклеточных организмов, клетки, гистология и анатомия — строение тканей и организма из отдельных органов и тканей, физиология — физические и химические функции органов и тканей, этология — поведение живых существ, экология — взаимозависимость различных организмов и их среды.

Последние открытия в биологии

• Обнаружен ген, оказывающий влияние на формирование речи
• Поведение человеческого мозга во время сна
• Ученые из Калифорнийского университета смогли найти способ, как частично стирать воспоминания.
• Американским ученным удалось создать микропаука, который может доставлять лекарства и латать кровеносные сосуды.
• Ученым удалось вылечить раковые клетки

Царства живых организмов

Б

А

К

Т

Е

Р

И

И

Р

А

С

Т

Е

Н

И

Я

Г

Р

И

Б

Ы

Ж

И

В

О

Т

Н

Ы

Е

П

Р

О

Т

И

С

Т

Ы

ЦАРСТВО БАКТЕРИИ

Бактерии НЕ ИМЕЮТ ядра

ЦАРСТВО РАСТЕНИЯ

Растения обладают неограниченным ростом, автотрофным типом питания, в большинстве своем неподвижны, размножаются спорами или семенами, клетки имеют клеточную стенку, состоящую из целлюлозы

ЦАРСТВО ГРИБЫ

Грибы обладают собственными признаками (особое строение тела – мицелий ), признаками растений (неограниченный рост, размножение спорами) и признаками животных (в клетках содержится углевод – хитин )

ЦАРСТВО ЖИВОТНЫЕ

Животные обладают ограниченным ростом, гетеротрофным типом питания, большинство способны к активному движению

ЦАРСТВО ПРОТИСТЫ (Простейшие)

Организмы имеют микроскопические размеры, одноклеточные эукариоты. Одна клетка выполняет функции целого организма

ЖАН БАТИСТ ПЬЕР АНТУАН де МОНЕ ЛАМАРК (1744 – 1829)

• Автор первой эволюционной теории
• Ввел термин «биология»

Ж.Б.Ламарк (1744 - 1829

Основная задача биологии

Выявление и объяснение общих свойств и многообразия живых организмов, нахождения общих закономерностей в живой природе.

«…человеческий мозг похож на маленький пустой чердак… Дурак натащит туда всякой рухляди, и полезные вещи уже некуда будет всунуть, или в лучшем случае до них среди всей этой завали и не докопаешься. А человек толковый тщательно отбирает, и возьмёт лишь инструменты, которые понадобятся ему для работы.»

Высказывание Шерлока Холмса.

Артур Конан Дойл.

« Этюд в багровых тонах.»

Теоретический фундамент общей биологии – представление о критериях жизни.

• Критерии – основные свойства живых организмов.
• 1-й критерий жизни – сложность и высокая степень организации живых существ.

2 критерий жизни – обмен веществ и энергии.

Обмен веществ

и энергии

Поглощение

Преобразование

+

усвоение

Выделение

во внешнюю

среду

• 3 критерий жизни – единство химического состава.
• В состав живых организмов входят те же химические элементы, что и в объекты неживой природы.
• Но соотношения элементов неодинаково.

Химический состав

внутриклеточной среды

Органические

вещества

Неорганические

вещества

• 4 критерий жизни –
• дискретность.
• (Прерывистость, раздельность).
• Любая биологическая система, например организм, вид, биогеоценоз, состоит из отдельных, относительно автономных, но тем не менее взаимодействующих частей.

5 критерий жизни – раздражимость.

• Раздражимость – реакция живых организмов на внешнее воздействие.
• Благодаря свойству раздражимости организмы избирательно реагируют на условия окружающей среды.
• У более высокоорганизованных животных раздражимость определяется рефлекторной деятельностью.

6 критерий жизни – рост организмов.

• Рост – это увеличение в размерах и массе с сохранением общих черт строения.
• У одних видов животных активный рост наблюдается в определенный период жизни. Однако некоторые растут на протяжении всей жизни ( рыбы, пресмыкающиеся и д.р.)
• Для растений характерен рост на протяжении всей жизни.

7 критерий жизни – развитие.

• В результате развития возникает новое качественное состояние объекта.

Развитие

Онтогенез

Филогенез

8 критерий жизни – самовоспроизведение (размножение).

• В основе воспроизведения лежит образование новых молекул и структур, которые образуют новый организм.
• Вся информация о свойствах и признаках нового организма заложена в ДНК, которая находится в клетках родительских форм.

9 критерий жизни – способность к саморегуляции.

• Саморегуляция на уровне клетки.

Активизация

биосинтеза

белка

Увеличение

потребности

клетки в белке

Увеличение

количества

белка в клетке

Уменьшение

количества белка

в клетке

Торможение

биосинтеза

белка

Уменьшение

потребности

клетки в белке

. 10 критерий жизни – приспособленность живых существ к среде обитания

• Приспособленность = Целесообразность = соответствие среде обитания

Биологическая картина мира включает и другие общие положения. Уровни организации живой материи.

• Каждый уровень обладает всеми основными свойствами живого.
• Эти системы специфичны, имеют свои закономерности, свои методы исследования.
• Выделение уровней организации жизни условно, т.к. они тесно связаны между собой и вытекают один из другого, что говорит о целостности живой природы.

Молеку-

лярный-

Надмолеку-

лярный

Клеточный

Органо-тканевой

Организменный

Популяционно-видовой

Биоценотический

Биогеоценотический

биосферный

Методы изучения биологии

Метод изучения биологии

Сущность метода

Наблюдения

Целенаправленное восприятие объектов и процессов с целью осознания его свойств

Описательный

Собирание и описание фактов

Сравнительный

Сопоставление организмов и их частей, нахождение черт сходства и различия

Экспериментальный

Целенаправленное изучение явлений в точно установленных условиях

Исторический

Выяснение закономерностей появления и развития организмов

Моделирования

Изучение процесса или явления через воспроизведение его в виде модели