Въведение.
Астана -2011
Курс по биология
Сборник от лекции
Хуманитарно-правен колеж към КазГУУ
Библиотека на методическия кабинет
Хуманитарно-правен колеж към КазГУУ
Поредица за опит и иновации
Елеусизова Раушан Хасеновна
Хуманитарно-правен колеж към КазГУУ
Биология: сборник с лекции, Астана, 2011 - 94 стр.
Този сборник от лекции е предназначен за студенти от небиологични специалности. Това ръководство предоставя пълен материал за структурата и функциите на клетката, генетиката и селекцията, макроеволюцията. В края на всяка лекция се дават задачи за затвърждаване на темата.
Разгледана и одобрена на заседание на цикловата комисия по природни науки
Председател на цикловата комисия ___________ Жумабаева С.К.
Протокол № ____ от „___“ __________ 20___ г.
Въведение ................................................. ................................................................ .... 5
Раздел 1. Биология – наука за живота
Лекция № 1 Раздели по биология. Методи и значение за изучаване на биология ........................................ ................................................................ ........................ 6
Раздел 2. Химичен състав на клетката.
Лекция № 2 Наука цитология. Предмет и цели на цитологията. Основните положения на клетъчната теория .............................................. ....................................10
Лекция № 3 Неорганични компоненти на клетката: вода и нейните свойства. Минерални соли ................................................ ................................................ 17
Лекция No 4 Органични съединения на клетката. Липиди, протеини. Въглехидрати................................................. ................................................................ .............деветнадесет
Раздел 3. Метаболизъм и енергия в клетката.
Лекция No5 Метаболизъм, анаболизъм, катаболизъм. Дишане на тялото.
Синтез на АТФ ................................................ ................................................ 27
Лекция 6 Фотосинтеза. Автотрофни и хетеротрофни клетки ......... 29
Лекция 7 Биосинтеза на протеини. Транскрипция и излъчване. Ролята на ДНК в наследствеността ............................................ .. ................................................ .. .34
Раздел 4. Основи на генетиката
Лекция номер 8 История на развитието на генетиката. Г. Мендел и неговите произведения.
Доминантни и рецесивни черти ................................................ ......39
Лекция номер 9 Алелни гени. Фенотип и генотип. Причини
разделящи знаци ................................................ ............................... 49
Лекция номер 10 Закони на Г. Мендел .............................................. ........................ 52
Лекция № 11-12 Генетика на пола. Свързано с пола наследство.
Влиянието на външната среда върху генотипа. Профилактика на наследствени
заболявания на човека, тяхната профилактика ................................................. .... 56
Раздел 5. Отглеждане на животни и растения
Лекция № 13 Генетични основи на селекцията. Избор и оценка
първични материали за отглеждане ................................................ ......... 63
Лекция № 14 Избор на растения и животни. Мутагенеза.
Постижения в отглеждането на животни и растения в Република Казахстан ................................ 65
Раздел 6. Учението за микроеволюцията.
Лекция номер 15 Видове - основният етап на еволюцията. Преглед на критериите.
Преглед на структурата ................................................ .............................................. 73
Лекция номер 16 Естественият подбор е движещата сила на еволюцията.
Борбата за съществуване, нейните видове ........................................ ................ 76
Раздел 7. Закономерности и начини на развитие на органичния свят.
Лекция номер 17 Основни пътища и посоки на еволюция.
Биологичен прогрес и регресия .................................................. ............. 81
Лекция номер 18 Алогенеза, арогенеза, категенеза .............................................. 83
Раздел 8. Основи на учението за биосферата.
Лекция No 19 Биосфера и свойства на биомасата на планетата Земя.
В. И. Вернадски и неговото учение .............................................. ........................ 85
Лекция №20 Възникването и развитието на биосферата. Ноосфера ............ 91
Литература ……………………………………………………………………… ..94
Анализът на учебната литература за ученици и студенти по биология, представена на книжния пазар, показва, че има широка гама от учебни помагала и учебници по съответните теми. Повечето учебни помагала и учебници имат стандартна форма на представяне на учебния материал – описание на отделни тематични блокове от дисциплината. В тази връзка доста широк набор от учебна литература не решава проблема на учениците при използването на синоптични материали, които описват накратко, но напълно теоретичния материал. Разработването на учебни материали от общ характер, като се вземат предвид интердисциплинарните връзки на учебните дисциплини, остава актуално. В моята колекция от лекции се опитах да избегна дублирането на учебен материал (например химични процеси в биологията), но допринесох за формирането на цялостно възприятие на естествено-научната картина на света. Съдържанието на лекциите проследява междупредметните връзки на биологията не само с химията, но и с физика, математика, история, медицина. В края на всяка лекция се дава списък с въпроси за консолидиране, отговорите на които студентите могат да намерят, като внимателно изучават съдържанието на лекцията. Следователно тяхното изпълнение няма да усложни ученика, но ще даде възможност за упражняване на самоконтрол при усвояването на теорията.
Заглавията и броят на лекциите отговарят на тематичното планиране. Съдържанието на лекцията съответства на типична работна програма за средните професионални учебни заведения.
Биология- науката за живата природа и законите, които я управляват.Биологията изучава всички прояви на живота, структурата и функциите на живите същества, както и техните общности. Тя открива произхода, разпространението и развитието на живите организми, връзката им помежду си и с неживата природа. Като специална наука биологията се откроява от природните науки през 19 век, когато учените откриват, че живите организми имат някои общи характеристики. Терминът "биология" е въведен независимо от няколко автора: Фридрих Бурдах през 1800 г., през 1802 г. от Г. Р. Тревиранус и Жан Батист Ламарк. В основата на съвременната биология са пет основни принципа: клетъчна теория, еволюция, генетика, хомеостаза и енергия.
Живият свят се характеризира с изключително разнообразие. В момента са открити и описани около 500 хиляди вида растения и повече от 1 милион вида животни, повече от 3 хиляди вида бактерии и синьо-зелени водорасли, стотици хиляди гъби. Броят на все още неописаните видове се оценява на поне 1-2 млн. Разкриването и обясняването на общи явления и процеси за цялото разнообразие от организми е задача на общата биология.
Основните признаци на живите... Всеки организъм е набор от подреждане на взаимодействащи структури,образувайки едно цяло, тоест е система.Живите организми имат характеристики, които липсват в повечето неживи системи. Сред тези знаци обаче няма нито един, който да е присъщ само на живите същества. Възможен начин да се опише животът е да се изброят основните свойства на живите организми.
1. Една от най-забележителните характеристики на живите организми е тяхната фалшивост и висока степен на организираност.Те се характеризират със сложна вътрешна структура и съдържат много различни сложни молекули.
2. Всеки компонент на тялото има специално предназначение и изпълнява определени функции.Това се отнася не само за органи (бъбреци, бели дробове, сърце и др.) и клетки, но и за вътреклетъчни структури и молекули.
3. Живи организми имат способността да извличат, трансформират и използватенергия от околната среда – под формата на органични хранителни вещества или слънчева енергия. Благодарение на тази енергия и вещества, идващи от околната среда, организмите поддържат своята цялост (подреденост) и изпълняват различни функции, като същевременно връщат продуктите от разпада и преобразуваната енергия в природата под формата на топлина, т.е. организмите са способни да обменят материя и енергия.
4. Организми способни да реагират конкретно на промените в околната среда.Способността да се реагира на външно дразнене е универсално свойство на живите същества.
6. Най-поразителната особеност на живите организми е способност за възпроизвеждане,т.е. възпроизвеждане.Потомството винаги е подобно на родителите си. Съществуват механизми за предаване на информация за характеристиките, свойствата и функциите на организмите от поколение на поколение. Това се проявява наследственост.Установено е, че механизмите за съхранение и предаване на наследствени свойства са еднакви за всички видове. Приликата между родители и потомци обаче никога не е пълна: потомците, подобни на родителите си, винаги са малко по-различни от тях. Това е явлението променливост,основните закони на които също са общи за всички видове. По този начин живите организми се характеризират с размножаване, наследственост и променливост.
7. Характерно е за живите капацитет за историческо развитиеи преминаване от просто към сложно. Този процес се нарича еволюция.В резултат на еволюцията се е появило цяло разнообразие от живи организми, приспособени към определени условия на съществуване.
Нива на организация на живота... Живата природа се характеризира с различни нива на организация на нейните структури, между които има сложна субординация. Животът на всяко ниво се изучава от съответните раздели на биологията: молекулярна биология, цитология, генетика, анатомия, физиология, еволюционна доктрина, екология.
Най-ниският, най-древният стандарт на живот е нивото на молекулярните структури.Тук е границата между живо и неодушевено. По-горе е клетъчно нивоживот. Както клетката, така и съдържащите се в нея молекулярни структури са сходни по основните структурни особености при всички организми.
Органно-тъканно нивохарактерно само за многоклетъчните организми, при които клетките и образуваните от тях части от организма са достигнали висока степен на структурна и функционална специализация.
Следващото ниво е нивото на целия организъм.Колкото и различни организми да се различават помежду си, те са обединени от факта, че всички те се състоят от клетки.
изглед,обединяване на организми, сходни по основни характеристики, е по-сложно ниво на организация на живота.Тук
действат техните собствени закони – законите на вътрешновидовите отношения на организмите.
И накрая, още по-високо ниво е нивото на биоценозите,
тоест общности от всякакъв тип, обитаващи определена територия или водна зона. На това ниво действат законите на междувидовите отношения.
Съвкупността от всички живи същества, населяващи Земята е биосфера.Това най-високо нивоорганизация на живота. Законите, характерни за по-високите нива на организация на живия свят, не изключват действието на законите, присъщи на по-ниските нива.
Общата биология изучава законите, характерни за всички нива на организацията на живота.
Методи за обучение по биология... Биолозите използват различни методи за изследване на дивата природа. Наблюдениеви позволява да идентифицирате обекти и явления. Сравнениедава възможност да се установят закономерности, общи за различните явления в живата природа. V експериментили в опитсъздава се ситуация, която помага да се идентифицират определени свойства на биологичните обекти. Исторически методпозволява въз основа на данни за съвременния органичен свят и неговото минало да се научат процесите на развитие на живата природа. Експерименталнометодът е формулиран от английския учен Франсис Бейкън. Тя дава възможност да се проникнат в тайните на живата материя. Експериментът ви позволява да разкриете тайните на структурата и моделите на взаимодействие не само на органи и тъкани, но и на отделни клетки и дори на отделни молекули. В допълнение към тези основни методи се използват много други.
При изследването на биологични обекти се използват различни техники: микроскопи, ултрацентрофуги, различни химически анализатори, компютри и много други устройства, които разкриват тайните на живата материя. Специалистите, които изглеждат далеч от биологията, дават своя принос в изучаването на биологията: химици, физици, математици, инженери и много други.
Стойността на биологията... Биологичните знания са в основата на медицинските и селскостопанските науки. Биологията решава най-важните практически проблеми. Едно от тях е производството на храни. За да осигурим храна на постоянно нарастващото население на нашата планета, е необходимо да има високопродуктивни сортове земеделски растения и породи животни, както и съвършени методи за отглеждането им. Тези проблеми не могат да бъдат решени без познаване на законите на биологията, преди всичко законите на наследствеността, и без да се разчита на тях в агрономията и зоотехниката.
Много е важно да се разработят методи за превенция и лечение на човешки заболявания, особено на такива тежки като сърдечно-съдови, рак, СПИН. Решението на този проблем изисква задълбочено изследване на жизнените процеси и механизмите, които ги управляват, както в отделните клетки, така и в организмите и общностите.
Най-важната задача на нашето време, пред която е изправено човечеството, е опазването на природата и увеличаването на нейното богатство. Тази задача е продиктувана от факта, че под влиянието на стопанската дейност на човека протича процесът на замърсяване на околната среда, в резултат на което се наблюдава намаляване на броя и дори смърт на видовете животни и растения. Замърсяването на околната среда се отразява негативно на човешкото здраве.
Невъзможно е да се спре развитието на индустрията и растежа на градовете. Но е абсолютно необходимо да се предотврати заплахата, която този процес представлява за природата и за самия човек, което също изисква дълбоко познаване на законите на общата биология.
Напредъкът на биологията през XX век, нарасналата й роля сред другите науки и за съществуването на човечеството определят нейното значително по-високо ниво в сравнение с това, което е имало преди 30-40 години. По нивото на биологичните изследвания може да се съди за материално-техническото развитие на обществото, тъй като биологията се превръща в реална производителна сила, както и в научна основа за рационални отношения между човека и природата. Повечето биологични науки са дисциплинис по-тясна специализация. Традиционно те се групират според изучаваните видове организми: ботаника изучава растенията, зоология – животни, микробиология – едноклетъчни микроорганизми. Областите в биологията са допълнително разделени или по обхвата на изследванията, или по използваните методи: биохимията изучава химичните основи на живота, молекулярната биология - сложни взаимодействия между биологичните молекули, клетъчната биология и цитологията - основните градивни елементи на многоклетъчни организми, клетки, хистология и анатомия - структурата на тъканите и организма от отделни органи и тъкани, физиология - физичните и химичните функции на органите и тъканите, етология - поведението на живите същества, екология - взаимозависимостта на различни организми и тяхната среда. Предаването на наследствена информация се изучава от генетиката. Развитието на организма в онтогенезата се изучава от биологията на развитието. Възникването и историческото развитие на живата природа - палеобиология и еволюционна биология. На границите със сродните науки има: биомедицина, биофизика (изучаване на живите обекти чрез физични методи), биометрия и др. Във връзка с практическите нужди на човека, области като космическа биология, социобиология, физиология на труда и бионика възникват.
Въпроси за коригиране на темата:
1. Какво изучава науката биология?
2. Кой пръв въведе термина биология?
3. Как се подразделя биологията?
4. Какви методи за изследване на живите организми съществуват в биологията?
5. Какви нива на организация на живота познавате?
6. Кои са основните признаци на живите, които познавате?
7. Какво е значението на биологията?
Въпрос 1. Какво изучава биологията?
Биологията изучава живота във всичките му проявления: структурата, функционирането на живите организми, тяхното поведение, взаимоотношения помежду си и околната среда, както и индивидуалното и историческо развитие на живите организми.
Въпрос 2. Защо съвременната биология се счита за сложна наука?
Съвременната биология е система от науки, всяка от които дълбоко и подробно разглежда своя собствен предмет. Така се изолират биологичните науки, които изучават животни (зоология), растения (ботаника), бактерии (микробиология), вируси (вирусология). Структурата на организмите се изследва чрез морфология, функционирането на живите системи - физиология, наследственост и изменчивост - генетика. Но основното е, че знанията, получени от всяка една от тези науки, се комбинират, взаимно допълват, обогатяват и се проявяват под формата на биологични закони и теории, които имат универсален характер.
Съвременната биология не може да се развива изолирано от други науки. Всеки процес или явление, характерни за живите системи, се изследва комплексно, с участието на най-новите знания от други научни области. Следователно биологията в момента се интегрира с химията (биохимия), физиката (биофизика), астрономията (космическа биология). Така съвременната биология възниква в резултат на диференциацията и интегрирането на различни научни дисциплини и е комплексна наука.
Въпрос 3. Каква е ролята на биологията в съвременното общество?
Значението на биологията в съвременното общество се състои във факта, че тя служи като теоретична основа за много науки. Биологичните знания се използват в различни сфери на човешкия живот.
Получаването на висококачествени селскостопански продукти е невъзможно без
използването на биологични знания за структурата и функционирането на растителните и животинските организми, законите на тяхното взаимодействие с околната среда, характеристиките на естествените и изкуствени екосистеми, биологични методи за борба с селскостопанските вредители.
Науката биология определя развитието на съвременната медицина. Откритията, направени във физиологията, биохимията и генетиката, дават възможност за правилно диагностициране на пациента, за избор на ефективно лечение. Получаването на нови лекарства, витамини, биологично активни вещества ще реши проблема с предотвратяването на много заболявания.
Развъдчиците, благодарение на познанията си за законите на наследствеността и променливостта, създават нови високодобивни сортове културни растения, високопродуктивни породи домашни животни, форми на микроорганизми, използвани в хранително-вкусовата промишленост, фуражното производство и фармацевтиката.
Биологичните знания се използват в технологиите, те са теоретична основа за редица индустрии в хранителната, леката, микробиологичната и други индустрии. Развива се нова посока на производство - биотехнология, която скоро ще реши проблеми като производството на храни, търсенето на нови енергийни източници.
Решението на проблема с рационалното използване на биологичните ресурси, опазването на природата и околната среда е възможно само с използването на биологията.
Въпрос 1. Каква е основната цел на науката?
Основната цел на науката е да изучава и опознава света около нас.
Въпрос 2. Какво представлява научният метод? Какъв е основният му принцип?
Научният метод е съвкупност от техники и операции, използвани за изграждане на система от научно познание.
Основният принцип на научния метод е да не се приема нищо за даденост. Всяко твърдение или опровержение на нещо трябва да се проверява.
Въпрос 3. Какво е научен експеримент?
Научният експеримент е един от методите за познание, с помощта на който се изследват явления в специално създадени и контролирани условия. Постоянното условие на експеримента е той да бъде придружен от контролен опит, чиито условия се различават от експерименталните само с един фактор. Отличителна черта на научния експеримент е възможността да се повтори от други изследователи.
Въпрос 4. Кой факт може да се счита за научен?
Научен факт е резултат, получен в хода на многократни наблюдения и експерименти. Научният факт е отправната точка на научното изследване.
Въпрос 5. Как една хипотеза се различава от закон или теория?
Хипотезата е научно предположение, което обяснява причините за даден набор от явления. Ако една хипотеза издържи проверката на емпиричните методи, тя придобива статут на закон. Законът (естественият закон или законът на природата) описва неизменните закономерности, които се срещат в природата. Свойствата на закона са периодичността и универсалността на всеки клас явления, тоест необходимостта от тяхното възникване при определени, точно формулирани условия. Комбинацията от няколко закона, свързани с една област на знанието, се нарича теория. Често термините "закон" и "теория" се използват взаимозаменяемо.
Въпрос 6. Каква е ролята на приложните и фундаменталните изследвания в науката?
Фундаменталните научни изследвания позволяват да се разберат законите, които са в основата на развитието на природата.
Приложната наука се занимава с онези изследвания, които намират приложение в практиката, в различни сфери на човешката дейност. По този начин биологичните знания са в основата на практическия напредък в медицината, селското стопанство, индустрията и решаването на екологични проблеми.
Въпрос 1. Защо е много трудно да се даде определение на понятието "живот"?
Много е трудно да се даде точна дефиниция на понятието "живот", тъй като живите организми се характеризират с редица характеристики, които липсват в неживите системи. Но сред тези знаци няма нито един, който да е забелязан само при жив човек. Например, растежът е характерен не само за живите същества, но и за минералите.
Въпрос 2. Каква е разликата между химическата организация на живите организми и обектите от неживата природа?
Съставът на живите включва същите химични елементи, които изграждат телата на неживата природа. Количественото им съотношение в живата и неживата природа обаче е различно. И така, в земната кора първите четири места по отношение на разпространението са заети от кислород, силиций, алуминий и натрий.
Основата на живите системи са въглерод, водород, кислород, азот, както и фосфор и сяра. Характеризират се с образуването на водоразтворими съединения, което им позволява да се натрупват в живите организми. Способността на въглеродните атоми да се свързват в дълги вериги и в същото време да образуват химични връзки с други елементи гарантира създаването на сложни органични молекули, понякога с огромно молекулно тегло. Това са протеини, мазнини, въглехидрати, нуклеинови киселини и други органични съединения, заедно с неорганични компоненти на живата материя.
Въпрос 3. Защо живите организми се наричат „отворени системи“?
За да поддържат подредеността, биосистемите и екосистемите обменят материя и енергия с околната среда. Следователно живите системи са отворени системи. В резултат на метаболитните процеси се осъществява непрекъснато обновяване на повечето елементи на живата система.
Въпрос 4. Каква е разликата между метаболитните процеси в живите организми и в неживата природа?
Метаболизмът е характерно свойство на живите организми, което се състои в консумацията на вещества от живата система от околната среда и отделянето на различни отпадни продукти в нея. Но това явление се среща и в неживата природа. По време на горенето кислородът се абсорбира от въздуха и се използват органични вещества като въглища. В същото време в околната среда се отделят различни съединения.
Основната разлика между метаболизма в живата природа е способността да се извършват реакции на синтез на съединения с високо молекулно тегло и тяхното разлагане.
Въпрос 5. Каква е ролята на изменчивостта и наследствеността в развитието на живота на нашата планета?
Наследствеността е свойството на организмите да предават признаците за своята структура, функциониране и развитие на потомци от поколение на поколение. Променливостта е способността на живите системи да придобиват нови признаци и свойства. Тези две свойства на живите същества са тясно свързани помежду си и играят огромна роля в развитието на живота на Земята. Промените в генетичния материал водят до появата на нови признаци в организмите, техните комбинации определят степента на годност на индивида в конкретни условия. Следователно променливостта е доставчик на разнообразен материал за избор на най-жизнеспособните индивиди, които след това ще наследят характеристиките на тяхната структура и развитие. Това води до появата на нови видове организми.
Резюме:
Биологията е наука, която изучава живите организми,изградени на базата на биополимери (протеини, нуклеинови киселини).
Понастоящем тя е подразделена на обширен списък от дисциплини, които изучават различни нива на организация на живите същества (молекулярна биология, цитология, морфология, екология и др.), различни царства (ботаника, зоология), различаващи се по предмета на разглеждане (структура, функциониране, взаимно свързване и др.) ) и използваните методи.
Сред постиженията на биологията може да се отбележиописание на голям брой видове живи организми, които съществуват на Земята, създаване на клетъчна, еволюционна, хромозомна теория, дешифриране на структурата на протеини и нуклеинови киселини и др. На практика това допринесе за повишаване на ефективността на селскостопанското производство, развитието на медицината, биотехнологиите и създаването на основи за рационално управление на околната среда.
Биологията е тясно свързана с други наукии широко използва техните методи (география, история, химия, физика, математически дисциплини, кибернетика, философия и др.).
Методи за изследване на живи обективключват наблюдение, експеримент (както и описание, сравнение, анализ, синтез, исторически метод, математическо моделиране и др.).
Към днешна дата ролята на биологията в човешкия живот и практиканарастващ. Това се дължи на влошаването на екологичната ситуация на Земята, причинено от нарастването на населението, високата консумация на енергия и изостряне на социалните противоречия. По-нататъшното развитие и дори съществуването на съвременната цивилизация е възможно само в хармония с околната среда, което изисква дълбоки познания и придържане към биологичните закони, широко използване на биотехнологиите.
Допълнително:
Биология- науката за живота. Тя изучава живота като специална форма на движение на материята, законите на нейното съществуване и развитие.
Предметизучаването на биология са живите организми, тяхната структура, функции, техните естествени общности. Биологията (на гръцки bios, - живот, logos - учение, наука) е науката за живата природа. Терминът "биология" е предложен за първи път през 1802 г. от френския натуралист JB Lamarck и, независимо от него, от немския ботаник GR Treviranus. Заедно с астрономията, физиката, химията, геологията и други науки, които изучават природата, биологията е една от природните науки. В общата система от знания за заобикалящия ни свят друга група науки са социални, или хуманитарни (лат. humanitas – човешка природа), науки, които изучават законите на развитието на човешкото общество.
Съвременна биология е система от науки за живота. Общите закони на развитието на живата природа, разкриващи същността на живота, неговите форми и развитие, се разглеждат от общата биология. Според обектите на изследване - животни, растения, вируси - има специални науки, изучаващи всяка от посочените групи организми:
· зоология (наука за животните);
· ботаника (наука за растенията);
· вирусология (наука за рибите).
От своя страна тези науки имат раздели в зависимост от обектите, които обхващат. Така, ботаническите науки са:
· микология (наука за гъбите);
· алгология (наука за водораслите);
· бриология (наука за мъховете) и др.
ДА СЕ зоологическите науки включват:
· протозоология – учението за протозоите;
· арахнология - за паякообразните;
· ентомология - за насекомите и др.
Класификацията на живите същества е таксономия.
Редица биологични науки изучават морфологията, тоест структурата на организмите, други - физиологията, тоест процесите, протичащи в живите организми, и обмена на вещества между организмите и околната среда.
ДА СЕ морфологичните науки включват:
· анатомия, която изучава макроскопската организация на животните и растенията;
· хистологията е наука за тъканите и микроскопичната структура на тялото.
Историята на развитието на биологията е на повече от 2000 години. Дори древните лекари и философи са се опитвали да разберат живите обекти (Хипократ, Гален, Аристотел).Епохата на Ренесанса включва изследвания, които поставят основите на ботаниката, зоологията и анатомията (Везалий). От многото проведени изследвания е необходимо да се спомене най-важното за разбирането на законите на биологията.
· У. Харви (1578-1657) открива механизма на кръвообращението; направи микроскоп;
· 1665 г. – Р. Хук описва клетъчната структура на тапата; въведе термина "клетка";
· 1677 г. - Алевенгук наблюдава под микроскоп (увеличаване 300 пъти) протозои, бактерии, сперматозоиди;
· 1826 - К. Баер наблюдава яйцеклетка на бозайници;
· 1828 г. – Р. Браун открива клетъчното ядро;
· 1735 г. – К. Линей създава система за класификация на растенията и животните;
· XVIII век. - в Русия М.Вломоносов и Л.Ойлер създадоха модерен за онези времена микроскоп, който позволи да се наблюдават различни биологични обекти;
1838, 1839 - T. Schwann, M. Schleiden независимо формулират клетъчната теория, според която клетките се разпознават като елементарна единица от структурата на растенията и животните;
· 1858 г. – Р. Вирхов създава учението за клетъчната патология, въвежда постулата: „всяка клетка е от клетка“;
· 1859 г. – Чарлз Дарвин създава еволюционната теория;
· 1865 г. – Г. Мендел открива закона за унаследяването на чертите, допринесъл за зараждането на генетиката като наука;
· 1881 г. – Л. Пастьор открива принципа на ваксините, поставя основите на микробиологията и имунологията;
· 1882 г. - И. Мечников формулира теорията на фагоцитите, получава Нобелова награда;
· 1900 г. – К. Ландщайнер открива човешки кръвни групи, получава Нобелова награда;
· 1953 г. – Дж. Уотсън и Ф. Крик дешифрират структурата на ДНК, удостоени са с Нобелова награда.
Биологичните науки са тясно свързани с физиката, химията, математиката, геологията, географията и принадлежат към единен комплекс от природни науки, тоест науки за природата. Всички те са обединени не само от предмета на изследване – природата, но и от методите, които изследователите използват за изясняване на определени закономерности. Най-разпространените изследователски методи в биологията са
наблюдение(позволява ви да опишете биологични явления),
сравнение(прави възможно намирането на общи закономерности в структурата и живота на различните организми),
експеримент или опит, симулация(помага за изследване на свойствата на биологичните обекти при контролирани условия), (имитират се много процеси, които са недостъпни за директно наблюдение или експериментално възпроизвеждане), исторически метод(позволява въз основа на данни за съвременния органичен свят и неговото минало да се научат процесите на развитие на живата природа.
Значението на биологията като наука е изключително голямо , тъй като знанието за историческото развитие на органичния свят, закономерностите в структурата и функционирането на живите системи от различни рангове, техните взаимовръзки, стабилност и динамизъм играе важна роля за формирането на материалистичен мироглед, изготвящ научна картина на света.
>> Биологията е наука за живота
1. Биологията е наука за живота
1. Какво изучава биологията?
2. Какво биологични наукизнаеш ли?
3. Кои учени по биология познавате?
Биологията е наука за живота.
Тя изучава живите организми, тяхната структура, развитие и произход, взаимоотношенията с околната среда и с други живи организми.
Биологията е една от най-старите науки, въпреки че терминът „ биология„За обозначаването му е предложено едва през 1797 г. от немския професор Т. Руз. (1771-1803). Той става общоприет обаче, след като JB Lamarck (1744-1829) и LK Treviranus (1779-1864) започват да го използват в своите произведения през 1802 г.
Човекът е трупал знания за живите организми в продължение на хиляди години.
Днес биологията е сложна наука, формирана в резултат на диференциация и интегриране на различни научни дисциплини.
Например микологията (науката за гъбите), бриологията (науката, която изучава мъховете), алгологията (науката, която изучава водораслите), палеоботаниката (изучаването на останките от древни растения) и други дисциплини са възникнали от ботаниката.
Диференциацията се извършва и в сравнително младите биологични науки. Така генетиката се диференцира в обща и молекулярна генетика, генетика на растения, животни, микроорганизми, хора, популационна генетика и др.
В резултат на интеграцията на науките са възникнали биофизика, биохимия, радиобиология, космическа биология и др.
Биологичното познание не само позволява да се формира научна картина на света, но може да се използва и за практически цели.
Така връзките на биологичното познание с медицината и селското стопанство се връщат в далечното минало. А в наше време те станаха още по-важни.
Благодарение на напредъка в биологията лекарствата се получават индустриално, витамини, биологично активни вещества. Откритията, направени в генетиката, анатомията, физиологията и биохимията, позволяват да се постави правилна диагноза на болен човек и да се разработят ефективни начини за лечение и профилактика на различни заболявания, включително тези, които преди са били считани за нелечими.
Благодарение на познаването на законите на наследствеността и променливостта учени- животновъдите получиха нови високопродуктивни породи домашни животни и сортове културни растения. Въз основа на изследването на връзката между организмите са създадени биологични методи за борба с вредителите по земеделските култури.
Механизмите на биосинтеза на протеини и фотосинтеза... Учените се надяват, че в бъдеще това ще реши проблема с промишленото производство на ценни органични вещества.
Изучаване на структурата и принципите работаразлични системи от живи организми помогнаха за намирането на оригинални решения в технологиите и строителството.
Благодарение на напредъка в биологията все по-голямо значение придобива новото направление на материалното производство – биотехнологията. Вече има значително влияние върху решаването на такива глобални проблеми като производство на храни, търсене на нови енергийни източници, опазване на околната среда и др.
Доскоро хората вярваха, че възстановителните способности на природата са неограничени. Но се оказа, че това не е така. Незнанието или непознаването на природните закони води до тежки екологични бедствия, които застрашават смъртта на всички живи организми, включително и на хората. Дойде времето, когато бъдещето на нашата планета зависи от всеки един от нас, поради което значението на биологичните знания нараства всяка година.
Биологичната грамотност е от съществено значение за всеки човек – точно като способността да чете, пише и смята.
Биология. Биофизика. биохимия. микробиология. Генетика. Радиобиология.
1. Какво изучава биологията?
2. Защо съвременната биология се смята за сложна наука?
3. Каква е ролята на биологията в съвременното общество?
Каменски А.А., Криксунов Е.В., Пасечник В.В. Биология 9 клас
Изпратено от читатели от интернет сайта
Биология [Пълно ръководство за подготовка за изпита] Лернер Георги Исаакович
Раздел 1 Биология - наука за живота
Биологията е наука за живота
1.1. Биологията като наука, нейните постижения, методи на изследване, връзки с други науки. Ролята на биологията в човешкия живот и практика
Термини и понятия, тествани в изпитните работи за този раздел: хипотеза, метод на изследване, наука, научен факт, обект на изследване, проблем, теория, експеримент.
Биология- наука, която изучава свойствата на живите системи. Въпреки това е доста трудно да се определи какво е жива система. Ето защо учените са установили няколко критерия, по които един организъм може да бъде класифициран като жив. Основните от тези критерии са метаболизъм или метаболизъм, самовъзпроизвеждане и саморегулация. Отделна глава ще бъде посветена на обсъждането на тези и други критерии (или) свойства на живите същества.
Концепция науката се определя като „сферата на човешката дейност за получаване, систематизиране на обективни знания за реалността“. В съответствие с това определение обектът на науката - биологията е живот във всичките му проявления и форми, както и в различни нива .
Всяка наука, включително биологията, използва определени методиизследвания. Някои от тях са универсални за всички науки, например, като наблюдение, излагане и проверка на хипотези, изграждане на теории. Други научни методи могат да се използват само от конкретна наука. Например, генетиците имат генеалогичен метод за изследване на човешките родословия, животновъдите имат метод на хибридизация, хистолозите имат метод на тъканна култура и т.н.
Биологията е тясно свързана с други науки – химия, физика, екология, география. Самата биология е разделена на много специални науки, които изучават различни биологични обекти: растителна и животинска биология, физиология на растенията, морфология, генетика, таксономия, селекция, микология, хелминтология и много други науки.
Метод- това е пътят на изследване, през който минава един учен, решавайки всеки научен проблем, проблем.
Основните научни методи включват следното:
Моделиране- метод, при който се създава определено изображение на обект, модел, с помощта на който учените получават необходимата информация за обекта. Например, когато установяват структурата на молекулата на ДНК, Джеймс Уотсън и Франсис Крик създават модел от пластмасови елементи - двойна спирала на ДНК, която съответства на данните от рентгенови и биохимични изследвания. Този модел отговаряше доста добре на изискванията за ДНК. ( Вижте раздела Нуклеинови киселини.)
Наблюдение- методът, по който изследователят събира информация за обекта. Можете да наблюдавате визуално, например, поведението на животните. С помощта на устройства е възможно да се наблюдават промените, настъпващи в живите обекти: например при правене на кардиограма през деня, при измерване на теглото на теле в рамките на един месец. Можете да наблюдавате сезонните промени в природата, линеене на животни и др. Заключенията, направени от наблюдателя, се проверяват или чрез многократни наблюдения, или експериментално.
Експеримент (опит)- методът, по който се проверяват резултатите от наблюденията, направените предположения - хипотези ... Примери за експерименти са кръстосването на животни или растения с цел получаване на нов сорт или порода, тестване на ново лекарство, идентифициране на ролята на клетъчния органоид и др. Експериментът винаги е придобиване на нови знания с помощта на дадения опит.
проблем- въпрос, задача за решаване. Решаването на проблема води до придобиване на нови знания. Един научен проблем винаги крие някакво противоречие между известното и неизвестното. Решаването на проблема изисква учен да събира факти, да ги анализира и да ги систематизира. Пример за проблем е например "Как възниква адаптацията на организмите към околната среда?" или "Как можете да се подготвите за сериозни изпити възможно най-скоро?"
Може да е доста трудно да се формулира проблем, но винаги когато има трудност, противоречие, се появява проблем.
Хипотеза- предположение, предварително решение на поставения проблем. Поставяйки хипотези, изследователят търси връзката между факти, явления, процеси. Ето защо една хипотеза често приема формата на предположение: „ако... тогава“. Например, „Ако растенията излъчват кислород в светлината, тогава можем да го открием с помощта на тлееща факла, т.к. кислородът трябва да поддържа горенето." Хипотезата е потвърдена експериментално. (Вижте раздела Хипотези за произхода на живота на Земята.)
теорияТова е обобщение на основните идеи във всяка научна област на знанието. Например, теорията на еволюцията обобщава всички надеждни научни данни, получени от изследователи в продължение на много десетилетия. С течение на времето теориите се допълват с нови данни и се развиват. Някои теории могат да бъдат опровергани с нови факти. Правилните научни теории се потвърждават от практиката. Например генетичната теория на Г. Мендел и хромозомната теория на Т. Морган са потвърдени от много експериментални изследвания в различни страни по света. Съвременната еволюционна теория, въпреки че е намерила много научно доказани потвърждения, все още среща опоненти, т.к. не всички негови разпоредби могат да бъдат потвърдени от факти на настоящия етап от развитието на науката.
Частните научни методи в биологията са:
Генеалогичен метод - използва се при съставяне на родословия на хора, идентифициране на естеството на унаследяване на някои черти.
Исторически метод - установяване на връзки между факти, процеси, явления, които са се случвали през исторически дълго време (няколко милиарда години). Еволюционното обучение се е развило до голяма степен благодарение на този метод.
Палеонтологичен метод - метод, който ви позволява да разберете връзката между древни организми, чиито останки са в земната кора, в различни геоложки слоеве.
Центрофугиране - разделяне на смеси на съставни части под действието на центробежна сила. Използва се при разделянето на клетъчни органели, леки и тежки фракции (съставни части) на органични вещества и др.
Цитологичен или цитогенетичен , - изследване на структурата на клетката, нейните структури с помощта на различни микроскопи.
Биохимичен - изследване на химичните процеси в организма.
Всяка частна биологична наука (ботаника, зоология, анатомия и физиология, цитология, ембриология, генетика, селекция, екология и други) използва свои собствени по-специфични методи на изследване.
Всяка наука има своя собствена предмет, и вашият предмет на изследване. В биологията обект на изследване е ЖИВОТЪТ. Носителите на живота са живите тела. Всичко, свързано с тяхното съществуване, се изучава от биологията. Предметът на изучаване на науката винаги е малко по-тесен, по-ограничен от обекта. Така например някои от учените се интересуват от метаболизъморганизми. Тогава обект на изследване ще бъде животът, а предмет на изследване е метаболизмът. От друга страна, метаболизмът също може да бъде обект на изследване, но тогава предмет на изследване ще бъде една от неговите характеристики, например метаболизмът на протеини, или мазнини, или въглехидрати. Това е важно да се разбере, защото въпроси за това какво е обект на изследване на определена наука се намират в изпитните въпроси. Освен това е важно за тези, които ще се занимават с наука в бъдеще.
ПРИМЕРИ ЗА ЗАДАЧИ
част А
A1. Биологията като наука изучава
1) общи признаци на структурата на растенията и животните
2) връзката между живата и неживата природа
3) процеси, протичащи в живите системи
4) произхода на живота на земята
A2. I.P. Павлов, в своите трудове за храносмилането, използва метода на изследване:
1) исторически 3) експериментален
2) описателен 4) биохимичен
A3. Предположението на Чарлз Дарвин, че всеки съвременен вид или група от видове има общи предци е:
1) теория 3) факт
2) хипотеза 4) доказателство
A4. Ембриологични изследвания
1) развитие на организма от зигота до раждане
2) структурата и функцията на яйцето
3) следродилно човешко развитие
4) развитие на тялото от раждането до смъртта
A5. Броят и формата на хромозомите в клетката се установяват чрез изследователския метод
1) биохимичен 3) центрофугиране
2) цитологичен 4) сравнителен
A6. Развъждането като наука решава проблемите
1) създаване на нови сортове растения и породи животни
2) опазване на биосферата
3) създаване на агроценози
4) създаване на нови торове
A7. Чрез метода се установяват моделите на унаследяване на черти при хората
1) опитен 3) генеалогичен
2) хибридологично 4) наблюдение
A8. Специалността на учен, изучаващ фините структури на хромозомите, се нарича:
1) селекционер 3) морфолог
2) цитогенетик 4) ембриолог
A9. Таксономията е наука за
1) изследване на външната структура на организмите
2) изследване на функциите на тялото
3) идентифициране на връзките между организмите
4) класификация на организмите
част Б
В 1. Избройте три функции, които съвременната клетъчна теория изпълнява
1) Експериментално потвърждава научните данни за структурата на организмите
2) Предсказва появата на нови факти, явления
3) Описва клетъчната структура на различни организми
4) Систематизира, анализира и обяснява нови факти за клетъчната структура на организмите
5) Излагайте хипотези за клетъчната структура на всички организми
6) Създава нови методи за изследване на клетките
частС
C1. Френският учен Луи Пастьор стана известен като "спасителя на човечеството", благодарение на създаването на ваксини срещу инфекциозни заболявания, включително като бяс, антракс и др. Предложете хипотези, които той би могъл да изложи. Кой от изследователските методи доказа, че е прав?
От книгата Всичко в науката. Афоризми автора Душенко Константин ВасилиевичБИОЛОГИЯ Животът е начин на съществуване на белтъчните тела. Фридрих Енгелс Животът е начин на съществуване на едни тела за сметка на оцеляването на други. Борис Крутиер Мозъкът е надеждна биологична система, изградена от ненадеждни елементи. Джон фон Нойман Какво мислим
От книгата Голяма съветска енциклопедия (BI) на автора TSB От книгата Наръчник за кръстословици автора Колосова Светлана От книгата Енциклопедичен речник на крилати думи и изрази автора Серов Вадим ВасилиевичРаздел VIII Биология
От книга с 3333 трудни въпроса и отговори автораРаздел XXIX Хипология (наука за коне)
От книгата Голямата книга на забавните факти във въпроси и отговори автора Кондрашов Анатолий ПавловичНауката съкращава / Изживяваме бързо протичащ живот От трагедията "Борис Годунов" (1825) на А. С. Пушкин (1799-1837), думите на Борис Годунов, отправени към сина му Федор, който рисува географска карта (сцена "Царски
От книгата Биология [Пълно ръководство за подготовка за изпита] автора Лернер Георги ИсааковичБиология и медицина Колко различен е човешкият геном от генома на шимпанзето? Геномът е колекция от гени, съдържащи се в хаплоиден (единичен) набор от хромозоми на даден организъм. Геномът не е характеристика на индивид, а на вид организми. февруари 2001г
От книгата руски учени и изобретатели автора Артемов Владислав Владимирович3. Биология и медицина 3.1. Какво е панспермия Произходът на живота на Земята остава мистерия и предмет на спорове в продължение на стотици години. Факт е, че нашата планета е възникнала преди около 4,5 милиарда години и през първите 500 милиона години повърхността й е била изложена на
От книгата Основи на безопасността на живота. 7-ми клас автора Сергей Петров1.1. Биологията като наука, нейните постижения, методи на изследване, връзки с други науки. Ролята на биологията в живота и практическата дейност на човек. Термини и понятия, тествани в изпитни работи за този раздел: хипотеза, метод на изследване, наука, научен факт
От книгата Здраве на жените. Страхотна медицинска енциклопедия автора автор неизвестен От книгата Най-новата книга с факти. Том 1. Астрономия и астрофизика. География и други науки за Земята. Биология и медицина автора Кондрашов Анатолий ПавловичРаздел II ОСНОВИ НА МЕДИЦИНСКИТЕ ЗНАНИЯ И ЗДРАВНИЯ СТИЛ
От книгата В света на забавните факти автор Земляной БРаздел X. Сексът в живота на жената
От книгата Универсалният енциклопедичен справочник авторът Isaeva E.L. От книгата Farmer's Handbook [Животновъдство, птици, пчеларство] автор Скрипник ИгорНАУКА И ТЕХНОЛОГИЯ - ЗА ЖИВОТ Земните учени сега работят върху три мистерии на природата, всяка от които отваря прозорец към нов свят. Първата от тях е космосът, втората е структурата на атомното ядро, третата е мистерията на същността на живота Не толкова отдавна хората знаеха за три елементарни
От книгата на автораБиология Системи на човешкото тяло Екскреторна Хормонална Респираторна Имунна Кръвообращение Нервно Мускулно-скелетна (скелетна,
От книгата на автораБиология на пчелите Състав на пчелното семейство Пчелното семейство е сложен организъм, състоящ се от няколко хиляди пчели работнички, няколкостотин търтеи и пчелни майки, свързани в едно цяло чрез метаболизъм. Благодарение на такава общност една пчелна колония може да събере голям брой