Биология как наука, ее достижения, методы познания живой природы. Роль
биологии в формировании современной естественнонаучной картины мира
Уровневая организация и эволюция. Основные уровни организации живой
природы: клеточный, организменный, популяционно-видовой,
биогеоценотический, биосферный. Биологические системы. Общие признаки
биологических систем: клеточное строение, особенности химического состава,
обмен веществ и превращения энергии, гомеостаз, раздражимость, движение,
рост и развитие, воспроизведение, эволюция
Многообразие организмов. Значение работ К. Линнея и Ж-Б. Ламарка.
Основные систематические (таксономические) категории: вид, род, семейство,
отряд (порядок), класс, тип (отдел), царство; их соподчиненность.
Проверяется применение биологических знаний в практических ситуациях
(практико-ориентированное задание)
Роль биологии в формировании современной естественно-
научной картины мира, в практической деятельности людей.
Методы изучения живых объектов.
Биологический эксперимент. Наблюдение, описание, измерение биологических объектов
Итак, здравствуйте! Что мы сегодня повторяем? Несколько важных вводных тем: "Биология как наука. Основные уровни организации живой природы. Науки, ученые", а также "Основные систематические (таксономические) категории; их соподчиненность".
1. Основные признаки жизни
Реализация жизни происходит через конкретные физические и химические процессы, а сама жизнь может существовать только при определенных физических и химических условиях.
Приведем основные признаки жизни, синтез которых, их совокупность и взаимосвязь с той или иной степенью надежности позволяют отнести организмы к живым или неживым.
Специфические особенности живых систем, отличающие их от систем неживых, определяются следующими качествами:
1. Единство химического состава и высокий уровень организации веществ, образующих биологическую систему. Живые системы состоят из тех же химических элементов, что и объекты неживой природы. Но их соотношение неодинаково. В живых организмах всего 6 элементов составляют около 98% химического состава. Это кислород, углерод, водород, азот, фосфор и кальций. Живые организмы содержат такие сложные органические вещества, как белки, нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК), ферменты, которых нет в неживой природе.
2. Живые системы – открытые системы, используют внешние источники энергии в виде пищи, света и т.п. Через них проходит поток веществ и энергии, благодаря чему в живых организмах осуществляется обмен веществ – метаболизм. Метаболизм состоит из двух противоположных процессов:
анаболизм или ассимиляция – синтез веществ;
катаболизм или диссимиляция – распад сложных веществ пищи на простые с выделением энергии, которая используется для биосинтеза веществ, специфичных для данного организма.
3. Живые системы – самоуправляющиеся, саморегулирующиеся, самоорганизующиеся системы.
Саморегуляция – свойство живых систем устанавливать и поддерживать на определенном уровне физиологические или другие показатели. Такое состояние динамического равновесия системы называется гомеостаз.
Самоорганизация – свойство живой системы приспосабливаться к изменяющимся условиям внешней среды за счет изменения внутренней структуры управления. Управляющие факторы возникают в самой системе в процессе переработки информации, которой живая система обменивается с внешней средой. Это означает, что живые организмы — самоуправляющиеся системы.
4. Живые системы – самовоспроизводящиеся системы. Это ихсвойство сохраняет жизнь вида на длительное время. В основе само воспроизводства лежит генетическая программа, которая задает алгоритм образования новых молекул и сложных структур. Благодаряэтому живое существо всегда воспроизводит себе подобное, передавая потомкам информацию о способе существования и приспособляемости к внешним условиям. Генетический материал определяет направление развития организма.
5. Изменчивость. Рождающиеся потомки не только похожи на родителей, но и отличаются от них. Изменения появляются уже на самых ранних стадиях эмбрионального развития, так как информация в процессе передачи несколько видоизменяется, искажается. Благодаря изменчивости организм приобретает новые признаки и свойства.
6. Живые организмы растут и развиваются. Рост — увеличение в размерах и массе с сохранением общих черт строения.Развитие сопровождается возникновением новых черт и качеств. Так, у растения или животного появляются новые ветки или новые органы.
7. Раздражимость — неотъемлемая черта всего живого. Раздражимость связана с передачей информации из внешней среды живой системе и проявляется в виде ответной реакции системы. Способность реагировать на внешние раздражения - это универсальное свойствовсех живых существ, как растений, так и животных.
8. Реакция на среду и приспособление к ней. Живые организмы хорошо приспособлены к среде обитания и соответствуют своему образу жизни. Строение птицы, рыбы, дождевого червя полностью соответствует условиям, в которых они живут.
9. Способность к образованию относительно самостоятельных надорганизменных образований (биогеоценозов и экосистем).
10. Реализация инстинктивных и приобретенных форм поведения.
11. Конечность существования (смертность).
12. Дискретность и целостность. Живые системы в природе относительно обособлены друг от друга (особи, популяции, виды). Любая особь многоклеточного животного состоит из клеток, а любая клетка и одноклеточные существа – из определенных органелл. Органеллы состоят из дискретных, обычно высокомолекулярных органических веществ, которые, в свою очередь, состоят из дискретных атомов и т.д.
В то же время сложная организация немыслима без взаимодействия ее частей и структур, т. е. без целостности. Целостность - это несводимость свойств системы к сумме свойств ее элементов. Целостность биологических систем качественно отличается от целостности неживого тем, что поддерживается в процессе развития. Живые системы — это открытые системы, обменивающиеся веществом, энергией и информацией со средой. Важная особенность живых систем заключается в том, что такой обмен осуществляется под контролем специальных механизмов реализации генетической информации и внутреннего управления, которые позволяют избежать «термодинамической» смерти путем использования энергии, извлекаемой из внешней среды.
13 (см. п. 4). Способность к конвариантной редупликации — к самовоспроизведению ДНК (основных управляющих систем) на основе матричного принципа синтеза макромолекул. Благодаря способности к самовоспроизведению молекулы ДНК исполняют роль носителя наследственной информации. Ошибка в репликации ДНК ведет к мутациям, т.е. к изменениям наследственной основы организма. Последние суть фундаментальное свойство жизни и исходная предпосылка эволюции. Мутации являются элементарным эволюционным материалом, на котором работает естественный отбор.
Ни один из перечисленных признаков (а их можно привести еще 10-20) не является самым главным, определяющим. Только все признаки вместе взятые позволяют провести границу между живым и неживым в природе.
Примечание. Для закрепления можно посмотреть запись открытого мероприятия, на котором мы с помощью мини-проекта доказывали свойства живого.
2. Уровни организации живой природы
Примечание. Презентацию можно скачать на сайте по ссылке.
3. Основные систематические (таксономические) категории; их соподчиненность. Классификация живых организмов
4. Ученые, внесшие наибольший вклад в развитие биологии.
Мы все прекрасно понимаем, что это лишь малый перечень знаменитых ученых. Создавая этот список я ни в коей мере не хотела бы уменьшить вклад других ученых, и даже простых научных сотрудников, врачей, и т.д. Здесь представлен список только тех ученых, которые нам попадались на экзамене за 10 лет.
Скачать список для заучивания можно в "Обсуждениях" или в документах группы вк (ссылка).
Скачать материал в виде презентации можно на сайте (ссылка)
5. Методы биологии.
Метод — это путь исследования, который проходит учёный, решая какую-либо научную задачу, проблему.
Научный метод — это совокупность приёмов и операций, используемых при построении системы научных знаний.
