Биология–наука о жизни Работа по естествознанию учениц 2 курса Педагогического факультета Начальное образование

Определение понятие «жизнь» «био»(греч.)-жизнь «логос»(греч.)- слово, наука Биология-наука о живых организмах А кто такие живые организмы? Живые организмы обладают единством структурного строения, обмена веществ, систем жизнеобеспечения и приспособления к окружающей среде.

Свойства живого 1. Химический состав Живые существа состоят из тех же химических элементов, что и неживые, но в организмах есть молекулы веществ, характерных только для живого (нуклеиновые кислоты, белки, липиды).белки

2. Дискретность и целостность. Любая биологическая система (клетка, организм, вид и т.д.) состоит из отдельных частей, т.е. дискретна. Взаимодействие этих частей образует целостную систему (например, в состав организма входят отдельные органы, связанные структурно и функционально в единое целое).

3. Структурная организация. Живые системы способны создавать порядок из хаотичного движения молекул, образуя определенные структуры. Для живого характерна упорядоченность в пространстве и времени. Это комплекс сложных саморегулирующихся процессов обмена веществ, протекающих в строго определенном порядке, направленном на поддержание постоянства внутренней среды гомеостаза.

4. Обмен веществ и энергии Живые организмы открытые системы, совершающие постоянный обмен веществом и энергией с окружающей средой. При изменении условий среды происходит саморегуляция жизненных процессов по принципу обратной связи, направленная на восстановление постоянства внутренней среды гомеостаза. Например, продукты жизнедеятельности могут оказывать сильное и строго специфическое тормозящее воздействие на те ферменты, которые составили начальное звено в длинной цепи реакций.

5.Самовоспроизведение. Самообновление. Время существования любой биологической системы ограничено. Для поддержания жизни происходит процесс самовоспроизведения, связанный с образованием новых молекул и структур, несущих генетическую информацию, находящуюся в молекулах ДНК.ДНК

6. Наследственность. Молекула ДНК способна хранить, передавать наследственную информацию, благодаря матричному принципу репликации, обеспечивая материальную преемственность между поколениями.

7. Изменчивость При передаче наследственной информации иногда возникают различные отклонения, приводящие к изменению признаков и свойств у потомков. Если эти изменения благоприятствуют жизни, они могут закрепиться отбором.

8. Рост и развитие Организмы наследуют определенную генетическую информацию о возможности развития тех или иных признаков. Реализация информации происходит во время индивидуального развития онтогенеза. На определенном этапе онтогенеза осуществляется рост организма, связанный с репродукцией молекул, клеток и других биологических структур. Рост сопровождается развитием.онтогенеза клеток

9. Раздражимость и движение Все живое избирательно реагирует на внешние воздействия специфическими реакциями благодаря свойству раздражимости. Организмы отвечают на воздействие движением. Проявление формы движения зависит от структуры организма. Раздражимость Реактивное движение

Так что же изучает «биология»? 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. Биология группируются по типам исследуемых организмов: ботаника изучает растения, зоология животных, микробиология одноклеточные микроорганизмы.

Фридрих Энгельс о понятии «жизнь» «Жизнь – это способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка. («примечание Энгельса») И у неорганических тел может происходить подобный обмен веществ, который и происходит с течением времени повсюду, так как повсюду происходят, хотя бы и очень медленно, химические действия. Но разница заключается в том, что в случае неорганических тел обмен веществ разрушает их, в случае же органических тел он является необходимым условием их существования.

Если когда-нибудь удастся составить химическим путем белковые тела, то они, несомненно, обнаружат явления жизни и будут совершать обмен веществ, как бы слабы и недолговечны они ни были. Но, подобные тела должны в лучшем случае обладать формой самых грубых монер – вероятно даже еще гораздо более низкими формами – и, конечно, не формой организмов, которые успели уже дифференцироваться благодаря тысячелетнему развитию, обособили оболочку от внутреннего содержимого и приняли определенную, передающуюся по наследству структуру. Но до тех пор, пока о химическом составе белка мы знаем не более чем теперь, мы еще не смеем думать об искусственном создании белка, вероятно, в ближайшие сто лет, - смешно жаловаться, что все наши попытки «потерпели неудачу»!» Ещё Энгельс говорил о белке следующее: «Белок – самое неустойчивое из всех известных нам соединений углерода. Он распадается, лишь только он теряет способность выполнять свойственные ему функции, которые мы называем жизнью, и в его природе заключается то, что эта неспособность, раньше или позже, наступает".

Молекулярный уровень организации жизни Компоненты Молекулы неорганических и органических соединений Молекулярные комплексы Основные процессы: Объединение молекул в особые комплексы осуществляющие, кодирование и передачу генетической информации. Науки, ведущие исследования на этом уровне Биохимия Биофизика Молекулярная биология Молекулярная генетика

Тканевый уровень организации жизни Тканевый 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 образуются в процессе онтогенеза как следствие дифференцировки клеток.тканями У животных различают несколько типов тканей (эпителиальная, соединительная, мышечная, нервная). У растений различают меристематическую, защитную, основную и проводящую ткани. На этом уровне происходит специализация клеток.

Органный уровень организации жизни 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. Для позвоночных характерна цефализация, заключающаяся в сосредоточении важнейших центров и органов чувств в голове.

Организменный (онтогенетический) уровень организации жизни Представлен одноклеточными и многоклеточными организмами растений, животных, грибов и бактерий. Компоненты: Клетка основной структурный компонент организма. Из клеток образованы ткани и органы многоклеточного организма Клеткаткани Основные процессы Обмен веществ Обмен веществ (метаболизм) Раздражимость Размножение Онтогенез Нервно Нервно-гуморальная гуморальная регуляция процессов жизнедеятельности Гомеостаз Науки: Анатомия Биология развития Аутэкология Генетика Гигиена Морфология Физиология

Популяционно-видовой уровень организации жизни Представлен в природе разнообразием видов и их популяций. Компоненты: группы родственных особей, объединённых определённым генофондом и специфическим взаимодействием с окружающей средой генофондом Основные процессы: Генетическое своеобразие Взаимодействие между особями и популяциями Накопление элементарных эволюционных преобразований Осуществление микроэволюции и адаптация к изменяющейся среде микроэволюции Видообразование Увеличение биоразнообразия Науки: Генетика популяций Эволюция

Биогеоценотический уровень организации жизни Представлен разнообразием естественных и культурных биогеоценозов во всех средах жизни. Компоненты: Популяции различных видов Факторы среды Пищевые цепи, потоки веществ и энергии Основные процессы: Биохимический круговорот веществ и поток энергии, поддерживающие жизнь Подвижное равновесие между живыми организмами и абиотической средой (гомеостаз)гомеостаз Обеспечение живых организмов условиями обитания и ресурсами (пищей и убежищем) Науки: Биогеография Биогеография Биогеоценология Экология БиогеоценологияЭкология

Биосферный уровень организации жизни Представлен высшей, глобальной формой организации биосистем биосферой. Компоненты: Биогеоценозы Антропогенное воздействие Основные процессы: Активное взаимодействие живых и неживых веществ планеты Биологический глобальный круговорот веществ и энергии Активное биогеохимическое участие человека во всех процессах биосферы, его хозяйственная и этнокультурная деятельность Науки: Экология Экология Глобальная экология Космическая экология Глобальная экология Космическая экология Социальная экология

Эмпирические методы: заключаются в том, что объект опыта подвергается изменению условий его существования, а потом, учитываются полученные результаты. Эксперименты бывают двух видов в зависимости от их места проведения: лабораторные эксперименты и полевые экспе-рименты. Для проведения полевых экспериментов используются естественные условия, а для проведения лабораторных экспериментов, используется специальное лабораторное оборудование. Описательные методы: основываются на наблюдение, с после- дующим анализом и описанием феномена. Этот метод позволяет вы- делить особенности биологических явлений и систем. Это один из самых древних методов. Сравнительные методы: подразумевают сравнение полученных фактов и явлений с другими фактами и явлениями. Сведения полу- чаются путем наблюдения. В последнее время стало популярно при- менять мониторинг. Мониторинг это постоянное наблюдение, которое позволяет собрать данные, на основе которых будет проводиться анализ, а потом прогнозирование.

Статистические методы: также известны под названием математические методы, и используются для того, чтобы обра- ботать данные числового характера, которые были получены в ходе эксперимента. Кроме этого, данный метод применяется для того, чтобы убедиться в достоверности определенных данных. Моделирование: это метод, который в последнее время принимает большие обороты и подразумевает работать с объектами путем представления их в моделях. То, что нельзя анализировать и изу- чать впоследствии эксперимента, то можно узнать путем модели- рования. Частично используется не только обычное моделирова- ние, а также математическое моделирование. Исторические методы: основываются на изучение предыдущих фактов, и позволяют определить существующие закономерности. Но так как не всегда один метод оказывается достаточно эффектив- ным, принято эти методы совмещать для получения лучших резуль- татов.