Блок1 биология наука о живой природе. Биология – наука о живой природе 1 биология наука о живой природе

ВСТУПЛЕНИЕ

Птицы и звери, цветы и деревья умоляют к человеку: сохрани, где стоишь, где живешь, на расстоянии взгляда и голоса, хотя бы на расстоянии вытянутой руки! И твое личное активное пространство, помноженное на миллионы, станет охранным пространством Отечества, умноженным на миллиарды - охранным пространством мира.

«Экологический манифест»

§1. БИОЛОГИЯ - НАУКА О ЖИВОЙ ПРИРОДЕ

Мир живых организмов чрезвычайно разнообразен, удивителен и совершенен. Поэтому он всегда интересовал людей. Первые сведения о живых организмах начал накапливать еще первобытный человек. Живая природа давала ему еду, материал для одежды и жилья. Уже в древние времена человек не мог обойтись без знаний о свойствах растений, места их произрастания, распространения и привычки животных, на которых она охотилась, о хищных животных и ядовитые растения, которые могли угрожать ее жизни.

Со временем возникает наука, цель которой заключается в познании сущности жизни и закономерностей его проявлений. В 1802 году французский ученый-естествоиспытатель Жан Батист Ламарк (1744-1829) впервые называет эту науку термином «биология» (от греч. «биос» - «жизнь» и «логос» - «учение»).

Биология - система наук о живой природе, изучающая строение живых организмов, их происхождение, развитие и распространение, взаимоотношения между собой и с неживой природой.

Предметом изучения биологии являются живые природные системы (биосфера, лес, луг, живые организмы) и их элементы (клетки, ткани, органы, системы органов), закономерности строения и жизнедеятельности живых систем.

Что мы видим в окружающей среде? Преимущественно, это живые организмы или предметы, изготовленные из них. То, что мы едим, - это продукты переработки растений и животных. Нашим утешением и смыслом жизни является общение с живым. Жизнь есть повсюду - в водах рек, озер, морей, океанов, в воздухе и почве, на голых скалах и ледяных просторах Арктики и Антарктики. И везде есть люди, которые изучают живые организмы, их особенности и разнообразие.

Биология - многоотраслевая наука. Согласно предмету изучения различают области учения о жизни, которые со временем стали самостоятельными биологическими науками. К ним относятся ботаника, зоология, генетика, палеонтология, физиология, анатомия и тому подобное.

Ботаника (от греч. «ботане» - «трава», «растение») - наука о растениях. Греческое слово «ботане» означает «зелень», «трава», «растение». Король ботаники, шведский ученый Карл Линней (1707-1778) посвятил свою жизнь изучению растений и считал себя счастливым человеком.

Зоология - одна из интереснейших биологических наук. «Зоо» на греческом означает «животное», «логос» - «учение». Жану Фабру (1823-1915) изучение живого позволило не только наслаждение, но и мировое признание. Он заинтересовался особенностями поведения насекомых еще мальчиком. Позже, работая учителем биологии, Фабр увлекся изучением жизни насекомых и стал одним из известнейших специалистов в этой области. Французская академия наук долго не признавала его трудов, но это не помешало ему быть самым популярным ученым-биологом. Не признать этого было невозможно. Когда Фабру исполнилось уже более 90 лет, ученые пригласили его на заседание академии, чтобы присвоить звание академика. Фабр отказался. Тогда академики сами приехали к ученому. Он принял их там, где жили те, кто принес ему мировую славу, - осы, пчелы, другие насекомые.

Генетика - наука о закономерностях наследственности и изменчивости организмов. Достижением генетики является выведение новых сортов растений и пород животных, изучение наследственных болезней человека.

Биология пользуется не только биологическими методами исследования, но и химическими, физическими, математическими. Это способствует появлению таких молодых наук, как биохимия, биофизика, биометрия, радиобиология.

Биология имеет большое практическое и теоретическое значение. Она является базой для развития растениеводства, животноводства, медицины, бионики и биотехнологии. Результаты биологических исследований лежат в основе многих производственных процессов питания, текстильной, кожевенной, фармацевтической промышленностей.

Уровне организации биосистемы. Живая природа Земли представляет собой сложно организованную целостную биологическую систему. Каждый живой организм, включая растения, является биологической системой, которая построена из менее сложных биосистем. Все компоненты живой природы - биологические системы разного уровня сложности.

Живые системы характеризуются внешними и внутренними связями. Внутренние связи биосистем проявляются во взаимодействии их составных элементов; внешние связи - во взаимосвязи с окружающей средой.

Внутренние связи биосистемы преобладают над внешними, обеспечивая этим единство системы. Благодаря внешним связям технология является открытой. Живой организм существует до тех пор, пока в него поступают энергия и вещество из внешней среды.

Рис. 1. Уровни организации живых систем

Рассмотрите рис. 1, на котором представлены биосистемы различного уровня сложности, которые тесно связаны между собой. их можно свести к клеточному, організменого и надорганізменого уровней организации.

Методы изучения живой природы. Во время изучения природоведения вы ознакомились с такими методами изучения природы, как исследования и наблюдения, эксперимент, описание результатов исследования; измерение, сравнение, моделирование; теоретическое объяснение явлений на основе законов природы. Этими методами вы будете пользоваться и при изучении биологии в 7 классе.

Кроме того, вы продолжите ознакомление с методом микроскопии. Он основан на использовании оптических приборов (лупы, микроскопа) при работе с очень малыми биологическими объектами. Все эти методы помогут вам понять сложные процессы, которые происходят в живых организмах.

Биология - наука о живой природе. Она изучает взаимосвязанные системы живой природы, уровни организации которых можно свести к клеточному, організменого, надорганізменого. Биология охватывает систему биологических наук, среди которых ботаника - наука о растениях.

Для любознательных

Естественно-научная картина мира

В 7 классе вы изучаете отдельные естественные предметы. В совершенстве познать явления и объекты природы можно, «углубившись» в сущность физических, химических, биологических, географических явлений, то есть познав законы, которые объясняют. Поэтому, как и во время изучения природоведения, вы будете объединять биологические, физические, химические, географические знания в систему с помощью общих закономерностей природы. Эта система знаний называется естественно-научной картиной мира, а ее личностно значима для человека составляющая - образ природы.

Система знаний о живой природе - неотъемлемая составляющая естественно-научной картины мира и образа природы.

Для человека, его деятельности большое значение имеет образ природы. Чтобы его создать, вы будете использовать такие закономерности природы: сохранения, направленности самочинных процессов к равновесному состоянию, периодичности процессов в природе.

Рис. 2. Модель образа природы:

1 - закономерность сохранения: 2 - закономерность направленности самочинных процессов; 3 - закономерность периодичности

Каждое растение, каждая экосистема обменивается веществом и энергией со средой жизни. Каждая система растения (клетка, ткань, орган) обменивается энергией и веществом между собой. Эти процессы происходят в соответствии с законами сохранения массы вещества, сохранения и превращения энергии. Живые системы получают кислород, питательные вещества, освобождаются от ненужных продуктов жизнедеятельности благодаря явлению диффузии, которое подлежит закону направленности самочинных процессов к равновесному состоянию. Жизнедеятельности растений, как и всех живых организмов, свойственны биоритмы (сезонные, суточные и другие), которые являются проявлением закономерности периодичности.

Объясняя строение, процессы жизнедеятельности растений, составляющих систем растительного организма с помощью общих закономерностей природы, вы будете формировать систему знаний о живой природе и составляющую образа природы (рис. 2). Использование структурно-логических схем (с. 97, 179, 227) поможет каждому из вас создать свой образ природы. В нем будут иметь место системы физических, химических, биологических, географических знаний.

Биология – наука о живой природе 1. 1 Биология, как наука, ее достижения, методы исследования, связи с другими науками. 1. 2 Признаки и свойства живого: клеточное строение, особенности химического состава, обмен веществ и превращение энергии, гомеостаз, раздражимость, воспроизведение, развитие. 1. 3 Основные уровни организации живой природы: клеточный, организменный, популяционно-видовой, биогеоценотический, биосферный.

1779 г. немецкий профессор анатомии Теодор Руз впервые употребил термин «биология» Термин «биология» был введён независимо несколькими авторами: Фридрихом Бурдахом в 1800 году, Готфридом Рейнхольдом Тревиранусом. 1802 г. Французский натуралист Жан Батист Ламарк предложил использовать этот термин для обозначения науки, изучающей живые организмы. Карл Фридрих Бурдах 1776 - 1847 Готфрид Рейнхольд Тревиранус 1776 - 1837 Жан Батист Ламарк 1744 - 1829

Биология (от греч. «bios» – жизнь, «logos» – наука) – наука о жизни, её закономерностях и формах проявления, о существовании и распространение её во времени и пространстве. Она исследует происхождение жизни и её сущность, развитие, взаимосвязи и многообразие. Биология относится к естественным наукам.

У каждой науки есть свой объект, и свой предмет исследования. У биологии объектом исследования является ЖИЗНЬ. Носители жизни – живые тела. Все, что связано с их существованием, изучает биология. ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ 1. ЖИЗНЬ 2. ЖИЗНЬ 3. ЖИЗНЬ 4. ЖИЗНЬ как ОСОБОЕ ЗНАКОВЫХ ЕСТЕСТВ. ИСТОРИЧ. ЯВЛЕНИЕ БИОЛОГИЧ. ГРУПП СЛОЖИВШ. ЕДИНИЦ ОРГАНИЗ- СООБЩЕСТВ (ГЕН, КЛЕТКА, МОВ ОРГ-ОВ ОСОБЬ) (ПОПУЛЯЦИЯ, РАЗНЫХ ВИД) ВИДОВ (БИОЦЕНОЗ) Предмет изучения науки всегда несколько уже, ограниченнее, чем объект. Например, кого-то из ученых интересует обмен веществ организмов. Тогда объектом изучения будет жизнь, а предметом изучения – обмен веществ. С другой стороны, обмен веществ тоже может быть объектом исследования, но тогда предметом исследования будет одна из его характеристик, например обмен белков, или жиров, или углеводов.

Основные направления современной биологии Классическая биология Ее представляют ученыенатуралисты, изучающие многообразие живой природы. Они объективно наблюдают и анализируют все, что происходит в живой природе, изучают живые организмы и классифицируют их. Неправильно думать, что в классической биологии все открытия уже сделаны. Физико-химическая Эволюционная биология исследующая В XIX в. автор теории строение живых естественного отбора Чарлз объектов при помощи Дарвин начинал как обычный современных натуралист: он физических и коллекционировал, наблюдал, химических методов. описывал, путешествовал, Это быстро раскрывая тайны живой природы. развивающееся Однако основным результатом направление его работы, сделавшим его биологии, важное как в известным ученым, стала теоретическом, так и в теория, объясняющая практическом органическое разнообразие. отношении.

Наука в современном понимании этого слова сформировалась в XVII веке, когда в нее повсеместно был введен научный метод. Однако некоторые фундаментальные представления о живой природе родились гораздо раньше.

Этапы развития биологии 1. Период до появления земледелия и скотоводства 2. Период земледелия и скотоводства Накопление знаний о человеке, растениях, животных Дальнейшее накопление знаний о человеке, растениях, животных

3. Появление древних государств (Греция, Рим) Аристотель Описал около 500 видов животных. Создал первую систему их классификации. Заложил основы сравнительной анатомии. Считал, что живая материя возникла из неживой Систематизация знаний о человеке, растениях, животных Теофраст Гален «Отец» ботаники. Описал разные органы растений. Заложил основы классификации растений. Считал, что живая материя возникла из неживой Выдающийся римский врач. «Отец» медицины. Описал органы человека. Заложил основы анатомии человека Основа для развития европейской биологической науки, не менялась до VIII в. н. э.

Античность Гиппократ дал первое относительно подробное описание строения человека и животных, указал на роль среды и наследственности в возникновении болезней. Его считают основоположником медицины. Гиппократ ок. 460 - ок. 370 до н. э.

Аристотель делил окружающий мир на четыре царства: неодушевленный мир земли, воды и воздуха; мир растений; мир животных и мир человека. Он описал многих животных, положил начало систематике. В написанных им четырех биологических трактатах содержались практически все известные к тому времени сведения о животных. Заслуги Аристотеля настолько велики, что его считают основоположником зоологии. Аристотель 384 - 322 до н. э.

Теофраст изучал растения. Им описано более 500 видов растений, даны сведения о строении и размножении многих из них, введены в употребление многие ботанические термины. Его считают основоположником ботаники. Теофраст ок. 372 - ок. 287 до н. э.

Гай Плиний Старший собрал известные к тому времени сведения о живых организмах и написал 37 томов энциклопедии «Естественная история» . Почти до средневековья эта энциклопедия была главным источником знаний о природе. Гай Плиний Старший ок. 23 - 79

Клавдий Гален – римский (греческого происхождения) медик, хирург и философ. в своих научных исследованиях широко использовал вскрытия млекопитающих. Он первым сделал сравнительноанатомическое описание человека и обезьяны. Изучал центральную и периферическую нервную систему. Историки науки считают его последним великим биологом древности. Клавдий Гален ок. 130 - ок. 200

4. Период Средневековья (V–XV ст. н. э.) Торможение развития биологии, преобладание религиозных взглядов о создании материи Богом Биология развивалась преимущественно как описательная наука. Накопленные факты часто были искаженными. Например, встречаются описания различных мифических существ, например «морского монаха» , который будто появлялся морякам перед штормом, сирен, русалок, спрутов и т. д. Лишь немногие европейские учёные приобрели известность в Средние века. Среди них Хильдегарда Бингенская, Альберт Великий и Фридрих II (император Священной Римской империи) составили канон естественной истории для ранних европейских университетов, в которых медицина значительно уступала преподаванию философии и богословия

5. Период Возрождения и Просвещения (ХVІ–XVІІІ ст. н. э.) Роберт Гук (1635– 1703) Изобретение Микроскопа, введение термина «клетка» Антони ван Левенгук (1632– 1723) Наблюдал одноклеточные организмы, клетки крови Развитие биологической науки, изучение строения и функций различных биологических объектов Карл Линней (1707– 1778) Ввел термин «вид» . Основал современную систематику, а также созрыл собственную классификацию растений и животных. Ввел латинские научные названия видов, родов и других систематических категорий, описал свыше 7500 видов растений и около 4000 видов животных

Леонардо да Винчи Описал многие растения, изучал строение человеческого тела, деятельность сердца и человеческую функцию. Леонардо да Винчи 1452 - 1519

Андреас Везалий Написал книгу “О строении человеческого тела”. Точно описал и и изобразил внутренние органы человеческого тела и скелет. Описал клапаны сердца. Андреас Везалий 1514 - 1564

Рисунки из атласа Андреаса Везалия «О строении человеческого тела, в семи книгах» (De humani corporis fabrica libri septem), учебник по анатомии человека, написанный Андреасом Везалием в 1543 году.

Открыл 2 круга кровообращения. Исследование физиологических функций при помощи экспериментальных методов Написал книгу «Анатомическое исследование о движении сердца и крови животных» . Уильям Гарвей (1578 -

английский физик и ботаник Роберт Гук (1635 -1703 гг.). впервые применил микроскоп для исследования растительных и животных тканей. Изучая срез, приготовленный из пробки и сердцевины бузины, Р. Гук заметил, что в их состав входит множество мелких образований, похожих по форме на ячейки пчелиных сот. Это были клетки растительного организма (точнее - оболочки растительных клеток). Ввел термин «клетка» .

Антони ван Левенгуком (1632 -1723 гг.) Микроскоп, усовершенствованный знаменитым голландским исследователем позволил увидеть живые клетки при увеличении в 270 раз. Левенгук впервые рассмотрел эритроциты и сперматозоиды, обнаружил в капле воды разнообразных простейших животных, многих из них он зарисовал с натуры.

Предложил систему классификации живой природы и ввел бинарную (двойную) номенклатуру для наименования видов. Карл Линней (1707 -

Установил, что зародыши всех животных на ранних этапах развития схожи, сформировал закон зародышевого сходства. Карл Эрнест Бэр

6. Создание клеточной теории и развитие эволюционных идей (ХІХ ст. н. э.) Теодор Шванн (1810– 1882) Один из авторов клеточной теории (Шлейден и Вирхов) Жан. Батист Ламарк (1744– 1829) Автор первого эволюционного учения Резкий всплеск развития биологии, борьба материалистических и идеалистических взглядов о возникновении материи Чарльз Дарвин (1809– 1882) Автор первой эволюционной теории Эрнст Геккель (1834– 1919) Ввел термин «экология» . Заложил основы филогении

Огромную роль в развитии биологии сыграла клеточная теория, которая научно подтвердила единство живого мира и послужила одной из предпосылок возникновения теории эволюции Чарльза Дарвина. Теодор Шванн 1810 - 1882 Маттиас Шлейден 1804 - 1881

В 1859 г. на основе многочисленных наблюдений Чарльз Дарвин опубликовал свой основной труд «О происхождении видов путем естественного отбора или Сохранении благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь» , в котором сформулировал основные положения теории эволюции, предложил механизмы эволюции и пути эволюционных преобразований организмов. Дарвиновы вьюрки Чарльз Дарвин 1809 - 1882

Основатели иммунологии: В 1883 г. русский биолог Илья Мечников разработал теорию фагоцитоза и обосновал клеточную теорию иммунитета. В 1891 г. немецкий врач Пауль Эрлих разработал гуморальную теорию иммунитета. В 1908 г. им была присуждена Нобелевская премия. Фагоцителла по Мечникову Илья Мечников 1845 - 1916 Пауль Эрлих 1854 - 1915

7. «Генетический» период (с 1900 года) Преобладание материалистических взглядов, открытие закономерностей наследственности и изменчивости Уильям Бетсон (1861– 1926) Термин «генетика» (1908) Грегор Мендель (1822– 1884) Томас Хант Морган Хромосомная теория наследственности Уотсон и Крик Структура ДНК (1953)

Переоткрыли законы Г. Менделя в 1900 г. Гуго де Фриз (1848– 1935) Термин «мутация» Эрих Чермак (1871– 1962) сосредоточил свое внимание на практическом применении генетических закономерностей в селекции культурных растений. Карл Корренс (1864– 1933) работы по генетике пола, цитоплазматич. наследственности.

Период Древние века (античность) XV - XVIII - XIX Ученые-биологи Изучаемые проблемы и достижения Аристотель, Гай Плиний Старший, Клавдий Гален Изучение видового разнообразия, внешнего облика, повадок, внутреннего строения животных. Первые представления о классификации организмов. Разработка методики физиологических опытов, изучение функций нервной системы Л. да Винчи, А. Визалий, У. Гарвей Изучение строения тела человека, развитие представлений о физиологии нервной системы и обмене веществ у человека и животных. Первые попытки использования математики для характеристики биологических явлений Р. Гук, М. Мальпиги, А. Левенгук, Дж. Рей, К. Линней Открытие и изучение клеточного строения растений, мира одноклеточных организмов, эритроцитов, сперматозоидов. Формирование представлений о биологическом виде, создание классификации органического мира Ж. Б. Ламарк, Ж. Кювье, К. Ф. Вольф, К. М. Бэр Обоснование эволюционных идей. Выдвижение в противовес эволюционной идее учения о катастрофах, основанного на данных сравнительной анатомии и палеонтологии. Эмбриологические исследования, подтверждающие правильность эволюционных идей.

Период Ученые-биологи Изучаемые проблемы и достижения XX Обоснование клеточной теории, приводящее к пониманию единства органического мира. Заложение основ материалистического понимания процессов высшей нервной деятельности. Окончательное опровержение возможности самозарождения организмов. Т. Шванн, М. Шлейден, Создание эволюционного учения, убедительно И. М. Сеченов, Л. Пастер, Ч. раскрывающего механизмы исторического Дарвин, А. О. Ковалевский, И. развития органического мира. Разработка Мечников, В. О. проблем и методов эволюционной эмбриологии Ковалевский, Г. Мендель, Х. Разработка идей эволюционной палеонтологии де Открытие закономерностей наследственности. Фриз, Т. Морган, Дж. Уотсон, Создание мутационной теории, явившееся одним Ф. Крик, И. П. Павлов, С. С. Четв из отправных пунктов развития генетики. ериков, Р. Фишер, Дж, Обоснование и развитие хромосомной теории Хаксли, Э. Майр, И. И. наследственности. Установление структуры ДНК, Шмальгаузен, А. И. Опарин раскрытие принципа генетического кода. Учение В. И. Вернадский, В. Н. Сукачев, А. об условных рефлексах и высшей нервной Тенсли, В. Шелфорд, Ч. деятельности. Разработка синтетической теории Элтон и др. эволюции, развивающей и дополняющей Дарвинизм. Первая научная теория происхождения жизни. Разработка учения о биосфере. Заложение основ биогеоценологии, развитие идей экологии как науки о взаимосвязи организмов друг с другом и с внешней средой

БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ наука определение что изучает анатомия строение тела человека, наука о форме и строении отдельные органы и ткани отдельных органов, систем человека; ткани растений и и организма в целом т. д. антропология морфология человека, наука о происхождении и учение об антропогенезе и эволюции человека расоведение ботаника наука о растениях внешнее и внутреннее строение растений; их видовое разнообразие; особенности их жизнедеятельности; закономерности их географического распространения

БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ наука генетика определение что изучает наука о наследственности и закономерности изменчивости наследования и особенности изменчивости признаков; теоретическая основа селекции наука о здоровье влияние разнообразных факторов внешней среды на здоровье человека, его работоспособность и продолжительность жизни наука о животных многообразие животного мира, строение и жизнедеятельность животных, их распространение гигиена зоология

БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ наука определение что изучает наука о грибах морфология, систематикя, распространение грибов, их роль в природе и жизни человека наука о форме и строении животных и растительных организмов - наука об ископаемых остатках организмов минувших геологических эпох вымершие организмы, их отпечатки и следы их жизнедеятельности микология морфология палеонтология

БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ наука селекция систематика теория эволюции определение что изучает наука о методах создания сортов растений, пород животных, штаммов микроорганизмов способы воздействия на микроорганизмы, растения и животных с целью изменения их наследственных качеств в нужном для человека направлении классификация организмов по группам (таксонам) и установление родственных связей между ними разнообразие всех существующих и вымерших организмов; определение их места в системе органического мира наука об общих закономерностях и движущих силах исторического развития живой природы происхождение и эволюцию жизни, образование адаптаций, движущие факторы эволюции

БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ наука физиология определение что изучает наука о функциях живых жизнедеятельность организмов и составляющих организмов, их клеток, тканей и органов закономерности их взаимодействия с окружающей средой наука о клетке строение, химический состав, функциии и эволюцию клеток наука о взаимоотношениях организмов с окружающей средой состав, свойства, закономерности развития экосистем и биосферы, поток энергии, круговорот химических элементов цитология экология

БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ наука определение что изучает наука об индивиальном развитии организмов гаметогенез, оплодотворение, эмбриональное и постэмбриональное развитие наука о поведении животных врожденные формы поведения животных (инстинкты) эмбриология этология

Наука как сфера человеческой деятельности Понятие наука определяется, как «сфера человеческой деятельности по получению, систематизации объективных знаний о действительности» . В соответствии с этим определением объектом науки – биологии является жизнь во всех ее проявлениях и формах, а также на разных уровнях.

Научным фактом(греч. factum - сделанное) является лишь тот, который можно воспроизвести и подтвердить. Научный метод (греч. methodos – путь исследования) – совокупность приемов и операций, используемых при построении системы научных знаний. Метод – это путь исследования, который проходит ученый, решая какую-либо научную задачу, проблему.

СПОСОБЫ (МЕТОДЫ) ИССЛЕДОВАНИЯ – 1. НАБЛЮДЕНИЕ – метод, с помощью которого исследователь собирает информацию об объекте. 1 а. Невооруженным глазом или с использованием оптических и иных приборов (лупа, микроскоп, электронный микроскоп, дифференциальное центрифугирование, рентгеноструктурный анализ); 1 б. Визуализация живых структур и процессов (методы лучевой диагностики – рентген, УЗИ, томографии).

2. ЭКСПЕРИМЕНТ (ОПЫТ) метод, с помощью которого проверяют результаты наблюдений, выдвинутые предположения – гипотезы. Примерами экспериментов являются скрещивания животных или растений с целью получения нового сорта или породы, проверка нового лекарства, выявление роли какого-либо органоида клетки и т. д. Эксперимент – это всегда получение новых знаний с помощью поставленного опыта. 2 а. In Vivo – используется живое существо. Особенность – этические проблемы; 2 б. In Vitro – используются живые биологические объекты (клетки, ткани, органные структуры), выращиваемые вне организма в условиях культуры. Особенность – проблемы интерпретации; 2 в. Природные “эксперименты” – мутации (закон гомологичных рядов Н. И. Вавилова), уродства.

3. МОДЕЛИРОВАНИЕ: 3 а. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ; 3 б. КОМПЬЮТЕРНОЕ (дизайн лекарств, в т. ч. на наноносителях); 3 в. БИОЛОГИЧЕСКОЕ (создание живых форм (клеток, организмов) с заданными свойствами технологии knock in, knock out и др.).

Проблема – вопрос, задача, требующие решения. Решение проблемы ведет к получению нового знания. Научная проблема всегда скрывает какое-то противоречие между известным и неизвестным. Решение проблемы требует от ученого сбора фактов, их анализа, систематизации. Примером проблемы может служить, например, такая: «Как возникает приспособленность организмов к окружающей среде? » или «Каким образом можно подготовиться к серьезным экзаменам в максимально короткие сроки? » . Сформулировать проблему бывает достаточно сложно, однако всегда, когда есть затруднение, противоречие, появляется проблема.

Гипотеза – предположение, предварительное решение поставленной проблемы. Выдвигая гипотезы, исследователь ищет взаимосвязи между фактами, явлениями, процессами. Именно поэтому гипотеза чаще всего имеет форму предположения: «если … тогда» . Например, «Если растения на свету выделяют кислород, то мы сможем его обнаружить с помощью тлеющей лучины, т. к. кислород должен поддерживать горение» . Гипотеза проверяется экспериментально.

Теория – это обобщение основных идей в какой-либо научной области знания. Например, теория эволюции обобщает все достоверные научные данные, полученные исследователями на протяжении многих десятилетий. Со временем теории дополняются новыми данными, развиваются. Некоторые теории могут опровергаться новыми фактами. Верные научные теории подтверждаются практикой. Так, например генетическая теория Г. Менделя и хромосомная теория Т. Моргана подтвердились многими экспериментальными исследованиями в разных странах мира. Современная эволюционная теория хотя и нашла множество научно доказанных подтверждений, до сих пор встречает противников, т. к. не все ее положения можно на современном этапе развития науки подтвердить фактами.

Частные научные методы в биологии метод определение где используется определение степени влияния генотипа и условий среды на проявление того или иного признака построение и изучение родословных близнецовый сравнение признаков монозиготных и дизиготных близнецов характер наследования того или иного признака генеалогический гибридологический получение гибридов и анализ генетика, анализ характера расщепления их признаков в наследования признаков ряду поколений

Частные научные методы в биологии метод меченых атомов изучение обмена веществ световая микроскопия определение где используется использование изучение обмена веществ радиоактивных изотопов для определения места включения в организм тех веществ, в состав которых они входят использование явления дифракции рентгеновских лучей на кристаллических решетках молекул изучение структуры ДНК, третичной структуры белков изучение биологических объектов при помощи светового микроскопа изучение крупных частей клетки: ядра, хлоропластов, вакуолей; изучение одноклеточных организмов

Частные научные методы в биологии метод центрифугирование электронная микроскопия цитологический, или цитогенетический определение где используется разделение компонентов клетки в поле действия центробежных сил в зависимости от их массы и объема выделение рибосом или других органоидов для их дальнейшего изучения изучение биологических объектов при помощи электронного микроскопа изучение мелких частей клетки: митохондрий, рибосом, центриолей и т. д. исследование строения клетки, ее структур с помощью различных микроскопов. изучение хромосомных мутаций

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЖИЗНИ как ЯВЛЕНИЯ – 1. ПО ХАРАКТЕРНОМУ СВОЙСТВУ (АРИСТОТЕЛЬ питание, рост и одряхление, Г. ТРЕВИРАНУС единообразие процессов при различии внешних условий, М. БИША - совокупность функций, сопротивляющихся смерти, И. П. ПАВЛОВ - сложная химическая функция); 2. СУЩНОСТНЫЕ (Ф. ЭНГЕЛЬС - способ существования белковых тел, А. И. ОПАРИН особая очень сложная форма движения материи, В. И. ВЕРНАДСКИЙ и ряд др. исследователей способ стабилизации планетарных геохимических круговоротов).

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЖИЗНИ как ЯВЛЕНИЯ 3. ОПИСАТЕЛЬНОЕ: ЖИЗНЬ - открытая, гомеостазированная, высокоорганизованная иерархическая система с нарастающей во времени сложностью форм. Представлена дискретными самоорганизующимися единицами разного уровня, способными к согласованным изменениям, которые управляются естественным отбором на основе матричного синтеза с информационным шумом углеродсодержащих биополимеров. Земная жизнь – неотъемлемая и наиболее активная составляющая планетарных вещественно-энергетических циклов, ядро упорядоченности в менее упорядоченной Вселенной.

Энгельс: Жизнь – способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их природой, причём с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белков. Волькенштейн: Живые тела существуют на Земле, представляют собой открытые, саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из биополимеров – белков и нуклеиновых кислот.

Однако ни одно из определений не отражает всей сущности жизни, поэтому дать определение, перечислив основные свойства живых организмов.

ПРИЗНАКИ ЖИВОЙ МАТЕРИИ признак определение примеры саморегуляция (гомеостаз) поддержание постоянства терморегуляция состава и свойств внутренней среды организма изменчивость способность организмов изменять свои признаки и свойства наследственность сезонное изменение окраски меха у зайцабеляка свойство организмов гемофилия в королевских повторять в ряду поколений дворах Европы сходные признаки и свойства

ПРИЗНАКИ ЖИВОЙ МАТЕРИИ признак обмен веществ рост и развитие раздражимость определение примеры потребление, превращение, клеточное дыхание, использование, накопление и фотосинтез, запасание потеря веществ и энергии в гликогена в печени живых организмах в процессе жизни совокупность качественных изменений клеток, тканей, организмов и т. д. от их зарождения до гибели превращение головастика в лягушку, сукцессия экосистем свойство клеток, тканей и поворот листьев к свету, целого организма отвечать на прудовик втягивает щупальца воздействия внешней или прикосновении к нему внутренней среды изменениями своего состояния или деятельности

ПРИЗНАКИ ЖИВОЙ МАТЕРИИ признак единство хим. состава ритмичность энергозависимость определение примеры Все организмы из полимеров: 98% состава клетки – это нуклеиновые кислоты, белки, углерод, кислород, водород, жиры, углеводы азот. периодические изменения Спячка у животных, смена сна интенсивности и бодорствования физиологических функций с различными периодами колебаний (суточные, сезонные ритмы) живые существа живы до тех Хемосинтез пор, пока в них поступает энергия и материя из окружающей среды

ПРИЗНАКИ ЖИВОЙ МАТЕРИИ признак определение примеры дискретность прямое деление бактерии, образование семян у цветковых растений Система состоит из частей размножение присущее всем организмам свойство воспроизведения себе подобных, обеспечивающее непрерывность и преемственность жизни Клетка состоит из органоидов, популяция состоит из особей

УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ ЖИВОЙ МАТЕРИИ уровень молекулярный клеточный тканевый определение примеры неорганические и органические вещества, характерные для живых организмов вода, белки, липиды клетка - единица строения, функционирования, роста и размножения организма клетка амебы, нервная клетка ткань - совокупность клеток, костная ткань, проводящая имеющих общее строение, ткань функции и происхождение, и образуемого ими межклеточного вещества

УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ ЖИВОЙ МАТЕРИИ уровень организменный популяционный видовой определение примеры организм - это одна самостоятельная особь от момента ее зарождения до гибели инфузория, дуб, мангуст популяция - группа особей одного вида, обитающих на одной территории долгое время и свободно скрещивающихся между собой вид - совокупность особей, сходных по морфологическому, генетическому, репродуктивному, географическому, экологическому, физиологобиохимическому критериям березы, растущие в одном лесу; синицы одного парка чина луговая, человек разумный

УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ ЖИВОЙ МАТЕРИИ уровень биоценотический (экосистемный) биогеоценотический биосферный определение биоценоз - совокупность популяций разных видов, обитающих на одной территории и взаимосвязанных между собой примеры все обитатели пруда, все обитатели степи биогеоценоз - совокупность лес, океан популяций разных видов, обитающих на одной территории и взаимосвязанных между собой, плюс все факторы неживой природы, характерные для данной территории биосфера - оболочка Земли, - населенная живыми организмами

УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ ЖИЗНИ УРОВЕНЬ ЖИЗНИ МОЛЕКУЛЯР НОГЕНЕТИЧЕС КИЙ КЛЕТОЧНЫЙ ОРГАНИЗМЕ ННЫЙ, ОНТОГЕНЕТИЧЕСКИЙ ПОПУЛЯЦИ ОННОВИДОВОЙ Биогеоцено зный ЭЛЕМЕНТАРНАЯ СТРУКТУРА ГЕН, САЙТ ДНК КЛЕТКА – ЭЛЕМЕНТАРНАЯ ЕДИНИЦА ЖИЗНИ ОСОБЬ (ЕЕ ОНТОГЕНЕЗ) ПОПУЛЯЦИЯ ОСОБЕЙ БИОГЕОЦЕНОЗ (ЭКОСИСТЕМА) ЭЛЕМЕНТАРНОЕ ЯВЛЕНИЕ КОНВАРИАНТ НАЯ РЕПЛИКАЦИЯ ДНК ВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩИЕ ПОТОКИ БИОИНФОРМАЦИИ, ЭНЕРГИИ И ВЕЩЕСТВА ГЕНОТИП ↓ ФЕНОТИП ДИНАМИКА ГЕНО(АЛЛЕЛО)ФОНДОВ, ВОСПРОИЗВОДСТВО ГЕНОТИПОВ ВЕЩЕСТВЕННО – ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПОТОКИ И КРУГОВОРОТЫ

Тесты для самоконтроля А 1. Сезонные изменения в живой природе изучают с помощью метода: а) эксперимент б) наблюдение в) исторический г) опыт А 2. Отличительный признак живого от неживого: а) изменение свойств объекта под воздействием среды б) участие в круговороте веществ в) воспроизведение себе подобных г) изменение размеров объекта под воздействием среды

Тесты для самоконтроля А 3. Грибы нельзя относить к царству растений, так как в их клетках отсутствуют: а) оболочки б) ядра в) пластиды г) митохондрии А 4. Обмен веществ и превращение энергии – признак… а) характерный для живых и неживых тел б) по которому отличаются живое и неживое в) по которому отличаются прокариоты и эукариоты г) по которому отличаются животные и человек

Тесты для самоконтроля А 5. Существом не только биологическим, но и социальным является: а) шимпанзе б) муравей в) лев г) человек А 6. Строение и процессы жизнедеятельности в органах и системах органов растений и животных изучает биологическая наука на уровне организации живой природы: а) биоценотическом б) популяционно-видовом в) организменном г) тканевом

Тесты для самоконтроля А 7. Гетеротрофный способ питания, отсутствие плотной оболочки и пластид, наличие ядра в клетке – признаки организмов царства: а) бактерии б) животные в) растения г) грибы А 8. Какой уровень организации живой природы представляет собой совокупность всех экосистем земного шара? а) биосферный б) экосистемный в) популяционно-видовой г) биогенетический С 1. Почему клетку считают функциональной единицей живого?

Совокупность наук о живой природе называют биологией. Узнать подробнее, что изучает данная дисциплина, расширить свои знания и повторить пройденный материал в 5 классе поможет данная статья.

Биология – наука о живой природе

Всё живое на нашей планете объединяет живая природа, изучением которой и занимается наука биология.

Определение «Биология - наука о живой природе» зародилось ещё во времена античности. В переводе с греческого языка биос - это жизнь, а логос - учение.

Понятие «биология» включает в себя не одну, а целую совокупность наук, которые изучают органический мир планеты. К системе биологических дисциплин относятся:

• Ботаника - занимается изучением растительного мира;
• Зоология - изучает животный мир;
• Анатомия - исследует строение органов человека;
• Микология - изучает царство грибов;
• Бактериология - занимается исследованием бактерий;
• Вирусология - исследует вирусы;
• Цитология - изучает жизнедеятельность и строение клеток;
• Генетика - уделяет внимание изменчивости и наследственности живых организмов;
• Экология - исследует взаимоотношение организмов, их влияние на окружающую среду.

Рис. 1. Биологические науки.

Все живые организмы на планете условно поделены на царства. Их в природе четыре:

• Бактерии;
• Грибы;
• Растения;
• Животные.

Рис. 2. Царства живой природы.

Отдельным царством считаются вирусы, так как они не имеют клеточного строения и живут внутри живой клетки.

ТОП-4 статьи которые читают вместе с этой

Человеческий организм относится к царству животных, так как функционирование систем органов и клеток человека схоже с животными.

Условия жизни на Земле

Живые организмы обитают на планете повсеместно (вода, воздух, земля). Оболочку Земли, в которой обитает органический мир, называют биосферой.

Рис. 3. Биосфера.

Условия, необходимые для нормального функционирования всего живого на планете:

• это температура окружающей среды, которая позволяет воде в большом количестве оставаться в жидком состоянии;
• наша планета имеет озоновый слой, который надёжно защищает планету от ультрафиолетового излучения Солнца;
• с помощью солнечных лучей растения выделяют кислород и получают световую энергию, которую они преобразуют в химическую и по пищевой цепи передают другим организмам.

Значение биологии

Знание биологии лежит в основе медицины и сельского хозяйства. А именно:

• С помощью науки можно решить проблемы с производством продовольствия. Для этого выводятся специальные сорта высокоурожайных растительных культур, породы животных.
• Выпуск новых лекарственных препаратов для борьбы с различными вирусами и заболеваниями.
• Применение новых биологических технологий по выпуску лекарств, продуктов питания, удобрений, препаратов для химической и текстильной промышленности.
• Знание законов биологии поможет сохранить экологически чистой окружающую среду, а тем самым уберечь от вымирания многие виды растений и животных.

БИОЛОГИЯ – НАУКА О ЖИВОЙ ПРИРОДЕ .

Задачи: дать представление о биологии – науке о живом, ботанике – науке о растениях; познакомить с разнообразием цветковых растений; продолжить знакомство со значением растений в природе и жизни человека.
Оборудование: удобрения (для фиалок), лекарство, ткань, витамины, йогурт, сыр, таблица «Жизненные формы растений», муляжи плодов , грибов, чучела птиц, коллекции.

Домашнее задание: статья, введение, вопросы, принести лупу, вспомнить строение микроскопа и лупы.
План-конспект урока:

I. Правила поведения в кабинете биологии, техника безопасности.

II. Изучение нового материала.

1. 
   Актуализация знаний.

Вариант 1 .(на усмотрение учителя) Творческое задание (работа в парах): На доске записаны слова: наука о живом , царства живого, биология, растения, питание, природа, обмен веществ, животные, рост, грибы, размножение, бактерии , клеточное строение, дыхание, биосфера, питание, животные.

Составьте рассказ о том, что изучает биология?

ЗАДАНИЕ.

Прочитайте § 4, статью «Что такое ткань»

• 
  Запишите его в печатной тетради и выучите определение
• 
  Рассмотрите рисунок 11 на странице 24. Одинаковы ли клетки по внешнему виду?
• 
  Прочитайте в параграфе статью «Виды тканей» и заполните схему № 15, таблицу № 16 в печатной тетради.
• 
  Внесите данные в таблицу о запасающей ткани: Клетки этой ткани часто имеют округлую форму. В их цитоплазме содержится капельки жира (например, в семенах подсолнечника, льна), гранулы белка (например, в семенах гороха, фасоли), гранулы крахмала (например, клетки клубней картофеля). Клетки такой ткани выполняют запасающую функцию.

1. 
   Закрепление.

Учитель проверяет работы нескольких обучающихся.

Вопрос 1. Что изучает биология?

Биология изучает строение и жизнедеятельность живых организмов, обитающих на Земле, их многообразие и развитие.

Вопрос 2. Что называют биосферой?

Биосфера - особая оболочка Земли, область распространения жизни.

Вопрос 3. Какое значение имеет биология?

Биология – основа нашей жизни. Биология тесно связана со многими сторонами практической деятельности человека - сельским хозяйством, различными отраслями промышленности и медициной, а также и охраной природы.

Вопрос 4. Почему необходимо изучать биологию?

Потому что, чем бы ни занимался человек, почти везде нужны знания по биологии. Например, сельское хозяйство в настоящее время во многом зависит от биологов-селекционеров, занимающихся улучшением существующих и созданием новых сортов культурных растений и пород домашних животных. Создана и успешно развивается микробиологическая промышленность. Знание законов биологии помогает лечить и предупреждать болезни человека. С помощью современных биотехнологий предприятия выпускают лекарства, витамины, высокоэффективные кормовые добавки для сельскохозяйственных животных, микробиологические средства защиты растений от вредителей и болезней, бактериальные удобрения, а также препараты для нужд пищевой, текстильной, химической и других отраслей промышленности и для научных целей. А также знание биологии помогает решить проблему сохранения и улучшения условий жизни на нашей планете.

Вопрос 5. Что изучает экология?

Экология изучает отношения организмов между собой и с окружающей их средой.

Подумайте

Почему считают, что роль биологии в жизни человека в XXI в. будет возрастать?

Так как наука не стоит на месте, люди, с помощью биологии, будут находить все новые и новые способы облегчить себе жизнь. Новые, более эффективные лекарства, более устойчивые сорта растений, развитие микробиологии поможет узнать много неразгаданных тайн. Открытие новых видов растений и животных, поможет нам лучше понять историю и уникальность нашего мира.

Задания

Выясните у своих родителей, знакомых их мнение о значении биологии в жизни современного человека. Подготовьте сообщение, в котором приведите конкретные примеры использования биологических знаний в повседневной жизни человека.

Биология - это наука о жизни. Современный человек должен знать об окружающем мире и понимать, что происходит вокруг него. Именно знание биологических законов дает понимание того, что в природе все взаимосвязано, и необходимо сохранение баланса различных видов существ. Биология помогает решать человеку различные проблемы: охрана окружающей среды, знания о живых организмах, производство средств защиты растений от вредителей и болезней, создание новых сортов культурных растений, выведение новых пород домашних животных, выращивание продуктов питания, производство лекарств, витаминов, вакцин, сывороток и многое другое.

Биология стала теоретической основой для медицины, дав ей возможность понять специфику человеческого организма. Это поможет лучше разобраться в том, как нужно организовать свою жизнь с точки зрения питания, физической и умственной нагрузок.

Можно привести следующие примеры использования биологических знаний в повседневной жизни человека: нужно мыть руки перед едой; немного зная строение своего тела, мы можем найти и проверить свой пульс; нельзя долго сидеть за компьютером и смотреть близко телевизор, т.к. устают глаза и может испортиться зрение; мыть фрукты и овощи перед их употреблением (знаем о микробах) и т. д.