Биология. Методы исследования. Сущность жизни

Что изучает биология Биология (bios – жизнь, logos – учение) изучает проявления жизни (живого) разнообразие, строение и функции живых существ и их природных сообществ распространение организмов происхождение организмов индивидуальное и историческое развитие организмов взаимосвязи живых организмов друг с другом и с неживой природой

Задачи биологии изучение закономерностей проявлений жизни раскрытие сущности жизни систематизация живых существ

Т Руз (1771 – 1803) Немецкий профессор в 1797 г предложил термин «биология»

Методы исследования в биологии Наблюдение Описание Систематизация Сравнение Эксперимент Аналитический метод Исторический метод Моделирование

Система биологических наук Ботаника - наука о растениях Зоология - наука о животных Морфология - наука о закономерностях формообразования и строения живых организмов Анатомия - раздел морфологии, изучающий форму и строение отдельных органов, систем и организма в целом, о строении и жизненных функциях организма человека и его органов

Физиология - наука, изучающая процессы жизнедеятельности (функции) животных и растительных организмов, их отдельных систем, органов, тканей и клеток Систематика - раздел биологии, задачей которого является описание всех существующих и вымерших организмов, а также их классификация по группам различного ранга

Цитология - наука о клетке Генетика - наука о наследственности и изменчивости живых организмов и методов управления ими Эмбриология - наука об индивидуальном развитии организмов (онтогенезе) Экология - наука, изучающая организацию и функционирование популяций, сообществ, экосистем и биосферы

Эволюционное учение (теория эволюции) - наука о причинах, движущих силах, механизмах и общих закономерностях эволюции живых организмов Палеонтология - наука о живых организмах прошлых геологических эпох, изучаемых по ископаемым остаткам и следам жизнедеятельности

Комплексные биологические науки Биохимия - наука о химическом составе живой материи и о химических процессах, происходящих в живых организмах и лежащих в основе их жизнедеятельности Биофизика - наука о физико– химических процессах, протекающих в биологических системах, а также влиянии на них различных физических факторов

Бионика - одно из направлений биологии и кибернетики, изучающее особенности строения и жизнедеятельности организмов с целью создания более совершенных технических систем или устройств Радиобиология - наука о действии всех видов ионизирующих излучений на живые организмы и их сообщества

Биотехнология - использование живых организмов и биологических процессов в производстве Социобиология - направление в биологии, изучает биологические основы социального поведения живых существ, включая человека Космическая биология - отрасль биологии, изучающая действие различных факторов космического пространства на живые организмы

Свойства живого. Химический состав Свойства живого Химический состав Обмен веществ Клеточное строение Размножение Рост и развитие Раздражимость Саморегуляция Наследственность и изменчивость

Химический состав В состав живых организмов входят те же химические элементы, что и в тела неживой природы, но соотношение различных элементов неодинаково. В состав неживых тел входят O, Si, Fe, Mg, Al. В живых организмах 98% химического состава приходится на 4 элемента – C, O, N, H. В живых организмах эти элементы участвуют в образовании органических молекул

Клеточное строение Все живые организмы имеют клеточное строение. Клетка является единой структурной единицей, а также единицей развития всех живых организмов

Саморегуляция Способность живых организмов, обитающих в непрерывно меняющихся условиях окружающей среды, поддерживать постоянство своего химического состава и интенсивность физиологических процессов – гомеостаз.

Обмен веществ Все живые организмы способны к обмену веществ с окружающей средой, поглощая вещества, необходимые для питания, и выделяя продукты жизнедеятельности. Самыми главными процессами в круговороте органических веществ являются процессы синтеза или ассимиляции, и процессы распада или диссимиляции.

Рост и развитие Необратимые направленные изменения живых организмов. Выделяют индивидуальное развитие живых организмов или онтогенез, в результате которого постепенно проявляются индивидуальные свойства организмов. Историческое развитие или филогенез, сопровождающееся образованием новых видов и прогрессивным усложнением жизни. Результатом эволюции является всё многообразие жизни на Земле.

Раздражимость Способность организмов реагировать на определённые воздействия окружающей среды той или иной активной реакцией, помогающей им выжить. Реакции многоклеточных организмов на раздражение осуществляется с участием нервной системы и называется рефлексом. Реакцию организмов, не имеющих нервной системы называют таксисами или тропизмами, они могут быть как положительными так и отрицательными

Размножение Свойство организмов воспроизводить себе подобных, в результате чего поддерживается длительное существование вида и обеспечивается преемственность родители – дети. Самовоспроизведение или репродукция проявляется в виде бесполого или полового размножения особей.

Наследственность и изменчивость

Среды жизни Водная Наземно-воздушная Почвенная Организменная

Экологические группы организмов Гидробионты Аэробионты, или террабионты Педобионты, или эдафобионты Эндобионты

Гидробионты Гидробионты (греч. Hydor – вода, biontos – живущий) – растения,животные и микроорганизмы, населяющие морские и материковые водоемы

Аэробионты или террабионты Аэробионты (греч. aer – воздух, biontos – живущий), или террабионты (греч. terra – земля, biontos – живущий) – организмы, населяющие наземно-воздушную среду.

Педобионты или эдафобионты Педобионты (греч. pedon – почва, biontos – живущий), или эдафобионты (греч. edaphos – почва) – обитатели почвенной среды.

Эндобионты Эндобионты (греч. endon – внутри, biontos – живущий) – организмы, обитающие внутри другого живого организма

Уровни организации жизни Биосферный Биогеоценотический Популяционно-видовой Организменный Клеточный Молекулярный

Биосферный Биосфера – совокупность всех биоценозов, система, охватывающая все явления жизни на нашей планете. На этом уровне происходит круговорот веществ и превращение энергии, связанные с жизнедеятельностью всех живых организмов.

Биогеоценотический Биогеоценоз – совокупность организмов разных видов и различной сложности организации с факторами среды их обитания. В процессе совместного развития организмов разных систематических групп образуются динамичные, устойчивые сообщества.

Популяционно-видовой Совокупность организмов одного вида, объединенная общим местом обитания с относительно однородными условиями, в котором создаётся популяция – надорганизменная система. В этой системе осуществляются элементарные эволюционные преобразования

Организменный Элементарной единицей организменного уровня служит особь, которая рассматривается в развитии – от момента зарождения до прекращения существования. Рассматриваются процессы и явления, происходящие в организме и механизмы согласованного функционирования его органов и систем, приспособительные изменения и поведение в различных экологических условиях.

Клеточный Клетка – элементарная структурная и функциональная единица, а также единица развития всех живых организмов, обитающих на Земле. На клеточном уровне происходит передача информации и превращение веществ и энергии.

Молекулярный Любой живой организм состоит из биологических молекул: нуклеиновых кислот, белков, липидов и углеводов. На этом уровне начинаются разнообразные процессы жизнедеятельности организмов: обмен веществ и превращение энергии, передача наследственной информации и пр.

Структурные уровни организации жизни

Растительный организм как биосистема совокупность взаимодействующих органов, тканей и клеток