Biologia este știința vieții. În prezent, este un complex de științe ale vieții sălbatice. Obiectul biologiei îl constituie organismele vii - plante și animale. și studiază diversitatea speciilor, structura corpului și funcțiile organelor, dezvoltarea, distribuția, comunitățile acestora, evoluția.

Primele informații despre organismele vii au început să acumuleze omul încă primitiv. Organismele vii i-au adus mâncare, material pentru îmbrăcăminte și locuințe. Deja la acea vreme, omul nu putea face fără cunoștințe despre proprietățile plantelor, locurile lor de creștere, momentul de maturare a fructelor și semințelor, habitatele și obiceiurile animalelor pe care le-a vânat, prădătorii și animalele otrăvitoare care i-ar putea amenința viața.

Așadar, a acumulat treptat informații despre organismele vii. Îmblânzirea animalelor și începutul cultivării plantelor au necesitat informații mai aprofundate despre organismele vii.

Primii fondatori

Materialul faptic semnificativ despre organismele vii a fost colectat de marele medic din Grecia - Hipocrate (460-377 î.Hr.). El a colectat informații despre structura animalelor și a oamenilor, având o descriere a oaselor, mușchilor, tendoanelor, creierului și măduvei spinării.

Prima mare lucrare la zoologie   aparține naturalistului grec Aristotel (384-322 î.Hr.). El a descris peste 500 de specii de animale. Aristotel era interesat de structura și stilul de viață al animalelor, el a pus bazele zoologiei.

Prima lucrare privind sistematizarea cunoștințelor despre plante ( botanică) efectuat de Theophrastus (372-287 î.Hr.).

Extinderea cunoștințelor despre structura corpului uman (anatomie) a fost datorată de științele antice medicului Galen (130-200 î.e.n.), care a efectuat autopsia maimuțelor și a porcilor. Lucrările sale au avut un impact asupra științei și medicinei timp de câteva secole.

În Evul Mediu, sub jugul bisericii, știința s-a dezvoltat foarte lent. O etapă importantă în dezvoltarea științei a fost Renașterea, care a început în secolul XV. Deja în secolul XVIII. dezvoltat ca științe independente de botanică, zoologie, anatomie umană, fiziologie.

Repere în studiul lumii organice

Informații acumulate treptat despre diversitatea speciilor, structura corpului animalelor și oamenilor, dezvoltarea individuală, funcțiile organelor vegetale și animale. De-a lungul lunii istorii a biologiei, cele mai mari repere în studiul lumii organice includ:

• Introducerea principiilor taxonomiei propuse de C. Linney;
• inventarea unui microscop;
• crearea teoriei celulare T. Schwann;
• aprobarea învățăturilor evolutive ale lui C. Darwin;
• descoperirea lui G. Mendel a legilor de bază ale eredității;
• aplicarea unui microscop electronic pentru cercetare biologică;
• decodarea codului genetic;
• crearea doctrinei biosferei.

Până în prezent, știința cunoaște aproximativ 1.500.000 de specii de animale și aproximativ 500.000 de specii de plante. Studiul diversității plantelor și animalelor, caracteristicile structurii și activității lor sunt de o importanță deosebită. Științele biologice stau la baza dezvoltării producției de culturi, creșterea animalelor, medicamentelor, biionicii, biotehnologiei.

Una dintre cele mai vechi științe biologice este anatomia și fiziologia umană, care constituie fundamentul teoretic al medicinei. Fiecare persoană ar trebui să aibă o idee despre structura și funcțiile corpului său, astfel încât, dacă este necesar, să poată oferi primul ajutor, să-și protejeze în mod conștient sănătatea și să respecte regulile de igienă.

Timp de secole, botanica, zoologia, anatomia, fiziologia au fost dezvoltate de oamenii de știință ca științe independente, izolate. Numai în secolul XIX. au fost descoperite regularități comune tuturor viețuitoarelor. Au existat deci științe care studiau legile generale ale vieții. Acestea includ:

• Citologia este știința celulei;
• genetica - știința variabilității și eredității;
• ecologie - știința relației organismului cu mediul înconjurător și în comunitățile organismelor;
• darwinismul este știința evoluției lumii organice și a altora.

În cadrul cursului de formare, acestea includ subiectul de biologie generală.

Biologie (din greacă bios   - viata si logos   - predarea) este știința vieții. Termenul a fost propus în 1802 de savantul francez J. B. Lamarck.

Subiectul biologiei este viața în toate manifestările sale: fiziologie, structură, dezvoltare individuală (ontogeneză), comportament, dezvoltare istorică (filogeneză, evoluție), relația organismelor între ele și mediul înconjurător.

Biologia modernă este un complex, un sistem de științe. În funcție de obiectul de studiu, astfel de științe biologice se disting ca: știința virusurilor - virologie, știința bacteriilor - bacteriologie, știința ciupercilor - micologie, știința plantelor - botanică, știința animalelor - zoologie, etc. Aproape fiecare dintre acestea Științele sunt împărțite în altele mai mici: știința algelor - algologie, știința mușchilor - bryologie, insecte - entomologie, mamifere - mamiferologie, etc. Anatomia și fiziologia umană sunt fundamentul teoretic al medicinei. Cele mai universale proprietăți și modele de dezvoltare și existență a organismelor și a grupurilor lor sunt studiate de biologia generală.

Au apărut științe care studiază legile generale ale vieții: genetica - știința variabilității și eredității, ecologie - știința relației organismelor între ele și mediul înconjurător, știința evolutivă - știința legilor dezvoltării istorice a materiei vii, paleontologia explorează organisme dispărute.

În diferite domenii ale biologiei, disciplinele care leagă biologia cu alte științe devin din ce în ce mai importante: fizică, chimie, etc. Științe precum biofizica, biochimia, biionica și bio-cibernetica sunt în curs de dezvoltare. Bio-cibernetica (din bioscul grecesc - viața, cibernetica - arta managementului) este știința legilor generale ale managementului și transmiterii informațiilor în sistemele vii.

Științele biologice stau la baza dezvoltării producției de culturi, creșterea animalelor, biotehnologiei, medicamentului etc. Cu ajutorul lor, este posibilă rezolvarea unor sarcini atât de importante precum furnizarea umanității de hrană, depășirea bolilor, stimularea proceselor de reînnoire a organismului și corectarea genetică a defectelor la persoanele cu boli ereditare. , pentru introducerea și aclimatizarea organismelor, pentru producerea de substanțe biologice active și medicinale, pentru dezvoltarea de produse biologice de protecție a plantelor etc.

Etapele dezvoltării biologiei

Biologi proeminenți: Aristotel, Theophrastus, Theodor Schwann, Matthias Schleiden, Karl M. Baer, \u200b\u200bClaude Bernard, Louis Pasteur, D. I. Ivanovsky

Biologia ca știință a apărut cu necesitatea de a sistematiza cunoștințele despre natură, de a explica cunoștințele acumulate și experiența despre viața plantelor și animalelor. Fondatorul biologiei este considerat un celebru om de știință grec antic Aristotel   (384-322 î.e.n.), care a pus bazele taxonomiei, a descris multe animale, a rezolvat unele probleme de biologie. Elevul său Theophrastus   (372-287 î.Hr.) a fondat botanica.

Un studiu științific sistematic al naturii a început în Renaștere. Odată cu acumularea de cunoștințe specifice despre natură, cu ideea diversității organismelor, a apărut ideea unității tuturor lucrurilor vii. Etapele dezvoltării biologiei reprezintă un lanț de descoperiri și generalizări mari, care confirmă această idee și dezvăluie conținutul acesteia.

Dezvoltarea tehnologiei microscopice de la sfârșitul secolului XVI. a provocat descoperirea celulelor și țesuturilor organismelor vii. O dovadă importantă științifică a unității vieții a fost teoria celulelor. T. Schwann   și M. Schleiden   (1839). Toate organismele sunt compuse din celule, care deși au anumite diferențe, dar în general sunt construite și funcționează identic. C. M. Urs   (1792-1876) a dezvoltat teoria asemănării embrionare, punând bazele unei explicații științifice a legilor dezvoltării embrionare. C. Bernard   (1813-1878) a studiat mecanismele care asigură constanța mediului intern al organismului animal. Imposibilitatea generarii spontane de microorganisme a fost dovedită de un om de știință francez L. Pasteur   (1822-1895 gg.). În 1892, un om de știință rus D. I. Ivanovsky   (1864-1920) au fost descoperiti virusi.

Biologi distinși: Gregor Mendel, Hugo De Vries, Carl Correns, Erich Chermak, Thomas Morgan, James Watson, Francis Crick, J. B. Lamarck

Descoperirea legilor eredității aparține G. Mendele   (1865) G. De Vries, K. Correns, E . Cermak   (1900) T. Morganu   (1910-1916 gg.). Descoperirea structurii ADN - J. Watson   și F. Cricu   (1953).

Biologi de excepție: Charles Darwin, A. N. Severtsov, N. I. Vavilov, Ronald Fisher, S. S. Chetverikov, N. V. Timofeev-Resovsky, I. I. Shmalgauzen

Creatorul primei doctrine evolutive a fost un om de știință francez JB Lamarck   (1744-1829 gg.). Bazele teoriei moderne a evoluției au fost dezvoltate de un om de știință englez C. Darwin   (1858). Acesta a fost dezvoltat în continuare datorită realizărilor geneticii și biologiei populației în lucrările științifice. A. N. Severtsova, N. I. Vavilova, R. Fisher, S. S. Chetverikov, N. V. Timofeev-Resovsky, I. I. Shmalgauzen.   Apariția și dezvoltarea biologiei matematice și a statisticilor biologice au determinat activitatea unui biolog englez R. Fisher   (1890-1962 gg.).

La sfârșitul secolului XX, biotehnologia, adică utilizarea organismelor vii și a proceselor biologice în industrie, a obținut un succes semnificativ.

Biologi proeminenți

Biologi de excepție: M. A. Maksimovici, I. M. Sechenov, K. A. Timiryazev, I. I. Mechnikov, I. P. Pavlov, S. G. Navashin, V. I. Vernadsky, D. K. Zabolotny

Oamenii de știință remarcabili și-au dedicat viața dezvoltării biologiei.

M. A. Maksimovici (1804-1873)   - fondatorul botanicii.

I.M.Sechenov (1829-1905)   - fondatorul școlii fiziologice, care a justificat natura reflexă a activității conștiente și inconștiente, creatorul psihologiei obiective a comportamentului, a fiziologiei comparative și evolutive.

K.A. Timiryazev (1843-1920)   - un om de știință natural de excepție care a dezvăluit legile fotosintezei ca un proces de utilizare a luminii pentru a forma substanțe organice într-o plantă.

I. I. Mechnikov (1845-1916)   - Unul dintre fondatorii patologiei comparative, embriologia evolutivă, creatorul unei școli științifice care a dezvoltat teoria fagocitară a imunității.

I. P. Pavlov (1849-1936)   - Fiziolog de excepție, creatorul doctrinei activității nervoase superioare, autorul lucrărilor clasice despre teoria digestiei și a circulației sângelui.

V. I. Vernadsky (1863-1945)   - Fondatorul biogeochimiei, doctrina materiei vii, biosferei, noosferei.

D. K. Zabolotny (1866-1929)   - Un microbiolog de excepție, cercetător al infecțiilor în special periculoase și altele.

Întrebare 1. Introducere în biologie

1. Definiția biologiei

Biologie - stiinta vietii. Studiază viața ca o formă specială de mișcare a materiei, legile existenței și dezvoltării acesteia. Subiectul biologiei sunt organismele vii, structura, funcțiile, comunitățile lor naturale. Termenul „biologie”, propus în 1802 pentru prima dată de J. B. Lamarck, provine din două cuvinte grecești : bios -   viata si logo-uri -știință. Împreună cu astronomia, fizica, chimia, geologia și alte științe care studiază natura, biologia este printre științele naturii. În sistemul general de cunoștințe despre lumea din jurul nostru, un alt grup de științe este social, sau umanitar (lat. humanitas- natura umană), științe care studiază legile dezvoltării societății umane.

2. Biologie modernă

Clasificarea ființelor vii este angajată în taxonomie.

rând   Științele Biologice studiază morfologia, adică structura organismelor, altele - fiziologia, adică, procesele în organismele vii și metabolismul între organisme și mediu. Științele morfologice includ anatomia, care studiază organizarea macroscopică a animalelor și plantelor, precum și histologia, știința țesuturilor și structura microscopică a corpului.

Multe legi biologice generale fac obiectul studiului citologiei, embriologiei, gerontologiei, geneticii, ecologiei, darwinismului și altor științe.

3. Știința celulară

Citologia este știința celulei. Datorită utilizării unui microscop electronic, cele mai noi metode de cercetare chimică și fizică, citologia modernă studiază structura și funcțiile vitale ale celulelor nu numai la nivel microscopic, ci și la nivel submicroscopic, molecular.

4. Embriologie și genetică

Embriologia studiază legile dezvoltării individuale a organismelor, dezvoltarea embrionului . gerontologie   - Doctrina îmbătrânirii organismelor și lupta pentru longevitate.

genetică   - Știința legilor variabilității și eredității. Este baza teoretică pentru selectarea microorganismelor, plantelor cultivate și a animalelor domestice.

5. Științele mediului

6. Paleontologie. antropologie

Paleontologia studiază organismele dispărute, fosilele vieții anterioare.

darvinismsau doctrina evolutivă, consideră legile generale ale dezvoltării istorice a lumii organice.

antropologie   - Știința originii omului și a raselor sale. O înțelegere corectă a evoluției biologice a omului este imposibilă fără a ține cont de tiparele de dezvoltare ale societății umane, de aceea antropologia este nu numai biologică, ci și știință socială.

7. Legătura biologiei cu alte științe

În toate sunt utilizate științele medicale teoretice și practice tipare biologice generale.

Întrebarea 2. Metode de științe biologice

1. Metode de biologie de bază

Principala   metode private   în biologie sunt:

descriptive,

comparativă,

istoric,

Experimental.

Pentru a afla esența fenomenelor, este necesar în primul rând să colectăm material faptic și să-l descriem. Colecția și descrierea faptelor au fost principala tehnică a studiului în dezvoltarea timpurie a biologiei, care însă nu și-a pierdut semnificația în prezent.

În secolul XVIII. distribuție câștigată metoda comparativăpermițând prin comparație să studieze asemănarea și diferența organismelor și a părților lor. Sistematica s-a bazat pe principiile acestei metode și s-a făcut una dintre cele mai mari generalizări - a fost creată o teorie celulară. Metoda comparativă a devenit istoricdar nu și-a pierdut semnificația acum.

2. Metoda istorică

Metoda istorică   constată legile apariției și dezvoltării organismelor, formarea structurii și funcțiilor acestora. O declarație în biologia metodei istorice, știința este obligată C. Darwin.

3. Metoda experimentală

Metoda experimentală de studiere a fenomenelor naturale este asociată cu influența activă asupra acestora prin înființarea de experimente (experimente) în condiții exacte considerate și prin schimbarea fluxului de procese în direcția de care are nevoie cercetătorul. Această metodă vă permite să studiați fenomenele în mod izolat și să obțineți repetabilitatea lor atunci când reproduceți aceleași condiții. Experimentul oferă nu numai mai profundă decât alte metode, pătrunderea în esența fenomenelor, dar și măiestria lor directă.

Cea mai înaltă formă de experiment este modelarea proceselor studiate. Experimentator strălucitor IP Pavlov   a spus: „Observarea colectează ceea ce natura îi oferă, dar experiența ia de la natură ceea ce își dorește”.

Utilizarea integrată a diferitelor metode vă permite să înțelegeți pe deplin fenomenele și obiectele naturii. Apropierea actuală a biologiei cu chimia, fizica, matematica și cibernetica, utilizarea metodelor lor de rezolvare a problemelor biologice a fost foarte fructuoasă.

Întrebarea 3. Etapele dezvoltării biologiei

1. Evoluția biologiei

Dezvoltarea fiecărei științe este într-un cunoscut în funcție de metoda de producție, sistemul social, nevoile de practică, nivelul general al științei și tehnologiei. Primele informații despre organismele vii au început să acumuleze omul încă primitiv. Organismele vii i-au adus hrană, material pentru îmbrăcăminte și locuințe. Deja la acea vreme era necesară cunoașterea proprietăților plantelor și animalelor, a habitatului și creșterii lor, a momentului de maturare a fructelor și semințelor, în special comportamentul animalelor. Deci, treptat, nu din curiozitate inactivă, ci datorită nevoilor zilnice presante, s-au acumulat informații despre organismele vii. Îmblânzirea animalelor și începutul cultivării plantelor au necesitat informații mai aprofundate despre organismele vii.

Inițial, experiența acumulată a fost transmisă oral de la o generație la alta. Apariția scrisului a contribuit la o mai bună conservare și transfer de cunoștințe.

Informațiile au devenit din ce în ce mai bogate. Cu toate acestea, de mult timp, din cauza nivelului scăzut de dezvoltare a producției sociale, știința biologică nu exista încă.

2. Studiul biologiei în antichitate

Materialul faptic semnificativ despre organismele vii a fost compilat de marele medic din Grecia Hipocrate   (460–377 î.Hr.). El deține primele informații despre structura animalelor și a oamenilor, o descriere a oaselor, mușchilor, tendoanelor, creierului și măduvei spinării. Hipocrate a învățat: „Este imperativ ca fiecare medic să înțeleagă natura”.

Științele naturale și filozofia lumii antice în cea mai concentrată formă sunt prezentate în lucrări Aristotel(384–322 î.Hr.). El a descris peste 500 de specii de animale și a făcut prima încercare de clasificare a acestora. Aristotelera interesat de structura și stilul de viață al animalelor. El a pus bazele zoologiei. Aristotel a avut un impact uriaș asupra dezvoltării în continuare a științei naturale și filozofiei. muncă Aristotelîn domeniul studierii și sistematizării cunoașterii plantelor a continuat Theofrast (372-287 ani. BC. e.). El este numit „părintele botanicii”. Prin extinderea cunoștințelor despre structura corpului uman, știința antică datorează medicului roman Galen(139-200 C.E.) care a efectuat autopsia maimuțelor și a porcilor. Lucrările sale au influențat știința și medicina timp de câteva secole. Poet și filozof roman Mașină Titus Lucretiuscare a trăit în secolul I BC. e. în poemul „Cu privire la lucrurile” s-a opus religiei și a exprimat ideea apariției și dezvoltării naturale a vieții.

3. Declinul științei în Evul Mediu

Feudalismul, care acoperă perioada, a înlocuit societatea care deține sclavi ca urmare a dezvoltării forțelor productive și a relațiilor de producție. Evul mediu.   În această epocă întunecată, s-a stabilit regula bisericii cu misticismul și ideologia ei reacționară. Știința era în declin, a devenit, în expresie K. Marx, "The Handmaiden of Theology". Biserica a canonizat și a declarat adevărul de nezdruncinat al compoziției Aristotel, Galen, distorsionându-i în mare parte. S-a susținut că în științele naturii toate problemele au fost deja rezolvate de oamenii de știință din antichitate, deci nu este nevoie să studieze fauna sălbatică. „Înțelepciunea lumii este nebunia în fața lui Dumnezeu”, a învățat biserica. Biblia a fost declarată carte a „revelației divine”. Toate explicațiile fenomenelor naturale nu ar trebui să contrazică nici Biblia, nici scrierile anticilor. Biserica a pedepsit cu cruzime pe toți gânditorii și cercetătorii progresivi, prin urmare, acumularea de cunoștințe în Evul Mediu a fost foarte lentă.

4. Renașterea și dezvoltarea științei

O etapă importantă în dezvoltarea științei a fost renaştere(Secolele XIV - XVI). Nașterea unei noi clase sociale - burghezia - a fost asociată cu această perioadă. Dezvoltarea forțelor productive a necesitat cunoștințe specifice. Aceasta a dus la izolarea mai multor științe ale naturii. În secolele XV - XVIII. s-au distins și s-au dezvoltat intens botanica, zoologia, anatomia, fiziologia. Totuși în curs de dezvoltare științe naturale   era încă necesar să-și afirme drepturile de a exista, de a duce o luptă acerbă cu biserica. Focurile Inchiziției au continuat să ardă. Miguel Servet (1511-1553), care a deschis circulația pulmonară, a fost declarat eretic și ars la rug.

5. Predarea F. Engels

O trăsătură caracteristică a științelor naturale din acea vreme a fost studiu izolat al obiectelor naturii.   „A fost necesar să investigăm obiectele înainte de a putea începe studiul proceselor”, a scris el F. Engels. Un studiu izolat asupra obiectelor naturii a dat naștere ideilor despre imuabilitatea acesteia, inclusiv imuabilitatea speciilor. „Există tot atâtea specii pe care le-a creat creatorul”, a considerat el C. Linney. „Dar ceea ce caracterizează în special perioada luată în considerare este dezvoltarea unui fel de viziune comună asupra lumii, al cărui centru este ideea imuabilității absolute a naturii”, a scris el F. Engels. Această perioadă în dezvoltarea științei naturale pe care a numit-o metafizic.

Cu toate acestea, după cum s-a subliniat F. Engels, deja atunci în reprezentările metafizice încep să apară primele lacune. În 1755 a apărut „Istoria naturală generală și teoria cerului” de I. Kant   (1724-1804), în care a elaborat ipoteza originii naturale a Pământului. După 50 de ani, această ipoteză a primit o justificare matematică în lucrare PS Laplace   (1749-1827 gg.).

În lupta împotriva ideilor idealiste, materialiștii francezi din secolul 18 au jucat un rol pozitiv important. - J. Lametry   (1709–1751 gg.), D. Didro   (1713-1784 gg.) Și altele.

6. Necesitatea unei noi abordări a studiului naturii

În perioada dezvoltării rapide a industriei și a creșterii urbane, care a necesitat o creștere accentuată a produselor agricole, a apărut nevoia pentru agricultură științifică. A necesitat dezvăluirea legilor vieții organismelor, a istoriei dezvoltării lor. Pentru a rezolva aceste probleme, a fost necesară o nouă abordare a studiului naturii. Ideile despre conexiunea universală a fenomenelor, variabilitatea naturii, evoluția lumii organice încep să pătrundă în știință.

Academician al Academiei Ruse de Științe KF Wolff   (1733–1794), studiind dezvoltarea embrionară a animalelor, a constatat că dezvoltarea individuală este asociată cu neoplasmul și transformarea părților embrionului. Potrivit F. Engels, Lup   în 1759 a făcut primul atac asupra teoriei constanței speciilor. În 1809 JB Lamarck(1744-1829) a venit cu prima teorie a evoluției. Cu toate acestea, materialul faptic pentru fundamentarea teoriei evoluției nu a fost încă suficient. Lamarck nu a putut descoperi legile de bază ale dezvoltării lumii organice, iar teoria lui nu a fost recunoscută de contemporani.

7. Apariția noilor științe

În prima jumătate a secolului XIX. au apărut noi științe - paleontologie, anatomie comparativă a animalelor și plantelor, histologie și embriologie. Cunoștințele acumulate de știința naturală în prima jumătate a secolului XIX au constituit o bază solidă pentru teoria evoluției lui C. Darwin. Opera lui " Originea speciilor   (1859) a marcat un punct de cotitură în dezvoltarea biologiei: o nouă eră în istoria științei naturale a început cu ea. În jurul învățăturii lui Darwin, apare o luptă ideologică aprigă, dar ideea dezvoltării evolutive câștigă rapid acceptarea universală. A doua jumătate a secolului XIX. caracterizat prin pătrunderea fructuoasă a darwinismului în toate domeniile biologiei.

8. Defalcarea științei în industriile individuale

Pentru biologia secolului XX. două caracteristice   proces. În primul rând, datorită acumulării de materiale factuale enorme, fostele științe unificate încep să se despartă în ramuri separate. Așadar, entomologia, helmintologia, protozoologia și multe alte ramuri au ieșit în evidență din zoologie, endocrinologie, fiziologia activității nervoase superioare etc., din fiziologie. tendința biologiei de a converge cu alte științe: a apărut biochimia, biofizica, biogeochimia etc. Apariția științelor limită indică unitatea dialectică a diverselor forme de existență și dezvoltare a materiei, ajută la depășirea separației metafizice în studiul formelor existenței sale. În ultimele decenii, în legătură cu dezvoltarea rapidă a tehnologiei și cu cele mai recente realizări, biologia moleculară, biionica, radiobiologia și biologia spațială au apărut într-o serie de domenii ale științei naturale.

Biologie moleculară   - Domeniul științei moderne. Folosind bazele teoretice și metodele experimentale ale chimiei și fizicii moleculare, face posibilă studierea sistemelor biologice la nivel molecular.

bionica   studiază funcțiile și structura organismelor pentru a utiliza aceleași principii la crearea unei noi tehnologii. Dacă până acum biologia a fost unul dintre fundamentele teoretice ale medicinei și agriculturii, acum devine, de asemenea, unul dintre fundamentele tehnologiei viitoare.

apariție radiobiologie   - studii privind efectul radiațiilor ionizante asupra organismelor vii - este asociat cu descoperirea efectelor biologice ale razelor X și ale razelor gamma, în special după descoperirea surselor naturale de radioactivitate și crearea de surse artificiale de radiații ionizante.

Până în trecutul trecut, biologia a rămas pur pământesco știință care studiază formele de viață doar pe planeta noastră. Cu toate acestea, succesele tehnologiei moderne, care au făcut posibilă crearea de aeronave capabile să depășească gravitația Pământului și să intre în spațiul exterior, au reprezentat o serie de noi sarcini pentru biologie, care fac obiectul biologie spațială. Împreună cu biologii, matematicienii, cibernetica, fizicienii, chimiștii și specialiștii din alte domenii ale științei naturii participă la rezolvarea problemelor de astăzi.

Întrebarea 4. Rolul biologiei în sistemul de educație medicală

1. Relația biologiei cu medicamentul

Importanța studierii biologiei pentru un medic este determinată de faptul că biologia este baza teoretică a medicinei. „Medicina, luată în termeni de teorie, este în primul rând biologia generală”, a scris I.V. Davydov. Succesul medicamentului este asociat cu cercetarea biologică, deci medicul trebuie să fie întotdeauna conștient de ultimele realizări ale biologiei. Este suficient să oferim câteva exemple din istoria științei pentru a ne asigura că succesul medicinii este strâns legat de descoperirile făcute, s-ar părea, în domeniile pur teoretice ale biologiei.

2. Predarea lui L. Pasteur

Studiile lui L. Pasteur (1822-1895), care au dovedit imposibilitatea generarii spontane a vieții în condiții moderne, descoperirea faptului că putregaiul și fermentația sunt cauzate de microorganisme, au revoluționat medicina și au asigurat dezvoltarea chirurgiei. Practica a fost introdusă mai întâi antisepsia   (prevenirea infecției plăgii prin substanțe chimice), și apoi asepsie(prevenirea contaminării prin sterilizarea obiectelor în contact cu rana). Aceeași descoperire a servit drept stimulent pentru căutarea agenților patogeni ai bolilor infecțioase, iar dezvoltarea prevenirii și a tratamentului rațional este asociată cu descoperirea lor. infecțiosboli. Descoperirea celulei și studiul structurii microscopice a organismelor au făcut posibilă o mai bună înțelegere a cauzelor procesului bolii și au contribuit la dezvoltarea metodelor de diagnostic și tratament. Același lucru ar trebui spus despre studiul legilor fiziologice și biochimice. studiu II Mechnikov   procesele digestive din organismele multicelulare inferioare au contribuit la explicarea fenomenelor imunității. Cercetările sale asupra luptei interspecifice în microorganisme au condus la descoperirea antibiotice,folosit pentru tratarea multor boli.

3. Principiul filogenetic

Trebuie amintit că o persoană a ieșit în evidență din lumea animalelor. Structura și funcțiile corpului uman, inclusiv mecanismele de protecție, sunt rezultatul unor transformări evolutive îndelungate ale formelor anterioare. Procesele patologice se bazează, de asemenea, pe tipare biologice generale. O condiție necesară pentru înțelegerea esenței procesului patologic este cunoașterea biologiei.

Principiul filogenetic, ținând cont de evoluția lumii organice, poate sugera o abordare corectă pentru crearea de modele vii pentru studiul bolilor care nu sunt transmisibile și pentru testarea de noi medicamente. Aceeași metodă ajută la găsirea soluției potrivite la alegerea țesuturilor pentru transplantul de înlocuire, la înțelegerea originii anomaliilor și deformărilor, la găsirea celor mai raționale căi de reconstrucție a organelor etc.

4. Rolul geneticii în medicină

Un număr mare de boli au natura ereditară.Prevenirea și tratamentul necesită cunoștințe genetica.Bolile non-ereditare se desfășoară inegal și tratamentul lor se realizează în funcție de constituția genetică umană, de care medicul nu poate decât să țină cont. Multe malformații congenitale rezultă din expunerea la condiții adverse de mediu. Prevenirea lor este sarcina medicului, înarmată cu cunoașterea biologiei dezvoltării organismelor. Sănătatea oamenilor depinde în mare măsură de mediul înconjurător, în special de cel pe care îl creează umanitatea. Cunoașterea biologicregularitățile sunt necesare pentru o atitudine bazată științific față de natură, protecția și utilizarea resurselor sale, inclusiv pentru tratamentul și prevenirea bolilor. Așa cum am menționat deja, cauza multor boli umane sunt organismele vii, prin urmare, pentru a înțelege patogeneza (mecanismul debutului și dezvoltării bolii) și legile procesului epidemic (adică răspândirea bolilor infecțioase), este necesar să se studieze agenții patogeni.

Întrebare 5. Metabolism și energie

1. Set de modele

Printre legi, a căror totalitate caracterizează viața, includ:

Autoînnoire asociată cu fluxul de materie și energie;

Reproducerea de sine, asigurând continuitatea între generațiile succesive de sisteme biologice asociate cu fluxul de informații;

Autoreglare bazată pe fluxul de materie, energie și informații.

enumerate legiidetermină atributele de bază ale vieții: metabolism și energie, iritabilitate, homeostază, reproducere, ereditate, variabilitate, dezvoltare individuală și filogenetică.

2. Metabolism și energie

Descriind fenomenul vieții, F. Engels a scris: „Viața este un mod de existență al corpurilor proteice, al cărui punct esențial este un metabolism constant cu natura lor externă, iar odată cu încetarea acestui metabolism, viața se oprește și ceea ce duce la descompunerea proteinelor”.

Este important de reținut că metabolismul poate avea loc între corpuri. natura neînsuflețită. Metabolismul însă proprietatea unui trai   diferit calitativ de procesele metabolice din corpurile neînsuflețite. Pentru a arăta aceste diferențe, avem în vedere o serie de exemple.

O bucată de cărbune arzător se află statutul de schimb   cu mediul: oxigenul este inclus în reacția chimică și dioxidul de carbon este eliberat. Formarea ruginii pe suprafața unui obiect de fier este o consecință a schimbului cu mediul. Dar, ca urmare a acestor procese, corpurile neînsuflețite încetează să mai fie ceea ce au fost. Dimpotrivă, pentru corpurile vii, schimbul cu mediul este o condiție pentru existența lor. În organismele vii, metabolismul duce la refacerea componentelor distruse, înlocuindu-le cu altele noi ca ele, adică, autoînnoire și auto-reproducere, construirea unui corp al unui organism viu datorită asimilării substanțelor din mediu.

Din cele de mai sus rezultă că organismele există ca atare deschissistem. Prin fiecare organism există fluxuri continue de materie și energie. Implementarea acestor procese se datorează proprietăților proteinelor, în special a activității lor catalitice.

3. Habitate microbiene

Datorită faptului că organismele sunt sisteme deschise, acestea sunt înăuntru unitate cu mediulși proprietățile fizice, chimice și biologice ale mediului determină implementarea tuturor proceselor de viață. Fiecare tip de organism este adaptat să trăiască doar în anumite condiții. Acestea sunt condițiile în care s-a dezvoltat această specie, la care s-a adaptat. Unele specii trăiesc doar în apă, altele pe uscat, unele doar în latitudini polare, altele în centura ecuatorială, diverse organisme sunt adaptate să trăiască în stepele, deșerturile, pădurile, adâncimile oceanelor sau pe vârfurile munților. Există o mulțime de persoane pentru care alte organisme (intestinele lor, mușchii, sângele etc.) servesc ca habitate.

4. Schimbări de mediu

Nu numai că organismele depind de mediu, dar mediul în sine se schimbă ca urmare viața organismelor.Aspectul primitiv al planetei noastre s-a schimbat semnificativ sub influența organismelor: a dobândit o atmosferă cu oxigen liber și acoperire de sol. Ozonul a fost format din oxigen liber, împiedicând pătrunderea radiațiilor ultraviolete la suprafața Pământului; așa a apărut „ecranul de ozon”, care asigură existența vieții pe suprafața terenului. Rezerve enorme de roci bogate în energie, cum ar fi cărbune și turbă, s-au format din plante verzi care au acumulat energie solară în epocile geologice trecute. Calcarele, creta și multe alte minerale sunt de origine organică. Acoperirea vegetației afectează clima, vegetația lemnoasă o face mai moale, reduce fluctuațiile de temperatură și alți factori meteorologici. Influența naturii neînsuflețite asupra organismelor și organismelor asupra corpurilor neînsuflețite indică unitate a întregii naturi.

Biologie (din grecescul bios - viață și logos - cuvânt, doctrină), un set de științe despre natura vie - despre varietatea uriașă de viețuitoare care au dispărut și care locuiesc acum pe Pământ, structura și funcțiile lor, originea, distribuția și dezvoltarea, relațiile unii cu alții și cu natura neînsuflețită. Biologia stabilește legi generale și particulare inerente vieții în toate manifestările și proprietățile sale (metabolism, reproducere, ereditate, variabilitate, adaptabilitate, creștere, mobilitate etc.).

Primele încercări sistematice de cunoaștere a vieții sălbatice au fost făcute de doctori și filosofi antici (Hipocrate, Aristotel, Teofrast, Galen). Lucrările lor, continuate în perioada Renașterii, au pus bazele pentru botanică și zoologie, precum și pentru anatomia și fiziologia omului (Vesalius și alții). În secolele XVII - XVIII metodele experimentale pătrund în biologie. Pe baza măsurătorilor cantitative și aplicarea legilor hidraulicii, a fost descoperit un mecanism de circulație a sângelui (W. Harvey, 1628). Invenția microscopului a împins granițele lumii cunoscute a ființelor vii, a aprofundat ideea structurii lor. Una dintre principalele realizări ale acestei epoci este crearea unui sistem de clasificare pentru plante și animale (K. Linney, 1735). În același timp, au predominat teoriile speculative despre dezvoltarea și proprietățile ființelor vii (generație spontană, transformare etc.). În secolul al XIX-lea Ca urmare a numărului accentuat de obiecte biologice studiate (metode noi, expediții în regiuni tropicale și inaccesibile ale Pământului etc.), acumularea și diferențierea cunoștințelor, s-au format multe științe biologice speciale. Deci, botanica și zoologia sunt împărțite în secțiuni care studiază grupuri sistematice individuale, se dezvoltă embriologie, histologie, microbiologie, paleontologie, biogeografie etc. ). Schimbările fundamentale în biologie au fost aduse de învățăturile evolutive ale lui C. Darwin (1859). Pentru biologia secolului XX. Sunt caracteristice 2 tendințe interrelaționate. Pe de o parte, s-a format o idee de niveluri calitative diferite de organizare a vieții sălbatice: moleculare (biologie moleculară, biochimie și alte științe, combinate prin conceptul de biologie fizico-chimică), celulare (citologie), organice (anatomie, fiziologie, embriologie), specifice populației ( ecologie, biogeografie). Pe de altă parte, dorința de cunoaștere holistică și sintetică a vieții sălbatice a dus la progresul științelor care studiază anumite proprietăți ale vieții sălbatice la toate nivelurile structurale ale organizației sale (genetică, sistematică, doctrină evolutivă etc.). Succese izbitoare încă din anii 50. S-a realizat biologia moleculară, care a relevat fundamentele chimice ale eredității (structura ADN-ului, codul genetic, principiul matricei de sinteză a biopolimerilor). Doctrina biosferei (V. I. Vernadsky) a dezvăluit întinderea activității geochimice a organismelor vii, relația lor inextricabilă cu natura neînsuflețită. Importanța practică a cercetării și metodelor biologice (adică. inclusiv inginerie genetică, biotehnologie) pentru medicină, agricultură, industrie, utilizarea rațională a resurselor naturale și protecția mediului, precum și pătrunderea în aceste studii a ideilor și metodelor științelor exacte prezentate biologie cu ser. Secolul 20 în fruntea științei.

biologie   - O știință care studiază proprietățile sistemelor vii. Totuși, a determina ce sistem de viață este destul de dificil. De aceea, oamenii de știință au stabilit mai multe criterii prin care corpul poate fi atribuit celor vii. Principalele dintre aceste criterii sunt metabolismul sau metabolismul, autoreproducerea și autoreglarea.

Conceptul știință definit ca „sfera activității umane pentru a obține, sistematiza cunoașterea obiectivă a realității”. În conformitate cu această definiție, obiectul științei - biologie este viață   în toate manifestările și formele sale, precum și pe diferite niveluri de .

Orice știință, inclusiv biologia, folosește anumite metode   de cercetare. Unii dintre ei universal   pentru toate științele, de exemplu, cum ar fi observarea, avansarea și testarea ipotezelor, construirea teoriilor. Alte metode științifice pot fi folosit doar de o anumită știință: genealogic, hibridizare, metodă de cultură a țesuturilor etc.

Biologia este strâns legată de alte științe - chimie, fizică, ecologie, geografie. Biologia în sine este împărțită în multe științe private care studiază diverse obiecte biologice: biologia plantelor și animalelor, fiziologia plantelor, morfologia, genetica, sistematica, selecția, micologia, helmintologia și multe alte științe.

metodă   - Aceasta este calea de cercetare prin care un om de știință parcurge rezolvarea unei probleme sau probleme științifice.

Metode de știință:

1.Universalnye:

modelare   - o metodă prin care se creează o anumită imagine a unui obiect, un model cu ajutorul căruia oamenii de știință obțin informațiile necesare despre obiect (James Watson și Francis Crick au creat un model din elemente plastice - o dublă helixă ADN care îndeplinește datele radiografiilor și studiile biochimice. Acest model îndeplinește pe deplin cerințele, prezentat ADN-ului).

vizionarea   - metoda prin care cercetătorul colectează informații despre obiect (puteți observa vizual comportamentul animalelor, folosind instrumente pentru modificări ale obiectelor vii, pentru schimbări sezoniere în natură). Concluziile făcute de observator sunt verificate fie prin observații repetate, fie experimental.

Experiment (experiență)   - metoda prin care sunt verificate rezultatele observațiilor, ipotezele prezentate - ipoteză   (dobândirea de noi cunoștințe prin lecțiile învățate). Exemple de experimente: încrucișarea animalelor sau plantelor pentru a obține o varietate nouă sau o rasă, testarea unui nou medicament.

Problema   - o întrebare, o sarcină care necesită soluție. Rezolvarea problemei duce la cunoștințe noi. O problemă științifică ascunde întotdeauna un fel de contradicție între cunoscut și necunoscut. Rezolvarea problemei necesită un om de știință să colecteze fapte, să le analizeze, să sistematizeze.

Este destul de dificil să formulezi o problemă, însă, de fiecare dată când există o dificultate, apare o contradicție, apare o problemă.

ipoteză   - o presupunere, o soluție preliminară a problemei. Punând ipoteze, cercetătorul caută relația dintre fapte, fenomene, procese. De aceea, cel mai adesea, ipoteza ia forma unei presupuneri: „dacă ... atunci”. Ipoteza este testată experimental.

teorie   - Aceasta este o generalizare a ideilor de bază în orice domeniu științific al cunoașterii. În timp, teoriile sunt completate de date noi, se dezvoltă. Unele teorii pot fi respinse de noi fapte. Adevărate teorii științifice sunt confirmate de practică.

2. Metode științifice private:

genealogic - Este utilizat în compilarea pedigrelor de oameni, identificând natura moștenirii anumitor caracteristici.

istoric - stabilirea de relații între fapte, procese, fenomene care s-au produs de-a lungul timpului istoric (câteva miliarde de ani).

paleontologic - o metodă care vă permite să aflați relația dintre organismele antice, ale căror resturi se află în scoarța pământului, în diferite straturi geologice.

centrifugare   - separarea amestecurilor în componente sub acțiunea forței centrifuge. Se folosește în separarea organelelor celulare, fracțiunilor ușoare și grele (componente) ale substanțelor organice etc.

citologică sau   citogenetică   - studiul structurii celulei, a structurilor sale folosind diverse microscopuri.

biochimic   - studiul proceselor chimice din organism.

Fiecare știință biologică privată (botanică, zoologie, anatomie și fiziologie, citologie, embriologie, genetică, reproducere, ecologie și altele) folosește metodele sale de cercetare mai private.

Fiecare știință are obiectul   și subiect   de cercetare.

În biologie, obiectul de studiu este VIAȚA. Subiectul studiului științei este întotdeauna ceva mai restrâns, mai limitat decât obiectul. Deci, de exemplu, unul dintre oamenii de știință este interesat metabolism   organisme. Atunci obiectul de studiu va fi viața, iar obiectul studiului este metabolismul. Pe de altă parte, metabolismul poate fi și un obiect de studiu, dar atunci obiectul studiului va fi una dintre caracteristicile sale, de exemplu, schimbul de proteine \u200b\u200bsau grăsimi sau carbohidrați.

SARCINI TEMATICE

Partea a

A1. Biologia ca studii științifice
1) semne generale ale structurii plantelor și animalelor
2) relația dintre natura vie și neînsuflețită
3) procesele care apar în sistemele vii
4) originea vieții pe Pământ

A2. IP Pavlov în lucrarea sa privind digestia a aplicat metoda de cercetare:
1) istoric
2) descriptiv
3) experimentale
4) biochimice

A3. Presupunerea lui C. Darwin că fiecare specie modernă sau grup de specii avea strămoși comuni este:
1) teorie
2) ipoteză
3) fapt
4) dovezi

A4. Embriologia studiază
1) dezvoltarea corpului de la zigot până la naștere
2) structura și funcția oului
3) dezvoltarea umană postpartum
4) dezvoltarea corpului de la naștere până la moarte

A5. Numărul și forma cromozomilor dintr-o celulă este determinată printr-o metodă de cercetare
1) biochimice
2) citologic
3) centrifugare
4) comparativ

A6. Selectia ca stiinta rezolva problemele
1) crearea de noi soiuri de plante și rase de animale
2) conservarea biosferei
3) crearea agrocenozelor
4) crearea de noi îngrășăminte

A7. Modelele de moștenire a trăsăturilor la om sunt stabilite prin metodă
1) experimentale
2) hibridologic
3) genealogice
4) observații

A8. Specialitatea unui om de știință care studiază structurile fine ale cromozomilor se numește:
1) crescător
2) citogenetică
3) morfolog
4) embriolog

A9. Sistematica este o știință care se ocupă
1) studiul structurii externe a organismelor
2) studiul funcțiilor corpului
3) identificarea legăturilor dintre organisme
4) clasificarea organismelor

Partea B

B1. Subliniați cele trei funcții pe care le îndeplinește teoria celulelor moderne.
1) Confirmă experimental datele științifice privind structura organismelor
2) Prezice apariția unor fapte, fenomene noi
3) Descrie structura celulară a diferitelor organisme
4) Sistematizează, analizează și explică fapte noi despre structura celulară a organismelor
5) Ipoteză structura celulară a tuturor organismelor
6) Creează noi metode de cercetare celulară

Partea C

C1. Omul de știință francez Louis Pasteur a devenit faimos ca „salvatorul omenirii” datorită creării de vaccinuri împotriva bolilor infecțioase, inclusiv rabie, antrax, etc. Sugerați ipoteze pe care le-ar putea propune. Care dintre metodele de cercetare s-a dovedit a fi corect?