Продолжение Лекция №1. Биология как наука.

1828 г. — Р.Броун открыл клеточное ядро;

1735 г. — К. Линней создал систему классификации растений и животных;

XVIII в. — в России М.В.Ломоносов и Л.Эйлер создали современный по тем временам микроскоп, позволяющий вести наблюдения за разнообразными биологическими объектами;

1838, 1839 гг. — Т.Шванн, М.Шлейден независимо друг от друга сформулировали клеточную теорию, согласно которой клетки признавались элементарной единицей строения растений и животных;

1858 г. — Р.Вирхов создал учение о клеточной патологии, ввел постулат: «каждая клетка из клетки»;

1859 г. — Ч. Дарвин создал эволюционную теорию;

1865 г. — Г.Мендель открыл закон наследования признаков, что способствовало рождению генетики как науки;

1881 г. — Л.Пастер открыл принцип вакцин, заложил основы микробиологии и иммунологии;

1882 г. — И.Мечников сформулировал фагоцитар ную теорию, был награжден Нобелевской премией;

1900 г. — К.Ландштейнер открыл группы крови человека, был награжден Нобелевской премией;
1953 г. — Дж. Уотсон и Ф.Крик расшифровали структуры ДНК, были награждены Нобелевской премией.

Значение биологии как науки исключительно велико, так как познание исторического развития органического мира, закономерностей в строении и функционировании живых систем разных рангов, их взаимосвязей, устойчивости и динамичности играет важнейшую роль в формировании материалистического мировоззрения, составлении научной картины мира.

Кроме того, биология способствует решению жизненно важных практических задач.

Значение биологии для человека невозможно переоценить: биология является теоретической основой ведения промыслового, сельского и лесного хозяйства, на её достижения опирается медицина, пищевая и даже военная промышленность; знание её законов помогает сохранять биоразнообразие на планете и моделировать будущее развитие человечества в XXI в.

ОСНОВНЫЕ ПРИЗНАКИ ЖИВОГО

Жизнь - «... способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка». (по Ф. Энгельсу)

Признаки живых организмов:

1. Способность к обмену веществ с окружающей средой. Связано с потоком вещества и энергии. Основу обмена веществ составляют сбалансированные и четко взаимосвязанные процессы ассимиляции (анаболизм, синтез, образование новых веществ) и диссимиляции (катаболизм, распад). В результате ассимиляции происходят обновление структур организма и образование новых его частей (клеток, тканей, частей органов). Диссимиляция определяет расщепление органических соединений, обеспечивает клетку пластическим веществом и энергией. Для образования нового нужен постоянный приток необходимых веществ извне, а в процессе жизнедеятельности (и диссимиляции, в частности) образуются продукты, которые нужно вывести во внешнюю среду. Обмен веществ обеспечивает постоянство химического состава и строения всех частей организма.

2. Самовоспроизведение (репродукция)

Благодаря этому крупные молекулы, органоиды клетки, сами клетки и организмы сходны по строению со своими предшественниками (наследственность, изменчивость)

3. Развитие - приобретение новых индивидуальных свойств организма.
4. Рост - увеличение массы, обусловленное репродукцией.
5. Раздражимость - избирательная реакция на внешнее воздействие.
6. Саморегуляция - постоянство структурной организации и химического состава внутренней среды.
7. Дискретность строения

(вид состоит из особей, клетка состоит из органоидов, органоиды - из молекул, организм - из органов)

Дискретность - основа структурной упорядоченности. Признаки живых организмов надо рассматривать в совокупности.

Уровни организации жизни

Живая природа – это целостная, но неоднородная система, которой свойственна иерархическая организация. На каждом уровне можно выделить элементарную единицу и явление.

Элементарная единица (ЭЕ) – это структура (или объект), закономерные изменения которой (элементарные явления, ЭЯ) составляют ее вклад в развитие жизни на данном уровне.

Иерархические уровни:

1) молекулярно-генетический уровень. ЭЕ представлена геном. Ген – это участок молекулы ДНК (а у некоторых вирусов- молекулы РНК), который ответствен за формирование какого – либо одного признака. Информация, заложенная в нуклеиновых кислотах, реализуется посредством матричного синтеза белков;

2) субклеточный уровень. ЭЕ представлена какой-либо субклеточной структурой, т. е. органеллой, которая выполняет свойственные ей функции и вносит свой вклад в работу клетки в целом;

3) клеточный уровень. ЭЕ – это клетка, которая является самостоятельно функционирующей элементарной биологической системой. Только на этом уровне возможны реализация генетической информации и процессы биосинтеза. Для одноклеточных организмов этот уровень совпадает с организменным. ЭЯ – это реакции клеточного метаболизма, составляющие основу потоков энергии, информации и вещества;

4) тканевый уровень. Совокупность клеток с одинаковым типом организации составляет ткань (ЭЕ). Уровень возник с появлением многоклеточных организмов с более или менее дифференцированными тканями. Ткань функционирует как единое целое и обладает свойствами живого;

5) органный уровень. Образован совместно с функционирующими клетками, относящимися к разным тканям (ЭЕ). Всего четыре основные ткани входят в состав органов многоклеточных организмов, шесть основных тканей образуют органы растений;

6) организменный (онтогенетический) уровень. ЭЕ – это особь в ее развитии от момента рождения до прекращения ее существования в качестве живой системы. ЭЯ – это закономерные изменения организма в процессе индивидуального развития (онтогенеза). В процессе онтогенеза в определенных условиях среды происходит воплощение наследственной информации в биологические структуры, т. е. на основе генотипа особи формируется ее фенотип;

7) популяционно-видовой уровень. ЭЕ – это популяция, т. е. совокупность особей (организмов) одного вида, населяющих одну территорию и свободно скрещивающихся между собой. Популяция обладает генофондом, т. е. совокупностью генотипов всех особей. Воздействие на генофонд элементарных эволюционных факторов (мутаций, колебаний численности особей, естественного отбора) приводит к эволюционно значимым изменениям (ЭЯ);

8) биоценотический (экосистемный) уровень. ЭЕ – биоценоз, т. е. исторически сложившееся устойчивое сообщество популяций разных видов, связанных между собой и с окружающей неживой природой обменом веществ, энергии и информации (круговоротами), которые и представляют собой ЭЯ;

9) биосферный (глобальный) уровень. ЭЕ – биосфера (область распространения жизни на Земле), т. е. единый планетарный комплекс биогеоценозов, различных по видовому составу и характеристике абиотической (неживой) части. Биогеоценозы обусловливают все процессы, протекающие в биосфере;