Биология составить. Что такое биология? Определение термина. Уровни организации живой природы

Биология как наука.

Биология – наука, изучающая свойства живых систем.

Наука – это сфера человеческой деятельности по получению, систематизации объективных знаний о действительности.

Объект – науки – биологии является жизнь во всех ее проявлениях и формах, а также на разных уровнях. Носитель жизни – живые тела. Все, что связано с их существованием, изучает биология.

Метод – это путь исследования, который проходит ученый, решая какую – либо научную задачу, проблему.

Основные методы науки :

Частные методы в биологии :

Науки

Признаки и свойства живого

Уровни организации живой природы

Ученые – биологи

Биология – как наука.

Часть А.

1.Биология как наука изучает 1) общие признаки строения растений и животных; 2) взаимосвязь живой и неживой природы; 3) процессы, происходящие в живых системах; 4) происхождение жизни на Земле.

2.И.П. Павлов в своих работах по пищеварению применял метод исследования: 1) исторический; 2) описательный; 3) экспериментальный; 4) биохимический.

3.Предположение Ч.Дарвина о том, что у каждого современного вида или группы видов были общие предки – это 1) теория; 2) гипотеза; 3) факт; 4) доказательство.

4.Эмбриология изучает 1) развитие организма от зиготы до рождения; 2) строение и функции яйцеклетки; 3) послеродовое развитие человека; 4) развитие организма от рождения до смерти.

5.Количество и форма хромосом в клетке устанавливается методом исследования 1) биохимическим; 2) цитологическим; 3) центрифугированием; 4) сравнительным.

6.Селекция как наука решает задачи 1) создание новых сортов растений и пород животных; 2) сохранение биосферы; 3) создание агроценозов; 4) создание новых удобрений.

7.Закономерности наследования признаков у человека устанавливаются методом 1) экспериментальным; 2) гибридологическим; 3) генеалогическим; 4) наблюдения.

8.Специальность ученого, изучающего тонкие структуры хромосом, называется: 1) селекционер; 2) цитогенетик; 3) морфолог; 4) эмбриолог.

9.Систематика – это наука, занимающаяся 1) изучением внешнего строения организмов; 2) изучением функций организма 3) выявлением связей между организмами; 4) классификацией организмов.

10.Способность организма отвечать на воздействия окружающей среды называют: 1) воспроизведением; 2) эволюцией; 3) раздражимостью; 4) нормой реакции.

11.Обмен веществ и превращение энергии – это признак, по которому: 1) устанавливают сходство тел живой и неживой природы; 2) живое можно отличить от неживого; 3) одноклеточные организмы отличаются от многоклеточных; 4) животные отличаются от человека.

12.Для живых объектов природы, в отличие от неживых тел, характерно: 1) уменьшение веса; 2) перемещение в пространстве; 3) дыхание; 4) растворение веществ в воде.

13.Возникновение мутаций связано с таким свойством организма, как: 1) наследственность; 2) изменчивость; 3) раздражимость; 4) самовоспроизведение.

14.Фотосинтез, биосинтез белка – это приметы: 1) пластического обмена веществ; 2) энергетического обмена веществ; 3) питания и дыхания; 4) гомеостаза.

15.На каком уровне организации живого происходят генные мутации: 1) организменном; 2) клеточном; 3) видовом; 4) молекулярном.

16.Строение и функции молекул белка изучают на уровне организации живого:1) организменном; 2) тканевом; 3) молекулярном; 4) популяционном.

17.На каком уровне организации живого осуществляется в природе круговорот веществ?

1) клеточном; 2) организменном; 3) популяционно – видовом; 4) биосферном.

18.Живое от неживого отличается способностью: 1) изменять свойства объекта под воздействием среды; 2) участвовать в круговороте веществ; 3) воспроизводить себе подобных; 4) изменять размеры объекта под воздействием среды.

19.Клеточное строение – важный признак живого, характерный для:1) бактериофагов; 2)вирусов; 3) кристаллов; 4) бактерий.

20.Поддержание относительного постоянства химического состава организма называется:

1) метаболизм; 2) ассимиляция; 3) гомеостаз; 4) адаптация.

21.Одергивание руки от горячего предмета – это пример: 1) раздражимости;2) способности к адаптации; 3) наследования признаков от родителей; 4) саморегуляции.

22.Какой из терминов является синонимом понятия «обмен веществ»:1) анаболизм; 2) катаболизм; 3) ассимиляция; 4) метаболизм.

23.Роль рибосом в процессе биосинтеза белка изучают на уровне организации живого:

1) организменном; 2) клеточном; 3) тканевом; 4) популяционном.

24.На каком уровне организации происходит реализация наследственной информации:

1) биосферном; 2) экосистемном; 3) популяционном; 4) организменном.

25.Уровень, на котором изучают процессы биогенной миграции атомов называется:

1) биогеоценотический; 2) биосферный; 3) популяционно – видовой; 4) молекулярно – генетический.

26. На популяционно – видовом уровне изучают: 1) мутации генов; 2) взаимосвязи организмов одного вида; 3) системы органов; 4) процессы обмена веществ в организме.

27.Какая из перечисленных биологических систем образует наиболее высокий уровень жизни?

1) клетка амебы; 2) вирус оспы; 3) стадо оленей; 4) природный заповедник.

28.Какой метод генетики используют для определения роли факторов среды в формировании фенотипа человека? 1) генеалогический; 2) биохимический; 3) палеонтологический;

4) близнецовый.

29.Генеалогический метод используют для 1) получение генных и геномных мутаций; 2) изучение влияния воспитания на онтогенез человека; 3) исследования наследственности и изменчивости человека; 4) изучения этапов эволюции органического мира.

30. Какая наука изучает отпечатки и окаменелости вымерших организмов? 1) физиология; 2) экология; 3) палеонтология; 4) селекция.

31.Изучением многообразия организмов, их классификацией занимается наука 1) генетика;

2) систематика; 3) физиология; 4) экология.

32.Развитие организма животного от момента образования зиготы до рождения изучает наука

1) генетика; 2) физиология; 3) морфология; 4) эмбриология.

33.Какая наука изучает строение и функции клеток организмов разных царств живой природы?

1) экология; 2) генетика; 3) селекция; 4) цитология.

34.Сущность гибридологического метода заключается в 1) скрещивании организмов и анализе потомства; 2) искусственном получении мутаций; 3) исследовании генеалогического древа; 4) изучении этапов онтогенеза.

35.Какой метод позволяет избирательно выделять и изучать органоиды клетки? 1) скрещивание;

2) центрифугирование; 3) моделирование; 4) биохимический.

36.Какая наука изучает жизнедеятельность организмов? 1) биогеография; 2) эмбриология; 3) сравнительная анатомия; 4) физиология.

37.Какая биологическая наука исследует ископаемые остатки растений и животных?

1) систематика; 2) ботаника; 3) зоология; 4) палеонтология.

38.С какой биологической наукой связана такая отрасль пищевой промышленности, как сыроделие?

1) микологией; 2) генетикой; 3) биотехнологией; 4) микробиологией.

39.Гипотеза – это 1) общепринятое объяснение явления; 2) то же самое, что и теория; 3) попытка объяснить специфическое явление; 4) устойчивые отношения между явлениями в природе.

40.Выберите правильную последовательность этапов научного исследования

1) гипотеза-наблюдение-теория-эксперимент; 2) наблюдение-эксперимент-гипотеза-теория; 3) наблюдение-гипотеза-эксперимент-теория; 4) гипотеза-эксперимент-наблюдение-закон.

41.Какой метод биологических исследований самый древний? 1) экспериментальный; 2) сравнительно-описательный; 3) мониторинг; 4) моделирование.

42.Какая часть микроскопа относится к оптической системе? 1) основание; 2) тубусодержатель; 3) предметный столик; 4) объектив.

43.Выберите правильную последовательность прохождения световых лучей в световом микроскопе

1) объектив-препарат-тубус-окуляр; 2) зеркало-объектив-тубус-окуляр; 3) окуляр-тубус-объектив-зеркало; 4) тубус-зеркало-препарат-объектив.

44.Пример какого уровня организации живой материи представляет собой участок соснового леса?

1) организменный; 2) популяционно-видовой; 3) биогеоценотический; 4) биосферный.

45.Что из перечисленного не является свойством биологических систем? 1) способность отвечать на стимулы окружающей среды; 2) способность получать энергию и использовать ее; 3) способность к воспроизведению; 4) сложная организация.

46.Какая наука изучает в основном надорганизменные уровни организации живой материи?

1) экология; 2) ботаника; 3) эволюционное учение; 4) биогеография.

47.На каких уровнях организации находится хламидомонада? 1) только клеточном; 2) клеточном и тканевом; 3) клеточном и организменном; 4) клеточном и популяционно-видовом.

48.Биологические системы являются 1) изолированными; 2) закрытыми; 3) замкнутыми; 4) открытыми.

49.Какой метод следует использовать для изучения сезонных изменений в природе? 1) измерение; 2) наблюдение; 3) эксперимент; 4) классификацию.

50.Созданием новых сортов полиплоидных растений пшеницы занимается наука 1) селекция; 2) физиология; 3) ботаника; 4) биохимия.

Часть В. (выбрать три правильных ответа)

В1.Укажите три функции, которые выполняет современная клеточная теория 1) экспериментально подтверждает научные данные о строении организмов; 2) прогнозирует появление новых фактов, явлений; 3) описывает клеточное строение разных организмов; 4) систематизирует, анализирует и объясняет новые факты о клеточном строении организмов; 5) выдвигает гипотезы о клеточном строении всех организмов; 6) создает новые методы исследования клетки.

В2.Выберите процессы происходящие на молекулярно – генетическом уровне: 1) репликация ДНК; 2) наследование болезни Дауна; 3) ферментативные реакции; 4) строение митохондрий; 5) структура клеточной мембраны; 6) кровообращение.

Часть В. (уставить соответствие)

В3.Соотнесите характер адаптации организмов с условиями, к которым они вырабатывались:

Адаптации Уровни жизни

А) яркая окраска самцов павианов 1)защита от хищников

Б) пятнистая окраска молодых оленей 2)поиск полового партнера

В) борьба двух лосей

Г) сходство палочников с сучками

Д) ядовитость пауков

Е) сильный запах у кошек

Часть С.

1.Какие приспособления растений обеспечивают им размножение и расселение?

2.Что общего и в чем заключаются различия между разными уровнями организации жизни?

3.Распределите уровни организации живой материи по принципу иерархичности. В основе какой системы лежит тот же самый принцип иерархичности? Какие отрасли биологии изучают жизнь на каждом из уровней.?

4.Каковы, по вашему мнению, степень ответственности ученых за социальные и моральные последствия их открытий?

Абазия - Потеря способности ходить, как правило, в результате заболевания нервной системы.

Аббревиация - Потеря видом в ходе эволюции или особью в процессе онтогенеза признаков либо фаз развития, имевшихся у предков.

Абиогенез - Возникновение живого из неживого в процессе эволюции.

Абориген - Коренной обитатель какой-либо местности, исстари в ней живущий.

Авитаминоз - Заболевание, вызванное длительным недостатком в пище жизненно необходимых витаминов.

Автогамия - Самоопыление и самооплодотворение у цветковых растений.

Автодупликация - Процесс синтеза живыми организмами или их частями веществ и структур, полностью идентичных исходным образованиям.

Автолиз - Саморастворение, распад тканей организма под влиянием ферментов, содержащихся в этих же тканях.

Автомиксис - Слияние половых клеток, принадлежащих одной и той же особи; широко распространён среди простейших, грибов, диатомовых водорослей.

Автотомия - Способность некоторых животных отбрасывать части своего тела; защитное приспособление.

Автотроф - Организм, синтезирующий из неорганических соединений органическое вещество с использованием энергии Солнца или энергии, освобождающейся при химических реакциях.

Агглютинация - 1) Склеивание и выпадение в осадок из однородной взвеси бактерий, эритроцитов и других клеток. 2) Свёртывание белка в живой клетке, наступающее при воздействии высоких температур, ядовитых веществ и других подобных агентов.

Агглютинины - Вещества, образующиеся в сыворотке крови, под действием которых происходит свёртывание белков, склеивание микробов, кровяных телец.

Агония - Конечный момент жизни, предшествующий клинической смерти.

Агранулоцит - Лейкоцит, не содержащий в цитоплазме зёрен (гранул); у позвоночных — это лимфоциты и моноциты.

Агроценоз - Биотическое сообщество растений, животных, грибов и микроорганизмов, созданное для получения сельскохозяйственной продукции и регулярно поддерживаемое человеком.

Адаптация - Комплекс морфофизиологических и поведенческих особенностей особи, популяции или вида, обеспечивающий успех в конкуренции с другими видами, популяциями и особями, и устойчивость к воздействиям факторов абиотической среды.

Адинамия - Мышечная слабость, бессилие.

Азотобактерии - Группа аэробных бактерий, способных фиксировать азот из воздуха и тем самым обогащать им почву.

Акклиматизация - Комплекс мероприятий по вселению какого-либо вида в новые места обитания, проводимый в целях обогащения естественных или искусственных сообществ полезными для человека организмами.

Аккомодация - Приспособление к чему-либо. 1) Аккомодация глаза — приспособление к рассматриванию предметов на различном расстоянии. 2) Аккомодация физиологическая — приспособление мышечной и нервной ткани к действию медленно нарастающего по силе раздражителя.

Аккумуляция - Накопление в организмах химических веществ, находящихся в окружающей среде в меньшей концентрации.

Акромегалия - Чрезмерный, непропорциональный рост конечностей и костей лица вследствие нарушения функций гипофиза.

Алкалоз - Повышенное содержание щелочей в крови и других тканях организма.

Аллель - Различные формы одного и того же гена, расположенные в одинаковых локусах гомологичных хромосом.

Аллогенез

Альбинизм - Врождённое отсутствие нормальной для данного вида организмов пигментации.

Альгология - Научная отрасль ботаники, исследующая водоросли.

Аменсализм - Подавление одного организма другим без обратного отрицательного воздействия со стороны подавляемого.

Амитоз - Прямое деление клетки.

Анабиоз - Временное состояние организма, при котором жизненные процессы настолько замедленны, что почти полностью отсутствуют все видимые проявления жизни.

Анаболизм - Пластический обмен.

Анализирующее скрещивание - Скрещивание испытуемого организма с другим, являющимся по данному признаку рецессивной гомозиготой, что позволяет установить генотип испытуемого.

Аналогичные органы - Органы, выполняющие одинаковые функции, но имеющие разное строение и происхождение, результат конвергенции .

Анатомия - Группа научных отраслей, исследующих форму и строение отдельных органов, их систем и всего организма в целом.

Анаэроб - Организм, способный жить в бескислородной среде.

Ангиология - Раздел анатомии, изучающий кровеносную и лимфатическую системы.

Анемия - Группа заболеваний, характеризующихся уменьшением количества эритроцитов, содержанием в них гемоглобина или общей массы крови.

Анеуплоидия - Некратное изменение числа хромосом; изменённый набор хромосом, в котором одна или несколько хромосом из обычного набора или отсутствуют, или представлены дополнительными копиями.

Антеридий - Мужской орган полового размножения.

Антиген - Сложное органическое вещество, способное при поступлении в организм животных и человека вызвать ответную иммунную реакцию — образование антител .

Антикодон - Участок молекулы т-РНК, состоящий из 3 нуклеотидов, специфически связывающийся с кодоном и-РНК.

Антитело - Иммуноглобулин плазмы крови человека и теплокровных животных, синтезируемый клетками лимфоидной ткани под воздействием различных антигенов.

Антропогенез - Процесс происхождения человека.

Антропология - Межотраслевая дисциплина, исследующая происхождение и эволюцию человека как особого социобиологического вида.

Апомиксис - Образование зародыша из неоплодотворённой женской половой клетки или из клеток заростка или зародышевого мешка; бесполое размножение.

Арахнология - Раздел зоологии, исследующий паукообразных.

Ареал - Область распространения вида.

Арогенез

Ароморфоз - Эволюционное направление, сопровождающееся приобретением крупных изменений строения; усложнение организации, поднятие на более высокий уровень, морфофизиологический прогресс.

Арренотокия - Партеногенетическое рождение потомства, состоящего исключительно из самцов, например, развитие трутней из неоплодотворённых яиц, отложенных пчелиной маткой.

Архегоний - Женский орган размножения у мхов, папоротников, хвощей, плаунов, некоторых голосеменных растений, водорослей и грибов, содержащий яйцеклетку.

Ассимиляция - Одна из сторон обмена веществ, потребление и превращение поступающих в организм веществ или отложение запасов, благодаря чему происходит накопление энергии.

Астазия - Потеря способности стоять, как правило, в результате заболевания нервной системы.

Астробиология - Научная отрасль, занимающаяся обнаружением и изучением признаков жизни во Вселенной, в космосе и на планетах.

Асфиксия - Прекращение дыхания, удушье, кислородное голодание. Возникает при недостатке аэрации, в том числе при вымокании растений.

Атавизм - Появление у некоторых особей данного вида признаков, существовавших у отдалённых предков, но затем утраченных в процессе эволюции.

Атония - Прижизненное уменьшение размеров органов и тканей, замещение функционирующих их клеток соединительнотканными, жировыми и т. п. Сопровождается нарушением или даже прекращением их функций.

Аутбридинг - Скрещивание особей одного вида, не состоящих в непосредственном родстве, ведет к явлению гетерозиса.

Аутосома - Любая неполовая хромосома; у человека имеется 22 пары аутосом.

Ацидоз - Накопление в крови и других тканях организма отрицательно заряженных ионов (анионов) кислот.

Аэроб - Организм, способный жить лишь в среде, содержащей свободный молекулярный кислород.

Аэропоника - Выращивание растений без почвы во влажном воздухе благодаря периодическому опрыскиванию корней питательными растворами. Применяется в теплицах, оранжереях, на космических кораблях и др.

Аэротаксис - Передвижение одноклеточных и некоторых многоклеточных низших организмов к источнику кислорода или, наоборот, от него.

Аэротропизм - Рост стеблей или корней растений по направлению, откуда поступает обогащённый кислородом воздух, например, рост корней в мангровых зарослях в направлении поверхности почвы.

Бактериология - Раздел микробиологии, исследующий бактерии.

Бактерионосительство

Бактериофаг - Вирус бактерий, способный поражать бактериальную клетку, размножаться в ней и вызывать её растворение.

Бактериоцид - Антибактериальное вещество (белки), вырабатываемое бактериями определённого вида и подавляющее жизнедеятельность бактерий других видов.

Барорецепторы - Чувствительные нервные окончания в стенках кровеносных сосудов, воспринимающие изменения кровяного давления и рефлекторно регулирующие его уровень.

Бацилла - Любая бактерия, имеющая форму палочки.

Бивалент - Две гомологичные хромосомы, образующиеся при делении клеточного ядра.

Билатеральность - Двусторонняя симметрия у организмов.

Биогеография - Научная отрасль, изучающая общие географические закономерности органического мира Земли: распределение растительного покрова и животного населения различных частей земного шара, их сочетания, флористического и фаунистического подразделения суши и океана, а также распространение биоценозов и входящих в них видов растений, животных, грибов и микроорганизмов.

Биогеохимия - Научная дисциплина, исследующая роль живых организмов в разрушении горных пород и минералов, круговороте, миграции, распределении и концентрации химических элементов в биосфере.

Биогеоценоз - Эволюционно сложившаяся, пространственно ограниченная, длительно самоподдерживающаяся однородная природная система, в которой функционально взаимосвязаны живые организмы и окружающая их абиотическая среда, характеризующаяся относительно самостоятельным обменом веществ и особым типом использования потока энергии, приходящей от Солнца.

Биология - Комплекс знаний о жизни и совокупность научных дисциплин, изучающих живую природу.

Биометрия - Совокупность приёмов планирования и обработки данных биологических исследований методами математической статистики.

Биомеханика - Раздел биофизики, исследующий механические свойства живых тканей, органов и организма в целом, а также происходящие в них механические процессы.

Бионика - Одно из направлений кибернетики, изучающее структуру и жизнедеятельность организмов с целью использования выявленных закономерностей в решении инженерных задач и построения технических систем, сходных по характеристикам с живыми организмами и их частями.

Биоритм - Ритмико-циклические колебания интенсивности и характера биологических процессов и явлений, дающие организмам возможность приспосабливаться к изменениям окружающей среды.

Биосфера - Оболочка Земли, заселённая живыми организмами.

Биотехния - Раздел охотоведения, исследующий способы повышения биологической продуктивности и хозяйственной производительности охотничьих угодий.

Биотехнология - Пограничная между биологией и техникой научная дисциплина и сфера практики, изучающая пути и методы изменения окружающей человека природной среды в соответствии с его потребностями.

Биофизика - Научная дисциплина, исследующая физические и физико-химические процессы в живых организмах, а также физическую структуру биологических систем на всех уровнях их организации — от молекулярного и субклеточного до клетки, органа и организма в целом.

Биохимия - Научная дисциплина, исследующая химический состав живых существ, химические реакции в них и закономерный порядок этих реакций, обеспечивающий обмен веществ.

Биоценоз - Взаимосвязанная совокупность микроорганизмов, растений, грибов и животных, населяющих более или менее однородный участок суши или водоёма.

Бифуркация - Разделение чего-либо на две ветви.

Бластула - Однослойный зародыш.

Ботаника - Комплекс научных дисциплин, исследующих царство Растений.

Бриология - Научная отрасль, исследующая мхи.

Вакцина - Препарат из живых или мёртвых микроорганизмов, применяемый для иммунизации человека и животных с профилактической или лечебной целью.

Вирусология - Научная дисциплина, исследующая вирусы.

Вирусоносительство - Пребывание и размножение возбудителей инфекционных или инвазионных болезней в организме человека и животных при отсутствии признаков заболевания.

Гамета - Половая, или репродуктивная, клетка с гаплоидным набором хромосом.

Гаметогенез - Процесс образования и развития половых клеток — гамет.

Гаметофит - Представитель полового поколения или этап жизненного цикла растений от споры до зиготы.

Гаплоид - Клетка или особь с одинарным набором непарных хромосом, образующимся в результате редукционного деления.

Гаструла - Фаза зародышевого развития многоклеточных животных, двуслойный зародыш.

Гаструляция - Процесс образования гаструлы.

Гелиобиология - Раздел биофизики, исследующий влияние активности Солнца на земные организмы и их сообщества.

Гемизигота - Диплоидный организм, у которого имеется только один аллель данного гена или один сегмент хромосомы вместо обычных двух. Для организмов, у которых гетерогаметный пол мужской (как у людей и всех остальных млекопитающих), почти все гены, связанные с X- хромосомой, гемизиготны, поскольку у самцов в норме имеется только одна X-хромосома. Гемизиготное состояние аллелей или хромосом используется в генетическом анализе с целью поиска места локализации генов, ответственных за какой-либо признак.

Гемолиз - Разрушение эритроцитов крови с выделением в окружающую среду гемоглобина.

Гемофилия - Наследственное заболевание, характеризуемое повышенной кровоточивостью, что объясняется недостатком факторов свёртывания крови.

Гемоцианин - Дыхательный пигмент гемолимфы некоторых беспозвоночных животных, обеспечивающий транспорт кислорода в их организме, это медьсодержащий белок, придающий крови синий цвет.

Гемэритрин - Дыхательный пигмент гемолимфы ряда беспозвоночных животных, это железосодержащий белок, придающий крови розовый оттенок.

Генетика - Дисциплина, изучающая механизмы и закономерности наследственности и изменчивости организмов, методы управления этими процессами.

Геном - Совокупность генов, содержащихся в гаплоидном (одинарном) наборе хромосом.

Генотип - Совокупность всех генов, полученных от родителей.

Генофонд - Совокупность генов группы особей популяции, группы популяций или вида, в пределах которых они характеризуются определённой частотой встречаемости.

Геоботаника - Научная отрасль, изучающая растительные сообщества, их состав, развитие, классификацию, зависимость от среды и влияние на неё, особенности финоценотической среды.

Геотаксис - Направленное перемещение организмов, отдельных клеток и их органелл под влиянием гравитации.

Геотропизм - Направленное ростовое движение органов растений, вызванное односторонним действием силы земного притяжения.

Геофилия - Способность побегов или корней некоторых многолетних растений втягиваться или врастать в почву для перезимовки.

Гермафродитизм - Наличие половых систем мужского и женского типа у одной особи животного.

Герпетология - Раздел зоологии, исследующий земноводных и пресмыкающихся.

Гетерозигота - Особь, дающая разные типы гамет.

Гетерозис - «гибридная сила», ускорение роста, увеличение размеров, повышение жизнестойкости и плодовитости гибридов первого поколения по сравнению с родительскими формами растений или животных.

Гетероплоидия - Некратное изменение числа хромосом.

Гиббереллин - Вещество, стимулирующее рост растений.

Гибрид - Организм, полученный в результате скрещивания.

Гигантизм - Явление аномального роста человека, животного, растения, превышающего характерную для вида норму.

Гигиена - Наука, изучающая влияние на здоровье человека условий жизни и труда и разрабатывающая меры профилактики заболеваний.

Гигрофилы - Наземные животные, приспособленные к обитанию в условиях высокой влажности.

Гигрофиты - Наземные растения, приспособленные к обитанию в условиях избыточной влажности.

Гигрофобы - Наземные животные, избегающие избыточной влажности в конкретных местах обитания.

Гидролиз - Третий этап энергетического обмена, клеточное дыхание.

Гидропоника - Выращивание растений без почвы на водных растворах минеральных веществ.

Гидротаксис - Направленное перемещение организмов, отдельных клеток и их органелл под влиянием влажности.

Гипертония - Заболевание, вызванное повышением артериального давления.

Гиподинамия - Недостаток двигательной активности.

Гипоксия - Пониженное содержание кислорода в тканях организма, наблюдаемое при недостатке кислорода в воздухе, некоторых заболеваниях и отравлениях.

Гипотония - Заболевание, вызванное понижением артериального давления.

Гистология - Раздел морфологии, изучающий ткани многоклеточных организмов.

Гликолиз - Бескислородный процесс расщепления углеводов.

Голандрический признак - Признак, имеющийся только у мужчин (XY).

Гомозигота - Особь, дающая один сорт гамет.

Гомойотерм - Животное с постоянной температурой тела, практически независимой от температуры окружающей среды (теплокровное животное).

Гомологичные органы - Органы, сходные между собой по строению, происхождению, но выполняющие разные функции, результат дивергенции .

Гормон - Биологически активное вещество, вырабатываемое в организме специализированными клетками или органами и оказывающее целенаправленное воздействие на деятельность других органов и тканей.

Гранулоцит - Лейкоцит, содержащий в цитоплазме зёрна (гранулы), защищает организм от бактерий.

Дальтонизм - Наследственная неспособность различать некоторые цвета, чаще красный и зелёный.

Дегенерация

Делеция - Хромосомная мутация, в результате которой происходит выпадение участка хромосомы в средней её части; генная мутация, в результате которой выпадает участок молекулы ДНК.

Демэкология - Раздел экологии, исследующий взаимоотношения популяций с окружающей их средой.

Дендрология - Раздел ботаники, исследующий древесные и кустарниковые растения.

Депрессия - Снижение числа особей популяции, вида или группы видов, вызванное внутрипопуляционными, биоценотическими или абиотическими причинами, связанными с деятельностью человека; подавленное, болезненное состояние особи; общее снижение жизнеспособности.

Дефишенси - Хромосомная мутация, в результате которой происходит потеря концевых участков хромосом (нехватка).

Дивергенция - Расхождение признаков.

Дигибридное скрещивание - Скрещивание особей по двум парам признаков.

Диссимиляция

Доминантный признак - Преобладающий признак.

Донор - Человек, отдающий кровь для переливания или органы для трансплантации.

Дрейф генов - Изменение генетической структуры популяции в результате любых случайных причин; генетико-автоматический процесс в популяции.

Дробление - Процесс деления зиготы без роста бластомеров.

Дупликация - Хромосомная мутация, при которой какой-либо участок хромосомы повторяется.

Евгеника - Учение о наследственном здоровье человека и путях его сохранения и улучшения. Основные принципы учения сформулировал в 1869 г. английский антрополог и психолог Ф. Гальтон. Ф. Гальтон предложил изучать факторы, которые улучшают наследственные качества будущих поколений (генетические предпосылки психического и физиологического здоровья, умственных способностей, одарённости). Но некоторые идеи евгеники были извращены и использовались для оправдания расизма, геноцида; наличия социального неравенства, психической и физиологической неравноценности людей. В современной науке проблемы евгеники рассматриваются в рамках генетики и экологии человека, особенно борьбы с наследственными заболеваниями.

Заказник - Участок территории или акватории, в пределах которого постоянно или временно запрещены отдельные формы хозяйственной деятельности человека для обеспечения охраны определённых видов живых существ.

Заповедник - Особо охраняемая территория, полностью исключённая из любой хозяйственной деятельности в целях сохранения в нетронутом виде природных комплексов, охраны видов живого и слежения за природными процессами.

Зигота - Оплодотворённая яйцеклетка.

Зоогеография - Научная отрасль, изучающая закономерности географического распространения животных и их сообществ на земном шаре.

Зоология - Научная дисциплина, исследующая животный мир.

Идиоадаптация - Путь эволюции без повышения общего уровня организации, появление приспособлений к конкретным условиям среды.

Изоляция - Процесс, который препятствует скрещиванию особей разного вида и приводит к расхождению признаков внутри одного вида.

Иммунитет - Невосприимчивость, сопротивляемость организма к инфекционным агентам и чужеродным веществам. Различают естественный (врождённый) или искусственный (приобретённый), активный или пассивный иммунитет.

Импринтинг - Прочная и быстрая фиксация в памяти животного признаков какого-либо объекта.

Инбридинг - Близкородственное скрещивание.

Инверсия - Хромосомная мутация, в результате которой происходит поворот её участка на 180°.

Инсерция - Генная мутация, в результате которой происходит вставка отрезка молекулы ДНК в структуру гена.

Интерферон - Защитный белок, вырабатываемый клетками млекопитающих и птиц в ответ на заражение их вирусами.

Интоксикация - Отравление организма.

Ихтиология - Раздел зоологии, изучающий рыб.

Канцероген - Вещество или физический агент, способный вызвать развитие злокачественных новообразований или способствующий их возникновению.

Кариотип - Диплоидный набор хромосом в соматических (неполовых) клетках организма, типичная для вида совокупность их признаков: определённое число, размер, форма и особенности строения, постоянные для каждого вида.

Каротиноиды - Пигменты красного, жёлтого и оранжевого цвета, встречающиеся в растительных и некоторых животных тканях.

Катаболизм - Энергетический обмен, распад веществ, синтез АТФ.

Катагенез - Путь эволюции, связанный с переходом в более простую среду обитания и ведущий к упрощению строения и образа жизни, морфофизиологический регресс, исчезновение органов активной жизни.

Квартиранство - Тесное сожительство (сосуществование) организмов разных видов, при котором один из организмов извлекает для себя пользу (использует организм как «квартиру»), не причиняя вреда другому.

Кифоз - Изгиб позвоночника, обращённый выпуклостью назад.

Клон - Генетически однородное потомство одной клетки.

Комменсализм - Постоянное или временное сожительство особей разных видов, при котором один из партнёров извлекает из другого одностороннюю пользу, не причиняя хозяину вреда.

Комплементарность - Пространственная взаимодополняемость молекул или их частей, приводящая к образованию водородных связей.

Конвергенция - Сближение признаков.

Конкуренция - Соперничество, любые антогонистические отношения, определяемые стремлением лучше и скорее достигнуть какой-либо цели по сравнению с другими членами сообщества.

Консумент - Организм-потребитель готовых органических веществ.

Конъюгация - Сближение хромосом при мейозе; половой процесс, заключающийся в частичном обмене наследственной информации, например, у инфузорий.

Копуляция - Процесс слияния половых клеток (гамет) в зиготу; соединение особей противоположного пола при половом акте.

Кроссбридинг - Межпородное скрещивание домашних животных.

Кроссинговер - Обмен участками гомологичных хромосом.

Ксантофиллы - Группа жёлтых красящих пигментов, содержащихся в почках, листьях, цветках и плодах высших растений, а также во многих водорослях и микроорганизмах; у животных — в печени млекопитающих, курином желтке.

Ксерофил - Организм, приспособленный к жизни в сухих местообитаниях, в условиях дефицита влаги.

Ксерофит - Растение засушливых местообитаний, распространённое в степях, полупустынях, пустынях.

Лабильность - Неустойчивость, изменчивость, функциональная подвижность; высокая приспосабливаемость или, наоборот, неустойчивость организма к условиям среды.

Латентный - Скрытый, невидимый.

Лейкопласты - Бесцветные пластиды.

Лизис - Разрушение клеток путём полного или частичного их растворения как в нормальных условиях, так и при проникновении болезнетворных организмов.

Лихенология - Раздел ботаники, изучающий лишайники.

Локус - Участок хромосомы, в котором локализован ген.

Лордоз - Изгиб позвоночника, обращённый выпуклостью вперёд.

Макроэволюция - Эволюционные преобразования, происходящие на надвидовом уровне и обусловливающие формирование всё более крупных таксонов (от родов до типов и царств природы).

Медиатор - Вещество, молекулы которого способны реагировать со специфическими рецепторами клеточной мембраны и изменять её проницаемость для определённых ионов, вызывая возникновение потенциала действия — активного электрического сигнала.

Мезодерма - Средний зародышевый листок.

Метаболизм - Обмен веществ и энергии.

Метаморфоз - Процесс превращения личинки во взрослое животное.

Микология - Научная отрасль, исследующая грибы.

Микориза - Грибокорень; симбиотическое обитание грибов на (или в) корнях высших растений.

Микробиология - Биологическая дисциплина, изучающая микроорганизмы — их систематику, морфологию, физиологию, биохимию и т. д.

Микроэволюция - Эволюционные преобразования внутри вида на уровне популяций, ведущие к видообразованию.

Мимикрия - Подражание неядовитых, съедобных и незащищённых видов ядовитым и хорошо защищённым от нападения хищников животным.

Моделирование - Метод исследования и демонстрации различных структур, физиологических и других функций, эволюционных, экологических процессов посредством их упрощённого имитирования.

Модификация - Ненаследственное изменение признаков организма, возникающее под воздействием условий окружающей среды.

Мониторинг - Слежение за какими-либо объектами или явлениями, в том числе биологического характера; многоцелевая информационная система, основные задачи которой — наблюдение, оценка и прогноз состояния природной среды под влиянием антропогенного воздействия с целью предупреждения о создающихся критических ситуациях, вредных или опасных для здоровья людей, благополучия других живых существ, их сообществ, природных и созданных человеком объектов и т. д.

Моногамия - Единобрачие, спаривание самца с одной самкой в течение одного или нескольких сезонов.

Моногибридное скрещивание - Скрещивание особей по одной паре признаков.

Моноспермия - Проникновение в яйцеклетку только одного сперматозоида (спермия).

Морганида - Единица расстояния между двумя генами в одной группе сцепления, характеризующаяся частотой кроссинговера в %.

Морула - Ранняя стадия развития зародыша, представляющая собой скопление большого числа клеток-бластомеров без обособленной полости; у большинства животных за стадией морулы следует стадия бластулы.

Морфология - Комплекс научных отраслей и их разделов, исследующий форму и строение животных и растений.

Мутагенез - Процесс возникновения мутаций.

Мутация - Скачкообразное изменение генов под воздействием физических, химических и биологических факторов.

Мутуализм - Форма симбиоза, при которой один партнёр не может существовать без другого.

Наследственность - Свойство организмов повторять в ряду поколений сходные признаки и свойства.

Нахлебничество - Одна из форм полезно-нейтральных взаимоотношений организмов, когда один организм получает питательные вещества от другого без нанесения тому вреда.

Нейрула - Стадия развития зародыша хордовых животных, на которой происходит закладка пластинки нервной трубки (из эктодермы) и осевых органов.

Нейтрализм - Отсутствие взаимного влияния организмов.

Ноосфера - Часть биосферы, в которой проявляется деятельность человека, как положительная, так и отрицательная, сфера «разума».

Нуклеопротеид - Комплекс белков с нуклеиновыми кислотами.

Облигатный - Обязательный.

Обмен веществ - Последовательное потребление, превращение, использование, накопление и потеря веществ и энергии в живых организмах в процессе жизни, позволяющие им самосохраняться, расти, развиваться и самовоспроизводиться в условиях окружающей среды, а также адаптироваться в ней.

Овуляция - Выход яйцеклеток из яичника в полость тела.

Онтогенез - Индивидуальное развитие организма.

Оплодотворение - Слияние половых клеток.

Органогенез - Процесс формирования и развития органов в течение онтогенеза.

Орнитология - Раздел зоологии, исследующий птиц.

Палеонтология - Научная дисциплина, исследующая ископаемые организмы, условия их жизни и захоронения.

Памятник природы - Отдельный редкий или достопримечательный объект живой или неживой природы, по научному, культурно-просветительному и историко-мемориальному значению заслуживающий охраны.

Параллелизм - Независимое приобретение организмами в ходе эволюции сходных черт строения на базе особенностей (генома), унаследованных от общих предков.

Партеногенез - Развитие зародыша из неоплодотворённой яйцеклетки, девственное размножение.

Педосфера - Оболочка Земли, образуемая почвенным покровом.

Пиноцитоз - Поглощение веществ в растворённом виде.

Плейотропия - Зависимость нескольких признаков от одного гена.

Пойкилотерм - Организм, не способный поддерживать внутреннюю температуру тела, а потому меняющий её в зависимости от температуры среды, например, рыбы, амфибии.

Полигамия - Многобрачие; спаривание самца в период размножения со многими самками.

Полимерия - Зависимость развития одного и того же признака или свойства организма от нескольких независимых по действию генов.

Полиплоидия - Кратное увеличение числа хромосом.

Порода - Совокупность домашних животных одного вида, искусственно созданная человеком и характеризующаяся определёнными наследственными особенностями, продуктивностью и экстерьером.

Протистология - Раздел биологии, исследующий простейших.

Процессинг - Химическая модификация веществ (ферминов и гормонов), которые синтезируются в каналах ЭПС в неактивной форме.

Радиобиология - Раздел биологии, исследующий воздействие всех видов излучений на организмы и способы защиты их от излучений.

Регенерация - Восстановление организмом утраченных или повреждённых органов и тканей, а также восстановление целого организма из его частей.

Редуцент - Организм, превращающий органические вещества в неорганические в процессе своей жизнедеятельности.

Реотаксис - Движение некоторых низших растений, простейших и отдельных клеток навстречу току жидкости или расположение тела параллельно ему.

Реотропизм - Свойство корней многоклеточных растений при росте их в токе воды изгибаться по направлению этого тока или навстречу ему.

Ретровирус - Вирус, генетическим материалом которого является РНК. При попадании ретровируса в клетку-хозяина происходит процесс обратной транскрипции. В результате этого процесса на основе вирусной РНК синтезируется ДНК, которая затем встраивается в ДНК хозяина.

Рефлекс - Ответная реакция организма на внешнее раздражение посредством нервной системы.

Рецептор - Чувствительная нервная клетка, воспринимающая внешние раздражения.

Реципиент - Организм, которому переливают кровь или трансплантируют органы.

Рудименты - Недоразвитые органы, ткани и признаки, имевшиеся у эволюционных предков вида в развитой форме, но утратившие значение в процессе филогенеза .

Селекция - Выведение новых и улучшение существующих сортов растений, пород животных, штаммов микроорганизмов путём искусственного мутагенеза и отбора, гибридизации, генной и клеточной инженерии.

Симбиоз - Тип взаимоотношений организмов разных систематических групп: совместное существование, взаимовыгодное, нередко обязательное, сожительство особей двух или более видов.

Синапс - Место соприкосновения нервных клеток друг с другом.

Синэкология - Раздел экологии, исследующий биологические сообщества и их взаимоотношения со средой обитания.

Систематика - Раздел биологии, посвящённый описанию, обозначению и классификации по группам всех существующих и вымерших организмов, установлению родственных связей между отдельными видами и группами видов.

Сколиоз - Изгибы позвоночника, обращённые вправо или влево.

Сорт - Совокупность культурных растений одного вида, искусственно созданная человеком и характеризующаяся определёнными наследственными особенностями, продуктивностью и структурными признаками.

Сперматогенез - Образование мужских половых клеток.

Сплайсинг - Процесс редактирования и-РНК, при котором некоторые помеченные участки и-РНК вырезаются, а оставшиеся считываются в одну нить; происходит в ядрышках во время транскрипции.

Суккулент - Растение с сочными мясистыми листьями или стеблями, легко переносит высокие температуры, но не выдерживает обезвоживания.

Сукцессия - Последовательная смена биоценозов (экосистем), выраженная в изменении видового состава и структуры сообщества.

Сыворотка - Жидкая часть крови без форменных элементов и фибрина, образующаяся в процессе их отделения при свёртывании крови вне организма.

Таксис - Направленное перемещение организмов, отдельных клеток и их органелл под влиянием односторонне действующего стимула.

Тератоген - Биологическое воздействие, химические вещества и физические факторы, вызывающие у организмов в процессе онтогенеза развитие уродств.

Терморегуляция - Совокупность физиолого-биохимических процессов, обеспечивающих постоянство температуры тела у теплокровных животных и человека.

Термотаксис - Направленное перемещение организмов, отдельных клеток и их органелл под влиянием температуры.

Термотропизм - Направленное ростовое движение органов растений, вызванное односторонним действием тепла.

Ткань - Совокупность клеток и межклеточного вещества, выполняющая в организме определённую роль.

Толерантность - Способность организмов выносить отклонения экологических факторов от оптимальных.

Транскрипция - Биосинтез и-РНК на матрице ДНК, осуществляется в ядре клетки.

Транслокация - Хромосомная мутация, в результате которой происходит обмен участками негомологичных хромосом или перенос участка хромосомы к другому концу этой же хромосомы.

Трансляция - Синтез полипептидной цепи белка, осуществляется в цитоплазме на рибосомах.

Транспирация - Испарение воды растением.

Тропизм - Направленное ростовое движение органов растений, вызванное односторонним действием какого-либо раздражителя.

Тургор - Упругость растительных клеток, тканей и органов вследствие давления содержимого клеток на их эластичные стенки.

Фагоцит - Клетка многоклеточных животных (человека), способная захватывать и переваривать посторонние тела, в частности микробов.

Фагоцитоз - Активный захват и поглощение живых клеток и неживых частиц одноклеточными организмами или особыми клетками многоклеточных организмов — фагоцитами. Явление открыл И. И. Мечников.

Фенология - Совокупность знаний о сезонных явлениях природы, сроках их наступления и причинах, определяющих эти сроки.

Фенотип - Совокупность всех внутренних и внешних признаков и свойств особи.

Фермент - Биологический катализатор, по химической природе — белок, обязательно присутствующий во всех клетках живого организма.

Физиология - Биологическая дисциплина, исследующая функции живого организма, протекающие в нём процессы, обмен веществ, приспособление к среде обитания и др.

Филогенез - Историческое развитие вида.

Фотопериодизм - Реакции организмов на смену дня и ночи, проявляющиеся в колебаниях интенсивности физиологических процессов.

Фототаксис - Направленное перемещение организмов, отдельных клеток и их органелл под влиянием света.

Фототропизм - Направленное ростовое движение органов растений, вызванное односторонним действием света.

Хемосинтез - Процесс образования некоторыми микроорганизмами органических веществ из неорганических за счёт энергии химических связей.

Хемотаксис - Направленное перемещение организмов, отдельных клеток и их органелл под влиянием химических веществ.

Хищничество - Питание животными, бывшими вплоть до момента превращения их в пищевой объект живыми (с поимкой их и умерщвлением).

Хроматида - Одна из двух нуклеопротеидных нитей, образующихся при удвоении хромосом в процессе клеточного деления.

Хроматин - Нуклеопротеид, составляющий основу хромосомы.

Целлюлоза - Углевод из группы полисахаридов, состоящий из остатков молекул глюкозы.

Центромера - Участок хромосомы, удерживающий вместе две её нити (хроматиды).

Циста - Форма существования одноклеточных и некоторых многоклеточных организмов, временно покрывающихся плотной оболочкой, которая позволяет этим организмам пережить неблагоприятные условия среды.

Цитология - Наука о клетке.

Шизогония - Бесполое размножение путём разделения тела на большое количество дочерних особей; характерно для споровиков.

Штамм - Чистая одновидовая культура микроорганизмов, выделенная из определённого источника и обладающая специфическими физиолого-биохимическими признаками.

Экзоцитоз - Выделение веществ из клетки путём окружения их выростами плазматической мембраны с образованием окружённых мембраной пузырьков.

Экология - Область знания, изучающая взаимоотношения организмов и их сообществ с окружающей средой.

Эктодерма - Наружный зародышевый листок.

Эмбриология - Научная дисциплина, изучающая зародышевое развитие организма.

Эндоцитоз - Поглощение веществ путём окружения их выростами плазматической мембраны с образованием окружённых мембраной пузырьков.

Энтодерма - Внутренний зародышевый листок.

Этология - Наука о поведении животных в естественных условиях.

Биология (от греч. биос - жизнь, логос - слово, наука) - это комплекс наук о живой природе.

Предметом биологии являются все проявления жизни: строение и функции живых существ, их разнообразие, происхождение и развитие, а также взаимодействие с окружающей средой. Основная задача биологии как науки состоит в истолковании всех явлений живой природы на научной основе, учитывая при этом, что целому организму присущи свойства, в корне отличающиеся от его составляющих.

Биология изучает все аспекты жизни, в частности, структуру, функционирование, рост, происхождение, эволюцию и распределение живых организмов на Земле, классифицирует и описывает живые существа, происхождение их видов, взаимодействие между собой и с окружающей средой.

В основе современной биологии лежат 5 фундаментальных принципов:

1. клеточная теория
2. эволюция
3. генетика
4. гомеостаз
5. энергия

Биологические науки

В настоящее время в состав биологии включают целый ряд наук, которые можно систематизировать по таким критериям: по предмету и преобладающим методам исследования и по изучаемому уровню организации живой природы .

По предмету исследовани я биологические науки делят на бактериологию, ботанику, вирусологию, зоологию, микологию.

Ботаника - это биологическая наука, комплексно изучающая растения и растительный покров Земли.

Зоология - раздел биологии, наука о многообразии, строении, жизнедеятельности, распространении и взаимосвязи животных со средой обитания, их происхождении и развитии.

Бактериология - биологическая наука, изучающая строение и жизнедеятельность бактерий, а также их роль в природе.

Вирусология - биологическая наука, изучающая вирусы.

Основным объектом микологии являются грибы, их строение и особенности жизнедеятельности.

Лихенология - биологическая наука, изучающая лишайники.

Бактериология, вирусология и некоторые аспекты микологии часто рассматриваются в составе микробиологии - раздела биологии, науке о микроорганизмах (бактериях, вирусах и микроскопических грибах).

Систематика , или таксономия , - биологическая наука, которая описывает и классифицирует по группам все живые и вымершие существа.

В свою очередь, каждая из перечисленных биологических наук подразделяется на биохимию, морфологию, анатомию, физиологию, эмбриологию, генетику и систематику (растений, животных или микроорганизмов). Биохимия - это наука о химическом составе живой материи, химических процессах, происходящих в живых организмах и лежащих в основе их жизнедеятельности.

Морфология - биологическая наука, изучающая форму и строение организмов, а также закономерности их развития. В широком смысле она включает в себя цитологию, анатомию, гистологию и эмбриологию. Различают морфологию животных и растений.

Анатомия - это раздел биологии (точнее - морфологии), наука, изучающая внутреннее строение и форму отдельных органов, систем и организма в целом. Анатомия растений рассматривается в составе ботаники, анатомия животных - в составе зоологии, а анатомия человека является отдельной наукой.

Физиология - биологическая наука, изучающая процессы жизнедеятельности растительных и животных организмов, их отдельных систем, органов, тканей и клеток. Существуют физиология растений, животных и человека.

Эмбриология (биология развития) - раздел биологии, наука об индивидуальном развитии организма, в том числе развитии зародыша.

Объектом генетики являются закономерности наследственности и изменчивости. В настоящее время это одна из наиболее динамично развивающихся биологических наук.

По изучаемому уровню организации живой природы выделяют молекулярную биологию, цитологию, гистологию, органологию, биологию организмов и надорганизменных систем.

Молекулярная биология является одним из наиболее молодых разделов биологии, наука, изучающая, в частности, организацию наследственной информации и биосинтез белка.

Цитология , или клеточная биология, - биологическая наука, объектом изучения которой являются клетки как одноклеточных, так и многоклеточных организмов.

Гистология - биологическая наука, раздел морфологии, объектом которой является строение тканей растений и животных.

К сфере органологии относят морфологию, анатомию и физиологию различных органов и их систем. Биология организмов включает все науки, предметом которых являются живые организмы, например, этологию - науку о поведении организмов.

Биология надорганизменных систем подразделяется на биогеографию и экологию. Распространение живых организмов изучает биогеография , тогда как экология - организацию и функционирование надорганизменных систем различных уровней: популяций, биоценозов (сообществ), биогеоценозов (экосистем) и биосферы.

По преобладающим методам исследования можно выделить описательную (например, морфологию), экспериментальную (например, физиологию) и теоретическую биологию. Выявление и объяснение закономерностей строения, функционирования и развития живой природы на различных уровнях ее организации является задачей общей биологии. К ней относят биохимию, молекулярную биологию, цитологию, эмбриологию, генетику, экологию, эволюционное учение и антропологию. Эволюционное учение изучает причины, движущие силы, механизмы и общие закономерности эволюции живых организмов. Одним из его разделов является палеонтология - наука, предметом которой являются ископаемые останки живых организмов. Антропология - раздел общей биологии, наука о происхождении и развитии человека как биологического вида, а также разнообразии популяций современного человека и закономерностях их взаимодействия. Прикладные аспекты биологии отнесены к сфере биотехнологии, селекции и других быстро- развивающихся наук. Биотехнологией называют биологическую науку, изучающую использование живых организмов и биологических процессов в производстве. Она широко применяется в пищевой (хлебопечение, сыроделие, пивоварение и др.) и фармацевтической промышленностях (получение антибиотиков, витаминов), для очистки вод и т. п. Селекция - наука о методах создания пород домашних животных, сортов культурных растений и штаммов микроорганизмов с нужными человеку свойствами. Под селекцией понимают и сам процесс изменения живых организмов, осуществляемый человеком для своих потребностей.

Прогресс биологии тесно связан с успехами других естественных и точных наук, таких как физика, химия, математика, информатика и др. Например, микроскопирование, ультразвуковые исследования (УЗИ), томография и другие методы биологии основываются на физических закономерностях, а изучение структуры биологических молекул и процессов, происходящих в живых системах, было бы невозможным без применения химических и физических методов. Применение математических методов позволяет, с одной стороны, выявить наличие закономерной связи между объектами или явлениями, подтвердить достоверность полученных результатов, а с другой - смоделировать явление или процесс. В последнее время все большее значение в биологии приобретают компьютерные методы, например моделирование. На стыке биологии и других наук возник целый ряд новых наук, таких как биофизика, биохимия, бионика и др.

Роль биологии в формировании современной естественнонаучной картины мира

На этапе становления биология еще не существовала отдельно от других естественных наук и ограничивалась лишь наблюдением, изучением, описанием и классификацией представителей животного и растительного мира, т. е. была описательной наукой. Однако это не помешало античным естествоиспытателям Гиппократу (ок. 460-377 гг. до н. э.), Аристотелю (384-322 гг. до н. э.) и Теофрасту (настоящее имя Тиртам, 372-287 гг. до н. э.) внести значительный вклад в развитие представлений о строении тела человека и животных, а также о биологическом разнообразии животных и растений, заложив тем самым основы анатомии и физиологии человека, зоологии и ботаники. Углубление познаний о живой природе и систематизация ранее накопленных фактов, происходившие в XVI-XVIII веках, увенчались введением бинарной номенклатуры и созданием стройной систематики растений (К. Линней) и животных (Ж.-Б. Ламарк). Описание значительного числа видов со сходными морфологическими признаками, а также палеонтологические находки стали предпосылками к развитию представлений о происхождении видов и путях исторического развития органического мира. Так, опыты Ф. Реди, Л. Спалланцани и Л. Пастера в XVII-XIX веках опровергли гипотезу спонтанного самозарождения, выдвинутую еще Аристотелем и бытовавшую в средние века, а теория биохимической эволюции А. И. Опарина и Дж. Холдейна, блестяще подтвержденная С. Миллером и Г. Юри, позволила дать ответ на вопрос о происхождении всего живого. Если сам процесс возникновения живого из неживых компонентов и его эволюция сами по себе уже не вызывают сомнений, то механизмы, пути и направления исторического развития органического мира все еще до конца не выяснены, поскольку ни одна из двух основных соперничающих между собой теорий эволюции (синтетическая теория эволюции, созданная на основе теории Ч. Дарвина, и теория Ж.-Б. Ламарка) все еще не могут предъявить исчерпывающих доказательств. Применение микроскопии и других методов смежных наук, обусловленное прогрессом в области других естественных наук, а также внедрение практики эксперимента позволило немецким ученым Т. Шванну и М. Шлейдену еще в XIX веке сформулировать клеточную теорию, позднее дополненную Р. Вирховым и К. Бэром. Она стала важнейшим обобщением в биологии, которое краеугольным камнем легло в основу современных представлений о единстве органического мира. Открытие закономерностей передачи наследственной информации чешским монахом Г. Менделем послужило толчком к дальнейшему бурному развитию биологии в XX-XXI веках и привело не только к открытию универсального носителя наследственности - ДНК, но и генетического кода, а также фундаментальных механизмов контроля, считывания и изменчивости наследственной информации. Развитие представлений об окружающей среде привело к возникновению такой науки, какэкология, и формулировке учения о биосфере как о сложной многокомпонентной планетарной системе связанных между собой огромных биологических комплексов, а также химических и геологических процессов, происходящих на Земле (В.И. Вернадский), что в конечном итоге позволяет хотя бы в небольшой степени уменьшить негативные последствия хозяйственной деятельности человека. Таким образом, биология сыграла немаловажную роль в становлении современной естественнонаучной картины мира.

Методы изучения живых объектов

Как и любая другая наука, биология имеет свой арсенал методов. Помимо научного метода познания, применяемого в других отраслях, в биологии широко используются такие методы, как исторический, сравнительно-описательный и др.

Научный метод познания включает в себя наблюдение, формулировку гипотез, эксперимент, моделирование, анализ результатов и выведение общих закономерностей.

Наблюдение — это целенаправленное восприятие объектов и явлений с помощью органов чувств или приборов, обусловленное задачей деятельности. Основным условием научного наблюдения является его объективность, т.е. возможность проверки полученных данных путем повторного наблюдения или применения иных методов исследования, например эксперимента. Полученные в результате наблюдения факты называются данными. Они могут быть как качественными (описывающими запах, вкус, цвет, форму и т. д.), так и количественными, причем количественные данные являются более точными, чем качественные.

На основе данных наблюдений формулируется гипотеза — предположительное суждение о закономерной связи явлений. Гипотеза подвергается проверке в серии экспериментов.

Экспериментом называется научно поставленный опыт, наблюдение исследуемого явления в контролируемых условиях, позволяющих выявить характеристики данного объекта или явления. Высшей формой эксперимента является моделирование — исследование каких-либо явлений, процессов или систем объектов путем построения и изучения их моделей. По существу это одна из основных категорий теории познания: на идее моделирования базируется любой метод научного исследования — как теоретический, так и экспериментальный. Результаты эксперимента и моделирования подвергаются тщательному анализу.

Анализом называют метод научного исследования путем разложения предмета на составные части или мысленного расчленения объекта путем логической абстракции. Анализ неразрывно связан с синтезом.

Синтез - это метод изучения предмета в его целостности, в единстве и взаимной связи его частей. В результате анализа и синтеза наиболее удачная гипотеза исследования становится рабочей гипотезой, и если она способна устоять при попытках ее опровержения и по-прежнему удачно предсказывает ранее необъясненные факты и взаимосвязи, то она может стать теорией .

Под теорией понимают такую форму научного знания, которая дает целостное представление о закономерностях и существенных связях действительности. Общее направление научного исследования состоит в достижении более высоких уровней предсказуемости. Если теорию не способны изменить никакие факты, а встречающиеся отклонения от нее регулярны и предсказуемы, то ее можно возвести в ранг закона — необходимого, существенного, устойчивого, повторяющегося отношения между явлениями в природе. По мере увеличения совокупности знаний и совершенствования методов исследования гипотезы и даже прочно укоренившиеся теории могут оспариваться, видоизменяться и даже отвергаться, поскольку сами научные знания по своей природе динамичны и постоянно подвергаются критическому переосмыслению.

Исторический метод выявляет закономерности появления и развития организмов, становления их структуры и функции. В ряде случаев с помощью этого метода новую жизнь обретают гипотезы и теории, ранее считавшиеся ложными. Так, например, произошло с предположениями Дарвина о природе передачи сигналов по растению в ответ на воздействия окружающей среды. Сравнительно-описательный метод предусматривает проведение анатомо-морфологического анализа объектов исследования. Он лежит в основе классификации организмов, выявления закономерностей возникновения и развития различных форм жизни.

Мониторинг — это система мероприятий по наблюдению, оценке и прогнозу изменения состояния исследуемого объекта, в частности биосферы. Проведение наблюдений и экспериментов требует зачастую применения специального оборудования, такого как микроскопы, центрифуги, спектрофотометры и др. Микроскопия широко применяется в зоологии, ботанике, анатомии человека, гистологии, цитологии, генетике, эмбриологии, палеонтологии, экологии и других разделах биологии. Она позволяет изучить тонкое строение объектов с использованием световых, электронных, рентгеновских и других типов микроскопов.

Световой микроскоп состоит из оптических и механических частей. Оптические части участвуют в построении изображения, а механические служат для удобства пользования оптическими частями. Общее увеличение микроскопа определяется по формуле: увеличение объектива х увеличение окуляра = увеличение микроскопа.

Например, если объектив увеличивает объект в 8 раз, а окуляр — в 7, то общее увеличение микроскопа равно 56.

Дифференциальное центрифугирование, или фракционирование, позволяет разделить частицы по их размерам и плотности под действием центробежной силы, что активно используется при изучении строения биологических молекул и клеток.

Основные уровни организации живой природы

1. Молекулярно-генетический. Важнейшими задачами биологии на этом этапе является изучение механизмов передачи генной информации, наследственности и изменчивости.
2. Клеточный уровень. Элементарной единицей клеточного уровня организации является клетка, а элементарным явлением - реакции клеточного метаболизма.
3. Тканевый уровень. Этот уровень представлен тканями, объединяющими клетки определённого строения, размеров, расположения и сходных функций. Ткани возникли в ходе исторического развития вместе с многоклеточностью. У многоклеточных организмов они образуются в процессе онтогенеза как следствие дифференцировки клеток.
4. Органный уровень. Органный уровень представлен органами организмов. У простейших пищеварение, дыхание, циркуляция веществ, выделение, передвижение и размножение осуществляются за счёт различных органелл. У более совершенных организмов имеются системы органов. У растений и животных органы формируются за счёт разного количества тканей.
5. Организменный уровень. Элементарной единицей данного уровня является особь в ее индивидуальном развитии, или онтогенезе, поэтому организменный уровень также называют онтогенетическим. Элементарным явлением данного уровня являются изменения организма в его индивидуальном развитии.
6. Популяционно-видовой уровень. Популяция - это совокупность особей одного вида, свободно скрещивающихся между собой и проживающих обособленно от других таких же групп особей. В популяциях происходит свободный обмен наследственной информацией и ее передача потомкам. Популяция является элементарной единицей популяционно-видового уровня, а элементарным явлением в данном случае являются эволюционные преобразования, например мутации и естественный отбор.
7. Биогеоценотический уровень. Биогеоценоз представляет собой исторически сложившееся сообщество популяций разных видов, взаимосвязанных между собой и окружающей средой обменом веществ и энергии. Биогеоценозы являются элементарными системами, в которых осуществляется вещественно- энергетический круговорот, обусловленный жизнедеятельностью организмов. Сами биогеоценозы - это элементарные единицы данного уровня, тогда как элементарные явления - это потоки энергии и круговороты веществ в них. Биогеоценозы составляют биосферу и обусловливают все процессы, протекающие в ней.
8. Биосферный уровень. Биосфера - оболочка Земли, населенная живыми организмами и преобразуемая ими. Биосфера является самым высоким уровнем организации жизни на планете. Эта оболочка охватывает нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхний слой литосферы. Биосфера, как и все другие биологические системы, динамична и активно преобразуется живыми существами. Она сама является элементарной единицей биосферного уровня, а в качестве элементарного явления рассматривают процессы круговорота веществ и энергии, происходящие при участии живых организмов.

Как уже было сказано выше, каждый из уровней организации живой материи вносит свою лепту в единый эволюционный процесс: в клетке не только воспроизводится заложенная наследственная информация, но и происходит ее изменение, что приводит к возникновению новых сочетаний признаков и свойств организма, в свою очередь подвергающихся действию естественного отбора на популяционно-видовом уровне и т. д.

Вопрос 1. Введение в биологию

1. Определение биологии

Биология – наука о жизни . Она изучает жизнь как особую форму движения материи, законы ее существования и развития. Предметом изучения биологии являются живые организмы, их строение, функции, их природные сообщества. Термин «биология», предложенный в 1802 г. впервые Ж.Б. Ламарком, происходит от двух греческих слов: bios - жизнь и logos – наука. Вместе с астрономией, физикой, химией, геологией и другими науками, изучающими природу, биология относится к числу естественных наук. В общей системе знаний об окружающем мире другую группу наук составляют социальные, или гуманитарные (лат. humanitas – человеческая природа), науки, изучающие закономерности развития человеческого общества.

2. Современная биология

Классификацией живых существ занимается систематика.

Ряд биологических наук изучает морфологию, т. е. строение организмов, другие – физиологию, т. е. процессы, протекающие в живых организмах, и обмен веществ между организмами и средой. К морфологическим наукам относятся анатомия, изучающая макроскопическую организацию животных и растений, и гистология – наука о тканях и о микроскопическом строении тела.

Многие общебиологические закономерности являются предметом изучения цитологии, эмбриологии, геронтологии, генетики, экологии, дарвинизма и других наук.

3. Наука о клетке

Цитология – наука о клетке. Благодаря применению электронного микроскопа, новейших химических и физических методов исследования современная цитология изучает строение и жизнедеятельность клетки не только на микроскопическом, но и на субмикроскопическом, молекулярном уровне.

4. Эмбриология и генетика

Эмбриология изучает закономерности индивидуальности развития организмов, развитие зародыша. Геронтология – учение о старении организмов и борьбе за долголетие.

Генетика – наука о закономерностях изменчивости и наследственности. Она является теоретической базой селекции микроорганизмов, культурных растений и домашних животных.

5. Экологические науки

6. Палеонтология. Антропология

Палеонтология изучает вымершие организмы, ископаемые останки прежней жизни.

Дарвинизм , или эволюционное учение, рассматривает общие закономерности исторического развития органического мира.

Антропология – наука о происхождении человека и его рас. Правильное понимание биологической эволюции человека невозможно без учета закономерностей развития человеческого общества, поэтому антропология является не только биологической, но и социальной наукой.

7. Связь биологии с другими науками

Во всех теоретических и практических медицинских науках используются общебиологические закономерности.

Вопрос 2. Методы биологических наук

1. Основные методы биологии

Основными частными методами в биологии являются:

Описательный,

Сравнительный,

Исторический,

Экспериментальный.

Для того чтобы выяснить сущность явлений, необходимо прежде всего собрать фактический материал и описать его. Собирание и описание фактов были главным приемом исследования в ранний период развития биологии , который, однако, не утратил значения и в настоящее время.

Еще в XVIII в. получил распространение сравнительный метод, позволяющий путем сопоставления изучать сходство и различие организмов и их частей. На принципах этого метода была основана систематика и сделано одно из крупнейших обобщений – создана клеточная теория. Сравнительный метод перерос в исторический , но не потерял своего значения и сейчас.

2. Исторический метод

Исторический метод выясняет закономерности появления и развития организмов, становления их структуры и функций. Утверждением в биологии исторического метода наука обязана Ч. Дарвину.

3. Экспериментальный метод

Экспериментальный метод исследования явлений природы связан с активным воздействием на них путем постановки опытов (экспериментов) в точно учитываемых условиях и путем изменения течения процессов в нужном исследователю направлении. Этот метод позволяет изучать явления изолированно и добиваться повторяемости их при воспроизведении тех же условий. Эксперимент обеспечивает не только более глубокое, чем другие методы, проникновение в сущность явлений, но и непосредственное овладение ими.

Высшей формой эксперимента является моделирование изучаемых процессов. Блестящий экспериментатор И.П. Павлов говорил: «Наблюдение собирает то, что ему предлагает природа, опыт же берет у природы то, что он хочет».

Комплексное использование различных методов позволяет наиболее полно познать явления и объекты природы. Происходящее в настоящее время сближение биологии с химией, физикой, математикой и кибернетикой, использование их методов для решения биологических задач оказались весьма плодотворными.

Вопрос 3. Этапы развития биологии

1. Эволюция биологии

Развитие каждой науки находится в известной зависимости от способа производства , общественного строя, потребностей практики, общего уровня науки и техники. Первые сведения о живых организмах начал накапливать еще первобытный человек. Живые организмы доставляли ему пищу, материал для одежды и жилища. Уже в то время появилась необходимость знать свойства растений и животных, места их обитания и произрастания, сроки созревания плодов и семян, особенности поведения животных. Так постепенно не из праздной любознательности, а вследствие насущных повседневных потребностей накапливались сведения о живых организмах. Приручение животных и начало возделывания растений потребовали более глубоких сведений о живых организмах.

Первоначально накапливающийся опыт передавался устно от одного поколения другому. Появление письменности способствовало лучшему сохранению и передаче знаний.

Информация становилась полней и богаче. Однако длительное время вследствие низкого уровня развития общественного производства биологической науки еще не существовало.

2. Изучение биологии в древности

Значительный фактический материал о живых организмах был собран великим врачом Греции Гиппократом (460–377 гг. до н. э.). Ему принадлежат первые сведения о строении животных и человека, описание костей, мышц, сухожилий, головного и спинного мозга. Гиппократ учил: «Необходимо, чтобы каждый врач понимал природу».

Естествознание и философия античного мира в наиболее концентрированном виде представлены в трудах Аристотеля (384–322 гг. до н. э.). Он описал более 500 видов животных и сделал первую попытку их классификации. Аристотель интересовался строением и образом жизни животных. Им были заложены основы зоологии. Аристотель оказал огромное влияние на дальнейшее развитие естествознания и философии. Работы Аристотеля в области изучения и систематизации знаний о растениях продолжил Теофраст ( 372–287 гг. до н. э.). Его называют «отцом ботаники». Расширением знаний о строении человеческого тела античная наука обязана римскому врачу Галену (139–200 гг. н. э.) производившему вскрытие обезьян и свиней. Труды его оказывали влияние на естествознание и медицину в течение ряда веков. Римский поэт и философ Тит Лукреций Кар , живший в I в. до н. э., в поэме «О природе вещей» выступил против религии и высказал мысль о естественном возникновении и развитии жизни.

3. Упадок науки в Средневековье

На смену рабовладельческому обществу в результате развития производительных сил и производственных отношений пришел феодализм, охватывающий период Средневековья. В эту мрачную эпоху утвердилось господство церкви с ее мистикой и реакционной идеологией. Наука переживала упадок, стала, по выражению К. Маркса , «служанкой богословия». Церковь канонизировала и объявила незыблемой истиной сочинения Аристотеля, Галена , во многом исказив их. Утверждалось, что в естествознании все проблемы уже решены учеными древности, поэтому в изучении живой природы нет необходимости. «Мудрость мира – есть безумие перед богом», – поучала церковь. Библия была объявлена книгой «божественного откровения». Все объяснения явлений природы не должны были противоречить ни Библии, ни сочинениям древних. Церковь жестоко карала всех прогрессивных мыслителей и исследователей, поэтому накопление знаний в эпоху Средневековья шло очень медленно.

4. Эпоха Возрождения и развитие науки

Важным рубежом в развитии науки являлась эпоха Возрождения (XIV–XVI вв.). С этим периодом связано зарождение нового общественного класса – буржуазии. Развивающиеся производственные силы требовали конкретных знаний. Это привело к обособлению ряда наук о природе. В XV–XVIII вв. выделились и интенсивно развивались ботаника, зоология, анатомия, физиология. Однако развивающемуся естествознанию нужно было еще отстаивать свои права на существование, вести жестокую борьбу с церковью. Еще продолжали пылать костры инквизиции. Мигель Сервет (1511–1553 гг.), открывший малый круг кровообращения, был объявлен еретиком и сожжен на костре.

5. Учение Ф. Энгельса

Характерной чертой естествознания того времени было изолированное изучение объектов природы. «Надо был исследовать предметы, прежде чем можно было приступить к исследованию процессов», – писал Ф. Энгельс . Изолированное изучение объектов природы порождало представления о ее неизменности, в том числе неизменности видов. «Видов столько, сколько их создал творец», – считал К. Линней . «Но что особенно характеризует рассматриваемый период, так это – выработка своеобразного общего мировоззрения, центром которого является представление об абсолютной неизменяемости природы», – писал Ф. Энгельс . Этот период в развитии естествознания он называл метафизическим.

Однако, как указывает Ф. Энгельс , уже тогда в метафизических представлениях начинают возникать первые бреши. В 1755 г. появилась «Всеобщая естественная история и теория неба» И. Канта (1724–1804 гг.), в которой он развил гипотезу о естественном происхождении Земли. Через 50 лет эта гипотеза получила математическое обоснование в работе П.С. Лапласа (1749–1827 гг.).

В борьбе с идеалистическими представлениями большую положительную роль сыграли французские материалисты XVIII в. – Ж. Ламетри (1709–1751 гг.), Д. Дидро (1713–1784 гг.) и др.

6. Необходимость нового подхода к изучению природы

В период быстрого развития промышленности и роста городов, потребовавшего резкого увеличения продуктов сельскохозяйственного производства, возникла необходимость в научном ведении земледелия. Потребовалось раскрытие закономерностей жизнедеятельности организмов, истории их развития. Для решения этих задач нужен был новых подход к изучению природы. В науку начинают проникать идеи о всеобщей связи явлений, изменяемости природы, эволюции органического мира.

Академик Российской академии наук К.Ф. Вольф (1733–1794 гг.), исследуя зародышевое развитие животных, выяснил, что индивидуальное развитие связано с новообразованием и преобразованием частей эмбриона. По словам Ф. Энгельса, Вольф произвел в 1759 г. первое нападение на теорию постоянства видов. В 1809 г. Ж.Б. Ламарк (1744–1829 гг.) выступил с первой теорией эволюции. Однако фактического материала для обоснования теории эволюции еще было недостаточно. Ламарку не удалось открыть основные закономерности развития органического мира, и его теория не была признана современниками.

7. Возникновение новых наук

В первой половине XIX в. возникли новые науки – палеонтология, сравнительная анатомия животных и растений, гистология и эмбриология. Знания, накопленные естествознанием в первой половине XIX в., явились прочной основой для эволюционной теории Ч. Дарвина. Его труд «Происхождение видов» (1859 г.) знаменовал собой переломный момент в развитии биологии: с него началась новая эпоха в истории естествознания. Вокруг учения Дарвина возникает ожесточенная идеологическая борьба, но идея эволюционного развития быстро завоевывает всеобщее признание. Вторая половина XIX в. характеризуется плодотворным проникновением идей дарвинизма во все области биологии.

8. Распад науки на отдельные отрасли

Для биологии ХХ в. характерны два процесса. Во-первых, вследствие накопления огромного фактического материала прежние единые науки начинают распадаться на отдельные отрасли. Так, из зоологии выделились энтомология, гельминтология, протозоология и многие другие отрасли, из физиологии – эндокринология, физиология высшей нервной деятельности и т. д. Во-вторых, намечается тенденция к сближению биологии с другими науками : возникли биохимия, биофизика, биогеохимия и др. Появление пограничных наук указывает на диалектическое единство многообразных форм существования и развития материи, способствует преодолению метафизического разобщения в изучении форм ее существования. В последние десятилетия в связи с бурным развитием техники и новейшими достижениями в ряде областей естествознания возникли молекулярная биология, бионика, радиобиология, космическая биология.

Молекулярная биология – область современного естествознания. Используя теоретические основы и экспериментальные методы химии и молекулярной физики, она дает возможность исследовать биологические системы на молекулярном уровне.

Бионика изучает функции и строение организмов с целью использования тех же принципов при создании новой техники. Если до настоящего времени биология была одной из теоретических основ медицины и сельского хозяйства, то ныне становится также одной из основ техники будущего.

Появление радиобиологии – учения о действии ионизирующих излучений на живые организмы – связано с открытием биологического действия рентгеновских и гамма-лучей, особенно после обнаружения природных источников радиоактивности и создания искусственных источников ионизирующих излучений.

До недавнего прошлого биология оставалась чисто земной наукой, изучающей формы жизни только на нашей планете. Однако успехи современной техники, позволившие создать летательные аппараты, способные преодолевать земное притяжение и выходить в космическое пространство, поставили перед биологией ряд новых задач, являющихся предметом космической биологии . В решении вопросов сегодняшнего дня вместе с биологами принимают участие математики, кибернетики, физики, химики и специалисты в других областях естествознания.

Вопрос 4. Роль биологии в системе медицинского образования

1. Связь биологии с медициной

Важность изучения биологии для медика определяется тем, что биология – это теоретическая основа медицины. «Медицина, взятая в плане теории, – это прежде всего общая биология», – писал один из крупнейших теоретиков медицины И.В. Давыдовский. Успехи медицины связаны с биологическими исследованиями, поэтому врач постоянно должен быть осведомлен о новейших достижениях биологии. Достаточно привести несколько примеров из истории науки, чтобы убедиться в тесной связи успехов медицины с открытиями, сделанными, казалось бы, в чисто теоретических областях биологии.

2. Учение Л. Пастера

Исследования Л. Пастера (1822–1895 гг.), доказавшие невозможность самопроизвольного зарождения жизни в современных условиях, открытие того, что гниение и брожение вызываются микроорганизмами, произвели переворот в медицине и обеспечили развитие хирургии. В практику были введены сначала антисептика (предупреждение заражения раны посредством химических веществ), а затем асептика (предупреждение загрязнения путем стерилизации предметов, соприкасающихся с раной). Это же открытие послужило стимулом к поискам возбудителей заразных болезней, а с обнаружением их связаны разработка профилактики и рационального лечения инфекционных болезней. Открытие клетки и изучение микроскопического строения организмов позволили глубже понять причины возникновения болезненного процесса, способствовали разработке методов диагностики и лечения. То же самое следует сказать об изучении физиологических и биохимических закономерностей. Изучение И.И. Мечниковым процессов пищеварения у низших многоклеточных организмов способствовало объяснению явлений иммунитета. Его исследования по межвидовой борьбе у микроорганизмов привели к открытию антибиотиков, используемых для лечения многих болезней.

3. Филогенетический принцип

Следует помнить, что человек выделился из животного мира. Структура и функции человеческого организма, в том числе защитные механизмы, – результат длительных эволюционных преобразований предшествующих форм. В основе патологических процессов также лежат общебиологические закономерности. Необходимой предпосылкой для понимания сущности патологического процесса является знание биологии.

Филогенетический принцип , учитывающий эволюцию органического мира, может подсказать правильный подход к созданию живых моделей для изучения и незаразных болезней и для испытания новых лекарственных препаратов. Этот же метод помогает найти правильное решение при выборе тканей для заместительной трансплантации, понять происхождение аномалий и уродств, найти наиболее рациональные пути реконструкции органа и т. д.

4. Роль генетики в медицине

Большое число болезней имеет наследственную природу. Профилактика и лечение их требуют знания генетики. Ненаследственные болезни протекают неодинаково, а их лечение проводится в зависимости от генетической конституции человека, чего не может не учитывать врач. Многие врожденные аномалии возникают вследствие воздействия неблагоприятных условий среды. Предупредить их – задача врача, вооруженного знаниями биологии развития организмов. Здоровье людей в большой мере зависит от среды, в частности от той, которую создает человечество. Знание биологических закономерностей необходимо для научно обоснованного отношения к природе, охране и использованию ее ресурсов, в том числе с целью лечения и профилактики заболеваний. Как уже говорилось, причиной многих болезней человека являются живые организмы, поэтому для понимания патогенеза (механизма возникновения и развития болезни) и закономерностей эпидемического процесса (т. е. распространения заразных болезней) необходимо изучение болезнетворных организмов.

Вопрос 5. Обмен веществ и энергии

1. Совокупность закономерностей

К числу закономерностей, совокупность которых характеризует жизнь, относятся:

Самообновление, связанное с потоком вещества и энергии;

Самовоспроизведение, обеспечивающее преемственность между сменяющими друг друга генерациями биологических систем, связанное с потоком информации;

Саморегуляция, базирующаяся на потоке вещества, энергии и информации.

Перечисленные закономерности обусловливают основные атрибуты жизни: обмен веществ и энергии, раздражимость, гомеостаз, репродукцию, наследственность, изменчивость, индивидуальное и филогенетическое развитие.

2. Обмен веществ и энергии

Характеризуя явление жизни, Ф. Энгельс писал: «Жизнь – это способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка».

Важно отметить, что обмен веществ может иметь место и между телами неживой природы . Однако обмен веществ как свойство живого качественно отличается от обменных процессов в неживых телах. Для того чтобы показать эти отличия, рассмотрим ряд примеров.

Горящий кусок угля находится в состоянии обмена с окружающей природой: происходит включение кислорода в химическую реакцию и выделение углекислого газа. Образование ржавчины на поверхности железного предмета является следствие обмена со средой. Но в результате этих процессов неживые тела перестают быть тем, чем они были. Наоборот, для тел живой природы обмен с окружающей средой является условием их существования. В живых организмах обмен веществ приводит к восстановлению разрушенных компонентов, замене их новыми, подобными им, т. е. к самообновлению и самовоспроизведению , построению тела живого организма за счет усвоения веществ из окружающей среды.

Из сказанного следует, что организмы существуют как открытые системы. Через каждый организм идут непрерывные потоки вещества и энергии. Осуществление этих процессов обусловлено свойствами белков, особенно их каталитической активностью.

3. Места обитания микроорганизмов

Благодаря тому, что организмы – открытые системы, они находятся в единстве со средой , а физические, химические и биологические свойства окружающей среды обусловливают осуществление всех процессов жизнедеятельности. Каждый вид организмов приспособлен к обитанию лишь в определенных условиях. Это те условия, в которых происходило развитие данного вида, к которым он приспособился. Одни виды обитают только в воде, другие – на суше, одни – лишь в полярных широтах, другие – в экваториальном поясе, различные организмы приспособлены к обитанию в степях, пустынях, лесах, глубинах океанов или на вершинах гор. Немало таких, для которых средой обитания служат другие организмы (их кишечник, мышцы, кровь и т. д.).

4. Изменение окружающей среды

Не только организмы зависят от среды, но и сама окружающая среда изменяется в результате жизнедеятельности организмов. Первобытный облик нашей планеты значительно изменился под воздействием организмов: она приобрела атмосферу со свободным кислородом и почвенный покров. Из свободного кислорода образовался озон, препятствующий проникновению ультрафиолетового излучения к поверхности Земли; так возник «озоновый экран», обеспечивающий существование жизни на поверхности суши. Из зеленых растений, накопивших в себе солнечную энергию в прошлые геологические эпохи, сформировались огромные запасы богатых энергией горных пород, таких как уголь и торф. Органическое происхождение имеют известняки, мел и многие другие минералы. Растительный покров влияет на климат, древесная растительность делает его более мягким, уменьшает колебания температуры и других метеорологических факторов. Влияние неживой природы на организмы и организмов на неживые тела указывает на единство всей природы.

Биология (от греч. биос - жизнь и логос - учение) - это наука о жизни. Термин был предложен в 1802 году французским ученым Ж.Б. Ламарком.

Предметом биологии является жизнь во всех ее проявлениях: физиология, строение, индивидуальное развитие (онтогенез), поведение, историческое развитие (филогенез, эволюция), взаимоотношения организмов между собой и окружающей средой.

Современная биология является комплексом, системой наук. В зависимости от объекта исследования различают такие биологические науки, как: наука о вирусах - вирусология, наука о бактериях - бактериология, наука о грибах - микология, наука о растениях - ботаника, наука о животных - зоология и т. п. Почти каждая из этих наук делится на более мелкие: наука о водорослях - альгология, наука о мхах - бриология, о насекомых - энтомология, о млекопитающих - маммалиология и т. п. Теоретическим фундаментом медицины являются анатомия и физиология человека. Наиболее универсальные свойства и закономерности развития и существования организмов и их групп изучает общая биология.

Возникли науки, изучающие общие закономерности жизни: генетика - наука об изменчивости и наследственности, экология - наука о взаимоотношениях организмов между собой и средой обитания, эволюционное учение - наука о закономерностях исторического развития живой материи, палеонтология исследует вымершие организмы.

В разных областях биологии все большее значение имеют дисциплины, связывающие биологию с другими науками: физикой, химией и т. п. Возникают такие науки, как биофизика, биохимия, бионика, биокибернетика. Биокибернетика (от греч. биос - жизнь, кибернетике - искусство управления) - это наука об общих закономерностях управления и передачи информации в живых системах.

Биологические науки - это база для развития растениеводства, животноводства, биотехнологий, медицины и т. п. С их помощью можно решить такие важные задачи, как обеспечение человечества продуктами питания, преодоление болезней, стимуляция процессов обновления организма, генетическая коррекция дефектов у людей с наследственными болезнями, для интродукции и акклиматизации организмов, для получения биологически активных и лекарственных веществ, для разработки средств биологической защиты растений и т. п.

Этапы развития биологии

Выдающиеся биологи: Аристотель, Теофраст, Теодор Шванн, Маттиас Шлейден, Карл М. Бэр, Клод Бернар, Луи Пастер, Д. И. Ивановский

Биология как наука возникла с потребностью систематизировать знания о природе, объяснить накопленные знания, опыт о жизни растений и животных. Основателем биологии считают известного древнегреческого ученого Аристотеля (384-322 гг. до н. э.), положившего начало систематике, описавшего многих животных, решавшего некоторые вопросы биологии. Его ученик Теофраст (372-287 гг. до и. э.) основал ботанику.

Систематическое научное исследование природы началось с эпохи Возрождения. С накоплением конкретных знаний о природе, с представлением о многообразии организмов возникла идея единства всего живого. Этапы развития биологии - это цепь великих открытий и обобщений, подтверждающих эту идею и раскрывающих ее содержание.

Развитие микроскопической техники с конца XVI ст. обусловило открытие клеток и тканей живых организмов. Важным научным свидетельством единства живого стала клеточная теория Т. Шванна и М. Шлейдена (1839 г.). Все организмы состоят из клеток, которые хотя и имеют определенные отличия, но в целом построены и функционируют одинаково. К. М. Бэр (1792-1876 гг.) разработал теорию зародышевого сходства, заложившую основу для научного объяснения закономерностей эмбрионального развития. К. Бернар (1813-1878 гг.) изучал механизмы, обеспечивающие постоянство внутренней среды организма животных. Невозможность самозарождения микроорганизмов доказал французский ученый Л. Пастер (1822-1895 гг.). В 1892 году русским ученым Д. И. Ивановским (1864-1920 гг.) были открыты вирусы.

Выдающиеся биологи: Грегор Мендель, Гуго Де Фриз, Карл Корренс, Эрих Чермак, Томас Морган, Джеймс Уотсон, Фрэнсис Крик, Ж. Б. Ламарк

Открытие законов наследственности принадлежит Г. Менделю (1865 г.), Г. Де Фризу , К. Корренсу , Э. Чермаку (1900 г.), Т. Моргану (1910-1916 гг.). Открытие структуры ДНК - Дж. Уотсону и Ф. Крику (1953 г.).

Выдающиеся биологи: Чарльз Дарвин, А. Н. Северцов, Н. И. Вавилов, Рональд Фишер, С. С. Четвериков, Н. В. Тимофеев-Ресовский, И. И. Шмальгаузен

Творцом первого эволюционного учения был французский ученый Ж.Б. Ламарк (1744-1829 гг.). Основы современной теории эволюции разработал английский ученый Ч. Дарвин (1858 г.). Дальнейшее развитие она получила благодаря достижениям генетики и популяционной биологии в научных работах А. Н. Северцова, Н. И. Вавилова, Р. Фишера, С. С. Четверикова, Н. В. Тимофеева-Ресовского, И. И. Шмальгаузена . Появление и развитие математической биологии и биологической статистики обусловили работы английского биолога Р. Фишера (1890-1962 гг.).

В конце XX века значительных успехов достигла биотехнология, то есть использование живых организмов и биологических процессов в промышленности.

Выдающиеся биологи

Выдающиеся биологи: М. А. Максимович, И. М. Сеченов, К. А. Тимирязев, И. И. Мечников, И. П. Павлов, С. Г. Навашин, В. И. Вернадский, Д. К. Заболотный

Развитию биологии посвятили свою жизнь замечательные ученые.

М. А. Максимович (1804-1873) - основоположник ботаники.

И. М. Сеченов (1829-1905) - основатель физиологической школы, обосновавший рефлекторную природу сознательной и бессознательной деятельности, создатель объективной психологии поведения, сравнительной и эволюционной физиологии.

К. А. Тимирязев (1843-1920) - выдающийся естествоиспытатель, раскрывший закономерности фотосинтеза как процесса использования света для образования органических веществ в растении.

И. И. Мечников (1845-1916) - один из основоположников сравнительной патологии, эволюционной эмбриологии, создатель научной школы, разработавший фагоцитарную теорию иммунитета.

И. П. Павлов (1849-1936) - выдающийся физиолог, создатель учения о высшей нервной деятельности, автор классических трудов по теории пищеварения и кровообращения.

В. И. Вернадский (1863-1945) - основоположник биогеохимии, учения о живом веществе, биосфере, ноосфере.

Д. К. Заболотный (1866-1929) - выдающийся микробиолог, исследователь особо опасных инфекций и другие.