Введение в биологию. Наука о жизни

1.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«КРАСНОЯРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ ПРОФЕССОРА В.Ф.ВОЙНОЯСЕНЕЦКОГО» МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ
Введение в
биологию
ВАЛОКИТИНА Ж.Ю.

2.

НАУКА О ЖИЗНИ

3.

БИОЛОГИЯ
В 1802 году возникает термин биология. Г. Р. Тревиранус
определяет биологию как науку о общих характеристиках
у животных и растений, а также специальных предметных
рубрик, которые изучали его предшественники, в
частности К. Линней .

4.

ПЛАН ЛЕКЦИИ:
1.История развития биологии.
2.Предмет и задачи общей биологии.
3.Методы изучения биологии.
4.Фундаментальные свойства живой материи.
5.Уровни организации живой материи.

5.

История развития биологии
Первобытный человек был первым, кто стал
непроизвольно накапливать первые знания о
живых организмах. Живые организмы
были пищей, материалом для одежды и жилья
первобытного человека. Уже тогда надо было
знать все о растениях, животных, особенностях
их поведения. Вот так потихоньку стали
накапливаться знания о всем живом, что
окружало человека.

6.

История развития биологии
1. Период до появления
земледелия и скотоводства
2. Период
земледелия и скотоводства
3. Появление древних
государств (Греция, Рим)
Накопление знаний о
человеке, растениях,
животных
Дальнейшее накопление
знаний о
человеке, растениях,
животных
Систематизация знаний
о
человеке, растениях,
животных

7.

биологической науки.
Ἱπποκράτης
Великий греческий врач
Гиппократ (живший в 460 377 гг. до н.э.) внес
фактический вклад в
создание материалов о
живых организмах. Он
первым изучил строение
животных, человека, состав и
форму костей, мышц,
сухожилий, головного и
спинного мозга у человека.

8.

биологической науки.
Ἀριστοτέλης
Аристотель описал
около 500 видов
животных.
Создал первую
систему их
классификации.
Заложил основы
сравнительной
анатомии.
Считал, что живая
материя возникла из
неживой

9.

биологической науки.
Теофраст (372-287 до н.э.)
Изучал растения.
Им даны сведения о
строении и размножении
многих растений.
Введены в употребление
многие ботанические термины.
Его считают основоположником
ботаники.
Θεόφραστος

10.

биологической науки.
Римский врач Гален (139-200 гг. н.э.)
Γαληνός
углубил и в значительной степени
увеличил знания человека о строении
своего тела. Он все это изучал на
трупах обезьян и свиней. Его трудами
долгое время пользовались в
естествознании и медицине. Доказал,
что в артериях течет кровь, а не
воздух и только у живых животных. У
мертвых артерии всегда были пусты.
В течении следующих пятнадцати
веков его труды были основным
источником знаний по анатомии.

11.

История развития биологии
4. Период
Средневековья
(V–XV ст. н. э.)
Торможение развития биологии,
преобладание религиозных взглядов
о создании материи Богом
В средние века господствующей идеологией
была религия. Подобно другим наукам,
биология в этот период еще не выделилась в
самостоятельную науку и существовала в
общем русле религиозно-философских взглядов.
И хотя накопление знаний о живых организмах
продолжалось, о биологии как науке в этот
период можно говорить лишь условно.

12.

Изучал полет птиц,
описал многие растения,
способы соединения
костей в суставах,
деятельность сердца и
зрительную функцию
глаза, сходство костей
человека и животных.
Леонардо да
Винчи
(1452-1519)

13.

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

14.

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

15.

История развития биологии
Преобладание материалистических
взглядов, открытие закономерностей
наследственности и изменчивости
7. «Генетический» период
(с 1900 года)
Термин «генетика» был введен в 1908г. Уильямом
Бетсоном (1861–1926)
Грегор Мендель
(1822–1884)
Томас Хант
Морган
Уотсон и Крик
Структура ДНК
(1953)
Эрих Чермак
(1871–1962)
Гуго де Фриз
(1848–1935)
Ввел термин
«мутация»
Карл Корренс
(1864–1933)

16.

Предметом общей
биологии
являются все проявления жизни:
строение и функции живых существ,
их происхождение и развитие, а также
взаимосвязи с окружающей средой.
Задача общей биологии:
выявление и объяснение
общих
свойств
и
многообразие
живых
организмов

17.

Методы исследования в биологии
Научный метод – это совокупность приемов
и операций, используемых при построении
системы научных знаний.
Описательный – сбор фактического материала
и его описание;
Сравнительный – выявление сходства и
различия между организмами и их частями;
Экспериментальный – изучение того или
иного явления с помощью опыта;
Исторический – выяснение закономерностей
появления и развития организмов;
Моделирования – изучение процесса или
явления через воспроизведение его в виде
модели.

18.

1. Единство химического
состава. В живых существах 98%
массы приходится на четыре элемента: C,
O, N, H, которые участвуют в образовании
сложных органических молекул.
В состав живого входят те же элементы,
что и в состав неживой природы.

19.

2.Единство биохимического
состава.
0
Все живые организмы состоят в основном из
белков, жиров, углеводов.
ЖИРЫ
УГЛЕВОДЫ
жиры
БЕЛКИ

20.

3. Единство
структурной
организации.
Клетка является единственной
структурно-функциональной
единицей, а также единицей развития
почти для всех живых организмов на
Земле. Вне клетки жизни нет.

21.

4. Обмен веществ и
энергии. Обмен веществ
осуществляется в результате двух
взаимосвязанных процессов: синтеза
органических веществ в организме и процесса
распада сложных органических веществ с
выделением энергии, которая потом
расходуется организмом. Обмен веществ
обеспечивает постоянство химического состава
организмов.
Живые существа способны оставаться
токовыми
и только в условиях обмена со средой
(открытость) ,
с прекращением обмена прекращается жизнь.

22.

5.Дискретность и
целостность.
Любая биологическая система состоит из
отдельных взаимодействующих частей,
которые вместе образуют
структурнофункциональное единство.

23.

6. Открытость.
Все живые организмы
представляют собой открытые
системы, т.е. системы,
устойчивые лишь при условии
непрерывного поступления в них
энергии и вещества из
окружающей среды.

24.

7. Самовоспроизведение
(репродукция,
размножение)
Существование любого организма ограниченна во
времени.
В ее основе лежит информация о строении и
функциях любого живого организма, заложенная в
нуклеиновых кислотах и обеспечивающая
специфичность структуры и жизнедеятельности
живого.

25.

8. Наследственность и
изменчивость.
Преемственность поколений
обеспечивается наследственностью.
Потомки не являются копиями своих
родителей из-за способности
наследственной информации к изменениям
– изменчивости.

26.

9. Раздражимость.
Любой живой организм способен
избирательно реагировать на
внешние и внутренние воздействия.
Реакция многоклеточных животных на
раздражение осуществляется через
посредство нервной системы и называется
рефлексом

27.

10. Развитие и рост.
В процессе индивидуального развития (онтогенеза)
постепенно и последовательно проявляются
индивидуальные свойства организма и
осуществляется его рост. Кроме того все живые
организмы эволюционируют – изменяются в ходе
исторического развития (филогенеза).
Рост – процесс, в результате которого
происходит изменение размеров организма
за счет роста и деления клеток
Развитие – это качественные изменения
компонентов организма, при которых
имеющиеся функции преобразуются в другие

28.

11. Саморегуляция.
Благодаря механизмам саморегуляции
сохраняется относительное постоянство
внутренней среды организма, т.е.
поддерживается постоянство
химического состава и интенсивность
течения физиологических процессов
(поддерживается гомеостаз).

29.

12. Ритмичность
периодические изменения
интенсивности физиологических
функций и формообразовательных
процессов с различными
периодами колебаний

30.

Уровни организации и
свойства живых систем
Выделяют 8 уровней.
Каждый уровень организации характеризуется
определенным строением и
соответствующими свойствами.
Каждый следующий уровень обязательно
содержит в себе все предыдущие.

31.

1. Молекулярный уровень организации живой
природы
Химический состав
На этом уровне рассматривают:
клеток:
о р г а н и ч е с к и е иО б м е н в е щ е с т в
н е о р г а н и ч е с к и е( м е т а б о л и з м ) :
процессы
вещества
Молекулярный уровень затрагивает все
биохимические процессы, которые происходят
внутри любого живого организма — от одно- до
многоклеточных.
Этот уровень сложно назвать «живым». Это
скорее «биохимический» уровень — поэтому он
является основой для всех остальных уровней
организации живой природы.
диссимиляции и
ассимиляции,
по гло щен ие и
выделение энергии.
Молекулярная
биология
Науки, которые изучают живые организмы на этом уровне:
Молекулярная
генетика
Биохимия

32.

2. Клеточный уровень организации живой
• Обмен веществ и энергии
природы
данной клетки (разный в
На этом уровне рассматривают:
зависимости от того, к
какому царству
принадлежит организм)
Включает в себя предыдущий —
молекулярный уровень организации.
На этом уровне уже появляется термин
«клетка» как «мельчайшая неделимая
биологическая система».
Органоиды клетки,
Жизненные циклы —
зарождение, рост и
развитие и деление
клеток
Генетика
Науки, которые изучают живые организмы на этом уровне:
Генетика и эмбриология изучают
этот уровень, но это не основной
объект изучения.
Эмбриология
Цитология

33.

3. Тканевый уровень организации:
На этом уровне рассматривают:
• Строение и
функции тканей.
Этот уровень можно назвать «многоклеточным» —
ведь ткань представляет собой совокупность
клеток со сходным строением и выполняющих
одинаковые функции.
Науки, которые изучают живые организмы на этом уровне:
Гистология

34.

4. Оргáнный уровень организации жизни
На этом уровне рассматривают:
У одноклеточных органы — это органеллы (есть
общие органеллы, характерные для
всех эукариотических или
прокариотических клеток, есть отличающиеся)
У многоклеточных
организмов клетки общего
строения и функций
объединены в ткани, а те,
соответственно,
в органы, которые, в свою
очередь, объединены в
системы и должны
слаженно
взаимодействовать между
собой.
Анатомия
человека
Науки, которые изучают живые организмы на этом уровне:
Зоология
Физиология
Ботаника

35.

5. Организменный уровень • Гомеостаз,
На этом уровне рассматривают:
На этом уровне идет
деление Живой
природы на царства
— животных,
растений и грибов.
Размножение,
Взаимодействие между
организмами (конкуренция,
симбиоз и т.д.)
Взаимодействие с
окружающей средой
Обмен веществ (как на уровне
организма, так и на клеточном
уровне тоже)
Строение (морфология) организма,
Питание (обмен веществ и
энергии)
Науки, которые изучают живые организмы на этом уровне:
Физиология
Морфология
Анатомия
Генетика

36.

6. Популяционно-видовой уровень
организации жизни Взаимодействие
На этом уровне рассматривают:
организмов между
собой на уровне вида
и популяции
Вид — группа особей, сходных по морфологоанатомическим, физиолого-экологическим, биохимическим
и генетическим признакам, занимающих естественный
ареал, способных свободно скрещиваться между собой и
давать плодовитое потомство
Популя́ция (populatio — население) — это совокупность
организмов одного вида, длительное время обитающих на
одной территории (занимающих определённый ареал) и
частично или полностью изолированных от особей других
таких же групп
• Микроэволюцию
(изменение
организма под
действием
внешних условий)
Эволюция
Науки, которые изучают живые организмы на этом уровне:
Генетика
Экология

37.

7. Биогеоценотический уровень организации
жизни
Меж- и внутривидовое
взаимодействие
организмов —
Биогеоценоз-совокупность организмов
конкуренция и
разных видов и факторов среды их
размножение
Влияние окружающей
обитания, ограниченных определенной
среды на организмы
территорией .В процессе совместного
и, соответственно,
исторического развития организмов разных
влияние организмов
систематических групп образуются динамичные
на среду их обитания
устойчивые сообщества.
На этом уровне рассматривают:
Пищевое взаимодействие
организмов между собой —
пищевые цепи и сети
Науки, которые изучают живые организмы на этом уровне:
Экология

38.

8. Биосферный уровень организации
живой природы
• Биогеоценозы
На этом уровне рассматривают:
• Влияние человека —
«антропогенные
факторы»
• Круговорот веществ
в природе
• Взаимодействие как
живых, так и
неживых
компонентов
природы
Науки, которые изучают живые организмы на этом уровне:
Экология