Введение в биологию. Живая природа как объект изучения биологии

1.

ВВЕДЕНИЕ В
БИОЛОГИЮ

2.

План занятия
1. Биология — совокупность наук о живой природе. Методы научного
познания в биологии.
2. Клетка - единица живого. Клеточная теория.

3.

Живая природа как объект изучения биологии
Ввели термин «биология»
Ученый-эволюционист
Ж. Б. Ламарк
(1744 — 1829)
Зоолог
Г. Р. Тревиранус
(1776 — 1837)

4.

Живая природа как объект изучения биологии
Биология (от греч. bios — жизнь и logos — учение) — комплекс наук о живой
природе; изучает все проявления жизни; строение и жизнедеятельность живых
организмов (бактерий, грибов, растений и животных) и их сообществ, их
распространение, происхождение, индивидуальное и историческое развитие,
взаимоотношения друг с другом и со средой обитания; раскрывает сущность жизни,
выявляет закономерности жизненных проявлений, изучает и систематизирует
живые организмы.

5.

Живая природа как объект изучения биологии
Задачи общей биологии:
• изучение
общих
закономерностей
биологических
явлений
характерных для живых организмов, причин их многообразия;
• выяснение законов возникновения и развития жизни на Земле.
и
процессов,

6.

Методы исследования живой природы в биологии
Наука — одна из сфер человеческой деятельности, цель которой — изучение и
познание окружающего мира.
Научный метод— это совокупность приемов и операций, используемых при
построении системы научных знаний.

7.

Методы исследования живой природы в биологии
1.
Описательный метод
В основе лежит наблюдение. Он широко применялся ещё учёными древности,
занимавшимися сбором фактического материала и его описанием (изучение и
описание животных и растений), а также применяется в настоящее время (например,
при открытии новых видов).

8.

Методы исследования живой природы в биологии
2. Сравнительный метод
Он позволяет выявлять сходства и различия между организмами и их частями
(систематизация растений и животных, разработка клеточной теории).

9.

Методы исследования живой природы в биологии
3. Исторический метод
Установление
взаимосвязей
между
фактами,
процессами,
явлениями,
происходившими на протяжении исторически длительного времени (несколько
миллиардов лет). Этот метод помогает осмыслить полученные факты, сопоставить
их с ранее известными результатами.

10.

Методы исследования живой природы в биологии
4. Экспериментальный метод
Экспериментальный метод позволяет изучать то или иное явление жизни с
помощью опыта.

11.

Методы исследования живой природы в биологии
5. Моделирование
Высшая форма эксперимента. Так, ведутся активные работы по компьютерному
моделированию важнейших биологических процессов, основных направлений
эволюции, развития экосистем или даже всей биосферы.

12.

Методы исследования живой природы в биологии
Рис. Основные этапы
научного исследования

13.

Определение жизни. Свойства живого.
Все определения содержали следующие постулаты, отражающие сущность жизни:
—
жизнь есть особая форма движения материи;
—
жизнь есть обмен веществ и энергии в организме;
—
жизнь есть жизнедеятельность в организме;
—
жизнь есть самовоспроизведение организмов, которое обеспечивается
передачей генетической информации от поколения к поколению.

14.

Определение жизни. Свойства живого.
Живые тела, существующие на Земле, представляют собой открытые
саморегулирующиеся
и
самовоспроизводящиеся
биополимеров — белков и нуклеиновых кислот.
системы,
построенные
из

15.

Определение жизни. Свойства живого.
Для живого характерен ряд общих свойств.
1. Живой организм представляет собой единое образование, обладающее
сложным строением, тело его составляет множество сложных взаимодействующих
молекул, образующих упорядоченные структуры.
2. Каждая составная часть организма имеет особое строение и выполняет
определенную функцию.

16.

Определение жизни. Свойства живого.
Для живого характерен ряд общих свойств.
3.Живые организмы способны извлекать, преобразовывать и использовать вещества и
энергию окружающей среды, поддерживая постоянство своей среды (гомеостаз).
4. Организмы могут реагировать на изменения окружающей среды, внешние
раздражения и отвечать на них.

17.

Определение жизни. Свойства живого.
Для живого характерен ряд общих свойств.
5.
Строением,
физиологией,
биологией,
поведением
живые
организмы
приспособлены к среде обитания и соответствуют своему образу жизни.
6.
Живые организмы способны к самовоспроизведению (размножению).
7.
Наследственность и изменчивость. Потомство всегда сходно с родителями, однако
потомки всегда чем-то отличаются от своих родителей.

18.

Определение жизни. Свойства живого.
Для живого характерен ряд общих свойств.
8. Организмы способны к росту и индивидуальному развитию (онтогенезу) от
рождения до смерти.
9. Организмы способны к историческому развитию (филогенезу), изменению от
простого к сложному. Этот процесс исторического изменения организмов называется
эволюцией.

19.

Уровни организации жизни
БИОСФЕРНЫЙ. Биосфера — оболочка Земли, развивающаяся под воздействием живых организмов.
ЭКОСИСТЕМНЫЙ. Экосистема — совокупность живых организмов и среды обитания, связанных между собой
обменом веществ, энергии и информации.
ПОПУЛЯЦИОННО-ВИДОВОЙ. Популяция — совокупность особей одного вида, обладающих общим генофондом и
занимающих определенную территорию.
ОРГАНИЗМЕННЫЙ. Организм — отдельное живое существо, относительно самостоятельно взаимодействующее со
средой обитания.
КЛЕТОЧНЫЙ. Клетка — основная структурная и функциональная единица живых организмов, элементарная живая
система.
МОЛЕКУЛЯРНЫЙ. Органические и неорганические молекулы, входящие в состав живых систем, а также их
разнообразные комплексы.

20.

История изучения клетки
Клетка — элементарная единица живого, обладающая всеми признаками
организма: она способна размножаться, расти, обмениваться веществом и энергией
с окружающей средой, реагировать на изменения, происходящие в этой среде.

21.

История изучения клетки
Методы цитологии:
1.
Световой
микроскоп.
Увеличение
изображения
создавалось
за
счет
использования системы линз. Изучение объектов не меньше длины световой
волны (400—800 нм).
2.
Электронный микроскоп. Вместо луча света пучок электронов, которые
способны отражаться от мельчайших объектов (возможность увидеть составные
части клеток размером всего 1 нм).

22.

История изучения клетки
Методы цитологии:
3. Радиоактивный метод. Замена атома химического соединения в клетке на
радиоактивный изотоп, который можно обнаружить с помощью счетчика
радиоактивных частиц или по его способности засвечивать фотопленку.
4. Ультрацентрифугирование. Для выделения и изучения отдельных органоидов
клетки, так как разные составные части клеток имеют различные массу, размеры и
плотность, то они под действием центробежной силы оседают на дно пробирки с
разными скоростями.

23.

Основные положения клеточной теории
М. Шлейден и Т. Шванн.
Положения современной клеточной теории:
— клетка является универсальной структурой и функциональной единицей
живого;
— все клетки имеют сходное строение, химический состав и общие принципы
жизнедеятельности;
— клетки образуются только при делении предшествующих им клеток;
— клетки
способны
к
самостоятельной
жизнедеятельности,
но
в
многоклеточных организмах их работа скоординирована и организм представляет
собой целостную систему.