28.92M

Category:

biology

Биология как наука. Общая характеристика жизни

1.

Татьяна Андреевна,
учитель биологии 1 кв. к.
Биология как наука.
Общая характеристика
жизни.

Цель занятия:
• формирование представлений о взаимосвязи
наук с биологией, её месте в системе наук,
роли курса общей биологии в системе
естественно-научных дисциплин, об основных
критериях жизни, об уровнях организации
живой материи, химическом составе клеток.

3.

Задачи:
• иметь представление о месте общей биологии в
системе биологических знаний, о значении
биологической науки в целом;
• знать свойства характерные для всех живых
организмов, уровни организации живой материи,
методы биологии,химический состав клетки;
• уметь объяснять взаимосвязь различных уровней
организации, значение общей биологии как
интегрирующей науки.

4.

Наука – духовная деятельность людей
направленная на производство новых
знаний о природе, обществе и самом
познании.
Три аспекта бытия науки.
1.Как вид познавательной деятельности.
2. Как система научных знаний
3.Как социальный институт

5.

Как вы думаете:
• Почему современную биологию считают
комплексной наукой?
• Биология больше не ограничивается простым
описанием и классификацией живых
организмов, а представляет собой
совокупность множества взаимосвязанных
дисциплин, использующих инструменты и
подходы из других наук для решения сложных
задач.

6.

Современная биология — это комплексная
наука, потому что она:
1.Интегрирована с химией, физикой, математикой и
IT.
2.Системна — изучает взаимодействия внутри
сложных сетей, а не отдельные элементы.
3.Технологична — зависит от передового
оборудования.
4.Количественна — работает с big data и требует
сложного анализа.
5.Междисциплинарна — объединяет ученых разных
профилей.

7.

Простой пример:
чтобы понять причину раковой опухоли,
сегодня недостаточно просто посмотреть на
нее под микроскопом.
Нужно:
1.Секвенировать ее геном
(биоинформатика).
2.Проанализировать активность всех генов
(транскриптомика).
3.Изучить белковый профиль (протеомика).
4.Смоделировать пути сигнальной передачи
в клетке (вычислительная биология).
5.И только комплексный анализ всех этих
данных может указать на мишень для
нового лекарства.

8.

Примеры интеграции наук
геногеография
бионика
биокибернетика
биохимия
биофизика

9.

Биологический словарь
• Биохимия- изучение химических процессов и веществ, лежащих в
основе жизни
• Биофизика- изучение биологических процессов с помощью методов
и законов физики
• Бионика-изучает биологические процессы для создания
технических устройств и приспособлений.
• Биокибернетка- идеи и методы кибернетики применяются для
изучения процессов саморегуляции в биологии и физиологии.
• Геногеография- географическое распространение генетических
признаков живых организмов, в том числе человека, по
различным географическим районам Земли.

10.

Биотехнология и Генная инженерия
Золотой рис с витамином А
Технология
редактирования
генома

11.

Биология (от греч. bios — жизнь, logos —
наука) – наука изучающая живые организмы,
их строение, развитие и взаимоотношение с
окружающей средой.
1797 г. Теодор Руз (1771-1803)
1802г. Ж.Б. Ламарк (1744-1829)

12.

Роль и место биологии в формировании современной
научной картины мира
• Роль биологии в
формировании современной
научной картины мира
(НКМ) является
фундаментальной и
революционной.
• Научная картина мира —
это целостное
представление о
Вселенной, ее структуре,
законах и месте человека
в ней.

13.

Биология вносит в нее следующие ключевые элементы:
1. Эволюционная идея как общеметодологический
принцип
• Биология дала миру не просто теорию, а
универсальную парадигму развития — эволюцию путем
естественного отбора (Ч. Дарвин). То есть мир не
статичен, он динамичная, саморазвивающаяся система.

14.

2. Системный и экологический подход
Он сформировал новое экологическое сознание. Жизнь
существует только в виде сложных взаимосвязанных
систем (клетка, организм, экосистема, биосфера).
Современная НКМ включает понимание того, что:
• Человек — не властелин природы, а ее часть.
• Любое воздействие на один элемент системы
(например, вымирание одного вида) может иметь
непредсказуемые катастрофические последствия для
всей системы (биосферы).

15.

3. Генетическая детерминация и
единство всего живого
Открытие ДНК и расшифровка генома
показали два фундаментальных аспекта:
• Единство жизни: Все живые организмы
используют один и тот же генетический
код. Это доказало единство
происхождения всей жизни на Земле и
стало мощным подтверждением
эволюционной теории.
• Молекулярные основы жизни: Сложнейшие
явления (наследственность, развитие
организма, предрасположенность к
болезням) имеют материальную основу —
молекулы ДНК.

16.

4. Биотехнологическая
революция и управление
жизнью
• Современная биология (в
первую очередь, генная
инженерия) превратилась из
познавательной науки в
созидательную силу.
• Впервые в истории
человечество получило
инструменты для
сознательного и
направленного изменения
живых организмов, включая
себя.

17.

Вывод о роли биологии
Биология стала центральной, интегрирующей наукой XXI века.
Она выступает "мостом":
– Между физико-химическими науками (молекулярная биология,
биофизика) и социально-гуманитарными (психология, социология,
экология).
– Между фундаментальным знанием (изучение принципов жизни) и
прикладными технологиями (медицина, сельское хозяйство,
экологические технологии).
Таким образом, биология не просто добавила новые факты в
научную картину мира. Она коренным образом преобразила ее,
предложив:
– Эволюционный взгляд на развитие,
– Системный взгляд на организацию,
– Экологический взгляд на взаимосвязи
– Биотехнологический взгляд на будущее человечества.

18.

Биологические науки
Анатомия

19.

Биологические науки
Анатомия
Биохимия

20.

Биологические науки
Анатомия
Биохимия
Ботаника

21.

Биологические науки
Анатомия
Биохимия
Ботаника
Генетика

22.

Биологические науки
Анатомия
Биохимия
Ботаника
Генетика
Гистология

23.

Биологические науки
Анатомия
Биохимия
Ботаника
Генетика
Гистология
Зоология

24.

Биологические науки
Анатомия
Биохимия
Ботаника
Генетика
Гистология
Зоология
Микология

25.

Биологические науки
Анатомия
Биохимия
Ботаника
Генетика
Гистология
Зоология
Микология
Микробиология

26.

Биологические науки
Анатомия
Биохимия
Ботаника
Генетика
Гистология
Зоология
Микология
Микробиология
Морфология

27.

Биологические науки
Анатомия
Морфология
Биохимия
Палеонтология
Ботаника
Генетика
Гистология
Зоология
Микология
Микробиология

28.

Биологические науки
Анатомия
Морфология
Биохимия
Палеонтология
Ботаника
Селекция
Генетика
Гистология
Зоология
Микология
Микробиология

29.

Биологические науки
Анатомия
Морфология
Биохимия
Палеонтология
Ботаника
Селекция
Генетика
Систематика
Гистология
Зоология
Микология
Микробиология

30.

Биологические науки
Анатомия
Морфология
Биохимия
Палеонтология
Ботаника
Селекция
Генетика
Систематика
Гистология
Физиология
Зоология
Микология
Микробиология

31.

Биологические науки
Анатомия
Морфология
Биохимия
Палеонтология
Ботаника
Селекция
Генетика
Систематика
Гистология
Физиология
Зоология
Цитология
Микология
Микробиология

32.

Биологические науки
Анатомия
Морфология
Биохимия
Палеонтология
Ботаника
Селекция
Генетика
Систематика
Гистология
Физиология
Зоология
Цитология
Микология
Экология
Микробиология

33.

34.

35.

Задание № 1
Соотнесите название биологической науки с её
объектом изучения
Генетика
1.Клетка
2.Процессы
Морфология
жизнедеятельности
3.Внешнее строение
Цитология
организмов
Физиология
4.Ископаемые останки
5.Наследсвенность и
изменчивость
Палеонтология

36.

Уровни организации живой материи
1. Молекулярный уровень
• Представляет собой совокупность взаимодействующих
молекул органических веществ, происходят такие
процессы, как окисление углеводов, репликация
ДНК.

37.

Уровни организации живой материи
2. Органоидный
(субклеточный) уровень
• Он включает в себя
структуры, которые
находятся внутри
клетки, то есть
отдельные органоиды
клетки и процессы,
происходящие в них.

38.

Уровни организации живой материи
3. Клеточный уровень
Клетку называют
структурно-функциональной
единицей всего живого.

39.

Уровни организации живой материи
4. Органно-тканевый уровень
• В многоклеточном организме
клетки дифференцируются
(становятся разными по
строению и функциям) и
объединяются в ткани и
органы.
• Ткань — совокупность
клеток, которые объединены
происхождением, строением
и функцией.
запасающая паренхима
картофеля

40.

Уровни организации живой материи
• Далее ткани разных типов
объединяются между
собой, образуя органы —
структуры, состоящие из
разных тканей и
выполняющие определенную
функцию в организме.
Органы, которые
выполняют похожие
функции, объединяются в
системы органов.

41.

Уровни организации живой материи
5. Организменный уровень
• Увидев белку в лесу, мы
скажем, что перед нами
целостный организм, то есть
речь идет об организменном
уровне.
• Процессы, происходящие на
организменном уровне,
охватывают несколько органов
или систем.
• Какие примеры процессов

42.

Уровни организации живой материи
6. Популяционно-видовой уровень
• Популяция — группа особей
одного вида, которые населяют
определенную территорию.
• На популяционно-видовом уровне
мы, например, можем наблюдать
конкуренцию белок за еду в
лесу, увеличение численности
прудовых лягушек в водоеме.

43.

Уровни организации живой материи
7. Экосистемный
(биогеоценотический) уровень
• Взаимоотношения между разными видами
происходят экосистемном уровне.
• Экосистема — это совокупность живых
организмов и среды их обитания.
• На этом уровне мы можем наблюдать
всевозможные взаимодействия между
особями разных видов — межвидовую
конкуренцию сосен и елок в
заповеднике, взаимоотношения прудовой
и озерной лягушки в пруду, охоту
группы волков на мелких грызунов.

44.

Уровни организации живой материи
8. Биосферный уровень
• Если мы соберем все
существующие экосистемы
вместе, то получим
биосферу.
• Биосфера — живая оболочка
Земли.
• К процессам, происходящим
на биосферном уровне,
относятся круговорот азота
в природе, разрушение
озонового слоя, глобальное
потепление, таяние

45.

Уровни организации живой материи

46.

Задание № 2
• На каком уровне
организации жизни
происходит межвидовая
конкуренция зайцарусака и белки в лесу?
• Организменный
• Популяционно-видовой
• Экосистемный
• Биосферный

47.

•НЕ ВЕРНО!

48.

•ВЕРНО!

49.

Общая характеристика жизни, свойства
живых систем

50.

Общая характеристика жизни
С научной точки зрения, жизнь — это особая
форма существования материи, которая
характеризуется совокупностью специфических
свойств и процессов.
Что это за свойства?

51.

Свойства живых организмов
1. Обмен веществ и
энергии с окружающей
средой
Метаболизм (обмен
веществ) — это все
химические реакции,
протекающие в живом
организме.
2. Рост и развитие

52.

Свойства живых организмов
• 3. Дискретность и
целостность
4. Наследственность и
изменчивость
• Дискретность — наличие
отдельных структур в
составе организма.
• Целостность —
взаимосвязь этих
структур.
• Пример на клавиатуре
компьютера
Наследственность — это
способность организмов
передавать свои признаки
потомству.
Изменчивость — свойство
организмов приобретать
новые признаки в
процессе развития.

53.

Свойства живых организмов
• Мутация- случайное
изменение в геноме.
Нейтральная мутация
Вредная мутация
Полезная мутация

54.

Свойства живых организмов
5. Гомеостаз или
саморегуляция
6. Раздражимость
Гомеостаз —
поддержание
постоянства
внутренней среды.
Регенерация —
восстановление
утраченных или
поврежденных
участков тела.
Раздражимость —
способность живого
организма реагировать
на воздействия внешней
среды.
Рефлекс — реакция на
раздражитель,
обусловленная работой
нервной системы.

55.

Свойства живых организмов
7. Размножение
(самовоспроизведение)
8. Сходное химическое
строение
Все клетки состоят из
сходных
неорганических и
органичемких
элиментов и веществ.

56.

Свойства живых организмов
9. Открытость
Открытость — это
свойство живых
организмов,
заключающееся в наличии
потока веществ и энергии
между организмами и
окружающей средой.
10. Ритмичность
(цикличность)
Ритмичность (цикличность)
— это свойство живых
организмов, проявляющееся
в периодических изменениях
интенсивности
физиологических функций.

57.

Задание № 3
Впишите соответствующий пропущенный термин
Признак живого
Пример
Метаболизм
Расщепление
органических
молекул в клетке
? Развитие
Появление рогов у
быка

58.

Задание № 4
Какое свойство живого
проявляется при
дыхании человека?
1.Обмен веществ и
энергии
2.Раздражимость
3.Размножение
4.Наследственность
Правильный ответ:

59.

Химический состав клеток
1. Элементы:
• Основные или
органогенные (98%):
Кислород (O),
Углерод (C),
Водород (H), Азот
(N).
• Остальные: Сера,
Фосфор и др.

60.

Классификация химических элементов
Макроэлементы
Органогенные
элементы
Микроэлементы
Кальций
Железо
Фосфор
Йод
Кислород
Калий
Медь
Водород
Сера
Цинк
Углерод
Натрий
Кобальт
Азот
Хлор
Молибден
Магний
Фтор и др.
Ультра
микроэлементы
Золото
Ртуть
Селен и
др.

61.

Химический состав клеток
2. Вещества:
Группа веществ
Примеры
Главные функции
Неорганические вещества
Вода
Соли
Растворитель, среда для реакций
Ионы Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Обеспечивают важные процессы (нервный
импульс)
Cl⁻
Органические вещества
Белки
Ферменты,
коллаген
Катализ реакций, строительная функция
ДНК, РНК
Хранение и передача генетической
информации
Углеводы
Глюкоза, крахмал
Основной источник энергии
Липиды (жиры)
Жиры, фосфолипиды Запас энергии, основа клеточных мембран
Нуклеиновые к-ты

62.

Белки это полимеры, состоящие из
мономеров, называемых
аминокислотами

63.

Структура
белка
Первичная
Последовательность
аминокислотных
остатков
соединенных
пептидными
связями
Вторичная
Третичная
Четвертичная
Спиральная
структура,
соединенная
водородными связями
Глобула,
поддерживаемая
ионными,
водородными,
дисульфидными
связями
Взаимодействие
нескольких глобул,
удерживаемые
ионными связями

64.

Свойства белков
Утрата белковой
молекулой своей
структуры
называется
денатурацией

65.

Денатурация белка
Обратимая
Необратимая

66.

Функции белков
Актин и
миозин
Транспортная. Перенос
кислорода.
Ферментативная.
Ускорение химических
реакций.
Строительная.
Мембраны, опорные
структуры.
Гемоглобин
Двигательная. Актин и
миозин двигательные
белки мышечных волокон.
Коллаген

67.

Функции белков
Рецепторная. Связь с
Тромбин
внешней средой.
Защитная. Иммунитет,
свертывание крови.
Регуляторная. Гормоны.
Энергетическая.
1 г белка = 17,6 кДж
энергии.
Инсулин

68.

Липиды группа жироподобных
веществ, нерастворимых в
воде
Чаще всего:
Жирные кислоты + глицерин

69.

Функции
липидов
Заголовок
Энергетическая. 1г липида
= 38,9 кДж энергии
Теплоизоляционная.
Помогает сохранять тепло
Строительная. Входят в
состав клеточных мембран
(фосфолипиды)
Защитная. Защита от
механических повреждений.
От намокания покровов.
Запасающая
Регуляторная