Biologie(din greaca bios - viata, logos - cuvant, stiinta) este un complex de stiinte despre fauna salbatica.

Subiectul biologiei îl reprezintă toate manifestările vieții: structura și funcțiile ființelor vii, diversitatea, originea și dezvoltarea lor, precum și interacțiunea cu mediul. Sarcina principală a biologiei ca știință este de a interpreta toate fenomenele naturii vii pe baze științifice, ținând cont de faptul că întregul organism are proprietăți care sunt fundamental diferite de componentele sale.

Biologia studiază toate aspectele vieții, în special, structura, funcționarea, creșterea, originea, evoluția și distribuția organismelor vii pe Pământ, clasifică și descrie ființele vii, originea speciilor lor, interacțiunea între ele și cu mediul.

În centrul biologiei moderne se află 5 principii fundamentale:

1. teoria celulei
2. evoluţie
3. genetica
4. homeostaziei
5. energie

Științe biologice

În prezent, biologia include o serie de științe care pot fi sistematizate după următoarele criterii: subiectși predominant metode cercetare si studiu nivelul de organizare al faunei sălbatice.

De subiect de cercetareeu științele biologice se împart în bacteriologie, botanică, virologie, zoologie, micologie.

Botanică este o știință biologică care studiază în mod cuprinzător plantele și acoperirea vegetală a Pământului.

Zoologie - o ramură a biologiei, știința diversității, structurii, vieții, distribuției și relației animalelor cu mediul, originea și dezvoltarea lor.

Bacteriologie - stiinta biologica care studiaza structura si activitatea vitala a bacteriilor, precum si rolul acestora in natura.

Virologie este știința biologică care studiază virușii.

obiectul principal micologie sunt ciupercile, structura lor și caracteristicile activității vitale.

Lichenologie - stiinta biologica care studiaza lichenii.

Bacteriologia, virologia și unele aspecte ale micologiei sunt adesea luate în considerare în interior microbiologie - secțiunea de biologie, știința microorganismelor (bacterii, viruși și ciuperci microscopice).

Sistematică, sau taxonomie, - știința biologică care descrie și clasifică în grupuri toate creaturile vii și dispărute.

La rândul său, fiecare dintre științele biologice enumerate este subdivizată în biochimie, morfologie, anatomie, fiziologie, embriologie, genetică și taxonomie (a plantelor, animalelor sau microorganismelor). Biochimie - aceasta este știința compoziției chimice a materiei vii, procese chimice care au loc în organismele vii și care stau la baza activității lor vitale.

Morfologie - știința biologică care studiază forma și structura organismelor, precum și modelele dezvoltării lor. Într-un sens larg, include citologie, anatomie, histologie și embriologie. Distingeți morfologia animalelor și a plantelor.

Anatomie - Aceasta este o ramură a biologiei (mai precis, morfologie), o știință care studiază structura și forma internă a organelor, sistemelor individuale și a corpului în ansamblu. Anatomia plantelor este considerată ca parte a botanicii, anatomia animală este considerată parte a zoologiei, iar anatomia umană este o știință separată.

Fiziologie - știința biologică care studiază procesele activității vitale ale organismelor vegetale și animale, sistemele, organele, țesuturile și celulele lor individuale. Există fiziologie a plantelor, animalelor și oamenilor.

Embriologie(biologia dezvoltării)- o ramură a biologiei, știința dezvoltării individuale a organismului, inclusiv a dezvoltării embrionului.

obiect genetica sunt modele de ereditate și variabilitate. În prezent, este una dintre cele mai dinamice științe biologice în curs de dezvoltare.

De nivelul studiat de organizare a naturii vii ele disting biologia moleculară, citologie, histologie, organologie, biologia organismelor și sisteme supraorganismale.

Biologie moleculara este una dintre cele mai tinere ramuri ale biologiei, o știință care studiază, în special, organizarea informațiilor ereditare și biosinteza proteinelor.

Citologie, sau biologie celulara,- știința biologică, al cărei obiect de studiu sunt celulele organismelor atât unicelulare, cât și pluricelulare.

Histologie - știința biologică, o secțiune a morfologiei, al cărei obiect este structura țesuturilor plantelor și animalelor.

Spre sferă organologie includ morfologia, anatomia și fiziologia diferitelor organe și sistemele acestora. Biologia organismelor include toate științele care se ocupă cu organismele vii, de exemplu, etologieștiința comportamentului organismelor.

Biologia sistemelor supraorganistice este împărțită în biogeografie și ecologie. Studii de distribuție a organismelor vii biogeografie, întrucât ecologie - organizarea si functionarea sistemelor supraorganistice de diferite niveluri: populatii, biocenoze (comunitati), biogeocenoze (ecosisteme) si biosfera.

De metodele de cercetare predominante se poate distinge biologia descriptivă (de exemplu, morfologie), experimentală (de exemplu, fiziologie) și biologie teoretică. Dezvăluirea și explicarea regularităților structurii, funcționării și dezvoltării naturii vii la diferite niveluri ale organizării sale este o sarcină. biologie generală. Include biochimie, biologie moleculară, citologie, embriologie, genetică, ecologie, știință evolutivă și antropologie. doctrina evoluționistă studiază cauzele, forțele motrice, mecanismele și modelele generale de evoluție a organismelor vii. Una dintre secțiunile sale este paleontologie- știința, al cărei subiect sunt resturile fosile ale organismelor vii. Antropologie- o secțiune de biologie generală, știința originii și dezvoltării omului ca specie biologică, precum și diversitatea populațiilor omului modern și modelele de interacțiune a acestora. Aspectele aplicate ale biologiei sunt atribuite domeniului biotehnologiei, reproducerii și altor științe în curs de dezvoltare. Biotehnologie numită știință biologică care studiază utilizarea organismelor vii și a proceselor biologice în producție. Este utilizat pe scară largă în industria alimentară (coacerea, fabricarea brânzeturilor, fabricarea berii etc.) și în industria farmaceutică (obținerea antibioticelor, vitaminelor), pentru tratarea apei etc. Selecţie- știința metodelor de creare a raselor de animale domestice, a soiurilor de plante cultivate și a tulpinilor de microorganisme cu proprietățile necesare unei persoane. Selecția este, de asemenea, înțeleasă ca procesul de schimbare a organismelor vii, realizat de om pentru nevoile sale.

Progresul biologiei este strâns legat de succesul altor științe naturale și exacte, cum ar fi fizica, chimia, matematica, informatica etc. De exemplu, microscopia, ultrasunetele (ultrasunele), tomografia și alte procese care apar în sistemele vii ar fi imposibil fără utilizarea metodelor chimice și fizice. Utilizarea metodelor matematice permite, pe de o parte, să se identifice prezența unei legături regulate între obiecte sau fenomene, să se confirme fiabilitatea rezultatelor obținute și, pe de altă parte, să se modeleze un fenomen sau un proces. Recent, metodele computerizate, precum modelarea, au devenit din ce în ce mai importante în biologie. La intersecția dintre biologie și alte științe, au apărut o serie de științe noi, cum ar fi biofizica, biochimia, bionica etc.

Rolul biologiei în formarea imaginii moderne de științe naturale a lumii

În stadiul de formare, biologia nu exista încă separat de alte științe ale naturii și se limita doar la observarea, studiul, descrierea și clasificarea reprezentanților lumii animale și vegetale, adică era o știință descriptivă. Totuși, acest lucru nu i-a împiedicat pe naturaliștii antici Hipocrate (c. 460-377 î.Hr.), Aristotel (384-322 î.Hr.) și Teofrast (nume real Tirtham, 372-287 î.Hr.) e.) să aducă o contribuție semnificativă la dezvoltarea de idei despre structura corpului uman și animal, precum și diversitatea biologică a animalelor și plantelor, punând astfel bazele anatomiei și fiziologiei umane, zoologiei și botanicii. Aprofundarea cunoștințelor despre fauna sălbatică și sistematizarea faptelor acumulate anterior care au avut loc în secolele XVI-XVIII au culminat cu introducerea nomenclaturii binare și crearea unei taxonomii coerente a plantelor (C. Linnaeus) și animalelor (J.-B). Lamarck). Descrierea unui număr semnificativ de specii cu caracteristici morfologice similare, precum și descoperiri paleontologice, au devenit premise pentru dezvoltarea ideilor despre originea speciilor și căile dezvoltării istorice a lumii organice. Astfel, experimentele lui F. Redi, L. Spallanzani și L. Pasteur din secolele XVII-XIX au infirmat ipoteza generației spontane spontane propusă de Aristotel și a existat în Evul Mediu, și teoria evoluției biochimice de A. I. Oparin și J. Haldane, confirmat strălucit de S Miller și G. Urey, a făcut posibil să se răspundă la întrebarea despre originea tuturor viețuitoarelor. Dacă însuși procesul de apariție a vieții din componente nevii și evoluția lui în sine nu mai ridică îndoieli, atunci mecanismele, căile și direcțiile de dezvoltare istorică a lumii organice nu sunt încă pe deplin elucidate, întrucât niciunul dintre două teorii principale concurente ale evoluției (teoria sintetică a evoluției, creată pe baza teoriei lui C. Darwin și teoria lui J.-B. Lamarck) încă nu pot oferi dovezi exhaustive. Utilizarea microscopiei și a altor metode ale științelor conexe, datorită progresului în domeniul altor științe ale naturii, precum și introducerea practicii experimentale, a permis oamenilor de știință germani T. Schwann și M. Schleiden să formuleze o teorie celulară înapoi în al XIX-lea, completat ulterior de R. Virchow și K. Baer. A devenit cea mai importantă generalizare din biologie, care a format piatra de temelie a ideilor moderne despre unitatea lumii organice. Descoperirea tiparelor de transmitere a informațiilor ereditare de către călugărul ceh G. Mendel a servit ca un impuls pentru dezvoltarea rapidă în continuare a biologiei în secolele XX-21 și a condus nu numai la descoperirea purtătorului universal al eredității - ADN-ul, dar și codul genetic, precum și mecanismele fundamentale de control, citire și variabilitate a informațiilor ereditare. Dezvoltarea ideilor despre mediu a dus la apariția unei astfel de științe ca ecologie,și formularea doctrina biosferei ca un sistem planetar complex multicomponent de complexe biologice uriașe interconectate, precum și procese chimice și geologice care au loc pe Pământ (V.I. Vernadsky), care în cele din urmă permite cel puțin într-o mică măsură reducerea consecințelor negative ale activității economice umane. Astfel, biologia a jucat un rol important în formarea imaginii moderne de științe naturale a lumii.

Metode de studiere a obiectelor vii

Ca orice altă știință, biologia are propriul său arsenal de metode. Pe lângă metoda științifică a cunoașterii, care este utilizată în alte domenii, metode precum istorice, descriptive comparative etc. sunt utilizate pe scară largă în biologie.

metodă științifică cunoștințele includ observarea, formularea de ipoteze, experimentul, modelarea, analiza rezultatelor și derivarea tiparelor generale.

Observare- aceasta este o percepție intenționată a obiectelor și fenomenelor cu ajutorul organelor sau instrumentelor senzoriale, datorită sarcinii de activitate. Condiția principală pentru observația științifică este obiectivitatea acesteia, adică. posibilitatea verificării datelor obținute prin observare repetată sau prin utilizarea altor metode de cercetare, precum experimentul. Se numesc faptele obţinute în urma observaţiei date. Ele pot fi ca calitate(descriind mirosul, gustul, culoarea, forma etc.) și cantitativ,în plus, datele cantitative sunt mai precise decât cele calitative.

Pe baza datelor observaționale, se formulează o ipoteză - o judecată ipotetică despre legătura regulată a fenomenelor. Ipoteza este testată într-o serie de experimente.

experiment numită experiență științifică pusă, observarea fenomenului studiat în condiții controlate, permițând identificarea caracteristicilor acestui obiect sau fenomen. Cea mai înaltă formă de experiment este modelarea - studiul oricăror fenomene, procese sau sisteme de obiecte prin construirea și studierea modelelor acestora. În esență, aceasta este una dintre principalele categorii ale teoriei cunoașterii: orice metodă de cercetare științifică, atât teoretică, cât și experimentală, se bazează pe ideea de modelare. Rezultatele experimentului și simulării sunt supuse unei analize amănunțite.

Analiză numită metodă de cercetare științifică prin descompunerea unui obiect în părțile sale componente sau dezmembrarea mentală a unui obiect prin abstracție logică. Analiza este indisolubil legată de sinteza.

Sinteză- aceasta este o metodă de studiu a subiectului în integritatea sa, în unitatea și interconectarea părților sale. Ca rezultat al analizei și sintezei, cea mai de succes ipoteză de cercetare devine o ipoteză de lucru și, dacă este capabilă să reziste încercărilor de a o respinge și totuși prezice cu succes fapte și relații inexplicabile anterior, atunci poate deveni teorie.

Sub teorieînțelegeți o astfel de formă de cunoaștere științifică care oferă o viziune holistică asupra tiparelor și conexiunilor esențiale ale realității. Direcția generală a cercetării științifice este atingerea unor niveluri mai ridicate de predictibilitate. Dacă niciun fapt nu poate schimba o teorie, iar abaterile de la ea care apar sunt regulate și previzibile, atunci aceasta poate fi ridicată la rang lege- o relatie necesara, esentiala, stabila, recurenta intre fenomenele din natura. Pe măsură ce corpul de cunoștințe crește și metodele de cercetare se îmbunătățesc, ipotezele și chiar teoriile bine stabilite pot fi contestate, modificate și chiar respinse, deoarece cunoștințele științifice în sine sunt de natură dinamică și sunt supuse constant unei regândiri critice.

Metoda istorică dezvăluie modelele de apariție și dezvoltare a organismelor, formarea structurii și funcției lor. Într-o serie de cazuri, cu ajutorul acestei metode, ipotezele și teoriile care anterior erau considerate false dobândesc o nouă viață. Așa, de exemplu, s-a întâmplat cu ipotezele lui Darwin despre natura semnalizării prin plantă ca răspuns la influențele mediului. Metoda comparativ-descriptivă prevede o analiză anatomică și morfologică a obiectelor de studiu. Ea stă la baza clasificării organismelor, identificând modele de apariție și dezvoltare a diferitelor forme de viață.

Monitorizarea este un sistem de măsuri pentru monitorizarea, evaluarea și prezicerea schimbărilor în starea obiectului studiat, în special a biosferei. Observațiile și experimentele necesită adesea utilizarea unor echipamente speciale, cum ar fi microscoape, centrifuge, spectrofotometre etc. Microscopia este utilizată pe scară largă în zoologie, botanică, anatomie umană, histologie, citologie, genetică, embriologie, paleontologie, ecologie și alte ramuri ale biologiei. Vă permite să studiați structura fină a obiectelor folosind lumină, electroni, raze X și alte tipuri de microscoape.

Microscopul luminos este format din părți optice și mecanice. Părțile optice sunt implicate în construcția imaginii, iar cele mecanice servesc pentru confortul utilizării părților optice. Mărirea totală a unui microscop este determinată de formula: mărirea obiectivului x mărirea ocularului = mărirea microscopului.

De exemplu, dacă obiectivul mărește un obiect de 8 ori și ocularul mărește de 7 ori, atunci mărirea totală a microscopului este de 56.

Centrifugarea diferențială, sau fracționarea, face posibilă separarea particulelor în funcție de dimensiunea și densitatea lor sub acțiunea forței centrifuge, care este utilizată în mod activ în studierea structurii moleculelor și celulelor biologice.

Principalele niveluri de organizare a faunei sălbatice

1. Genetică moleculară. Cele mai importante sarcini ale biologiei în această etapă este studiul mecanismelor de transmitere a informațiilor genetice, ereditatea și variabilitatea.
2. Nivel celular. Unitatea elementară a nivelului celular de organizare este celula, iar fenomenul elementar este reacția metabolismului celular.
3. nivelul tesuturilor. Acest nivel este reprezentat de țesuturi care combină celule cu o anumită structură, dimensiune, locație și funcții similare. Țesuturile au apărut în cursul dezvoltării istorice împreună cu multicelularitatea. În organismele multicelulare, ele se formează în procesul de ontogeneză ca urmare a diferențierii celulare.
4. Nivelul organelor. Nivelul organelor este reprezentat de organele organismelor. La protozoare, digestia, respirația, circulația substanțelor, excreția, mișcarea și reproducerea sunt efectuate de diverse organele. Organismele mai avansate au sisteme de organe. La plante și animale, organele se formează datorită unui număr diferit de țesuturi.
5. Nivelul organismului. Unitatea elementară a acestui nivel este un individ în dezvoltarea sa individuală, sau ontogeneză, de aceea nivelul organismului este numit și ontogenetic. Un fenomen elementar al acestui nivel îl reprezintă schimbările din organism în dezvoltarea sa individuală.
6. Nivel populație-specie. O populație este o colecție de indivizi din aceeași specie care se încrucișează liber și trăiesc separat de alte grupuri similare de indivizi. În populații, există un schimb liber de informații ereditare și transmiterea acestora către descendenți. Populația este unitatea elementară a nivelului populație-specie, iar fenomenul elementar în acest caz sunt transformările evolutive, precum mutațiile și selecția naturală.
7. Nivel biogeocenotic. Biogeocenoza este o comunitate stabilită istoric de populații de diferite specii, interconectate între ele și mediul prin metabolism și energie. Biogeocenozele sunt sisteme elementare în care se desfășoară ciclul material-energie, datorită activității vitale a organismelor. Biogeocenozele înseși sunt unități elementare de un anumit nivel, în timp ce fenomenele elementare sunt fluxuri de energie și cicluri de substanțe din ele. Biogeocenozele alcătuiesc biosfera și determină toate procesele care au loc în ea.
8. nivel biosferic. Biosfera este învelișul Pământului locuit de organisme vii și transformat de acestea. Biosfera este cel mai înalt nivel de organizare a vieții de pe planetă. Acest înveliș acoperă partea inferioară a atmosferei, hidrosfera și stratul superior al litosferei. Biosfera, ca toate celelalte sisteme biologice, este dinamică și transformată activ de ființele vii. El însuși este o unitate elementară a nivelului biosferic și, ca fenomen elementar, ei iau în considerare procesele de circulație a substanțelor și energiei care au loc cu participarea organismelor vii.

După cum am menționat mai sus, fiecare dintre nivelurile de organizare a materiei vii contribuie la un singur proces evolutiv: celula nu numai că reproduce informațiile ereditare inerente, ci și o modifică, ceea ce duce la apariția de noi combinații de semne și proprietăți ale corpului. , care la rândul lor suferă acţiunea selecţiei naturale la nivel de populaţie-specie etc.

Glosar de biologie

Abiogeneza este dezvoltarea viețuitoarelor din materie neînsuflețită în procesul de evoluție (un model ipotetic al originii vieții).

Acarologia este știința care studiază căpușele.

O alela este una dintre stările specifice ale unei gene (alele dominante, alele recesive).

Albinismul este absența pigmentării pielii și a derivaților săi, cauzată de o încălcare a formării pigmentului de melanină. Cauzele albinismului sunt diferite.

Centrul aminoacial este locul activ în ribozom unde are loc contactul dintre codon și anticodon.

Amitoza este o diviziune celulară directă, în care nu există o distribuție uniformă a materialului ereditar între celulele fiice.

Amniotele sunt vertebrate în care în embriogeneză se formează un organ provizoriu, amnionul (cochilie de apă). Dezvoltarea amnioților are loc pe uscat - într-un ou, sau în uter (reptile, păsări, mamifere, oameni).

Amniocenteza - obținerea lichidului amniotic cu celulele unui făt în curs de dezvoltare în el. Este utilizat pentru diagnosticul prenatal al bolilor ereditare și determinarea sexului.

Anabolia (Supliment) - apariția de noi caractere în stadiile târzii ale dezvoltării embrionare, ceea ce duce la o creștere a duratei ontogenezei.

Organe analoge - organe ale animalelor din diferite grupe taxonomice, asemănătoare ca structură și funcții îndeplinite de acestea, dar care se dezvoltă din rudimente embrionare diferite.

Anamnia este etapa de mitoză (meioză) în care cromatidele se separă de polii celulei. În anafaza I a meiozei, nu cromatidele diverg, ci cromozomi gel formați din două cromatide, în urma cărora în fiecare celulă fiică apare un set haploid de cromozomi.

Anomalii de dezvoltare - o încălcare a structurii și funcției organelor în procesul de dezvoltare individuală.

Antigenele sunt substanțe de natură proteică care, atunci când intră în organism, provoacă o reacție imunologică cu formarea de anticorpi.

Un anticodon este un triplet de nucleotide dintr-o moleculă de ARNt care intră în contact cu un codon de ARNm din centrul aminoacial al ribozomului.

Antimutagenele sunt substanțe de natură variată care reduc frecvența mutațiilor (vitamine, enzime etc.).

Anticorpii sunt proteine ​​imunoglobuline produse în organism ca răspuns la pătrunderea antigenelor.

Antropogeneza este calea evolutivă a originii și dezvoltării omului.

Antropogenetica este o știință care studiază problemele eredității și variabilității la oameni.

Aneuploidie - modificări ale numărului de cromozomi din cariotip (heteroploidie).

Arahnologia este știința care studiază arahnidele.

Aromorfoza - transformări morfofuncționale evolutive de semnificație biologică generală care cresc nivelul de organizare al animalelor.

Aralaxia - modificări care apar în diferite stadii de dezvoltare embrionară și ghidează filogeneza pe o nouă cale.

Arhantropi - un grup de oameni antici uniți într-o singură specie - homo erectus (om îndreptat). Această specie include Pithecanthropus, Sinanthropus, omul Heidelberg și alte forme strâns înrudite.

Atavismul este dezvoltarea completă a unui organ rudimentar, care nu este caracteristic acestei specii.

Autofagia este procesul de digestie de către o celulă a organelelor și a regiunilor citoplasmatice modificate ireversibil, cu ajutorul enzimelor hidrolitice ale lizozomilor.

Gemenii:

Monozigot - gemeni care se dezvoltă dintr-un ovul fecundat de un spermatozoid (poliembrion);

Dizigot (polizigot) - gemeni care se dezvoltă din două sau mai multe ovule fertilizate de spermatozoizi diferiți (poliovulație).

Ereditar - boli cauzate de o încălcare a structurii și funcției materialului ereditar. Există boli genetice și cromozomiale;

Moleculare - boli cauzate de mutații genetice. În acest caz, structura proteinelor structurale și a proteinelor enzimelor se poate modifica;

Cromozomiale - boli cauzate de o încălcare a structurii sau a numărului de cromozomi (autozomi sau cromozomi sexuali) din cauza mutațiilor cromozomiale sau genomice;

Wilson-Konovalov (degenerarea hepatocerebrală) este o boală moleculară asociată cu metabolismul afectat al cuprului, care duce la afectarea ficatului și a creierului. Moștenit în mod autosomal recesiv;

Galactozemia este o boală moleculară asociată cu metabolismul afectat al carbohidraților. Moștenit în mod autosomal recesiv;

Anemia falciforme este o boală moleculară bazată pe o mutație genetică care duce la o modificare a compoziției de aminoacizi a lanțului B al hemoglobinei. Moștenit de tipul de dominanță incompletă;

Fenilcetonuria este o boală moleculară cauzată de o încălcare a metabolismului aminoacizilor și fenilalaninei. Se moștenește în mod autosomal recesiv.

Corpul bazal (kinetozom) - Structură la baza flagelului, sau cililor, formată din microtubuli.

Biogeneza - Originea și dezvoltarea organismelor din materie vie.

Biologia dezvoltării este o știință care a apărut la intersecția dintre embriologie și biologia moleculară și studiază fundamentele structurale, funcționale și genetice ale dezvoltării individuale, mecanismele de reglare a activității vitale a organismelor.

Blastoderm - o colecție de celule (blastomere) care formează peretele blastulei.

Brahidactilie - degete scurte. Se moștenește în mod autosomal dominant.

Vectorii genetici sunt structuri care conțin ADN (virusuri, plasmide) utilizate în inginerie genetică pentru a atașa genele și a le introduce într-o celulă.

Virușii sunt forme de viață necelulare; capabile să trăiască celule și să se reproducă în ele. Au propriul aparat genetic, reprezentat de ADN sau ARN.

Colorarea vitală (pe durata de viață) este o metodă de colorare a altor structuri cu coloranți care nu au un efect toxic asupra lor.

Incluziunile sunt componente nepermanente ale citoplasmei celulare, reprezentate de granule secretoare, nutrienți de rezervă, produși finali ai metabolismului.

Degenerarea codului genetic (redundanța) - prezența în codul genetic a mai multor codoni corespunzători unui aminoacid.

Gametogeneza - procesul de formare a celulelor germinale mature (gameti): gameti feminini - ovogeneza, gameti masculini - spermatogeneza.

Gameții sunt celule sexuale cu un set haploid de cromozomi.

Celule haploide - celule care conțin un singur set de cromozomi (n)

Gastrocoel este o cavitate dintr-un embrion cu două sau trei straturi.

Gastrulația este perioada de embriogeneză în care se realizează formarea unui embrion cu două sau trei straturi.

Biohelminți - helminți, în ciclul de viață al cărora are loc o schimbare a proprietarilor sau dezvoltarea tuturor etapelor are loc în cadrul unui organism fără acces la mediul extern;

Geohelminți - helminți, ale căror stadii larvare se dezvoltă în mediul extern (ascaris, cap strâmb);

Transmis prin contact - helminți, a căror etapă invazivă poate pătrunde în corpul gazdei la contactul cu pacientul (teniie pigmee, oxiuri).

Un organism hemizigot este un organism care are o singură alelă a genei analizate din cauza absenței unui cromozom omolog (44+XY).

Hemofilia este o boală moleculară legată de cromozomul X (tip recesiv de moștenire). Manifestată cu o încălcare a coagulării sângelui.

Gene - Unitate structurală a informației genetice:

Genele alelice sunt gene care sunt localizate în aceleași loci de cromozomi omologi și determină diferite manifestări ale aceleiași trăsături.

Gene non-alelice - localizate în diferiți loci de cromozomi omologi sau în cromozomi neomologi; determina dezvoltarea diferitelor semne;

Regulator - controlând activitatea genelor structurale, funcția lor se manifestă în interacțiunea cu proteinele enzimatice;

Structural - care conține informații despre structura polipeptidică a lanțului;

Mobil - capabil să se deplaseze în jurul genomul celulei și să prindă rădăcini în noi cromozomi; pot schimba activitatea altor gene;

Mozaic - gene eucariote, formate din secțiuni informative (exoni) și neinformative (introni);

Modulatori - gene care intensifică sau slăbesc acțiunea genelor principale;

Obligatoriu (gene menajere) - gene care codifică proteine ​​sintetizate în toate celulele (histone etc.);

Specializate („gene de lux”) – care codifică proteine ​​sintetizate în celule individuale specializate (globine);

Hollandic - localizat în regiuni ale cromozomului Y care nu sunt omoloage cromozomului X; determina dezvoltarea trăsăturilor moștenite numai prin linia masculină;

Pseudogenes - având secvențe de nucleotide similare cu gene funcționale, dar din cauza acumulării de mutații în ele, sunt inactive din punct de vedere funcțional (fac parte din genele alfa și beta globinei).

Genetica este știința eredității și a variației în organism. Termenul a fost introdus în știință în 1906. Geneticistul englez W. Batson.

O hartă genetică este o imagine condiționată a cromozomilor sub formă de linii cu numele genelor imprimate pe ele și observând distanța dintre gene, exprimată ca procent de încrucișare - morganide (1 morganid = 1% crossing over).

Analiza genetică este un set de metode care vizează studierea eredității și variabilității organismelor. Include metoda hibridologică, metoda de contabilizare a mutațiilor, citogenetică, statistică populațională etc.

Încărcare genetică - acumularea în pool-ul de gene a unei populații de alele recesive, conducând în stare homozigotă la o scădere a viabilității indivizilor și a populației în ansamblu.

Codul genetic este un sistem de „înregistrare” a informațiilor genetice sub forma unei secvențe de nucleotide dintr-o moleculă de ADN.

Ingineria genetică este o schimbare intenționată a programului ereditar al unei celule folosind metodele geneticii moleculare.

Genocopii - asemănarea fenotipurilor care au o natură genetică diferită (retard mintal în unele boli moleculare).

Genom - numărul de gene ale unei celule haploide, caracteristic unui anumit tip de organism.

Genotip - un sistem de alele care interacționează ale genelor caracteristice unui individ dat.

Baza genetică este totalitatea genelor indivizilor care alcătuiesc populația.

Geriatria este o ramură a medicinei dedicată dezvoltării de tratamente pentru vârstnici.

Gerontologia este o știință care studiază procesele de îmbătrânire a organismelor.

Geroprotectorii sunt antimutageni care leagă radicalii liberi. Încetiniți debutul bătrâneții și creșteți speranța de viață.

Eterogenitatea genetică a populațiilor - prezența la indivizi a unei populații date a mai multor variante alelice (cel puțin două) ale unei gene. Determină polimorfismul genetic al populațiilor.

Un organism heterozigot este un organism ale cărui celule somatice conțin diferite alele ale unei anumite gene.

Heteroploidie - o creștere sau scădere a numărului de cromozomi individuali într-un set diploid (monozomie, trisomie).

Heterotopia este o modificare a procesului de evoluție a locului de depunere în embriogeneza unuia sau altui organ.

Heterocromatina - secțiuni de cromozomi care păstrează o stare spiralizată în interfaza nu sunt transcrise. Heterocronie - modificări în procesul de evoluție a timpului de ouat în embriogeneza unuia sau altui organ.

Un hibrid este un organism heterozigot format prin încrucișarea unor forme genetic diferite.

Hipertricoza - locală - un semn legat de cromozomul Y; manifestată prin creșterea creșterii părului pe marginea auriculului; moştenit în mod recesiv.

Histogenia embrionară - formarea țesuturilor din materialul straturilor germinale prin diviziunea celulară, creșterea și diferențierea acestora, migrarea, integrarea și interacțiunile intercelulare.

Triada hominidelor este o combinație de trei caracteristici unice pentru oameni:

Morfologic: poziția verticală absolută, dezvoltarea unui creier relativ mare, dezvoltarea unei mâini adaptate manipulărilor subtile;

Psihosocial - gândire abstractă, al doilea sistem de semnal (vorbire), activitate de muncă conștientă și intenționată.

Organism homozigot - un organism ale cărui celule somatice conțin aceleași alele ale unei anumite gene.

Animale omoiterme - organisme care sunt capabile să mențină o temperatură constantă a corpului indiferent de temperatura ambiantă (animale cu sânge cald, oameni).

Organe omoloage - organe care se dezvoltă din aceleași rudimente embrionare; structura lor poate fi diferită în funcţie de funcţia îndeplinită.

Cromozomi omologi - o pereche de cromozomi de aceeași dimensiune și structură, dintre care unul este patern, celălalt este matern.

Ciclul gonotrofic este un fenomen biologic observat la artropodele care suge sânge, în care maturarea și depunerea ouălor sunt strâns asociate cu hrănirea cu sânge.

Grup de legătură - un set de gene situate pe același cromozom și legătură moștenită. Numărul de grupuri de legătură este egal cu numărul haploid de cromozomi. Defectarea ambreiajului are loc în timpul crossoverului.

Daltonismul este o boală moleculară legată de cromozomul X (tip recesiv de moștenire). Manifestată printr-o încălcare a vederii culorilor.

Deviația (deviația) este apariția unor noi caractere în stadiile mijlocii ale dezvoltării embrionare, ceea ce determină o nouă cale de filogeneză.

Degenerescenta - schimbari evolutive caracterizate printr-o simplificare a structurii corpului fata de formele ancestrale.

O deleție este o aberație cromozomială în care o parte a unui cromozom cade.

Determinarea este capacitatea determinată genetic a celulelor embrionare doar pentru o anumită direcție de diferențiere.

Diachineza este etapa finală a profasei I a meiozei, în timpul căreia procesul de segregare a cromozomilor omologi după conjugare este încheiat.

Divergența este formarea în procesul de evoluție a mai multor grupuri noi dintr-un strămoș comun.

O celulă diploidă este o celulă care conține un set dublu de cromozomi (2n).

Diploten - stadiul profazei I a meiozei - începutul divergenței cromozomilor omologi după conjugare.

Diferențierea sexuală este procesul de dezvoltare a caracteristicilor sexuale în ontogenie.

Trăsătură dominantă - o trăsătură care se manifestă în stare homo- și heterozigotă.

Un donator este un organism din care sunt prelevate țesuturi sau organe pentru transplant.

Arborele vieții este o reprezentare schematică a căilor de dezvoltare evolutivă sub forma unui copac cu ramuri.

Deriva genetică (procese genetico-automate) - modificări ale structurii genetice la populațiile mici, exprimate printr-o scădere a polimorfismului genetic și o creștere a numărului de homozigoți.

Clivajul este perioada de embriogeneză în care formarea unui embrion multicelular are loc prin diviziuni mitotice succesive ale blastomerilor fără creșterea dimensiunii acestora.

Duplicarea este o aberație cromozomială în care o porțiune a unui cromozom este duplicată.

Selecția naturală este procesul prin care, ca urmare a luptei pentru existență, supraviețuiesc cele mai apte organisme.

Arcurile branhiale (arteriale) - vase de sânge care trec prin septurile branhiale și suferă modificări cantitative și calitative în evoluția sistemului circulator al vertebratelor.

Ciclul de viață este timpul de existență a unei celule din momentul formării acesteia până la moarte sau divizarea în două fiice ca urmare a trecerii de la starea G 0 la ciclul mitotic.

Perioada embrionară - în relație cu o persoană, perioada de embriogeneză din a 1-a până în a 8-a săptămână de dezvoltare intrauterină.

Organizatorul embrionar este o parte a zigotului (secera gri), care determină în mare măsură cursul embriogenezei. Când semiluna cenușie este îndepărtată, dezvoltarea se oprește în stadiul de zdrobire.

Zigotenul este stadiul de profaza I a meiozei, în care cromozomii omologi se combină (se conjugă) în perechi (bivalenți).

Idiodaptarea (alomorfoza) - modificări morfofuncționale ale organismelor care nu cresc nivelul de organizare, dar fac ca această specie să se adapteze la condițiile specifice de viață.

Variabilitatea - proprietatea organismelor de a se schimba în procesul de dezvoltare individuală a semnelor individuale:

Modificare - modificări fenotipice datorate influenţei factorilor de mediu asupra genotipului;

Genotipic - variabilitate asociată cu modificări cantitative și calitative ale materialului ereditar;

Combinativ - un tip de variabilitate care depinde de recombinarea genelor și cromozomilor din genotip (meioză și fertilizare);

Mutațional - un tip de variabilitate asociat cu o încălcare a structurii și funcției materialului ereditar (mutații).

Imunosupresie - suprimarea reacțiilor imunologice protectoare ale organismului.

Imunosupresoarele sunt substanțe care suprimă răspunsul sistemului imunitar al organismului primitorului la transplant, ajutând la depășirea incompatibilității tisulare și la grefarea țesutului transplantat.

Inversia este o aberație cromozomială în care apar rupturi intracromozomiale și zona excizată este răsturnată 180 0 .

Inducția embrionară este interacțiunea dintre părți ale embrionului, în timpul căreia o parte (inductor) determină direcția de dezvoltare (diferențiere) a celeilalte părți.

Inițierea este un proces care asigură începerea reacțiilor de sinteză a matricei (inițializarea translației este legarea codonului AUG de tARN-metionină în centrul peptidic al subunității mici a ribozomului ribozomului).

Inoculare - introducerea agentului patogen de către purtător în rană cu salivă în mușcătură.

Interfaza este partea ciclului celular în timpul căreia celula se pregătește pentru diviziune.

Un intron este o regiune neinformativă a unei gene mozaic la eucariote.

Cariotipul este un set diploid de celule somatice, caracterizat prin numărul de cromozomi, structura și dimensiunea acestora. trăsătură specifică speciei.

Locuința este o formă de simbioză în care un organism îl folosește pe celălalt ca locuință.

Keylonii sunt substanțe de natură proteică care inhibă activitatea mitotică a celulelor. Kinetoplastul este o parte specializată a mitocondriilor care furnizează energie pentru mișcarea flagelului.

Kinetocorul este o regiune specializată a centromerului, în regiunea căreia are loc formarea de microtubuli scurti ai fusului de diviziune și formarea conexiunilor între cromozomi și centrioli.

Clasificarea cromozomilor:

Denever - cromozomii sunt combinați în grupuri în funcție de dimensiunea și forma lor. Pentru identificarea cromozomilor se folosește o metodă de colorare continuă;

Parisian - pe baza caracteristicilor structurii interne a cromozomilor, care este detectată prin colorare diferențială. Același aranjament de segmente este prezent doar în cromozomii omologi.

Grupurile de gene sunt grupuri de gene diferite cu funcții înrudite (genele globinei).

O clonă de celule este o colecție de celule formată dintr-o celulă părinte prin diviziuni mitotice succesive.

Clonarea genelor - obținerea unui număr mare de fragmente (gene) de ADN omogene.

Codominanța este un tip de interacțiune a genelor alelice (în prezența multor alele), când două gene dominante apar în fenotip independent una de cealaltă (grupa sanguină IV).

Un codon este o secvență de trei nucleotide dintr-o moleculă de ADN (ARNm) corespunzătoare unui aminoacid (codon sens). Pe lângă codonii de sens, există codoni de terminare și de inițiere.

Coliniaritatea este corespondența ordinului nucleotidelor dintr-o moleculă de ADN (ARNm) cu ordinea aminoacizilor dintr-o moleculă de proteină.

Colchicina este o substanță care distruge microtubulii fusului și oprește mitoza în stadiul de metafază.

Comensalismul este o formă de simbioză de care beneficiază doar un singur organism.

Complementaritate - corespondența strictă a bazelor azotate între ele (A-T; G-C)

Tipul de interacțiune a genelor non-alelice, când dezvoltarea unei trăsături este determinată de două perechi de gene.

Consiliere (medico-genetică) - consultarea solicitantului cu privire la posibila moștenire a unei anumite boli și la modul de prevenire a acesteia prin metoda analizei genetice.

Contaminarea este o metodă de infectare cu ajutorul unui purtător, în care agentul patogen pătrunde în organism prin microtraumatisme ale pielii și mucoaselor sau pe cale orală cu produse contaminate.

Conjugarea - conjugarea în bacterii - un proces în care microorganismele schimbă plasmide, în legătură cu care celulele capătă noi proprietăți:

Conjugarea în ciliați este un tip special de proces sexual în care doi indivizi fac schimb de nuclei migratori haploizi;

Conjugarea cromozomilor este unirea cromozomilor omologi în perechi (bivalenți) în profaza I a meiozei.

Copulația este procesul de fuziune a celulelor germinale (indivizi) la protozoare.

Corelații - dezvoltarea interdependentă, cuplată a anumitor structuri ale corpului:

Ontogenetică - consistența dezvoltării organelor și sistemelor individuale în dezvoltarea individuală;

Filogenetic (coordonare) - interdependențe stabile între organe sau părți ale corpului, determinate filogenetic (dezvoltarea combinată a dinților, lungimea intestinului la carnivore și ierbivore).

Încrucișarea este schimbul de secțiuni de cromatide ale cromozomilor omologi, care are loc în profaza I a meiozei și duce la recombinarea materialului genetic.

Cultivarea celulelor, țesuturilor este o metodă care permite păstrarea viabilității structurilor atunci când acestea sunt cultivate pe medii nutritive artificiale în afara organismului pentru a studia procesele de proliferare, creștere și diferențiere.

Leptotenul este stadiul inițial al profasei I a meiozei, în care cromozomii din nucleul celulei sunt vizibili sub formă de fire subțiri.

Echivalent letal - un coeficient care vă permite să cuantificați încărcătura genetică a populației. La om, echivalentul este de 3-8 stări homozigote recesive, ducând organismul la moarte înainte de perioada reproductivă.

Ligazele sunt enzime care conectează („reticulare”) fragmente individuale de molecule de acid nucleic într-un singur întreg (unind exonii în timpul îmbinării).

Macroevoluție - procese evolutive care au loc în unități taxonomice deasupra nivelului speciei (ordine, clasă, tip).

Ipoteza marginotomiei – ipoteză care explică procesul de îmbătrânire printr-o scădere a moleculei de ADN cu 1% după fiecare diviziune celulară (ADN mai scurt – viață mai scurtă).

Mezonerfoza (rinichiul primar) este un tip de rinichi de vertebrate, în care elementele structurale și funcționale sunt capsulele Bowman-Shumlyansky care încep să se formeze, asociate cu glomeruli capilari. Este așezat în compartimentul portbagaj.

Meioza este diviziunea ovocitelor (spermatocitelor) în timpul maturării (gametogeneză). Rezultatul meiozei este recombinarea genelor și formarea celulelor haploide.

Metageneza este alternanța în ciclul de viață al organismelor de reproducere sexuală și asexuată.

Metanephros (rinichiul secundar) este un tip de rinichi de vertebrate, al cărui element structural și funcțional este nefronul, care este format din secții specializate. Așezat în departamentul de fază.

Metafaza - stadiul de mitoză (meioză), în care se realizează spiralizarea maximă a cromozomilor localizați de-a lungul ecuatorului celulei și se formează aparatul mitotic.

Metode genetice:

Twin - o metodă de studiere a gemenilor prin stabilirea asemănării (concordanței) și a diferențelor (discordanței) intra-perechi între ei. Vă permite să determinați rolul relativ al eredității și al mediului pentru dezvoltarea trăsăturilor la un descendent;

Genealogic - o metodă de compilare a pedigree-urilor; vă permite să stabiliți tipul de moștenire și să preziceți probabilitatea de moștenire a trăsăturilor la descendenți;

Hibridizarea celulelor somatice este o metodă experimentală care permite fuziunea celulelor somatice ale diferitelor organisme aflate în cultură pentru a obține cariotipuri combinate;

Hibridologic - o metodă care stabilește natura moștenirii trăsăturilor folosind un sistem de încrucișări. Constă în obținerea de hibrizi, analiza acestora într-un număr de generații folosind date cantitative;

Modelarea bolilor ereditare - metoda se bazează pe legea serii omoloage de variabilitate ereditară. Permite utilizarea datelor experimentale obținute pe animale pentru studiul bolilor ereditare umane;

Ontogenetic (biochimic) - metoda se bazează pe utilizarea metodelor biochimice pentru identificarea tulburărilor metabolice cauzate de o genă anormală în dezvoltarea individului;

Populație-statistică - metoda se bazează pe studiul compoziției genetice a populațiilor (legea Hardy-Weinberg). Vă permite să analizați numărul de gene individuale și raportul dintre genotipuri din populație;

Citogenetică - o metodă de studiu microscopic al structurilor ereditare ale celulei. Folosit în cariotiparea și determinarea cromatinei sexuale.

Microevoluție - procese evolutive elementare care au loc la nivel de populație.

Ciclul mitotic (celular) - timpul de existență a celulei în perioada de pregătire pentru mitoză (G 1, S, G 2) și mitoza în sine. Perioada G 0 nu este inclusă în durata ciclului mitotic.

Mimetismul este un fenomen biologic exprimat prin asemănarea imitativă a organismelor neprotejate cu speciile protejate sau necomestibile neînrudite.

Mitoza este o metodă universală de diviziune a celulelor somatice, în care există o distribuție uniformă a materialului genetic între două celule fiice.

Aparatul mitotic este un aparat de diviziune format în metafază și format din centrioli, microtubuli și cromozomi.

Modificarea ARNm este etapa finală de procesare care are loc după splicing. Modificarea capătului 5’ are loc prin atașarea unei structuri de capac reprezentată de metilguanină, iar la capătul 3’ este atașată o „coadă” de poliadenină.

Sauropsid - un tip de creier de vertebrate, în care rolul principal aparține creierului anterior, unde apar mai întâi grupuri de celule nervoase sub formă de insule - cortexul antic (reptile, păsări);

Ihtiopsida - tip de creier de vertebrate, în care rolul principal îi revine mezencefalului (ciclostomi, pești, amfibieni);

Mamifer - un tip de creier de vertebrate, în care funcția de integrare este îndeplinită de cortexul cerebral, care acoperă complet creierul anterior - noul cortex (mamifere, oameni).

Monitorizarea genetică este un sistem de informare pentru înregistrarea numărului de mutații în populații și compararea ratelor de mutații pe un număr de generații.

Biologie (din greacă. bios- viata si logos Predarea este știința vieții. Termenul a fost propus în 1802 de omul de știință francez J.B. Lamarck.

Subiectul biologiei este viața în toate manifestările ei: fiziologie, structură, dezvoltare individuală (ontogeneză), comportament, dezvoltare istorică (filogeneză, evoluție), relația organismelor între ele și mediul.

Biologia modernă este un complex, un sistem de științe. În funcție de obiectul de studiu, astfel de științe biologice se disting ca: știința virusurilor - virologie, știința bacteriilor - bacteriologie, știința ciupercilor - micologie, știința plantelor - botanică, știința animalelor - zoologie etc. Aproape fiecare dintre aceste Științe este împărțită în altele mai mici: știința algelor - algologie, știința mușchilor - briologie, insecte - entomologie, mamifere - mamiologie etc. Fundamentul teoretic al medicinei este anatomia și fiziologia umană. Cele mai universale proprietăți și modele de dezvoltare și existență ale organismelor și grupurilor lor sunt studiate de biologia generală.

Au apărut științe care studiază legile generale ale vieții: genetica este știința variabilității și eredității, ecologia este știința relației dintre organismele dintre ele și mediu, doctrina evoluționistă este știința legilor dezvoltării istorice a materiei vii. , paleontologia studiază organismele dispărute.

În diverse domenii ale biologiei, disciplinele care leagă biologia cu alte științe: fizica, chimia etc., devin din ce în ce mai importante. Apar științe precum biofizica, biochimia, bionica și biocibernetica. Biocibernetica (din greaca bios - viata, cibernetica - arta controlului) este stiinta tiparelor generale de control si transmitere a informatiilor in sistemele vii.

Științele biologice stau la baza dezvoltării producției vegetale, zootehnie, biotehnologie, medicină etc. Ele pot fi folosite pentru a rezolva sarcini atât de importante precum asigurarea umanității cu hrană, depășirea bolilor, stimularea proceselor de reînnoire a organismului, corectarea genetică a defectelor la oameni. cu boli ereditare, pentru introducerea și aclimatizarea organismelor, pentru producerea de substanțe biologic active și medicinale, pentru dezvoltarea de produse biologice de protecție a plantelor etc.

Etapele dezvoltării biologiei

Biologi proeminenți: Aristotel, Theophrastus, Theodor Schwann, Matthias Schleiden, Carl M. Baer, ​​​​Claude Bernard, Louis Pasteur, D. I. Ivanovsky

Biologia ca știință a apărut cu nevoia de a sistematiza cunoștințele despre natură, de a explica cunoștințele acumulate, experiența despre viața plantelor și animalelor. Celebrul om de știință grec antic este considerat fondatorul biologiei Aristotel (384-322 î.Hr.), care a pus bazele taxonomiei, a descris multe animale și a rezolvat câteva întrebări de biologie. Elevul lui Teofrast (372-287 î.Hr.) a fondat botanica.

Studiul științific sistematic al naturii a început odată cu Renașterea. Odată cu acumularea de cunoștințe specifice despre natură, cu ideea diversității organismelor, a apărut ideea unității tuturor viețuitoarelor. Etapele dezvoltării biologiei sunt un lanț de mari descoperiri și generalizări care confirmă această idee și dezvăluie conținutul ei.

Dezvoltarea tehnologiei microscopice de la sfârșitul secolului al XVI-lea. a condus la descoperirea celulelor și țesuturilor organismelor vii. Teoria celulară a devenit o dovadă științifică importantă a unității viețuitoarelor. T. Schwanna și M. Schleiden (1839). Toate organismele sunt formate din celule, care, deși au anumite diferențe, sunt în general construite și funcționează în același mod. K. M. Baer (1792-1876) a dezvoltat teoria asemănării liniei germinale, care a pus bazele pentru explicarea științifică a modelelor de dezvoltare embrionară. C. Bernard (1813-1878) a studiat mecanismele care asigură constanța mediului intern al organismului animal. Imposibilitatea generării spontane a microorganismelor a fost dovedită de un om de știință francez L. Pasteur (1822-1895). În 1892 savantul rus D. I. Ivanovski (1864-1920) au fost descoperite viruși.

Biologi proeminenți: Gregor Mendel, Hugo De Vries, Carl Correns, Erich Cermak, Thomas Morgan, James Watson, Francis Crick, J. B. Lamarck

Descoperirea legilor eredității îi aparține G. Mendel (1865), G. De Vries, C. Corrensu, E . Chermak (1900) T. Morgan (1910-1916). Descoperirea structurii ADN-ului - J. Watson și F. Cricu (1953).

Biologi proeminenți: Charles Darwin, A. N. Severtsov, N. I. Vavilov, Ronald Fisher, S. S. Chetverikov, N. V. Timofeev-Resovsky, I. I. Shmalgauzen

Creatorul primei doctrine evoluționiste a fost un om de știință francez J.B. Lamarck (1744-1829). Bazele teoriei moderne a evoluției au fost dezvoltate de un om de știință englez C. Darwin (1858). A primit o dezvoltare ulterioară datorită realizărilor geneticii și biologiei populației în lucrări științifice. A. N. Severtsova, N. I. Vavilov, R. Fisher, S. S. Chetverikov, N. V. Timofeev-Resovsky, I. I. Shmalgauzen. Apariția și dezvoltarea biologiei matematice și a statisticii biologice a condus la munca biologului englez. R. Fisher (1890-1962).

La sfârșitul secolului al XX-lea s-au făcut progrese semnificative în biotehnologie, adică în utilizarea organismelor vii și a proceselor biologice în industrie.

Biologi proeminenți

Biologi proeminenți: M. A. Maksimovici, I. M. Sechenov, K. A. Timiryazev, I. I. Mechnikov, I. P. Pavlov, S. G. Navashin, V. I. Vernadsky, D. K. Zabolotny

Oameni de știință remarcabili și-au dedicat viața dezvoltării biologiei.

M. A. Maksimovici (1804-1873)- fondatorul botanicii.

I. M. Sechenov (1829-1905)- fondatorul școlii fiziologice, care a fundamentat natura reflexă a activității conștiente și inconștiente, creatorul psihologiei obiective a comportamentului, fiziologiei comparate și evolutive.

K. A. Timiryazev (1843-1920)- un naturalist remarcabil care a dezvăluit legile fotosintezei ca un proces de utilizare a luminii pentru a forma substanțe organice într-o plantă.

I. I. Mechnikov (1845-1916)- unul dintre fondatorii patologiei comparate, embriologiei evolutive, fondatorul unei școli științifice, care a dezvoltat teoria fagocitară a imunității.

I. P. Pavlov (1849-1936)- un fiziolog remarcabil, creatorul doctrinei activității nervoase superioare, autorul unor lucrări clasice despre teoria digestiei și circulației sanguine.

V. I. Vernadsky (1863-1945)- fondatorul biogeochimiei, doctrinei materiei vii, biosferei, noosferei.

D. K. Zabolotny (1866-1929)- un microbiolog remarcabil, cercetător al infecțiilor deosebit de periculoase și altele.

BiologieȘtiința care studiază proprietățile sistemelor vii. Cu toate acestea, este destul de dificil de definit ce este un sistem viu. De aceea oamenii de știință au stabilit mai multe criterii după care un organism poate fi clasificat ca fiind viu. Principalele dintre aceste criterii sunt metabolismul sau metabolismul, auto-reproducția și autoreglementarea.

concept știința este definită ca „sfera activității umane de obținere, sistematizare a cunoștințelor obiective despre realitate”. În conformitate cu această definiție, obiectul științei - biologia este o viata în toate manifestările și formele sale, precum și pe diferite niveluri .

Fiecare știință, inclusiv biologia, folosește anumite metode cercetare. Unii dintre ei universal pentru toate științele, cum ar fi observarea, propunerea și testarea ipotezelor, construirea de teorii. Alte metode științifice pot fi folosit doar de anumite științe: metoda genealogica, hibridizare, cultura de tesuturi etc.

Biologia este strâns legată de alte științe - chimie, fizică, ecologie, geografie. Biologia în sine este împărțită în multe științe speciale care studiază diverse obiecte biologice: biologie vegetală și animală, fiziologia plantelor, morfologie, genetică, taxonomie, reproducere, micologie, helmintologie și multe alte științe.

Metodă- aceasta este calea cercetării pe care o parcurge un om de știință, rezolvând orice problemă științifică, problemă.

Metode științifice:

1. Universal:

Modelare - o metodă prin care se creează o anumită imagine a unui obiect, un model cu ajutorul căruia oamenii de știință obțin informațiile necesare despre obiect (James Watson și Francis Crick au creat un model din elemente plastice - un ADN dublu helix care îndeplinește datele lui X- studii de raze și biochimice.Acest model a îndeplinit pe deplin cerințele, aplicate ADN-ului).

Observare - o metodă prin care un cercetător colectează informații despre un obiect (puteți observa vizual comportamentul animalelor, folosind instrumente pentru modificări ale obiectelor vii, pentru schimbări sezoniere ale naturii). Concluziile trase de observator sunt verificate fie prin observații repetate, fie experimental.

Experiment (Experiență) - o metodă prin care sunt verificate rezultatele observațiilor, ipotezele propuse - ipoteze(obținerea de noi cunoștințe cu ajutorul experienței furnizate). Exemple de experimente: încrucișarea animalelor sau plantelor pentru a obține un nou soi sau rase, testarea unui nou medicament.

Problemă- o întrebare, o problemă care trebuie rezolvată. Rezolvarea problemelor duce la noi cunoștințe. O problemă științifică ascunde întotdeauna o oarecare contradicție între cunoscut și necunoscut. Rezolvarea problemei necesită ca omul de știință să colecteze fapte, să le analizeze și să le sistematizeze.

Poate fi destul de dificil să formulezi o problemă, dar ori de câte ori există o dificultate, o contradicție, apare o problemă.

Ipoteză- o presupunere, o soluție preliminară a problemei. Propunând ipoteze, cercetătorul caută relații între fapte, fenomene, procese. De aceea ipoteza ia cel mai adesea forma unei presupuneri: „dacă... atunci”. Ipoteza este testată experimental.

Teorie este o generalizare a ideilor principale din orice domeniu științific al cunoașterii. În timp, teoriile sunt completate cu date noi, se dezvoltă. Unele teorii pot fi infirmate de fapte noi. Adevăratele teorii științifice sunt confirmate de practică.

2. Metode științifice private:

Genealogic - utilizat în compilarea pedigree-urilor oamenilor, identificând natura moștenirii anumitor trăsături.

Istoric - stabilirea de relaţii între fapte, procese, fenomene care s-au petrecut într-un timp istoric îndelungat (câteva miliarde de ani).

paleontologic - o metodă care vă permite să aflați relația dintre organisme antice, ale căror rămășițe se află în scoarța terestră, în diferite straturi geologice.

centrifugare – separarea amestecurilor în părţi componente sub acţiunea forţei centrifuge. Se folosește la separarea organitelor celulare, a fracțiilor (componente) ușoare și grele ale substanțelor organice etc.

citologice sau citogenetic - studiul structurii celulei, structurilor acesteia folosind diverse microscoape.

Biochimic - studiul proceselor chimice care au loc în organism.

Fiecare știință biologică particulară (botanica, zoologie, anatomie și fiziologie, citologie, embriologie, genetică, reproducere, ecologie și altele) folosește propriile sale metode de cercetare mai specifice.

Fiecare știință are un obiect și lucru cercetare.

În biologie, obiectul de studiu este VIAȚA. Subiectul științei este întotdeauna ceva mai restrâns, mai limitat decât obiectul. Deci, de exemplu, unul dintre oamenii de știință este interesat metabolism organisme. Atunci obiectul de studiu va fi viața, iar subiectul de studiu va fi metabolismul. Pe de altă parte, metabolismul poate fi și un obiect de studiu, dar atunci subiectul de studiu va fi una dintre caracteristicile sale, de exemplu, metabolismul proteinelor, sau al grăsimilor, sau al carbohidraților.

TEMĂRI TEMATICE

Partea A

A1. Biologia ca știință studiază
1) semne generale ale structurii plantelor și animalelor
2) relația dintre natura animată și cea neînsuflețită
3) procese care au loc în sistemele vii
4) originea vieții pe Pământ

A2. I.P. Pavlov în lucrările sale despre digestie a folosit metoda de cercetare:
1) istoric
2) descriptiv
3) experimental
4) biochimic

A3. Presupunerea lui Ch. Darwin conform căreia fiecare specie sau grup modern de specii a avut strămoși comuni este:
1) teorie
2) ipoteza
3) fapt
4) dovada

A4. Studii de embriologie
1) dezvoltarea organismului de la zigot până la naștere
2) structura și funcțiile oului
3) dezvoltarea umană postpartum
4) dezvoltarea organismului de la naștere până la moarte

A5. Numărul și forma cromozomilor dintr-o celulă sunt determinate de cercetări
1) biochimic
2) citologice
3) centrifugare
4) comparativ

A6. Selecția ca știință rezolvă probleme
1) crearea de noi soiuri de plante și rase de animale
2) conservarea biosferei
3) crearea de agrocenoze
4) crearea de noi îngrășăminte

A7. Modelele de moștenire a trăsăturilor la oameni sunt stabilite prin metodă
1) experimental
2) hibridologic
3) genealogic
4) observatii

A8. Specialitatea unui om de știință care studiază structurile fine ale cromozomilor se numește:
1) crescător
2) citogenetician
3) morfolog
4) embriolog

A9. Sistematica este știința care se ocupă de
1) studiul structurii externe a organismelor
2) studiul funcţiilor organismului
3) identificarea relaţiilor dintre organisme
4) clasificarea organismelor

Partea B

ÎN 1. Indicați trei funcții pe care le îndeplinește teoria celulară modernă
1) Confirmă experimental datele științifice privind structura organismelor
2) Prevestește apariția de noi fapte, fenomene
3) Descrie structura celulară a diferitelor organisme
4) Sistematizează, analizează și explică fapte noi despre structura celulară a organismelor
5) Emite ipoteze despre structura celulară a tuturor organismelor
6) Creează noi metode de cercetare celulară

Partea C

C1. Omul de știință francez Louis Pasteur a devenit faimos ca „salvatorul omenirii”, datorită creării de vaccinuri împotriva bolilor infecțioase, inclusiv precum rabia, antraxul etc. Propuneți ipoteze pe care le-ar putea înainta. Care dintre metodele de cercetare și-a dovedit cazul?

Biologia este știința care studiază organismele vii. Ea dezvăluie tiparele vieții și dezvoltarea acesteia ca fenomen special al naturii.

Printre alte științe, biologia este o disciplină fundamentală, una dintre ramurile de vârf ale științelor naturale.

Termenul „biologie” este format din două cuvinte grecești: „bios” – viață, „logos” – doctrină, știință, concept.

A fost folosit pentru prima dată pentru a se referi la știința vieții la începutul XIX. Acest lucru a fost făcut independent de J.-B. Lamarck şi G. Treviranus, F. Burdach. În acest moment, biologia este separată de științele naturii.

Biologia studiază viața în toate manifestările ei. Subiectul biologiei este structura, fiziologia, comportamentul, dezvoltarea individuală și istorică a organismelor, relația lor între ele și mediul. Prin urmare, biologia este un sistem, sau un complex, de științe care sunt în mare măsură interconectate. Diverse științe biologice au apărut de-a lungul istoriei dezvoltării științei ca urmare a izolării diferitelor domenii ale studiului faunei sălbatice.

Ca ramuri majore ale biologiei, zoologia, botanica, microbiologia, virologia etc. se disting ca științe care studiază grupuri de organisme vii care diferă în aspecte cheie ale structurii și vieții. Pe de altă parte, studiul tiparelor generale ale organismelor vii a condus la apariția unor științe precum genetica, citologia, biologia moleculară, embriologia etc. Studiul structurii, funcționalității, comportamentului ființelor vii, relațiile lor și istoricul dezvoltarea a dat naștere la morfologie, fiziologie, etologie, ecologie, învățătură evoluționistă.

Biologia generală studiază cele mai universale proprietăți, modele de dezvoltare și existență a organismelor vii și a ecosistemelor.

Prin urmare, biologia este un sistem de științe.

Dezvoltarea rapidă în biologie a fost observată în a doua jumătate a secolului XX. Acest lucru s-a datorat în primul rând descoperirilor din domeniul biologiei moleculare.

În ciuda istoriei sale bogate, descoperiri continuă să fie făcute în științele biologice, discuții sunt în desfășurare și multe concepte sunt în curs de revizuire.

În biologie, o atenție deosebită se acordă celulei (deoarece este principala unitate structurală și funcțională a organismelor vii), evoluției (din moment ce viața de pe Pământ a suferit o dezvoltare), eredității și variabilității (care stă la baza continuității și adaptabilității vieții).

Există o serie de niveluri succesive de organizare a vieții: molecular-genetic, celular, organism, populație-specie, ecosistem. Pe fiecare dintre ele, viața se manifestă în felul ei, care este studiat de științele biologice relevante.

Valoarea biologiei pentru oameni

Pentru o persoană, cunoștințele biologice au în primul rând următorul sens:

• Furnizarea de hrană pentru omenire.
• Valoare ecologică - controlul mediului astfel încât acesta să fie potrivit pentru viața normală.
• Semnificație medicală - creșterea duratei și a calității vieții, lupta împotriva infecțiilor și bolilor ereditare, dezvoltarea medicamentelor.
• Valoare estetică, psihologică.

Omul poate fi privit ca unul dintre rezultatele dezvoltării vieții pe Pământ. Viața oamenilor este încă foarte dependentă de mecanismele biologice generale ale vieții. În plus, omul influențează natura și experimentează efectele acesteia asupra sa.

Activitățile umane (dezvoltarea industriei și agriculturii), creșterea populației au cauzat probleme de mediu pe planetă. Există poluarea mediului, distrugerea comunităților naturale.

Pentru a rezolva problemele de mediu, este necesar să înțelegem tiparele biologice.

În plus, multe ramuri ale biologiei sunt importante pentru sănătatea umană (semnificație medicală). Sănătatea umană depinde de ereditate, de mediul de viață și de stilul de viață. Din acest punct de vedere, secțiunile biologiei precum ereditatea și variabilitatea, dezvoltarea individuală, ecologia și învățăturile despre biosferă și noosferă sunt cele mai importante.

Biologia rezolvă problema furnizării oamenilor de alimente și medicamente. Cunoștințele biologice stau la baza dezvoltării agriculturii.

Astfel, un nivel ridicat de dezvoltare a biologiei este o condiție necesară pentru bunăstarea omenirii.