Задачи общей биологии кратко

Обновлено: 30.06.2024

Задачи:

· Они состоят в изучении закономерностей проявления жизни (строения и функции живых организмов и их сообществ, распространение, происхождение и развитие, связи друг с другом и неживой природой);

· раскрытии сущности жизни;

· систематизации многообразия живых организмов.

Методы:

· метод наблюдения и описания — заключается в сборе и описании фактов;

· метод измерений — использует измерения характеристик объектов;

· сравнительный метод — основан на анализе сходства и различий изучаемых объектов;

· исторический метод — изучает ход развития исследуемого объекта;

· метод эксперимента — дает возможность изучать явления природы в заданных условиях;

· метод моделирования — позволяет описывать сложные природные явления с помощью относительно простых моделей.

Значение биологии для медицины:

Важность изучения биологии для медика определяется тем, что биология- это теоретическая основа медицины.
Успехи медицины связаны с биологическими исследованиями, поэтому врач постоянно должен быть осведомлен с новейших достижениях биологии. Теоретические достижения биологии широко применятся в медицине. Так данные генетики позволили разрабатывать методы ранней диагностики, лечения и профилактики наследственных болезней человека.

Селекция микроорганизмов позволяет получать ферменты, витамины, гормоны необходимые для лечения ряда заболеваний.
Знание закономерностей размножения и распространения вирусов, болезнетворных бактерий, простейших, червей необходимо для борьбы с инфекц. и паразитар. заболеваниями
Развитие генной инж открывает широкие перспективы для производства лекарств и биологических активных соединений и тд

Разнообразие живых организмов. Прокариоты, эукариоты. Уровни организации живой природы. Свойства, отличающие живые системы от объектов неживой природы.

Прокариоты - клетки, не имеющие ядра, органелл, но имеющие кольцевую молекулу ДНК, в состав оболочки входит мурена. К прокариотам относятся бактерии и сине-зеленые водоросли.

Эукариоты – клетки, имеющие ядро.

Уровни организации живой природы:

1) Молекулярный уровень:
- затрагивает все биохимические процессы, которые происходят внутри любого живого организма.
Науки:
*биохимия
*молекулярная биология
*молекулярная генетика

Науки:
*цитология
*генетика
*эмбриология

4) Органный уровень:
- У одноклеточных органы - это органеллы – есть общие органеллы – характерные для всех эукариотических или прокаритических клеток, есть отличающиеся.

- У многоклеточных организмов клетки общего строения и функции объединены в ткани, а те, соответственно, в органы которые, в свою очередь, объединены в системы и должны слаженно взаимодействовать между собой.

Науки:
*Ботаника
*Зоология
*Анатомия
*Физиология
*(медицина)

5) Организменный уровень:
- Включает все предыдущие уровни.
На этом уровне идет деление живой природы на царства – животных, астений и грибов.
Характеристика этого уровня:
•обмен веществ
•строение организма
•питание
•гомеостаз
•размножение
•взаимодействие между организмами
•взаимодействие с окружающей средой
Науки:
*Анатомия
*Генетика
*Морфология
*Физиология

6) Популяционно-видовой уровень:

-Включает все предыдущие уровни
Если несколько организмов сложить морфологически (проще говоря, одинаково устроены) и имеют одинаковый генотип, то они образуют один вид или популяцию.

Основные процессы:
•взаимодействие организмов между собой
•микроэволюция (изменение организмов под влиянием внешних условий)
Науки:
*Генетика
*Эволюция
*Экология

7) Биогеоценотический уровень:

•Пищевое взаимодействие организмов между собой – пищевые цепи и сети.
•Меж- и внутривидовое взаимодействие организмов – конкуренция и размножение.
•Влияние окружающей среды на организмы и соответствующее влияние организмов на среду их обитания
Наука:
*Экология

Свойства, отличающие живые системы от объектов неживой природы:

• Наличие метаболизма
• Способность к росту и развитию
• Способность к самовоспроизведению
• Возможность дыхания

Различные взгляды на происхождение жизни на Земле. Гипотеза А.И.Опарина и Дж. Холдейна.

В настоящее время существует несколько концепций рассматривающих происхождение жизни на Земле.

Согласно этой концепции, жизнь и все населяющие Землю виды живых существ являются результатом творческого акта высшего существа. Основные креационизма изложены в Библии. Процесс божественного сотворения мира мыслится как место лишь единожды и поэтому недоступный для наблюдения.

2. Гипотеза панспермии.

Согласно этой гипотезе, предложной в 1865г. Немецким ученым Г.Рихтером и окончательно сформулированной шведским ученым Аррениусом в 1896г, жизнь могла быть занесена на Землю из космоса. Наиболее вероятно попадание живых организмов внеземного происхождения с метеоритами и космической пылью. Однако до сих пор нет достоверных факторов, подтверждающих внеземное происхождение живых организмов найденных в метеоритах.

3. Гипотеза Опарина - Холдейна.

В 1924г. Опарин опубликовал статью, в которой предположил, что в растворах высокомолекулярных соединений могут самопроизвольно образовываться зоны повышенной концентрации, которая относительно отдельны от внешней среды и могут поддерживать обмен с ней. Согласно его теории, процесс, приводящий к возникновению жизни на Земле, может быть разделен на три этапа:
• Возникновение органических веществ
• Возникновение белков
• Возникновение белковых тел

Опарин высказал предложение, что при мощных электрических разрядах в земной атмосфере, которая 445 млр. Лет назад состояла из аммиака, метана, углеродного газа и паров воды, могли возникнуть простейшие органические соединения, необходимые для возникновения жизни.
Подобные взгляды также высказал британский биолог Джон Холдейн.
Предсказывания Опарина оправдались.
В 1955г. Американский исследователь С.Миллер, пропуская электрические разряды напряжением до 60 000В через смесь СН_4, NH₃, Н₂ и паров Н₂О под давлением в несколько паскалей при t 80 o С, получил простейшие жирные кислоты, мочевину, муравьиную кислоту и несколько аминокислот, в том числе глицин и аланин. Так экспертиза доказательство возможности образования аминокислот из неорганических соединений – чрезвычайно важное указание на то, что первым шагом на пути возникновения жизни на Земле был абиогенный синтез органических веществ.
В настоящее же время живое возникает от живого, и возможность повторного возникновения жизни на Земле исключена, т.к новые органические соединения будут немедленно окислены или использованы гетеротрофными организмами.

Закономерности наследования признаков, установленные Г.Менделем. Моногибридное скрещивание. I и II законы Г.Менделя. Доминантные и рецессивные признаки, гомозиготные и гетерозиготные организмы. Аллельные и неаллельные гены.

Доминантный - (преобладающий) признак или соответствующий аллель, проявляющийся
у гетерозигот.
Рецессивный – признак или соответствующий аллель, проявляющийся в гомозиготном
состоянии.
Гетерозигота – клетка (или организм) содержащий два различных аллеля в локусе
гомологичных хромосом.
Гомозигота – клетка (или организм), содержащий два одинаковых аллеля в локусе
гомологичных хромосом.
Аллельные гены – гены, определяющие развитие альтернативных признаков,
располагаются в одинаковых локусах гомологичных хромосом.
Неаллельные гены – гены, расположенные в различных участках хромосом,
определяющие развитие разных признаков.

Наследование признаков, сцепленных с полом. Примеры признаков, сцепленных с Х- и У- хромосомами у человека.

Признаки, гены которых находятся в половых хромосомах, называются сцепленные с полом, а наследование таких признаков – сцепленным с полом наследованием.
Различают:
1. Признаки сцепленные с У-хромосомой.
У хромосома наследуется от отца к сыну и признаки, гены которых находятся в У хромосоме, наследуются по мужской линии.

Например: гипертрихоз края ушной раковины. Синдактилия – наличие перепонки между
(х-хр-му перед. дочке) пальцами.
2. Признаки сцепленные с Х-хромосомой
У женщин имеется ХХ половые хромосомы. Свою Х хромосому женщины передают и дочерям, и сыновьям (гемофилия, дальтонизм, мышечная дистрофия Дюшена, потемнение зубов и тд)
Признаки сцепленные с Х-хромосомой могут быть доминантными и рецессивными.
Пример: Гемофилия (несвертываемость крови)
Обусловлена рецессивным геном, находящимся в Х хромосоме (Х h ), его номер аллель (Х H )
При браке нормальной гетерозиготной женщины, те не страдающей гемофилией с нормальным мужчиной, дети могут родиться: девочки все здоровы, среди мальчиков вероятность рождения больных и здоровых 50/50; 1:1.
При браке нормальной гомозиготной женщины и больного гемофилией мужчиной, родятся здоровые и мальчики и девочки.

Взаимодействие генов. Взаимодействие аллельных генов и неполное доминирование, кодоминирование, сверхдоминирование. Примеры.

Взаимодействуют не гены, а те продукты, за синтез которых отвечают гены.
Взаимодействие аллельных генов.
1) Полное доминирование.
Доминантный ген полностью подавляет действие рецессивного и у особи с генотипом Аа проявляется доминантный признак, т.е особь не отличается от АА.
Например: желтый цвет семян проявляется при генотипах АА и Аа, гладкая форма семян при генотипах ВВ и Вв.
2) Неполное доминирование.
Доминантный ген не полностью подавляет действие рецессивного гена, и у особи с генотипом Аа проявляется промежуточное наследование с большим или меньшим уклонением к доминантному или рецессивному признаку.
Пример: Ночная красавица.
А-крас
а-бел
Аа-роз

Неполное доминирование имеет место при наследовании ряда признаков и заболеваний у человека (серповидноклеточная анемия, талассемия, цистинурия)
3) Сверхдоминирование.
Явление, при котором гетерозиготная особь по жизнеспособности превосходит гомозиготную особь по доминантному признаку, т.е Аа>АА
Пример:
Ген А – синтез норм – гемоглобина
Ген S – серповидноклеточного – гемоглобина
Особи с генотипом SS обычно умирают до полового созревания от серповидноклеточной анемии (эритроциты имеют вид серпа, гипоксия)
Молярийный плазмодий поселяется в эритроцитах людей с генотипом АА, у гетерозиготной особи с генотипом АS анемия проявляется субклинически, и мал плаз не поселяется в таких эритроцитах.
Т.е гетерозиготные особи AS по жизнеспособности превосходят особей с генотипом АА.
4. Кодоминирование
Явление, при котором два доминантных аллельных гена, находясь в одном генотипе, обуславливают появление группы крови.
Пример: Группы крови
I 0 – рецессивный ген
Y A доминантный ген
Y B
Y A Y B – IV группы крови

Предмет, задачи и методы биологии. Значение биологии для медицины.

Задачи:

· раскрытии сущности жизни;

· систематизации многообразия живых организмов.

Методы:

· метод наблюдения и описания — заключается в сборе и описании фактов;

· метод измерений — использует измерения характеристик объектов;

· сравнительный метод — основан на анализе сходства и различий изучаемых объектов;

· исторический метод — изучает ход развития исследуемого объекта;

· метод эксперимента — дает возможность изучать явления природы в заданных условиях;

Значение биологии для медицины:

Цели и задачи биологии - первое, что необходимо уяснить, приступая к изучению данной науки. Это основа, на которой строятся все дальнейшие знания. Цели и задачи биологии, а также ее предмет, методы и значение будут рассмотрены в данной статье.

Для начала обратимся к истории. Впервые термин "биология" предложил Ж. Б. Ламарк, французский ученый. Он использовал его в 1802 году для обозначения науки, которую интересует жизнь в качестве особого явления природы. Задачи современной биологии весьма обширны. Она представляет собой целый комплекс наук, занимающихся изучением живой природы, законов ее развития и существования.

Характерные черты биологии

Для этой науки характерны:

тесное взаимодействие с различными дисциплинами, входящими в ее состав;
высокая специализация;
интеграция.

Сегодня интересующая нас наука постоянно обогащается новыми обобщениями, теориями, фактическим материалом.

Главная задача биологии

Задачи современной биологии весьма разнообразны, однако основная из них - познание законов, по которым протекает эволюция. Дело в том, что органический мир с момента появления жизни на земле меняется. Он постоянно развивается в результате действия естественных причин. Биосфера играет большую роль в формировании гидросферы, атмосферы, в создании лика земли.

Другие задачи

Можно выделить следующие основные задачи биологии:

изучение биоцинозов;
управление живой природой;
исследование механизма, с помощью которого происходит саморегуляция;
изучение функции и структуры клетки;
исследование важнейших жизненных явлений, происходящих на уровне молекул (раздражимость, наследственная изменчивость, обмен веществ);
изучение вопросов изменчивости и наследственности.

Весьма впечатляющий список, согласитесь. Итак, основные задачи биологии заключаются в познании различных общих закономерностей, по которым происходит развитие живой природы, в изучении форм жизни и раскрытии ее сущности.

Предмет биологии

Интересующая нас наука изучает жизнь, ее формы и различные закономерности развития. Многообразие всех вымерших, а также населяющих в настоящее время нашу планету живых существ является предметом ее изучения. Задачи биологии мы только что описали, теперь остановимся подробнее на ее предмете. Биологию интересуют строение (от анатомо-морфологического до молекулярного), происхождение, функции, эволюция, индивидуальное развитие, распространение, а также взаимоотношения организмов друг с другом и с окружающей средой.

Эта наука изучает как частные, так и общие закономерности, которые свойственны жизни во всех ее проявлениях. В задачи биологии входит изучение обмена энергии и веществ, изменчивости и наследственности, размножения, развития и роста, дискретности, раздражимости, движения, авторегуляции и др. Все вышеперечисленное составляет ее предмет.

Направления

В биологии в зависимости от объектов исследования можно выделить целый ряд направлений, таких как антропология, зоология, ботаника, микробиология, вирусология и др. Эти науки занимаются изучением особенностей развития, строения, происхождения, жизнедеятельности, а также распространения, разнообразия, свойств каждого вида бактерий, вирусов, растений, животных и человека. В интересующей нас области знания выделяют по свойствам, структуре и проявлениям жизни анатомию и морфологию, физиологию, генетику, биологию развития, эволюционное учение, экологию и др. Генетические задачи по биологии, кстати, - важная составная часть практики, входящей в школьную программу по этой науке.

Биофизика и биохимия изучают физико-химические процессы и химические реакции, протекающие в живых организмах, физическую структуру и химический состав биологических систем на различных уровнях организации. Биометрия позволяет установить закономерности, которые нельзя заметить при изучении единичных явлений и процессов. То есть это совокупность всех приемов планирования, а также обработки полученных результатов с помощью математической статистики. Задачи биологии молекулярной включают в себя изучение жизненных явлений, протекающих на молекулярном уровне. К ним относятся, в частности, функции и структура клеток, органов и тканей. Общая биология разрабатывает универсальные закономерности структуры (строения) и функционирования. То есть ее интересует то, что является общим для всех организмов.

Молекулярный уровень

Предмет и задачи биологии можно рассматривать на различных уровнях. Сейчас мы подробно опишем каждый из них.

Сегодня выделяется несколько уровней изучения и организации жизненных явлений (структурно-функциональных): биосферно-биогеоценотический, популяционно-видовой, организменный, органный, тканевый, клеточный, молекулярный. На последнем изучается роль молекул, являющихся биологически важными, в развитии и росте организмов, в передаче и хранении наследственной информации, в превращении энергии и обмене веществ в живых клетках и др. Речь идет о следующих молекулах: липидах, нуклеиновых кислотах, белках, полисахаридах и др.

Клеточный уровень

Клеточный уровень предполагает рассмотрение структурной организации отдельной клетки. Учение о нем называется цитологией, которая включает в себя цитохимию, цитогенетику, цитофизиологию, цитоморфологию. Это учение позволяет устанавливать структурно-функциональные и физиолого-биохимические связи, наблюдаемые в различных органах и тканях между клетками.

Организменный уровень

На организменном уровне биология исследует явления и процессы, которые происходят в отдельной особи, а также механизмы, обеспечивающие согласованное функционирование ее систем и органов. К нему же относятся взаимоотношения различных органов в пределах организма, поведение его и приспособительные изменения, наблюдаемые в тех или иных экологических условиях.

Популяционно-видовой уровень

Переходим к рассмотрению следующего уровня, популяционно-видового. Он принципиально отличается от предыдущего. Продолжительность жизни отдельных особей генетически предопределена. Через некоторое время они умирают, исчерпав возможности своего развития. Однако при наличии подходящих условий среды их совокупность в целом способна развиваться неограниченно долго. Предметом экологии, фенологии, морфологии, генетики является изучение динамики и состава популяции. Популяция - это совокупность особей определенного вида, которые имеют общий генофонд и обитают на определенном пространстве с примерно одинаковыми условиями существования на организменном, клеточном и молекулярном уровнях.

Экосистемный уровень

Если говорить об уровне экосистемном (биосферно-биогеоценотическом), то на нем исследуются взаимоотношения между различными организмами и средой, а также миграция живого вещества, закономерности и пути протекания энергетических круговоротов. На нем же изучаются и другие процессы, которые происходят в экосистемах (биогеоценозах).

Методы биологии

Опишем теперь методы исследования, которые использует эта наука. Первый из них - наблюдение. С помощью него можно описывать и анализировать различные биологические явления. На нем основывается еще один метод - описательный. Для того чтобы понять сущность того или иного явления, требуется сначала собрать фактический материал. После нужно описать его.

Еще один важный метод - исторический. С помощью него можно выявить закономерности возникновения и развития того или иного организма, изучить становление его функций и структуры.

Экспериментальный метод основан на создании системы целенаправленным путем. С его помощью можно исследовать явления и свойства живой природы.

Последний метод, который мы охарактеризуем, - моделирования. Он представляет собой изучение определенного явления с помощью создания его модели.

Итак, предмет, задачи и методы биологии мы описали. В заключение расскажем о важности этой науки.

Значение биологии

Безусловно, она играет важную роль в формировании нашего мировоззрения, а также понимания основополагающих философско-методологических проблем. Кроме того, она имеет большое практическое значение (дает решение пищевой проблемы, рекомендации по борьбе с вредителями и др.). В частности, чтобы обеспечить нужды человека в пище, следует резко увеличить объем производимой сельскохозяйственной продукции. Решением этой задачи занимаются такие науки, как животноводство и растениеводство. Они базируются на достижениях селекции и генетики.

Знание законов изменчивости и наследственности позволяет создавать все более продуктивные породы домашних животных и сорта культурных растений. Это позволяет человечеству вести сельское хозяйство интенсивно, а не экстенсивно. Благодаря всему этому удовлетворяются потребности людей в пищевых ресурсах. Достижения биологии используются в медицине, а также в охране окружающей среды.

Как вы видите, цель и задачи науки биологии весьма важны с практической точки зрения. Благодаря ее достижениям человечество существенно продвинулось вперед.

БИОЛОГИЯ – наука о жизни во всех её проявлениях и закономерностях, управляющих живой природой. Название ее возникло из сочетания двух греческих слов: БИОС – жизнь, ЛОГОС – учение. Эта наука изучает все живые организмы.

В органическим мире выделяют 5 царств: бактерии (дробянки), растения, животные, грибы, вирусы. Эти живые организмы изучаются соответственно науками: бактериология и микробиология, ботаника, зоология, микология, вирусология. Каждая из этих наук делится на разделы. Например, зоология включает энтомологию, териологию, орнитологию, ихтиологию и др. каждая группа животных изучается по плану: анатомия, морфология, гистология, зоогеография, этология и т.д. Кроме этих разделов можно назвать ещё: биофизика, биохимия, биометрия, цитология, гистология, генетика, экологи, селекция, космическая биология, генная инженерия и много других.

Таким образом, современная биология – комплекс наук, изучающих живое.

Но эта дифференцировка привела бы науку к тупику, если бы не было интегрирующей науки – общей биологии. Она объединяет все биологические науки на теоретическом и практическом уровнях.

· Что же изучает общая биология?

Общая биология изучает закономерности жизни на всех уровнях ее организации, механизмы биологических процессов и явлений, пути развития органического мира и его рациональное использование.

· Что может объединять все биологические науки?

Общая биология играет объединяющую роль в системе знаний о живой природе, поскольку в ней систематизируются ранее изученные факты, совокупность которых позволяет выявить основные закономерности органического мира.

· Какова цель общей биологии?

Осуществление разумного использования, охрана и воспроизведение природы.

2. Методы изучения биологии.

Основными методами биологии являются:

наблюдение (позволяет описать биологические явления),

сравнение (дает возможность найти общие закономерности в строении, жизнедеятельности различных организмов),

эксперимент или опыт (помогает исследователю изучить свойства биологических объектов),

моделирование (имитируются многие процессы, недоступные для непосредственного наблюдения или экспериментального воспроизведения),

исторический метод (позволяет на основе данных о современном органическом мире и его прошлом познать процессы развития живой природы).

Общая биология пользуется методами других наук и комплексными методами, которые позволяют изучать и решать поставленные задачи.

1. ПАЛЕОНТОЛОГИЧЕСКИЙ метод, или морфологический метод изучения. Глубокое внутренне сходство организмов может показать родство сравниваемых форм (гомология, аналогия органов, рудиментарные органы и атавизмы).

2. СРАВНИТЕЛЬНО – ЭИБРИОЛОГИЧЕСКИЙ - выявление зародышевого сходства, работы К. Бэра, принцип рекапитуляции.

3. КОМПЛЕКСНЫЙ – метод тройного параллелизма.

4. БИОГЕОГРАФИЧЕКИЙ – позволяет проанализировать общий ход эволюционного процесса в самых разных масштабах (сравнивание флор и фаун, особенности распространения близких форм, изучение реликтовых форм).

5. ПОПУЛЯЦИОННЫЙ – позволяет улавливать направления естественного отбора по изменению распределения значений признака в популяциях на разных стадиях ее существования или при сравнении разных популяций.

7. ГЕНЕТИЧЕСКИЙ – позволяет определить генетическую совместимость сравниваемых форм, а значит, определить степень родства.

8. ПАРАЗИТОЛОГИЧЕКИЙ – доказано, что эволюция паразитов и хозяев протекает сопряжено, а в некоторых группах паразиты оказываются специфическими для видов, родов и семейств. Поэтому по присутствию определенных паразитов порой можно с большой точностью судить о филогенетических связях видов – хозяев этих паразитов.

По современным представлениям, жизнь - это способ существования открытых коллоидных систем, обладающих свойствами саморегуляции, воспроизведения и развития на основе геохимического взаимодействия белков, нуклеиновых кислот других соединений вследствие преобразования веществ и энергии из внешней среды.

Жизнь возникает и протекает в виде высокоорганизованных целостных биологических систем. Биосистемами являются организмы, их структурные единицы (клетки, молекулы), виды, популяции, биогеоценозы и биосфера.

Живые системы обладают рядом общих свойств и признаками, которые отличают их от неживой природы.

1. Все биосистемы характеризуются высокой упорядоченностью, которая может поддерживаться только благодаря протекающим в них процессам. В состав всех биосистем, лежащих выше молекулярного уровня, входят определенные элементы (98% химического состава приходится на 4 элемента: углерод, кислород, водород, азот, а в общей массе веществ основную долю составляет вода - не мене 70 – 85%). Упорядоченность клетки проявляется в том, что для нее характерен определенный набор клеточных компонентов, а упорядоченность биогеоценоза - в том, что в его состав входят определенные функциональные группы организмов и связанная с ними неживая среда.
2. Клеточное строение: Все живые организмы имеют клеточное строение, за исключением вирусов.

3. Метаболизм. Все живые организмы способны к обмену веществ с окружающей средой, поглощая из нее вещества, необходимые для питания и дыхания, и выделяя продукты жизнедеятельности. Смысл биотических круговоротов заключается в преобразовании молекул, обеспечивающих постоянство внутренней среды организма и, таким образом, непрерывность его функционирования в постоянно меняющихся условиях внешней среды (поддержание гомеостаза) .
4. Репродукция, или самовоспроизведение, - способность живых систем воспроизводить себе подобных. Этот процесс осуществляется на всех уровнях организации живого;
а) редупликация ДНК - на молекулярном уровне;
б) удвоение пластид, центриолей, митохондрий в клетке - на субклеточном уровне;
в) деление клетки путем митоза - на клеточном уровне;
г) поддержание постоянства клеточного состава за счет размножения отдельных клеток - на тканевом уровне;
д) на организменном уровне репродукция проявляется в виде бесполого размножения особей (увеличение численности потомства и преемственность поколений осуществляется за счет митотического деления соматических клеток) или полового (увеличение численности потомства и преемственность поколений обеспечиваются половыми клетками - гаметами).
5. Наследственность заключается в способности организмов передавать свои признаки, свойства и особенности развития из поколения в поколение. .
6. Изменчивость - это способность организмов приобретать новые признаки и свойства; в ее основе лежат изменения биологических матриц - молекул ДНК.
7. Рост и развитие. Рост - процесс, в результате которого происходит изменение размеров организма (за счет роста и деления клеток). Развитие - процесс, в результате которого происходит качественно изменение организма. Под развитием живой природы - эволюции понимают необратимое, направленное, закономерное изменение объектов живой природы, которое сопровождается приобретением адаптации (приспособлений), возникновением новых видов и вымиранием прежде существовавших форм. Развитие живой формы существования материи представлено индивидуальным развитием, или онтогенезом, и историческим развитием, или филогенезом.
8. Приспособленность. Это соответствие между особенностями биосистем и свойствами среды, с которой они взаимодействуют. Приспособленность не может быть достигнута раз и навсегда, так как среда непрерывно меняется (в том числе благодаря воздействию биосистем и их эволюции). Поэтому все живые системы способны отвечать на изменения среды и вырабатывать приспособления ко многим из них. Долгосрочные приспособления биосистем осуществляются благодаря их эволюции. Краткосрочные приспособления клеток и организмов обеспечиваются благодаря их раздражимости.
9. Раздражимость. Способность живых организмов избирательно реагировать на внешние или внутренние воздействия. Реакция многоклеточных животных на раздражение осуществляется через посредство нервной системы и называется рефлексом. Организмы, которые не имеют нервной системы, лишены и рефлексов. У таких организмов реакция на раздражение осуществляется в разных формах:
а) таксисы - это направленные движения организма в сторону раздражителя (положительный таксис) или от него (отрицательный). Например, фототаксис - это движение в направлении к свету. Различают также хемотаксис, термотаксис и др.;
б) тропизмы - направленный рост частей растительного организма по отношению к раздражителю (геотропизм - рост корневой системы растения по направлению к центру планеты; гелиотропизм - рост побеговой системы по направлению к Солнцу, против силы тяжести);
в) настии - движения частей растение по отношению к раздражителю (движение листьев в течение светового дня в зависимости от положения Солнца на небосводе или, например, раскрытие и закрытие венчика цветка).
10. Дискретность (деление на части). Отдельный организм или иная биологическая система (вид, биоценоз др.) состоит из отдельных изолированных, т. е. обособленных или отграниченных в пространстве, но, тем не менее, связанных и взаимодействующих между собой частей, образующих структурно-функциональное единство. Клетки состоят из отдельных органоидов, ткани - из клеток, органы - из тканей и т. п. Это свойство позволяет осуществить замену части без остановки функционирования целостной системы и возможность специализации различных частей на неодинаковых функциях.
11. Авторегуляция - способность живых организмов, обитающих в непрерывно меняющихся условиях окружающей среды, поддерживать постоянство своего химического состава и интенсивность течения физиологических процессов - гомеостаз. Саморегуляция обеспечивается деятельностью регуляторных систем - нервной, эндокринной, иммунной и др. В биологических системах надорганизменного уровня саморегуляция осуществляется на основе межорганизменных и межпопуляционных отношений.
12. Ритмичность. В биологии под ритмичностью понимают периодические изменения интенсивности физиологических функций и формообразовательных процессов с различными периодами колебаний (от нескольких секунд до года и столетия).
Ритмичность направлена на согласование функций организма с окружающей средой, т. е. на приспособление к периодически меняющимся условиям существования.
13. Энергозависимость. Живые тела представляют собой "открытые" для поступления энергии системы. Под "открытыми" системами понимают динамические, т. е. не находящиеся в состоянии покоя системы, устойчивые лишь при условии непрерывного доступа к ним энергии и материи извне. Таким образом, живые организмы существуют до тех пор, пока в них поступают энергия в виде пищи из окружающей среды.

14. Целостность - живая материя определенным образом организована, подчинена ряду специфических законов, характерных для неё.

4. Уровни организации живой материи.

1. Молекулярный. Любая живая система, как бы сложно она ни была организована, состоит из биологических макромолекул: нуклеиновых кислот, белков, полисахаридов, а также других важных органических веществ. С этого уровня начинаются разнообразные процессы жизнедеятельности организма: обмен веществ и превращение энергии, передача наследственной информации и др.

2. Клеточный. Клетка — структурная и функциональная единица, а также единица развития всех живых организмов, обитающих на Земле. На клеточном уровне сопрягаются передача информации и превращение веществ и энергии.

3. Организменный. Элементарной единицей организменного уровня служит особь, которая рассматривается в развитии — от момента зарождения до прекращения существования — как живая система. На этом уровне возникают системы органов, специализированных для выполнения различных функций.

4. Популяционно-видовой. Совокупность организмов одного и того же вида, объединенная общим местом обитания, в которой создается популяция — надорганизменная система. В этой системе осуществляются элементарные эволюционные преобразования — процесс микроэволгоции.

5. Биогеоценотический. Биогеоценоз — совокупность организмов разных видов 'и различной сложности организации с факторами среды их обитания. В процессе совместного исторического развития организмов разных систематических групп образуются динамичные, устойчивые сообщества.

6. Биосферный. Биосфера — совокупность всех биогеоценозов, система, охватывающая все явления жизни на нашей планете. На этом уровне происходит круговорот веществ и превращение энергии, связанные с жизнедеятельностью всех живых организмов.

5. Практическое значение общей биологии.

o В МЕДИЦИНЕ – изучение и борьба с инфекциями, паразитическими заболеваниями.

o В БИОТЕХНОЛОГИИ – биосинтез белков, синтез антибиотиков, витаминов, гормонов.

o В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ – селекция высокопродуктивных пород животных и сортов растений.

o В СЕЛЕКЦИИ МИКРОООРГАНИЗМОВ.

o В ОХРАНЕ ПРИРОДЫ – разработка и внедрение методов рационального и рачительного природоиспользования.

Контрольные вопросы:

2. Почему современную биологию считают комплексной наукой? Из каких подразделов состоит современная биология?

3. Какие специальные науки можно выделить в биологии? Дайте их краткую характеристику.

В этой статье мы поговорим о задачах биологии, которая является очень комплексной и многогранной и включает в себя ряд отдельных наук. Делят их в зависимости от объекта изучения. Таким образом, выделяют зоологию, орнитологию, микробиологию, альгологию, ботанику. Ещё науку биологию делят согласно свойствам живой материи и уровням её организации. Здесь выделяют биохимию, молекулярную биологию, генетику, эмбриологию, цитологию, физиологию, анатомию, экологию и так далее.

Разбираемся в теме

Все мы прекрасно понимаем, что наш мир очень разнообразен. Чего стоит только тот факт, что наша земля населена примерно 2 миллионами различных видов животных, некоторые из которых ещё даже не описаны. Также учёные говорят о том, что произрастает около 500 тысяч разнообразных видов растений, около 1000 видов грибов и бактерий. И самое невероятное состоит в том, что каждый из этих организмов имеет свою структуру, тип питания, жизненный цикл и даже исторический возраст. Причём последний колеблется очень сильно. Взять, например, таракана или микробы с вирусами, которые существуют на планете практически с момента её создания. А вот комнатные растения и некоторые выведенные животные, к примеру, появились совсем недавно. Но при этом все организмы имеют нечто общее, что отличает их от неживой природы. Ученые пришли к выводу, что этим общим элементом является обмен энергии и веществ, а также способность к размножению и развитию. Также речь идет о таких немаловажных факторах, как адаптация и изменчивость, которые являются естественными свойствами живого организма. Общая биология занимается выявлением и характеристикой разных общих элементов живой и неживой природы. Если смотреть глубже и более философски, то можно понять, что задачи биологии кроются в том, чтобы ответить на вопрос о том, что же такое жизнь.

Основная задача

Основная задача биологи - это открытие, исследование и характеристика различных законов, согласно которым происходит эволюция во всём мире. Надо сказать, что таких законов достаточно много, и самое интересное, что они очень изменчивы. Почему? Дело в том, что органический мир постоянно и непрерывно эволюционирует, он постоянно развивается и меняется. Таким образом получается, что у биологии нет конечной цели, так как природа будет и дальше видоизменяться. Ученые-биологи концентрируются как раз на том, чтобы собрать максимальное количество информации о современном состоянии флоры и фауны, так как понимают, что уже через несколько сотен лет природа может быть совсем иной. Таким образом, мы понимаем важность сохранения биологического наследия для последующих поколений. Именно в этом и кроется основная задача биологии.

Второстепенные задачи

При этом надо понимать, что есть и другие задачи, которые ставит перед собой биология. Во-первых, это изучение механизмов управления живой природы. Это очень важная задача, которая позволяет уравновешивать и корректировать взаимодействие живых существ и природы. Также перед биологией стоит цель изучения структуры и функций клеток, биоценоза, наследственной изменчивости, обмена веществ. Надо сказать, что полный список задач биологии довольно весомый и вместительный, что неудивительно.

Предмет

Как мы уже поняли, биология - это комплекс наук о живой природе. Предметом биология является жизнь во всех ее формах и проявлениях. Наука занимается исследованием закономерностей роста и развития всех живых организмов в мире. Также можно сказать, что предметом биологии является изучение всего многообразия живых и вымерших организмов. Если быть конкретнее, задачи современной биологии фокусируются вокруг происхождения, эволюции, функций, распространения, индивидуального развития и строения живых организмов. При этом понимается полное строение, начиная от молекулярного до анатомо-морфологического. Очень большое внимание исследователи выделяют взаимодействию организмов друг с другом и с окружающей средой. При этом перед учеными стоит цель изучать не только общие закономерности, но и частные, которые свойственны отдельным организмам. Задачи биологии как науки включают в себя изучение процесса размножения, дискретности, движения, раздражимости и изменчивости. Другими словами, можно сказать, что биологи желают знать всё, что только можно, о живых существах.

Методы

Вот мы и рассмотрели основные задачи биологии и ее предмет. Да, но всё это является лишь теоретическим материалом. А теперь мы сосредоточимся на практике и рассмотрим методы биологии. При этом надо отдельно отметить, что мы будем говорить не о конкретных приёмах или методиках, а о методологических принципах и подходах, которые применяются во время исследования и изучения различных объектов, объявлений или их взаимодействия.

Начнем с того, что изучение живой природы может быть эмпирическим и теоретическим, но надо понимать, что первая стадия базируется на второй. Теоретическая статья подразумевает выдвигание новых гипотез, а эмпирическая - их проверку на практике. Методы используются именно во время прохождения эмпирической стадии.

Первый из методов, которые мы рассмотрим, - это наблюдение. Оно подразумевает изучение живых организмов в природных условиях их существования. Однако понимается наблюдение не в буквальном смысле, а наблюдение за размножением, расселением, поведением растений и животных в природе. Ученые нарочно каким-то образом влияют на температуру, влажность, освещенность, токсичность и так далее среды тех живых организмов, за которыми они наблюдают. Это позволяет делать определенные выводы, о том, как живые организмы реагируют на экстремальные условия. Кроме того, это позволяет выявлять потенциал и скрытые свойства живых систем, а также пределы их адаптации, гибкости и изменчивости.

Исследование цели и задач общей биологии без использования сравнительного метода практически невозможно. Этот метод ещё называют историческим. Он подразумевает сопоставление организмов по их анатомическому строению, химическому составу, генному набору и так далее. Но при этом учитываются не только ныне живущие организмы, но и те, которые вымерли давно. Все три метода требуют математического описания и определённого учета. Из этого следует понимание того, что биология со временем становится точной наукой, несмотря на то что многие закономерности носят вероятностный характер. Таким образом, мы понимаем, что среди живых организмов нет строго детерминированных событий. Благодаря возможности предполагать учёные занимаются моделированием биологических процессов и создают прогнозы возможного развития.

Системность

Далее следует отметить системный метод, который характерен для многих наук. Он подразумевает рассмотрение живых организмов как целостной системы, внутри которой действуют определенные элементы. Задача современной биологии состоит в том, чтобы от анализа переходить к синтезу, таким образом развивая системный подход к науке. В то время как анализ - это подробное изучение структуры и функций элементов системы, то синтез - это целостный подход, который исследует все характеристики системы. При этом в биологии исследования всегда ведутся от общего к частному. Однако перейти к синтезу можно только тогда, когда есть необходимая аналитическая база. Именно поэтому эти процессы очень между собой связаны, как и цели и задачи биологии, которые мы рассмотрели выше. Суть в том, что необходимо создать комплексную биологическую картину мира.

Концепции

Первая концепция говорит о том, что жизнь имеет многоуровневую организацию. Это означает, что любой живой организм является составной частью какой-то системы. При этом сами биологические системы представляют иерархию различных уровней. Вторая концепция говорит о материальной сути жизни. Здесь смысл в том, что тайна жизни кроется в энергии и обмене веществ, то есть основа жизни - это физика и химия. Если посмотреть на этот вопрос философски, то можно понять, что речь идет о первичности материи, то есть о материализме. Третья концепция основывается на законе самовоспроизведения. Это означает, что все живые организмы могут размножаться на основе заложенной в них природой генетической программе. В результате взаимодействия организмы проходят стадию онтогенеза. Четвертая концепция заключается в саморегуляции живых организмов. Понимается, что в природе поддерживается относительная стабильность, то есть гомеостаз. Пятая концепция заключается в биологической эволюции и самоорганизации живых организмов. Речь идет о том, что весь мир возник благодаря тому, что неживые химические системы смогли самоорганизоваться. Также мы говорим о естественном отборе и эволюции.

Надо сказать, что учат биологию совсем не в таком порядке, как мы сейчас назвали. Считается, что нужно начинать с биохимии, цитологии, молекулярной биологии, генетики и так далее. Однако формулировки концепций, представленных выше, позволяют понять саму суть базовых основ и задач биологии.

Значение

Теоретическое значение науки заключается в формировании определенного мировоззрения. Тема о первичности материи и сознания на самом деле является вопросом биологическим. Конечно, всё зависит от выбора позиции отдельного человека, от того, какие подходы он использует при познании мира, а также от того, какие социальные явления наблюдает.

Важная задача общей биологии состоит в том, чтобы формировать у человека экологическое мировоззрение. Это означает, что каждый ребёнок с детства должен понимать, что он является частью природы и должен принимать непосредственное участие в её защите и охране. Немаловажным является умение рационально использовать ресурсы. Актуальность этой проблемы очень велика, однако до сих пор в школах до детей не доносят все сложности и многогранности этой ситуации. Если бы этому уделялось достаточно внимания, уже спустя несколько лет мир бы увидел новое поколение сознательных людей, которые бы считали своим долгом беречь природу.

Экологи бьют тревогу, так как они считают, что примерно через 100 лет многие изменения, которые происходят уже сегодня, будут просто необратимы. Сейчас практически никто не обращает на это внимания, потому что мало задумывается о том, какие могут быть последствия. В результате может случиться обычное вымирание вида, как было, например, с динозаврами. Не исключено, что некоторые люди сумеют приспособиться в новых экологических условиях, однако при этом львиная доля населения земли вымрет.

Практическое значение науки заключается в том, что она является основой продовольствия. Уже давно ученые говорят, что экстенсивное воспроизводство продуктов себя исчерпало, но, несмотря на это, люди продолжают истощать землю. Каждый год сжигаются огромные лесные территории, происходит засоление и опустынивание грунтов и так далее. Именно поэтому исследователи говорят о том, что современным людям нужно переходить на интенсивные технологии, которые более дорогие и менее эффективны. Однако это практически единственный и реальный шанс еще много столетий использовать ресурсы земли.

В прошлом веке большую популярность приобрели генетические модификации и селекция. Это был настоящий бум, который опьянил всех экологически сознательных людей. Однако только потом стало известно, какую опасность несут в себе такие продукты. Более того, надо понимать, что генетическими модификациями пробуют заниматься не профессионалы, которые могут своими продуктами не просто навредить здоровью, а лишить человека жизни. Но нельзя забывать и о положительной стороне селекционно-генетический работы. В развитых странах она процветает, генетики являются очень востребованными специалистами.

Уровни

Мы рассмотрели основные задачи биологии как науки, но не уделили внимание уровням. Всего их пять, и мы кратко рассмотрим каждый из них. Любые задачи и методы биологии начинаются с изучения молекулярного уровня. Он подразумевает исследования роли молекул как биологически важных частиц, которые принимают непосредственное участие в росте и развитии живых организмов. Кроме того, они выполняют функцию передачи и сохранения наследственной информации.

Задачи и значение биологии широко рассматриваются на клеточном уровне, когда происходит исследование строения и функций каждой клетки. Этот раздел знаний называется цитологией, но при этом он включает в себя физиологию, цитогенетику, цитохимию. На этом уровне можно устанавливать физиологические, биохимические, структурные взаимосвязи организмов.

Какие задачи решает биология на организменном уровне? В этом аспекте исследуются явления и процессы, благодаря которым происходит функционирование всей системы организма. Сюда можно отнести взаимодействие всех органов в теле человека и их адаптационные изменения, которые происходят при изменении внешней среды. Популяционный уровень позволяет рассматривать жизненный цикл организмов среди их видов. Вопросами популяции также занимаются такие науки, как фенология, морфология, экология и генетика. На этом уровне можно отследить рост и развитие живого организма от момента его рождения до момента смерти, экспериментируя с условиями окружающей среды.

Какие же основные задачи биологии на экосистемном уровне? Они состоят в изучении взаимосвязей между живыми организмами и средой. Также изучается миграция, законы и пути движения энергии.

Таким образом мы заканчиваем рассмотрение предмета и задач общей биологии. Становится понятно, что базируется наука на концепциях, из которых проистекают задачи и цели. При этом надо понимать, что мы рассмотрели данную тему исключительно с теоретической точки зрения, так как на практике всё выглядит несколько иначе. Те же предмет и задачи биологии являют собой не сложные термины, а конкретные проблемы, требующие немедленного решения.

Хочется сказать, что науку о жизни должны изучать все. Естествознание позволяет лучше понять себя и окружающую среду, что, несомненно, отражается на взаимодействии человека с внешним миром. Школьного курса биологии недостаточно для того, чтобы понять глубинные принципы и концепции этой науки. Каждый день узнавайте что-то новое, замечайте изменения в природе, исследуйте её, и тогда вы заметите, как необычен и прекрасен наш мир.

Читайте также: