Уровни организации живой материи

ТЕМА: БИОЛОГИЯ КАК НАУКА

Вопросы:

1. Определение биологии как науки.

2. Основные свойства живой материи.

3. Уровни организации живой материи.

4. Внутриорганизменные системы.

Определение биологии как науки.

Термин «Биология» в научный обиход введен в 1802 году, независимо друг от друга, французским ученым Ламарком и немецким – Тревиранусом.

Биология с греческого языка дословно переводится как - наука о жизни (от греч. bios — жизнь, logos — наука).

На современном этапе развития науки, Биология трактуется как – фундаментальна и комплексная наука, которая изучает закономерности происхождения, строения, функционирования и развития биологических систем на различных уровнях иерархии живой материи.

2. Основные свойства живой материи.

Живая материя от элементарного и до самого сложного уровня обладает едиными свойствами:

1. Единство химического состава. Все живые существа состоят из
атомов одних и тех же элементов. Основную массу любого живого тела
составляют кислород, углерод, азот, водород.

2. Специфический обмен веществ (метаболизм) - т.е. вся
совокупность непрерывно протекающих в организме процессов разрушения
и восстановления различных веществ или составных частей тела, идущих с
поглощением или освобождением энергии. В основе обмена веществ лежит
единство двух процессов: ассимиляции и диссимиляции.

3. Самовоспроизведение (размножение). В результате этого процесса воссоздаются структуры, соответствующие «снашиваемым» и утрачиваемым. Это достигается благодаря использованию живыми формами биологической (генетической) информации.

4. Саморегуляция, т.е. поддержание постоянства структуры и функций, а также постоянства состава внутренней среды (гомеостаза). В основе саморегуляции лежат матричный синтез и механизм обратной связи.

5. Рост и развитие. Рост организмов заключается в увеличении массы живого вещества. Происходит он за счет увеличения размеров отдельных клеток или в связи с увеличением их числа, т.е. рост связан с количественными изменениями организма.

Под развитием, в отличие от роста, понимают процессы формирования организма на протяжении индивидуальной жизни, изменения в соотношениях отдельных частей тела и т.п. Следовательно, развитие связано с изменениями качественных характеристик организма. На протяжении жизни каждой особи процессы роста и развития протекают обычно одновременно и параллельно.

6. Раздражимость и возбудимость, т.е. способность активно реагировать на воздействие тех или иных факторов среды. У примитивных животных, не имеющих нервной системы, и у большинства растений на действие раздражителя реагирует весь организм, а у животных, обладающих нервной системой, такая реакция проявляется в виде рефлексов.

7. Изменчивость и наследственность - определяют повышенную устойчивость живых систем к изменениям окружающей среды, и лежат в основе эволюции органического мира.

8. Дискретность, т.е. любая живая система состоит из отдельных, но,
тем не менее, взаимодействующих частей, которые образуют структурно-
функциональное единство. Дискретность проявляется на всех уровнях живой
материи.

 

Уровни организации живой материи.

В ходе эволюции усложнения живая материя сформировала иерархически организованную суперсистему, которая подразделяется на ряд структурных уровней (рис.1).

На каждом уровне

 

Ген, клетка, орган, организм, популяция, сообщество  — это биотические компоненты основных уровней организации живой материи расположенные в иерархическом порядке — от наименьшего компонента к наибольшему.

 На каждом уровне в результате взаимодействия биотических компонентов с абиотическими компонентами (веществом и энергией) возникают функциональные системы биологического типа.

Генетические системы: основная функция – хранение и передача наследственной информации посредством нуклеиновых кислот – РНК и ДНК.

Клеточные системы:   основная функция – синтез и деструкция органических веществ, перенос питательных элементов и передача информационных сигналов.

Системы органов (внутренних и внешних): основная функция – обеспечение единства и целостности функционирования живого организма.  

  Организм как система: основная функция – размножение, иными словами воспроизводство себе подобных.

Популяционные системы ( популяция – это группа организмов принадлежащих к одному виду): основная функция – адаптация организмов к окружающей среде. Например: наиболее приспособленные организмы выживают, а наименее погибают.

Экосистемы (сообщество – это группа организмов принадлежащих к разным видам): основная функция – постоянный обмен веществом и энергией живыми организмами между собой и окружающей средой обитания.

Гены, Клетки, Органы – принадлежат  к внутриорганизменным системам. Они являются объектами изучения биологических наук: Генетики, Цитологии, Физиологии, Морфологии и др. биологических наук.

Вопросы для самоконтроля по лекции:

1. В каком году и кем термин «Биология» был введен в научный обиход?

2. Что изучает биология?

3. Как с греческого языка дословно переводится термин «Биология»?

4. Что обозначает свойство живой материи «Единство химического состава»?

5. Что обозначает свойство живой материи «Специфический обмен веществ (метаболизм)»?

6. Что обозначает свойство живой материи «Самовоспроизведение (размножение)»?

7. Что обозначает свойство живой материи « Саморегуляция»?

8. Что понимается под свойством живой материи «Развитие»?

9. Какое свойство живой материи заключается в термине «Рост»?

7. Что обозначает свойство живой материи «Раздражимость и возбудимость»?

8. Что определяет свойство живой материи « Изменчивость и наследственность»?

9.Что обозначает свойство живой материи « Дискретность»?

10. В ходе, какого процесса сформировались структура уровней организации живой материи?

11. Что относится к биотическим компонентам основных уровней организации живой материи?

12. Что относится к абиотическим компонентам основных уровней организации живой материи?

13. В результате какого процесса возникают функциональные системы биологического типа?

14. Какая основная функция генетической системы?

15. Какая основная функция клеточных систем?

16. Какая основная функция системы внутренних и внешних органов?

17. Какая основная функция живого организма как системы?

18. Что обозначает термин «популяция»?

19. Какая основная функция популяционных систем?

20. Что обозначает термин «сообщество»?

21. Какая основная функция экологических систем?

22. Какие биотические компоненты принадлежат к внутриорганизменным системам?

23. Каких биологических наук являются объектами изучения внутриорганизменные системы?

 

№1. Задания для самостоятельной работы по теме лекции

1. Привести другие трактовки термина «Биология».

2. Расширить перечень биологических наук, которые изучают внутриорганизменные системы.

№2. Вопросы самостоятельной работы по видео файлу «Химический состав клетки».

(письменно ответить на вопросы)

1. Какие классы химических соединений содержатся в клетках?

2. Какое количество химических элементов образует структуру клетки?

3. Какие преобладающие элементы содержатся в клетке, и в каком процентом соотношении?

4. На долю, каких элементов приходится 98% массы клетки?

5. Почему углерод, азот, кислород и водород являются основными элементами клетки?

6. Что способны образовывать атомы углерода?

7. Какими особенными свойствами характеризуется молекула углерода?

8. Какими тремя группами в клетке представлены химические элементы?

9. Какие химические элементы накапливают внутренние органы человека?

10. Почему некоторые живые организмы могут выступать индикаторами окружающей среды?

11. В каком виде присутствуют неорганические и органические входящие в состав организма?

12. Какое процентное содержание органических и неорганических соединений, содержащихся в клетке?