Curs 1. Biologie generală ca știință. Particularitățile vieții ca forme de existență a materiei, rolul proceselor fizice și chimice în sistemele vii
Curs 1. Biologie generală ca știință. Particularitățile vieții ca forme de existență a materiei, rolul proceselor fizice și chimice în sistemele vii
Obiective și obiective ale lecției:
1. Lansarea organizatorică a lecției - 5 minute
2. Comunicarea temei, scopurilor și formei organizării lecțiilor de 10 minute
3. Material de curs 65 de minute
4. Fixarea materialului primit 5 minute
5. Studentul se auto-reflecție 2,5 minute
6. Temă de acasă 2,5 minute
Biologia este totalitatea științelor vieții, despre natura vie (biosul grec - viața, logosul - predarea). Biologia modernă este un domeniu foarte divers și dezvoltat al științei naturale. Distinge între un număr de științele vieții private, pentru teme de cercetare, cum ar fi zoologia (de animale), botanică (plante), microbiologie (pentru bacterii), virologie (virus), și alte, unități chiar mai mici (ornithology - despre păsări, ihtiologie - despre pește, algologie - despre alge, etc.). O altă divizie a științelor biologice - prin nivelurile organizației și proprietățile materiei vii: biologie si biochimie moleculara (baza chimica a vietii), genetica (ereditate), citologie (nivel celular), embriologie, biologia dezvoltării (individuale de dezvoltare a organismelor), anatomie și fiziologie (structura și principiile funcționării organismelor), ecologia (relația dintre organisme și mediul înconjurător), teoria evoluției (dezvoltarea istorică a naturii vii).
Biologia generală este o ramură a biologiei care studiază semnificative pentru toate modelele vii de dezvoltare, funcționare și structură. Biologia generală examinează legile generale ale vieții, inerente în toate proprietățile și manifestările sale: de reproducere, metabolismul, genetica, adaptabilitate, variabilitate, de creștere, iritabilitate, dezvoltare, mobilitate, etc.
Definiția vieții în stadiul actual al dezvoltării științei
Este destul de dificil să se dea o definiție completă și lipsită de ambiguitate a conceptului de viață, dată fiind varietatea enormă a manifestărilor sale. În cele mai multe definiții ale conceptului vieții, care au fost date de mulți oameni de știință și gânditori de-a lungul veacurilor, au fost luate în considerare calitățile de lider care distinge între cei vii și neînsuflețit. De exemplu, Aristotel a spus că viața este "mâncare, creștere și senilitate" a corpului; AL Lavoisier a definit viața drept o "funcție chimică"; GR Treviranus credea că viața este "o uniformitate consistentă a proceselor cu o diferență în influențele externe". Este clar că astfel de definiții nu ar putea satisface oamenii de știință, deoarece nu reflectau (și nu puteau reflecta) toate proprietățile materiei vii. În plus, observațiile arată că proprietățile celor vii nu sunt excepționale și unice, așa cum se părea înainte, ele se regăsesc separat printre obiecte neînsuflețite. AI Oparin a definit viața drept "o formă specială, foarte complexă de mișcare a materiei". Această definiție reflectă unicitatea calitativă a vieții, care nu poate fi redusă la legi chimice sau fizice simple. Cu toate acestea, în acest caz definiția este de natură generală și nu dezvăluie natura specifică a acestei mișcări.
F. Engels în "Dialectica naturii" a scris: "Viața este o modalitate de existență a corpurilor proteice, un moment esențial al căruia este schimbul de materie și energie cu mediul".
Pentru uzul practic, acele definiții sunt utile în care sunt stabilite proprietățile de bază, care sunt în mod necesar inerente tuturor formelor vii. Iată una dintre ele: viață - acest sistem deschis macromoleculare, care este caracteristică pentru o organizație ierarhică, capacitatea de a auto-replicare, auto-conservare și de auto-reglementare, metabolismul, fin fluxul de energie reglabil. Conform acestei definiții, viața este un nucleu de ordine, răspândit într-un univers mai puțin ordonat.
Viața există sub forma unor sisteme deschise. Aceasta înseamnă că orice formă vie nu este autonomă, ci schimbă în mod constant cu substanța, energia și informațiile din mediul înconjurător.
Proprietățile materiei vii
Aceste proprietăți din complex caracterizează orice sistem viu și viață în general:
1) auto-reînnoire. Este conectat cu fluxul de materie și energie. Bazele metabolismului sunt procese echilibrate și în mod clar interdependente de asimilare (anabolism, sinteză, formare de substanțe noi) și disimilare (catabolism, dezintegrare). Ca urmare a asimilării, structurile corpului sunt reînnoite și se formează noi părți (celule, țesuturi, părți ale organelor). Disimilarea determină scindarea compușilor organici, furnizează celulei o substanță și o energie din plastic. Pentru formarea unei noi nevoi de furnizare constantă a substanțelor necesare din exterior și în procesul de viață (și în special disimilarea) se formează produse care trebuie introduse în mediul extern;
2) auto-reproducere. Oferă continuitate între generațiile alternative ale sistemelor biologice. Această proprietate este asociată cu fluxurile de informații inerente structurii acizilor nucleici. În acest sens, structurile vii sunt reproduse și actualizate în mod constant, fără a pierde asemănarea cu generațiile anterioare (în ciuda actualizării continue a substanței). Acizii nucleici sunt capabili să stocheze, să transmită și să reproducă informațiile ereditare, precum și să o realizeze prin sinteza proteinelor. Informațiile stocate pe ADN sunt transferate moleculei de proteină prin molecule de ARN;
3) autoreglementarea. Se bazează pe un set de fluxuri de materie, energie și informații prin intermediul unui organism viu;
4) iritabilitate. Este legată de transferul de informații din exterior în orice sistem biologic și reflectă răspunsul acestui sistem la un stimul extern. Datorită iritabilității, organismele vii sunt capabile să reacționeze selectiv la condițiile de mediu și să extragă din ele doar ceea ce este necesar pentru existența lor. Autoreglementarea sistemelor vii este legată de iritabilitate prin principiul feedback-ului: produsele activității vitale pot exercita un efect retardant sau stimulant asupra acelor enzime care au stat la începutul unui lanț lung de reacții chimice;
5) menținerea homeostaziei (de la homoios c - «similară, identică“ și stază - «stare imobilitate") - constanță dinamică relativă a mediului intern, parametrii fizico-chimici ai sistemului fiind .;
6) organizarea structurală - o anumită ordine, armonie a sistemului viu. Se constată atunci când se studiază nu numai organismele vii individuale, ci și populațiile acestora în legătură cu mediul - biogeocenoză;
7) adaptare - capacitatea unui organism viu de a se adapta constant la condițiile schimbătoare ale existenței în mediul înconjurător. Se bazează pe iritabilitate și pe caracteristica răspunsurilor adecvate;
8) reproducere (reproducere). Din moment ce există viață sub formă de distincte (discrete) sistemelor vii (de exemplu, celule), precum și existența unui astfel de sistem este strict limitată în timp, menținerea vieții pe Pământ, datorită reproducerea sistemelor vii. La nivel molecular, reproducerea se datorează sintezei matricei, se formează noi molecule în conformitate cu programul stabilit în structura (matricea) moleculelor preexistente;
9) ereditate. Oferă continuitate între generațiile de organisme (bazate pe fluxurile de informații). În strânsă legătură cu autoreproducerea vieții la nivel molecular, subcelular și celular. Datorită eredității, trăsăturile sunt transmise din generație în generație, care asigură adaptarea la habitat;
10) variabilitatea este o proprietate opusă eredității. Datorită variabilității, sistemul viu dobândește caracteristici care nu erau caracteristice acestuia. În primul rând, variabilitatea este asociată cu erorile în reproducere: modificările structurii acizilor nucleici conduc la apariția unor noi informații ereditare. Există noi semne și proprietăți. Dacă sunt utile pentru organism într-un habitat dat, atunci ele sunt luate și fixate prin selecție naturală. Se creează noi forme și tipuri. Astfel, variabilitatea creează premisele pentru specie și evoluție;
11) dezvoltarea individuală (proces ontogeniei) - întruchiparea informației genetice inițiale conținute în structura moleculelor de ADN (de exemplu, genotipul) ale organismului în structurile de lucru ... În cursul acestui proces, o astfel de proprietate precum abilitatea de a crește, se manifestă prin creșterea greutății corporale și a mărimii acesteia. Acest proces se bazează pe reproducerea moleculelor, reproducerea, creșterea și diferențierea celulelor și a altor structuri etc .;
12) dezvoltarea filogenetică (regularități stabilite de R. R. Darwin). Se bazează pe reproducerea progresivă, ereditatea, lupta pentru existență și selecție. Ca urmare a evoluției, a apărut un număr imens de specii. Evoluția progresivă a trecut de mai mulți pași. Acestea sunt organisme pre-celulare, unicelulare și multicelulare până la oameni.
13) discreenta (intermitenta) si in acelasi timp integritatea. Viața este reprezentată de o combinație de organisme separate sau indivizi. Fiecare organism, la rândul său, este de asemenea discret, deoarece constă dintr-o combinație de organe, țesuturi și celule. Fiecare celulă este alcătuită din organele, dar în același timp este autonomă. Informațiile ereditare sunt efectuate de gene, dar nici o singură genă nu poate determina dezvoltarea unei trăsături particulare.
Adăugați la favorite
prelegerea 1 (introducere, elementele de bază ale biologiei celulare)
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: