Goljufija z osnovami biologije. Priprava na OGE iz biologije

Biologija - kompleks ved o živi naravi, ki proučuje zgradbo in funkcije živih bitij, njihovo raznolikost, nastanek in razvoj ter interakcijo z okoljem.

Klasifikacija bioloških znanosti

Trenutno v biološka sestava vključiti botanika(rastline), zoologija(živali), mikrobiologija(mikroorganizmi), mikologija(gobe), sistematika, biokemija(kemična sestava žive snovi in ​​kemični procesi v njej), citologija(celica), histologija(tkanine), anatomija(notranja struktura), fiziologija(življenjski procesi), embriologija(individualni razvoj), etologija(vedenje), genetika(dednost in variabilnost), izbor(vzgoja organizmov z lastnostmi, ki jih potrebuje človek), biotehnologija(uporaba živih organizmov in bioloških procesov v proizvodnji), evolucijski nauk(zgodovinski razvoj organskega sveta), paleontologija(fosilni ostanki), antropologija(zgodovinski razvoj človeka kot biološke vrste), ekologija(populacije, združbe, biogeocenoze in biosfera).

Na stičišču biologije in drugih ved je nastala vrsta novih ved, kot npr biofizika, biokemija, bionika in itd.

Biološke metode

Glavni metode biologije so:

• primerjalno-opisni,
• modeliranje (ustvarjanje poenostavljenih simulacij predmeta ali pojava),
• monitoring (sistematsko opazovanje, ocenjevanje in napovedovanje sprememb stanja objekta),
• svetlobna in elektronska mikroskopija,
• diferencialno centrifugiranje ali frakcioniranje (ločevanje delcev pod vplivom centrifugalne sile),
• metoda označenega atoma ali avtoradiografija itd.

Vloga biologije pri oblikovanju sodobne naravoslovne slike sveta in v praktičnih dejavnostih ljudi

Biologija je imela pomembno vlogo vlogo pri oblikovanju sodobne naravoslovne slike sveta , saj razkriva mehanizme nastanka organskega sveta iz neživih sestavin in njegove evolucije, dokazuje enotnost njegovega izvora na podlagi zgradbe celic, posplošuje pa tudi mehanizme dednosti in variabilnosti.

Biologija pomembno prispeva k človekovemu razumevanju znanstvene slike sveta, ki temelji na sistematizaciji znanstvenih dejstev, ugotovljenih med znanstvenim raziskovanjem, in njihovi posplošitvi na raven teorij, pravil in zakonov.

Vloga biologije v praktičnih dejavnostih ljudi . Uporaba ustreznih sodobnih metod znanstvenega raziskovanja je korenito preobrazila biologijo, razširila njene kognitivne zmožnosti in odprla nove poti za uporabo biološkega znanja na vseh področjih človekovega delovanja. Zahvaljujoč dosežkom biologije se industrijsko proizvajajo zdravila, vitamini in biološko aktivne snovi. Odkritja v genetiki, anatomiji, fiziologiji in biokemiji omogočajo bolnemu človeku postaviti pravilno diagnozo in razviti učinkovite načine za zdravljenje in preprečevanje različnih bolezni.

Z uporabo poznavanja zakonitosti dednosti in variabilnosti rejci pridobivajo nove visoko produktivne pasme domačih živali in sorte kulturnih rastlin. Na podlagi proučevanja odnosov med organizmi so bile ustvarjene biološke metode za zatiranje škodljivcev pridelkov. Preučevanje zgradbe in načel delovanja različnih sistemov živih organizmov je pomagalo najti izvirne rešitve v tehnologiji in konstrukciji.

To je povzetek teme "Sestava, metode in vloga biologije". Izberite naslednje korake:

• Pojdi na naslednji povzetek:

Vstopnica 1 1.Biologija kot znanost, njeni dosežki, povezave z drugimi vedami. Metode preučevanja živih objektov. Vloga biologije v človekovem življenju in praktičnih dejavnostih. 2. Kraljestvo rastlin, njegove razlike od drugih kraljestev žive narave. Pojasnite, katera skupina rastlin trenutno zavzema prevladujoč položaj na Zemlji. Poiščite predstavnike te skupine med živimi rastlinami ali herbarijskimi vzorci. 3. Z znanjem o presnovi in ​​pretvorbi energije v človeškem telesu podati znanstveno razlago vpliva telesne nedejavnosti, stresa, slabih navad in prenajedanja na presnovo.

1. Biologija (iz grščine bios življenje, logos znanost) znanost o življenju. Proučuje žive organizme, njihovo zgradbo, razvoj in izvor, odnose z okoljem in drugimi živimi organizmi. 2. Biologija - niz ved o življenju, o živi naravi (glej tabelo "Sistem bioloških ved"). I. Biologija kot veda, njeni dosežki v povezavi z drugimi vedami. Metode preučevanja živih objektov. Vloga biologije v človekovem življenju in praktičnih dejavnostih.

3. Osnovne metode v biologiji 1.opazovanje (omogoča opisovanje bioloških pojavov), 2.primerjanje (omogoča iskanje splošnih vzorcev v zgradbi in življenju različnih organizmov), 3.poskus ali izkušnja (pomaga raziskovalcu pri proučevanju lastnosti bioloških objektov), ​​4.modeliranje (simulirajo se procesi, ki so nedostopni opazovanju ali eksperimentalni reprodukciji), 5. zgodovinska metoda (na podlagi podatkov o sodobnem organskem svetu in njegovi preteklosti se spoznavajo procesi razvoja žive narave) .

4. Dosežki biologije: 1). Opis velikega števila vrst živih organizmov, ki obstajajo na Zemlji; 2). Ustvarjanje celične, evolucijske, kromosomske teorije; 3). Odkritje molekularne strukture strukturnih enot dednosti (genov) je služilo kot osnova za ustvarjanje genskega inženiringa. 4). Praktična uporaba dosežkov sodobne biologije omogoča pridobivanje industrijsko pomembnih količin biološko aktivnih snovi.

6). Zahvaljujoč poznavanju zakonitosti dednosti in variabilnosti so bili v kmetijstvu doseženi veliki uspehi pri ustvarjanju novih visoko produktivnih pasem domačih živali in sort kulturnih rastlin. 5). Na podlagi proučevanja odnosov med organizmi so bile ustvarjene biološke metode za zatiranje škodljivcev pridelkov.

7). Velik pomen v biologiji se pripisuje razjasnitvi mehanizmov biosinteze beljakovin in skrivnosti fotosinteze, kar bo odprlo pot do pridobivanja organskih hranil. Poleg tega uporaba načel organizacije živih bitij (bionike) v industriji (v gradbeništvu, pri ustvarjanju novih strojev in mehanizmov) trenutno prinaša in bo v prihodnosti dala pomemben gospodarski učinek. Satjasta zasnova je bila osnova za proizvodnjo "satjih plošč" za gradnjo

V takšnih razmerah je lahko edina osnova za povečanje prehranskih virov intenzifikacija kmetijstva. Pomembno vlogo v tem procesu bosta imela razvoj novih visoko produktivnih oblik mikroorganizmov, rastlin in živali ter smotrna, znanstveno utemeljena raba naravnih virov.

1. Rastline so avtotrofi in so sposobne fotosinteze; 2. Prisotnost plastidov s pigmenti v celicah; 3. Celice so obdane s celulozno steno; 4.Prisotnost vakuol s celičnim sokom v celicah; 5. Neomejena rast; 6. Obstajajo rastlinski hormoni - fitohormoni; 7. Osmotski tip prehrane (prejem hranil v obliki vodnih raztopin, ki vstopajo skozi celično membrano).

Kritosemenke ali cvetnice so največji oddelek sodobnih višjih rastlin, ki štejejo približno 250 tisoč vrst. Rastejo v vseh podnebnih območjih in so del vseh biogeocenoz sveta. To kaže na njihovo visoko prilagodljivost sodobnim razmeram obstoja na Zemlji.

Prilagoditve pri kritosemenkah (cvetnicah), ki so jim omogočile prevladujoč položaj na Zemlji: I. Vegetativni organi cvetočnic dosegajo največjo kompleksnost in raznolikost. II. Cvetoče rastline imajo naprednejši prevodni sistem, ki zagotavlja boljšo oskrbo rastline z vodo. III. Cvetoče rastline imajo prvič nov organ – cvet. Jajčne celice so zaprte v zaprti votlini jajčnika, ki jo tvori eden ali več zraščenih plodičev. Semena so zaprta v plodu. Pojavila se je dvojna oploditev, kar jih močno razlikuje od vseh drugih skupin rastlinskega sveta. IV. Najpomembnejše preobrazbe so se zgodile v prevodnem sistemu. Namesto traheidov posode postanejo glavni prevodni elementi ksilema, kar znatno pospeši gibanje naraščajočega toka. Tako so kritosemenke dobile dodatne priložnosti v tekmovanju in na koncu postale »zmagovalci« v boju za obstoj.

III. Z znanjem o presnovi in ​​pretvorbi energije v človeškem telesu znanstveno razložite vpliv telesne nedejavnosti, stresa, slabih navad in prenajedanja na presnovo. Telo sprejema številne snovi od zunaj, jih predeluje, pridobiva energijo oziroma tiste molekule, ki jih telo potrebuje za izgradnjo lastnih tkiv. Nastali presnovni produkti se izločajo iz telesa. Skupek vseh reakcij disimilacije (razgradnja snovi s sproščanjem energije) in asimilacije (sinteza snovi, potrebnih za telo) se imenuje metabolizem. V zdravem telesu sta asimilacija in disimilacija strogo uravnoteženi. Vse presnovne reakcije uravnava živčni in endokrini sistem. Presnovne motnje so osnova številnih človeških bolezni.

1. Telesna nedejavnost - zmanjšana telesna dejavnost, pomanjkanje telesne aktivnosti - vodi do zmanjšanja delovanja mišic, srčno-žilnega sistema in posledično do presnovnih motenj in poslabšanja stanja celotnega organizma kot celote. Hranila, ki jih ne porabimo za telesno dejavnost, se shranjujejo, kar pogosto vodi v debelost. K temu prispeva tudi prenajedanje (2).

3. Stres je zaščitna reakcija telesa, ki mu omogoča preživetje v času nevarnosti. Stres mobilizira zmožnosti telesa, spremlja ga sproščanje hormonov, poveča intenzivnost srčno-žilne aktivnosti itd. Vendar lahko močan in še posebej dolgotrajen stres povzroči izčrpanost človekove moči in presnovne motnje.

4. Konstantno uživanje alkoholnih pijač zelo močno negativno vpliva na presnovo. Pri alkoholikih oksidacijski etilni alkohol daje telesu določeno količino energije, proizvaja pa tudi zelo strupene snovi, ki ubijajo jetrne in možganske celice. Postopoma se apetit alkoholikov zmanjša, prenehajo jesti običajne količine beljakovin, maščob in ogljikovih hidratov ter jih nadomestijo z alkoholnimi pijačami, kar vodi v uničenje telesa. Kronični alkoholiki imajo vedno poškodovana jetra, hujšajo, postopoma prihaja do propadanja mišic.

5. Kajenje močno negativno vpliva tudi na metabolizem, saj uničuje pljuča in preprečuje, da bi telo prejelo potrebno količino kisika. Poleg tega kajenje močno poveča verjetnost za nastanek pljučnega raka.

6. Narkotične snovi, ki sodelujejo pri presnovi, povzročajo odvisnost, nato prenehanje uživanja nikotina, alkohola itd., Spremljajo odtegnitveni simptomi - močno poslabšanje dobrega počutja. Tako se pojavi fiziološka in psihološka odvisnost od drog.

Obstaja veliko načinov, kako lahko človek uporabi znanje v biologiji; na primer, tukaj je nekaj (pojdimo od največjega do najmanjšega):

· Znanje okoljski zakoni omogoča uravnavanje človekove dejavnosti v mejah ohranjanja ekosistema, v katerem živi in ​​deluje (racionalno ravnanje z okoljem);

· Botanika in genetika omogočajo povečanje produktivnosti, boj proti škodljivcem in razvoj novih, potrebnih in uporabnih sort;

· Genetika je trenutno tako tesno prepletena z zdravilo da se številne bolezni, ki so prej veljale za neozdravljive, preučujejo in preprečujejo že v embrionalnih fazah človekovega razvoja;

· S pomočjo mikrobiologije znanstveniki po vsem svetu razvijajo serume in cepiva proti virusom ter najrazličnejša antibakterijska zdravila.

Razlike med živimi in neživimi strukturami. Lastnosti živih bitij

Biologija - veda, ki proučuje lastnosti živih sistemov. Vendar pa je opredelitev, kaj je živi sistem, precej težka. Meje med živim in neživim ni tako enostavno potegniti, kot se zdi. Poskusite odgovoriti na vprašanja: Ali so virusi živi, ​​ko počivajo zunaj telesa gostitelja in v njih ni presnove? Ali lahko umetni predmeti in stroji kažejo lastnosti živih bitij? Kaj pa računalniški programi? Ali jeziki?

Da bi odgovorili na ta vprašanja, lahko poskusimo izolirati minimalni niz lastnosti, značilnih za žive sisteme. Zato so znanstveniki določili več kriterijev, po katerih lahko organizem označimo za živega.

Najpomembnejši od značilne lastnosti (merila) živih bitij so naslednji:

1. Izmenjava snovi in ​​energije z okoljem. Z vidika fizike so vsi živi sistemi odprto, to pomeni, da z okoljem nenehno izmenjujejo tako snov kot energijo, za razliko od zaprto popolnoma izoliran od zunanjega sveta in polzaprto, ki izmenjuje le energijo, ne pa tudi snovi. Kasneje bomo videli, da je ta izmenjava predpogoj za obstoj življenja.

2. Živi sistemi so sposobni kopičiti snovi, prejete iz okolja in posledično rast.

3. Sodobna biologija meni, da je temeljna lastnost živih bitij sposobnost ustvarjanja enakih (ali skoraj enakih) samorazmnoževanje, to je razmnoževanje ob ohranjanju večine lastnosti prvotnega organizma.

4. Identična samoreprodukcija je neločljivo povezana s pojmom dednost, to je prenos lastnosti in lastnosti na potomce.

5. Vendar pa dednost ni absolutna – če bi vsi hčerinski organizmi natančno kopirali svoje starše, potem evolucija ne bi bila mogoča, saj se živi organizmi nikoli ne bi spremenili. To bi pripeljalo do dejstva, da bi ob vsaki nenadni spremembi pogojev vsi umrli. Vendar je življenje izjemno prilagodljivo in organizmi se prilagajajo širokemu spektru pogojev. To je mogoče zahvaljujoč variabilnost– dejstvo, da samorazmnoževanje organizmov ni popolnoma identično, pri tem nastajajo napake in variacije, ki so lahko material za selekcijo. Obstaja določeno ravnovesje med dednostjo in variabilnostjo.

6. Variabilnost je lahko dedna in nededna. Dedna variabilnost, to je pojav novih variacij lastnosti, ki se podedujejo in utrdijo v več generacijah, služi kot material za naravna selekcija. Naravna selekcija je mogoča med vsemi predmeti, ki se razmnožujejo, ne nujno živimi, če med njimi obstaja konkurenca za omejene vire. Tisti objekti, ki so zaradi spremenljivosti v danem okolju pridobili neugodne lastnosti, bodo zavrnjeni, zato se bodo v novih objektih vedno pogosteje pojavljale lastnosti, ki dajejo konkurenčno prednost v boju. To je naravna selekcija - ustvarjalni dejavnik evolucije, zahvaljujoč kateremu je nastala vsa raznolikost živih organizmov na Zemlji.

7. Živi organizmi se aktivno odzivajo na zunanje signale in izkazujejo lastnost razdražljivost.

8. Zahvaljujoč svoji sposobnosti odzivanja na spremembe zunanjih pogojev so živi organizmi sposobni prilagajanje- prilagajanje novim razmeram. Ta lastnost zlasti omogoča organizmom, da preživijo različne katastrofe in se razširijo na nova ozemlja.

9. Adaptacijo izvaja samoregulacija, to je sposobnost ohranjanja konstantnosti določenih fizikalnih in kemijskih parametrov v živem organizmu, tudi v spreminjajočih se okoljskih razmerah. Na primer, človeško telo vzdržuje stalno temperaturo, koncentracijo glukoze in številnih drugih snovi v krvi.

10. Pomembna lastnost zemeljskega življenja je diskretnost, to je diskontinuiteta: predstavljajo jo posamezni posamezniki, posamezniki so združeni v populacije, populacije v vrste itd., to pomeni, da na vseh ravneh organizacije živih bitij obstajajo ločene enote. Znanstvenofantastični roman Stanislawa Lema Solaris opisuje ogromen živi ocean, ki pokriva ves planet. Toda na Zemlji takih oblik življenja ni.

Kemična sestava živih bitij

Živi organizmi so sestavljeni iz ogromnega števila kemičnih snovi, organskih in anorganskih, polimernih in nizkomolekularnih. Veliko kemičnih elementov, ki so prisotni v okolju, najdemo v živih sistemih, a le okoli 20 jih je potrebnih za življenje. Ti elementi se imenujejo biogeni.

V procesu evolucije od anorganskih do bioorganskih snovi je osnova za uporabo nekaterih kemijskih elementov pri ustvarjanju bioloških sistemov naravna selekcija. Kot rezultat te selekcije je osnova vseh živih sistemov sestavljena iz samo šestih elementov: ogljika, vodika, kisika, dušika, fosforja, žvepla, imenovanih organogeni. Njihova vsebnost v telesu doseže 97,4%.

Organogeni so glavni kemični elementi, ki sestavljajo organske snovi: ogljik, vodik, kisik in dušik.

S kemijskega vidika lahko naravno selekcijo organogenih elementov razložimo z njihovo sposobnostjo tvorjenja kemičnih vezi: po eni strani precej močne, to je energetsko intenzivne, po drugi strani pa precej labilne, kar bi lahko zlahka podležejo hemolizi, heterolizi in ciklični prerazporeditvi.

Organogen številka ena je nedvomno ogljik. Njegovi atomi tvorijo močne kovalentne vezi med seboj ali z atomi drugih elementov. Te vezi so lahko enojne ali večkratne; zahvaljujoč tem 3 vezem lahko ogljik tvori konjugirane ali kumulirane sisteme v obliki odprtih ali zaprtih verig in ciklov.

Za razliko od ogljika organogena elementa vodik in kisik ne tvorita labilnih vezi, vendar njihova prisotnost v organski, tudi bioorganski, molekuli določa njeno sposobnost interakcije z biotopilom - vodo. Poleg tega sta vodik in kisik nosilca redoks lastnosti živih sistemov, zagotavljata enotnost redoks procesov.

Preostali trije organogeni - dušik, fosfor in žveplo, pa tudi nekateri drugi elementi - železo, magnezij, ki tvorijo aktivna središča encimov, kot je ogljik, so sposobni tvoriti labilne vezi. Pozitivna lastnost organogenov je tudi, da praviloma tvorijo spojine, ki so zlahka topne v vodi in se zato koncentrirajo v telesu.

Obstaja več klasifikacij kemičnih elementov v človeškem telesu. Tako je V. I. Vernadsky, odvisno od povprečne vsebnosti v živih organizmih, razdelil elemente v tri skupine:

1. Makroelementi. To so elementi, katerih vsebnost v telesu je višja od 10 -²%. Sem spadajo ogljik, vodik, kisik, dušik, fosfor, žveplo, kalcij, magnezij, natrij in klor, kalij in železo. To so tako imenovani univerzalni biogeni elementi, ki so prisotni v celicah vseh organizmov.

2. Mikroelementi. To so elementi, katerih vsebnost v telesu se giblje od 10 - ² do 10 - ¹²%. Sem spadajo jod, baker, arzen, fluor, brom, stroncij, barij in kobalt. Čeprav so ti elementi v organizmih prisotni v izjemno nizkih koncentracijah (ne višjih od tisočinke odstotka), so prav tako nujni za normalno življenje. Ti so biogeni mikroelementi. Njihove funkcije in vloge so zelo raznolike. Mnogi mikroelementi so del številnih encimov, vitaminov, dihalnih pigmentov, nekateri vplivajo na rast, hitrost razvoja, razmnoževanje itd.

3. Ultramikroelementi. To so elementi, katerih vsebnost v telesu je pod 10-¹²%. Sem spadajo živo srebro, zlato, uran, radij itd.

V. V. Kovalsky jih je glede na stopnjo pomembnosti kemičnih elementov za človeško življenje razdelil v tri skupine:

1. Nenadomestljivi elementi. Stalno so prisotni v človeškem telesu in so del njegovih anorganskih in organskih spojin. To so H, O, Ca, N, K, P, Na, S, Mg, Cl, C, I, Mn, Cu, Co, Zn, Fe, Mo, V. Pomanjkanje teh elementov vodi do motnje normalnega delovanja telesa.

2. Elementi nečistoč. Ti elementi so stalno prisotni v človeškem telesu, vendar njihova biološka vloga še ni vedno pojasnjena ali pa je slabo raziskana. To so Ga, Sb, Sr, Br, F, B, Be, Li, Si, Sn, Cs, As, Ba, Ge, Rb, Pb, Ra, Bi, Cd, Cr, Ni, Ti, Ag, Th, Hg, Ce, Se.

3. Elementi mikronečistoče. Najdemo jih v človeškem telesu, vendar ni podatkov o njihovi količinski vsebnosti ali biološki vlogi. To so Sc, Tl, In, La, Sm, Pr, W, Re, Tb itd. Kemični elementi, potrebni za gradnjo in delovanje celic in organizmov, se imenujejo biogeni.

Med anorganskimi snovmi in komponentami glavno mesto zasedajo - vodo.

Za vzdrževanje ionske moči in pH okolja, v katerem potekajo vitalni procesi, so potrebne določene koncentracije anorganskih ionov. Za vzdrževanje določene ionske moči in povezave puferskega medija je potrebna udeležba enojno nabitih ionov: ​​amonij (NH4+); natrij (Na+); kalij (K+). Kationi niso zamenljivi, obstajajo posebni mehanizmi, ki vzdržujejo potrebno ravnovesje med njimi.

Anorganske spojine:

Amonijeve soli;

karbonati;

Sulfati;

Fosfati.

nekovine:

1. Klor (bazičen). V obliki anionov sodeluje pri ustvarjanju slanega okolja, včasih je del nekaterih organskih snovi.

2. Jod in njegove spojine sodelujejo pri nekaterih vitalnih procesih organskih spojin (živih organizmov). Jod je del ščitničnih hormonov (tiroksin).

3. Derivati ​​selena. Selenocestein je del nekaterih encimov.

4. Silicij - je del hrustanca in vezi, v obliki estrov ortosilicijeve kisline, sodeluje pri šivanju polisaharidnih verig.

Številne spojine v živih organizmih so kompleksi: hem je kompleks železa s ploščato parafinsko molekulo; kobolamin

Glavna sta magnezij in kalcij kovine, razen železa, so vseprisotni v bioloških sistemih. Koncentracija magnezijevih ionov je pomembna za ohranjanje celovitosti in delovanja ribosomov, torej za sintezo beljakovin.

Magnezij je tudi del klorofila. Kalcijevi ioni sodelujejo pri celičnih procesih, vključno s krčenjem mišic. Neraztopljene soli – sodelujejo pri tvorbi nosilnih struktur:

kalcijev fosfat (v kosteh);

Karbonat (v lupinah mehkužcev).

Kovinski ioni 4. obdobja so del številnih vitalnih spojin - encimi. Nekatere beljakovine vsebujejo železo v obliki železo-žveplovih skupkov. Cinkove ione najdemo v velikem številu encimov. Mangan je del majhnega števila encimov, vendar igra pomembno vlogo v biosferi, pri fotokemični redukciji vode, zagotavlja sproščanje kisika v ozračje in dobavo elektronov v transportno verigo med fotosintezo.

Kobalt je del encimov v obliki kobalaminov (vitamin B 12).

Molibden je bistvena sestavina encima nitrodinaze (ki katalizira redukcijo atmosferskega dušika v amoniak v bakterijah, ki vežejo dušik)

Velika številka organska snov del živih organizmov: ocetna kislina; acetaldehid; etanol (so produkti in substrati biokemičnih transformacij).

Glavne skupine nizkomolekularnih spojin živih organizmov:

Aminokisline so sestavni deli beljakovin

Nukleamidi so del nukleinskih kislin

Mono in oligosaharidi so sestavni deli strukturnih tkiv

Lipidi so sestavine celičnih sten.

Poleg prejšnjih so še:

Encimski kofaktorji so bistvene sestavine velikega števila encimov in katalizirajo redoks reakcije.

Koencimi so organske spojine, ki delujejo v določenih encimskih reakcijskih sistemih. Na primer: nikotinoamidodanin dinukleatid (NAD+). V oksidirani obliki je oksidant alkoholnih skupin v karbonilne skupine, s čimer tvori redukcijsko sredstvo.

Encimski kofaktorji so kompleksne organske molekule, sintetizirane iz kompleksnih prekurzorjev, ki morajo biti prisotni kot bistvene sestavine hrane.

Za višje živali je značilno nastajanje in delovanje snovi, ki nadzorujejo živčni in endokrini sistem – hormonov in nevrotransmiterjev. Na primer, nadledvični hormon sproži oksidativno predelavo glikogena med stresno situacijo.

Mnoge rastline sintetizirajo kompleksne amine z močnimi biološkimi učinki – alkaloide.

Terpeni so spojine rastlinskega izvora, sestavine eteričnih olj in smol.

Antibiotiki so snovi mikrobiološkega izvora, ki jih izločajo posebne vrste mikroorganizmov, ki zavirajo rast drugih konkurenčnih mikroorganizmov. Njihov mehanizem delovanja je raznolik, na primer upočasnjujejo rast beljakovin v bakterijah.

Izraz "biologija" je sestavljen iz dveh grških besed "bios" - življenje in "logos" - znanje, poučevanje, znanost. Od tod tudi klasična definicija biologije kot vede, ki proučuje življenje v vseh njegovih pojavnih oblikah.

Biologija raziskuje raznolikost obstoječih in izumrlih živih bitij, njihovo zgradbo, funkcije, izvor, evolucijo, razširjenost in individualni razvoj, povezave med seboj, med skupnostmi in z neživo naravo.

Biologija preučuje splošne in posebne vzorce, ki so neločljivo povezani z življenjem v vseh njegovih manifestacijah in lastnostih: metabolizem, razmnoževanje, dednost, variabilnost, prilagodljivost, rast, razvoj, razdražljivost, mobilnost itd.

Raziskovalne metode v biologiji

1. Opazovanje- najpreprostejša in najbolj dostopna metoda. Na primer, lahko opazujete sezonske spremembe v naravi, v življenju rastlin in živali, vedenju živali itd.
2. Opis biološki objekti (ustni ali pisni opis).
3. Primerjava– iskanje podobnosti in razlik med organizmi, ki se uporabljajo v taksonomiji.
4. Eksperimentalna metoda(v laboratorijskih ali naravnih pogojih) – biološke raziskave z uporabo različnih instrumentov in metod fizike in kemije.
5. mikroskopija– proučevanje zgradbe celic in celičnih struktur s svetlobnimi in elektronskimi mikroskopi. Svetlobni mikroskopi vam omogočajo, da vidite oblike in velikosti celic in posameznih organelov. Elektronski – majhne strukture posameznih organelov.
6. Biokemijska metoda- preučevanje kemijske sestave celic in tkiv živih organizmov.
7. Citogenetski– metoda preučevanja kromosomov pod mikroskopom. Odkrijete lahko genomske mutacije (na primer Downov sindrom), kromosomske mutacije (spremembe v obliki in velikosti kromosomov).
8. Ultracentrifugiranje- izolacija posameznih celičnih struktur (organelov) in njihovo nadaljnje proučevanje.
9. Zgodovinska metoda– primerjava pridobljenih dejstev s predhodno pridobljenimi rezultati.
10. Modelarstvo– ustvarjanje različnih modelov procesov, struktur, ekosistemov itd. da bi predvideli spremembe.
11. Hibridološka metoda– metoda križanja, glavna metoda preučevanja vzorcev dednosti.
12. Genealoška metoda– metoda sestavljanja rodovnikov, s katero ugotavljamo tip dedovanja lastnosti.
13. Dvojna metoda– metoda, ki vam omogoča, da določite delež vpliva okoljskih dejavnikov na razvoj lastnosti. Velja za enojajčne dvojčke.

Povezava biologije z drugimi vedami.

Pestrost žive narave je tako velika, da je sodobno biologijo treba predstaviti kot kompleks ved. Biologija je osnova takšnih znanosti, kot je medicina, ekologija, genetika, selekcija, botanika, zoologija, anatomija, fiziologija, mikrobiologija, embriologija itd. Biologija je skupaj z drugimi znanostmi oblikovala znanosti, kot so biofizika, biokemija, bionika, geobotanika, zoogeografija itd. V povezavi s hitrim razvojem znanosti in tehnologije se pojavljajo nove smeri pri preučevanju živih organizmov in nove znanosti se pojavljajo povezane z biologijo. To še enkrat dokazuje, da je živi svet večplasten in kompleksen ter tesno povezan z neživo naravo.

Temeljne biološke vede - predmeti njihovega preučevanja

1. Anatomija je zunanja in notranja zgradba organizmov.
2. Fiziologija – življenjski procesi.
3. Medicina - človeške bolezni, vzroki in metode zdravljenja.
4. Ekologija – odnosi med organizmi v naravi, vzorci procesov v ekosistemih.
5. Genetika – zakonitosti dednosti in variabilnosti.
6. Citologija je veda o celicah (struktura, vitalna aktivnost itd.).
7. Biokemija – biokemični procesi v živih organizmih.
8. Biofizika – fizikalni pojavi v živih organizmih.
9. Žlahtnjenje je ustvarjanje novih in izboljšanje obstoječih sort, pasem, sevov.
10. Paleontologija – fosilni ostanki starodavnih organizmov.
11. Embriologija - razvoj zarodkov.

Oseba lahko uporabi znanje s področja biologije:

• za preprečevanje in zdravljenje bolezni
• pri zagotavljanju prve pomoči žrtve nesreč;
• v rastlinstvu, živinoreji
• v okoljskih dejavnostih, ki prispevajo k reševanju globalnih okoljskih problemov (vedenje o medsebojnih odnosih organizmov v naravi, o dejavnikih, ki negativno vplivajo na stanje okolja itd.) BIOLOGIJA KOT ZNANOST

Znaki in lastnosti živih bitij:

1. Celična zgradba. Celica je ena sama strukturna in funkcionalna enota, pa tudi razvojna enota skoraj vseh živih organizmov na Zemlji. Virusi so izjema, a tudi ti izkazujejo žive lastnosti le, ko so v celici. Zunaj celice ne kažejo znakov življenja.

2. Enotnost kemične sestave.Živa bitja so sestavljena iz istih kemičnih elementov kot neživa bitja, vendar v živih bitjih 90 % mase prihaja iz štirih elementov: C, O, N, N, ki sodelujejo pri tvorbi kompleksnih organskih molekul, kot so beljakovine, nukleinske kisline, ogljikovi hidrati, lipidi.

3. Presnova in energija sta glavni lastnosti živih bitij. Izvaja se kot posledica dveh med seboj povezanih procesov: sinteze organskih snovi v telesu (zaradi zunanjih virov energije iz svetlobe in hrane) in procesa razgradnje kompleksnih organskih snovi s sproščanjem energije, ki se nato ki jih telo porabi. Presnova zagotavlja stalnost kemične sestave v nenehno spreminjajočih se okoljskih razmerah.

4. Odprtost. Vsi živi organizmi so odprti sistemi, torej sistemi, ki so stabilni le, če iz okolja neprekinjeno prejemajo energijo in snov.

5. Samorazmnoževanje (razmnoževanje). Sposobnost samorazmnoževanja je najpomembnejša lastnost vseh živih organizmov. Temelji na informacijah o strukturi in funkcijah katerega koli živega organizma, vgrajenih v nukleinske kisline in zagotavljajo specifičnost strukture in vitalne aktivnosti živega organizma.

6. Samoregulacija. Zahvaljujoč mehanizmom samoregulacije se ohranja relativna konstantnost notranjega okolja telesa, tj. ohranja se konstantnost kemične sestave in intenzivnost fizioloških procesov - homeostazo.

7. Razvoj in rast. V procesu individualnega razvoja (ontogeneza) se postopoma in dosledno pojavljajo posamezne lastnosti organizma (razvoj) in pride do njegove rasti (povečanje velikosti). Poleg tega se vsi živi sistemi razvijajo – spreminjajo med zgodovinskim razvojem (filogenezo).

8. razdražljivost. Vsak živ organizem se je sposoben odzvati na zunanje in notranje vplive.

9. Dednost. Vsi živi organizmi so sposobni ohraniti in prenesti osnovne lastnosti na potomce.

10. Variabilnost. Vsi živi organizmi se lahko spreminjajo in pridobivajo nove lastnosti.

Osnovne ravni organiziranosti žive narave

Vsa živa narava je skupek bioloških sistemov. Pomembni lastnosti živih sistemov sta večnivojska in hierarhična organiziranost. Deli bioloških sistemov so sami sistemi, sestavljeni iz med seboj povezanih delov. Na vsaki ravni je vsak biološki sistem edinstven in drugačen od drugih sistemov.

Znanstveniki so na podlagi značilnosti manifestacije lastnosti živih bitij identificirali več ravni organizacije žive narave:

1. Molekularni nivo - predstavljajo molekule organskih snovi (beljakovine, lipidi, ogljikovi hidrati itd.), ki se nahajajo v celicah. Na molekularni ravni lahko preučujemo lastnosti in strukturo bioloških molekul, njihovo vlogo v celici, v življenju organizma itd. Na primer podvojitev molekule DNK, strukture beljakovin itd.

2. Celična raven – ki ga predstavljajo celice. Na celični ravni se začnejo pojavljati lastnosti in znaki živih bitij. Na celični ravni lahko preučujemo strukturo in funkcije celic in celičnih struktur, procese, ki se v njih pojavljajo. Na primer gibanje citoplazme, delitev celic, biosinteza beljakovin v ribosomih itd.

3. Raven organ-tkivo – ki ga predstavljajo tkiva in organi večceličnih organizmov. Na tej ravni je mogoče preučiti strukturo in funkcije tkiv in organov, procese, ki se v njih pojavljajo. Na primer krčenje srca, gibanje vode in soli skozi posode itd.

4. Organizemski nivo – ki jih predstavljajo enocelični in večcelični organizmi. Na tej ravni se organizem preučuje kot celota: njegova struktura in vitalne funkcije, mehanizmi samoregulacije procesov, prilagajanje življenjskim razmeram itd.

5. Populacijsko-vrstna raven– predstavljajo populacije, sestavljene iz osebkov iste vrste, ki dolgo časa živijo skupaj na določenem ozemlju. Življenje enega posameznika je genetsko pogojeno in pod ugodnimi pogoji lahko populacija obstaja neomejeno dolgo. Ker na tej ravni začnejo delovati gonilne sile evolucije - boj za obstoj, naravna selekcija itd. Na populacijsko-vrstni ravni preučujejo dinamiko števila osebkov, starostno-spolno sestavo populacije, evolucijsko spremembe v populaciji itd.

6. Raven ekosistema– predstavljajo populacije različnih vrst, ki živijo skupaj na določenem ozemlju. Na tej ravni se preučujejo odnosi med organizmi in okoljem, razmere, ki določajo produktivnost in trajnost ekosistemov, spremembe v ekosistemih ipd.

7. Raven biosfere– najvišja oblika organizacije žive snovi, ki združuje vse ekosisteme planeta. Na tej ravni se preučujejo procesi na ravni celotnega planeta - cikli snovi in ​​energije v naravi, globalni okoljski problemi, spremembe v zemeljskem podnebju itd. Trenutno se preučuje človekov vpliv na stanje biosfere, preprečevanje globalne okoljske krize je izjemnega pomena.

TEORETIČNO GRADIVO

BIOLOGIJA KOT ZNANOST. METODE BIOLOGIJE

Biologija - veda o življenju, njegovih vzorcih in oblikah manifestacije, njegovem obstoju in razporeditvi v času in prostoru. Raziskuje izvor življenja in njegovo bistvo, razvoj, medsebojne povezave in raznolikost. Biologija spada med naravoslovne vede.

Izraz "biologija" je leta 1779 prvič uporabil nemški profesor anatomije T. Ruz. Splošno sprejeta pa je postala leta 1802, ko jo je v svojih delih začel uporabljati francoski naravoslovec J.-B. Lamarck.

Sodobna biologija je kompleksna veda, sestavljena iz številnih samostojnih znanstvenih disciplin s svojimi predmeti raziskovanja.

BIOLOŠKE DISCIPLINE

Botanika- rastlinoslovje,

Zoologija- znanost o živalih,

Mikologija- o gobah,

Virologija- o virusih,

Mikrobiologija- o bakterijah.

Anatomija- veda, ki preučuje notranjo zgradbo organizmov (posamezni organi, tkiva). Anatomija rastlin proučuje zgradbo rastlin, anatomija živali pa zgradbo živali.

Morfologija- veda, ki proučuje zunanjo zgradbo organizmov

Fiziologija- veda, ki proučuje življenjske procese v telesu in delovanje posameznih organov.

Higiena- veda o ohranjanju in krepitvi človekovega zdravja.

Citologija- znanost o celicah.

Histologija- znanost o tkivih.

Taksonomija- veda o razvrščanju živih organizmov. Klasifikacija je delitev organizmov v skupine (vrste, rodove, družine itd.) glede na zgradbo, izvor, razvoj itd.

Paleontologija- veda, ki preučuje fosilne ostanke (odtise, fosile ipd.) organizmov.

Embriologija- veda, ki proučuje individualni (embrio) razvoj organizmov.

Ekologija- veda, ki preučuje odnose organizmov med seboj in z okoljem.

Etologija- znanost o vedenju živali.

Genetika- znanost o zakonih dednosti in variabilnosti.

Izbira- veda o vzreji novih in izboljšanju obstoječih pasem domačih živali, sort kulturnih rastlin ter sevov bakterij in gliv.

Evolucijska doktrina- proučuje izvor in zakonitosti zgodovinskega razvoja življenja na Zemlji.

Antropologija- veda o nastanku in razvoju človeka.

Celični inženiring- veja znanosti, ki se ukvarja s proizvodnjo hibridnih celic. Primer je hibridizacija rakavih celic in limfocitov, zlitje protoplastov različnih rastlinskih celic in kloniranje.

Genski inženiring- veja znanosti, ki se ukvarja s proizvodnjo hibridnih molekul DNA ali RNA. Če celični inženiring deluje na celični ravni, potem genski inženiring deluje na molekularni ravni. V tem primeru strokovnjaki "presajajo" gene enega organizma v drugega. Eden od rezultatov genskega inženiringa je proizvodnja gensko spremenjenih organizmov (GSO).

Bionika- smer v znanosti, ki išče možnosti za uporabo principov organizacije, lastnosti in strukture žive narave v tehničnih napravah.

Biotehnologija- disciplina, ki preučuje možnosti uporabe organizmov ali bioloških procesov za pridobivanje snovi, ki jih potrebuje človek. Običajno biotehnološki procesi uporabljajo bakterije in glive.

SPLOŠNE METODE BIOLOGIJE

Metoda je način razumevanja realnosti.

1. Opazovanje in opisovanje.

2. Merjenje

3. Primerjava

4. Eksperiment ali izkušnja

5. Simulacija

6. Zgodovinski.

FAZE ZNANSTVENEGA RAZISKOVANJA

Zadržano opazovanje nad predmetom ali pojavom

na podlagi pridobljenih podatkov se predlaga hipoteza

znanstveni poskus(z izkušnjami nadzora)

lahko imenujemo hipotezo, preverjeno med poskusom
teorija oz po zakonu

LASTNOSTI BIVANJA

Presnova in pretok energije- najpomembnejša lastnost živih bitij. Vsi živi organizmi absorbirajo potrebne snovi iz zunanjega okolja in vanj sproščajo odpadne snovi.

Enotnost kemične sestave. Med kemijskimi elementi v živih organizmih prevladujejo ogljik, kisik, vodik in dušik. Poleg tega je najpomembnejša lastnost živih organizmov prisotnost organskih snovi: maščob, ogljikovih hidratov, beljakovin in nukleinskih kislin.

Celična zgradba. Vsi organizmi so sestavljeni iz celic. Samo virusi imajo necelično zgradbo, a tudi ti pokažejo znake življenja šele po vstopu v gostiteljsko celico.

razdražljivost- sposobnost telesa, da se odzove na zunanje ali notranje vplive.

Samorazmnoževanje. Vsi živi organizmi so sposobni razmnoževanja, to je razmnoževanja sebi vrst. Razmnoževanje organizmov poteka v skladu z genetskim programom, zapisanim v molekulah DNK.

Dednost in variabilnost.

Dednost je sposobnost organizmov, da svoje lastnosti prenesejo na svoje potomce. Dednost zagotavlja kontinuiteto življenja. Variabilnost je sposobnost organizmov, da v procesu svojega razvoja pridobijo nove lastnosti. Dedna variabilnost je pomemben dejavnik evolucije.

Rast in razvoj.

Rast - kvantitativne spremembe (na primer povečanje mase).

Razvoj - kvalitativne spremembe (na primer nastanek organskih sistemov, cvetenje in plod).

Samoregulacija - sposobnost organizmov, da ohranijo stalnost svoje kemične sestave in vitalnih procesov - homeostazo.

Prilagajanje

ritem - periodične spremembe v intenzivnosti fizioloških funkcij z različnimi obdobji nihanj (dnevni, sezonski ritmi). (Na primer, fotoperiodizem je reakcija telesa na dolžino dnevne svetlobe).

Ravni organizacije življenja

Testne naloge v formatu OGE

Katera znanost proučuje sortno pestrost rastlin?

1)fiziologija 2)sistematika 3)ekologija 4)selekcija

2. Ali je svetloba potrebna za nastanek škroba v listih, lahko ugotovite z uporabo

1) opisi rastlinskih organov 2) primerjave rastlin iz različnih naravnih con

3) opazovanje rasti rastlin 4) poskus fotosinteze

3. Na katerem področju biologije je bila razvita celična teorija?

1) virologija 2) citologija 3) anatomija 4) embriologija

4. Za ločevanje celičnih organelov po gostoti boste izbrali metodo

1) opazovanje 2) kromatografija 3) centrifugiranje 4) izparevanje

5. Na fotografiji je model fragmenta DNK. Katera metoda je znanstvenikom omogočila ustvariti tako tridimenzionalno podobo molekule?

1) razvrščanje 2) poskus 3) opazovanje 4) modeliranje

6. Na fotografiji je fragment DNK kroglice in palice. Katera metoda je znanstvenikom omogočila ustvariti tako tridimenzionalno podobo molekule?

klasifikacija 2) poskus 3) opazovanje 4) modeliranje

7. Uporaba katere znanstvene metode ponazarja zaplet slike nizozemskega umetnika J. Steena »Utrip«, napisanega sredi 17. stoletja?

1) modeliranje 2) merjenje 3) poskus 4) opazovanje

8. Preučite graf, ki odraža proces rasti in razvoja žuželke.

Določite dolžino žuželke 30. dan njenega razvoja.

1) 3,4 2) 2,8 3) 2,5 4) 2,0

9. Kateri od naštetih znanstvenikov velja za tvorca nauka o evoluciji?

1) I.I. Mečnikov 2) L. Pasteur 3) Ch. Darwin 4) I.P. Pavlova

10. Katera veda proučuje sortno pestrost rastlin?

1) fiziologija 2) taksonomija 3) ekologija 4) selekcija

11. Izberite par živali, katerih poskusi so privedli do velikih odkritij v živalski in človeški fiziologiji.

1) konj in krava 2) čebela in metulj 3) pes in žaba 4) kuščar in golob

12. Na katerem področju biologije je bila razvita celična teorija?

1) virologija 2) citologija 3) anatomija 4) embriologija

13. Z metodo lahko natančno določite stopnjo vpliva gnojil na rast rastlin

1) poskus 2) modeliranje 3) analiza 4) opazovanje

14. Primer uporabe eksperimentalne raziskovalne metode je

1) opis strukture novega rastlinskega organizma

2) primerjava dveh mikrostekelcev z različnimi tkivi

3) štetje utripa osebe pred in po vadbi

4) oblikovanje stališča na podlagi pridobljenih dejstev

15. Mikrobiolog je želel ugotoviti, kako hitro se ena vrsta bakterij razmnožuje v različnih hranilnih medijih. Vzel je dve bučki, ju do polovice napolnil z različnimi hranilnimi gojišči in vanjo položil približno enako število bakterij. Vsakih 20 minut je odstranil vzorce in preštel število bakterij v njih. Podatki iz njegovih raziskav se odražajo v tabeli.

Preučite tabelo »Sprememba hitrosti razmnoževanja bakterij v določenem času« in odgovorite na vprašanja.

Sprememba hitrosti razmnoževanja bakterij v določenem času

1) Koliko bakterij je znanstvenik dal v vsako bučko na samem začetku poskusa?

2) Kako se je med poskusom spreminjala hitrost razmnoževanja bakterij v posamezni bučki?

3) Kako lahko razložimo dobljene rezultate?

Literatura

Kamensky A.A., Kriksunov E.A., Pasečnik V.V. Biologija. Splošna biologija 9. razred: učbenik. za izobraževalne ustanove. M.: Bustard, 2013.

Zayats R.G., Rachkovskaya I.V., Butilovsky V.E., Davydov V.V. Biologija za kandidate: vprašanja, odgovori, testi, naloge - Minsk: Unipress, 2011. - 768 str.

"Rešil bom OGE": biologija. Sistem usposabljanja Dmitrija Guščina [Elektronski vir] - URL: http:// oge.sdamgia.ru