Головна
Реферати » Реферати по біології » Загальна біологія

Загальна біологія

Введення.
Біологія - наука про життя. Це сукупність наукових дисциплін, що вивчають живе. Таким чином, об'єктом дослідження біології є життя у всіх її проявах. Що ж таке життя? Повної відповіді на це питання досі немає. З численних визначень цього поняття наведемо найбільш популярне. Життя - особлива форма існування та фізико-хімічного стану білкових тіл, яка характеризується дзеркальної асиметрією амінокислот і цукрів, обміном речовин, гомеостазом, подразливістю, самовідтворенням, системним самоврядуванням, пристосовуваністю до середовища, саморозвитком, переміщенням в просторі, передачею інформації, фізичної та функціональної дискретністю окремих особин або громадських конгломератів, а також відносною самостійністю надорганізменних систем, при загальному фізико-хімічному єдності живої речовини біосфери.

Система біологічних дисциплін включає напрямок досліджень по систематичним об'єктам: мікробіологія, зоологія, ботаніка, вчення про людину, і т. П. Найбільш широкі закономірності, що розкривають суть життя, її форми і закономірності розвитку розглядає загальна біологія . Ця галузь знань традиційно включає вчення про виникнення життя на Землі, вчення про клітину, індивідуальному розвитку організмів, молекулярну біологію, дарвінізм (еволюційне вчення), генетику, екологію, вчення про біосферу і вчення про людину.

Виникнення життя на землі.

Проблема виникнення життя на Землі була і залишається найголовнішою проблемою поряд з космологією і пізнанням знайти будова матерії.
Сучасна наука не має у своєму розпорядженні прямими доказами того, як і де виникло життя. Існують лише логічні побудови і непрямі свідчення отримані шляхом модельних експериментів, і дані в області палеонтології, геології, астрономії тощо. П.

У науковій біології найбільш відомі гіпотези виникнення життя на Землі є теорія панспермії С. Аррениуса і теорія виникнення життя на Землі як результат тривалого еволюційного розвитку матерії запропонована А. І. Опаріним.

Теорія панспермії широке поширення мала наприкінці 19 початку 20 століття. Та й зараз вона має багато прихильників.

Відповідно до цієї теорії живі істоти були занесені на Землю з космічного простору. Особливо широке ходіння мали припущення заносі зародків живих організмів на Землю з метеоритами або космічним пилом. До сього часу в метеоритах намагаються виявити які ознаки живого. У 1962 році американські вчені, в
1982 вчені Росії повідомили про виявлення в метеоритах залишків організмів. Але незабаром було показано що знайдені структурні утворення фактично є мінеральними гранулами і лише за виглядом нагадують біологічні структури. У 1992 році з'явилися роботи американських вчених, де вони на підставі дослідження матеріалу підібраного в Антарктиді, описують наявність в метеоритах залишків живих істот нагадують бактерії. Що чекає це відкриття покаже час. Але, інтерес до теорії панспермії не згас до сього часу.

Початок систематичної розробки проблеми виникнення життя на Землі було покладено в 20-х роках нашого століття. У 1924 році вийшла в світ книга А. І. Опаріна «Походження життя» і в 1929 році стаття Д.
Холдейна на це ж тему. Але, як пізніше зазначав сам Холдейн, в його статті навряд чи можна було знайти що-небудь нове, чого не було у
Опаріна. Тому теорія про походження життя на Землі в результаті
«біологічного великого вибуху» сміливо можна назвати теорією Опаріна, а не теорією Опаріна-Холдейна.

Відповідно до теорії Опаріна життя виникло на Землі. Цей процес складався з наступних етапів: 1) З неорганічних речовин утворюються органічні речовини; 2) відбувається швидка физико-хімічна перебудова первинних органічних речовин. Дзеркально асиметричні органічні передбіологічній речовини в умовах активної вулканічної діяльності, високої температури, радіації, посиленого ультрафіолетового випромінювання, грозових розмірів швидко. При полімеризації левовращающіх амінокислот утворилися первинні білки. Водночас виникли азотисті основи - нуклеотиди; 3) фізико-хімічні процеси сприяли утворенню коацерватних крапель (коацерватов) - структур типу гелю; 4) утворення полінуклеотидів - ДНК і РНК і включенню їх в коацервати;
5) утворення «плівки» яка відокремила коацервати від навколишнього середовища, що призвело до виникнення предбиологической системи, яка була відкритою системою. Мала здатність до матричному синтезу білка і розкладанню.

У наступні роки теорія Опаріна отримала повне підтвердження.
Величезне гідність теорії полягає в тому, що більша її частина може бути перевірена або логічно пов'язана з піддаються перевірці положеннями.

Надзвичайно важливим кроком у процесі виникнення життя був перехід неорганічних сполук вуглецю в органічні. Дані астрономії показали, що і зараз повсюдно відбувається утворення органічних речовин цілком незалежно від життя. Звідси був зроблений висновок, що такий синтез проходив на Землі при утворенні земної кори.
Початок серії робіт по синтезу було покладено в 1953 році С. Міллером, який синтезував ряд амінокислот при пропущенні електричного розряду через суміш газів, імовірно складових первинну атмосферу (водень, пари води, аміак, метан). Міняючи окремі складові і чинники впливу різні вчені отримали гліцин, аскаргіновую кислоту та інші амінокислоти. У 1963 році моделюючи умови стародавньої атмосфери вчені отримали окремі поліпептиди з молекулярною вагою 3000-9000. За останні роки в інституті біохімії
РАН і в МГУ детально вивчений хімічний склад, фізико-хімічні властивості і механізм утворення коацерватних крапель. Було показано, що одночасно із загальним процесом еволюції передбіологічних систем проходило їх перетворення на більш спеціалізовані структури.

І тут стає зрозумілим, що природний відбір має привести надалі до виникнення клітини - елементарної структурної та функціональної одиниці живого організму.

Основні ознаки живого.

1. Здатність до руху. Ознаки наочно що з'являються у тварин, Багато з яких здатні активно пересуватися. У найпростіших органами пересування є джгутики, війки і пр. У більш організованих тварин з'являються кінцівки.

Для рослин також характерна здатність до руху. У одноклітинної водорості хламідомонади є джгутики.

Розсіювання спор, поширення насіння, пересування в просторі за допомогою кореневищ все це варіанти руху.

2. Здатність рости. Все живе здатне збільшуватися в розмірах і масі за рахунок розтягування, ділення клітин і т. Д.

3. Харчування, дихання, виділення - процеси за допомогою яких забезпечується обмін речовин.

4. Подразливість - здатність реагувати і давати відповідні реакції на зовнішній вплив.

5. Розмноження і пов'язане разом з ним явище мінливості і спадковості - найхарактерніша ознака живого. Будь-який живий організм виробляє собі подібних. Нащадки зберігають ознаки батьків і набувають ознак тільки їм характерні.

Сукупність перерахованих ознак безсумнівно характеризує живе як систему утворюючу обміном речовин, подразливістю та здібністю розмножуватися, Але слід пам'ятати, що поняття живого значно складніше (см, введення).

Рівні організації життя.

Рівень організації - функціональне місце біологічної структури певного ступеня складності в загальній «системі систем» живого. Зазвичай виділяють молекулярний (молекулярно-генетичний), клітинний, організменний, для популяції видовий, биоценотический, біосферний рівні організації.

Елементарної і функціональною одиницею життя є клітина.
Клітка володіє майже всіма основними ознаками живого, На відміну від так званих неклітинних організмів (напр. Вірусів), Які існують на молекулярному рівні.

Організм це реальний носій життя, що характеризується усіма її біосвойствамі.

Вид це група подібних за будовою і походженням особин.

Биоценоз це взаємопов'язана сукупність видів, що населяють більш-менш однорідний ділянка суші або водойми.

Біосфера - це сукупність всіх біоценозів Землі.

Методи вивчення біології.

Методи сучасної біології визначається її завданнями. Одна з основних задач біології - пізнання оточуючого нас світу живих істот.
Методи сучасної біології спрямовані саме на вивчення цієї проблеми.

Наукове дослідження зазвичай починається з спостережень. Цей метод вивчення біологічних об'єктів використовувався з моменту початку осмисленого існування людини. Цей метод дозволяє створити уявлення про досліджуваному об'єкті, зібрати матюкав для подальшої роботи.
Спостереження було основним методом в описовий період розвитку біології. На основі спостережень висувається гіпотеза.

Наступні кроки у вивченні біологічних об'єктів пов'язані з експериментом.

Стало основою для переходу біології від описової науки до експериментальної. Експеримент дозволяє перевірити результати спостережень і отримати дані, які неможливо отримати на першому етапі дослідження.
Справжній науковий експеримент повинен супроводжуватися контрольним експериментом.
Експеримент повинен обов'язково бути відтвореним. Це дозволить отримати достовірні дані і обробляти дані за допомогою ЕОМ.

В останні роки в біології широко використовується метод моделювання. Створення математичних моделей явищ і процесів стало можливим з широким впровадженням в біологічні дослідження ЕОМ.

Як приклад можна привести алгоритм дослідження видової приналежності рослини. На першому етапі дослідник вивчає ознаки організму. Результати спостереження заносяться в спеціальний журнал. На основі виявлення всіх доступних ознак висувається гіпотеза про приналежність організму до певного виду. Вірність гіпотези визначається експериментом. Знаючи, що представники одного виду вільно схрещуються і дають плідне потомство, дослідник вирощує організм з насіння узятих у досліджуваного індивідуума і схрещує вирощений організм з еталонним організмом, видова приналежність якого встановлюється заздалегідь. Якщо в результаті цього експерименту виходять насіння, з яких розвивається життєздатний організм, то гіпотеза вважається підтвердженою.

Різноманіття органічного світу.

Різноманіття, а також різноманітність життя на Землі вивчає систематика - найважливіший розділ біології.

Відображенням різноманітності життя на Землі є системи організмів. На Землі живуть представники трьох груп організмів: віруси, прокаріоти, еукаріоти.

Віруси - організми, що не мають клітинної будови. Прокаріоти і еукаріоти - це організми основною структурною одиницею яких є

Сторінки: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10