8. Список использованной литературы стр13

Остальные рефераты » 8. Список использованной литературы стр13

Волгоградский Государственный

Экономико-Технический Колледж


Реферат


БИОЛОГИЯ КАК НАУКА”


Выполнили: студенты 1 курса гр. 101-ЭЛ


Галич Александр Сергеевич

Климанов Денис Викторович


Проверил: преподаватель


Черкасова Наталья Николаевна


Волгоград 2006 г.

СОДЕРЖАНИЕ


7. Заключение……………………………………………………………….стр12

8. Список использованной литературы………………………………....стр13


1. ПРЕДИСЛОВИЕ


Биология (от био... и ...логия) совокуп­ность паук о живой природе. Предмет изу­чения биологии — все проявления жизни: строение и функции живых существ и их природ­ных сообществ их распространение проис­хождение и развитие связи друг с другом и с неживой природой. Задачи биологии состоят в изучении всех биол. закономерностей раскрытии сущности жизни и её прояв­лений с целью познания и управления ими. Термин «биология» предложен в 1802 г. не­зависимо друг от друга двумя учёными — французом Ж. Б. Ламарком и немцем Г. Р. Тревиранусом. Иногда термин «биология» упо­требляют в узком смысле аналогичном понятиям экология и биономия.


2. ВВЕДЕНИЕ

Основные методы биологии: 1.НАБЛЮДЕНИЕ позволяющее описать биологические явление 2. СРАВНЕНИЕ дающее возможность найти закономерности общие для разных явлений (например особей одного вила разных видов пли для всех живых су­ществ); 3.ЭКСПЕРИМЕНТ или ОПЫТ в ходе которого исследователь искусствен­но создаёт ситуацию помогающую выя­вить глубже лежащие свойства биол. объектов; 4. ИСТОРИЧЕСКИЙ метод позволяющий па основе данных о современном органическом мире и его прошлом по­знавать процессы развития живой при­роды. В современной биологии между этими основными методами исследования нельзя провести строгой границы; когда-то оправданное разделение биологии па описательный и экспериментальный разделы теперь утратило своё значение.

Биология тесно связана со многими науками и с практически деятельностью человека. Для описания и исследования биологических процес­сов биология привлекает химию физику мате­матику многие технические науки и науки о Земле — геологию географию геохимию. Так возникают биологические дисциплины смеж­ные с другими науками — биохимия биофизи­ка и пр. и науки в которые биология входит как составная часть например почвоведение включающее изучение процессов про­текающих в почве под влиянием почвен­ных организмов океанология и лимноло­гия включающие изучение жизни в океанах морях и пресных водах.

В связи с выходом биологии на передовые рубежи естествознания ростом значения и относительной роли биологии среди других наук в част­ности в качестве производительности силы обще­ства 2-ю половину 20 века часто называют < веком биологи». Огромно значение биологии для форми­рования последовательно материалистического мировоззрения для доказательства естественноисторического. происхождения всех жи­вых существ и человека с присущими ему высшими формами разумной деятельно­сти для искоренения веры в сверхъестест­венное и изначальную целесообразность (теология и телеология). Важную роль играет биология в познании человека и его месте в природе. По словам К. Маркса биология и разработанное в её недрах эволюционное учение дают естественноисторическую основу материалистическим взглядам на развитие общества. Победа эволюционной идеи в 19 веке покончила в науке с верой в божественное сотворение живых существ и че­ловека (креационизм). Биология доказывает что в основе жизненных процессов лежат явления подчиняющиеся законам физи­ки и химии. Это не исключает наличия в живой природе особых биологических закономерностей которые однако не имеют ничего общего с представлением о существова­нии непознаваемой «жизненной силы» — vis vitalis. Бла­годаря прогрессу биологии рушатся главные опоры религиозного мировоззрения и философского идеализма. Методологической основой современной биологии является диалектический мате­риализм. Даже исследователи далёкие от утверждения материализма в философских кон­цепциях своими работами подтверждают принципиальную познаваемость живой природы вскрывают объективно сущест­вующие закономерности и проверяют правильность познания опытом практикой т. е. стихийно стоят на материалистических позициях.

Вскрываемые биологические закономерности — важная составная часть современного естество­знания. Они служат основой медицины сельскохозяйственных наук. Данные биологии относящиеся к ископаемым организмам имеют значение для геоло­гии. Многие биологические принципы применяют в технике. Использование атомной энер­гии а также космические исследования потребовали создания и усиленного раз­вития радиобиологии и космической биологии. Только на основе биологических исследований возможно решение одной из самых грандиозных и насущных задач вставших перед человечеством — планомерной рекон­струкции биосферы Земли с целью соз­дания оптимальных условий для жизни увеличивающегося населения планеты.


3. СИСТЕМА БИОЛОГИЧЕСКИХ НАУК

Система биол. наук чрезвычайно многопланова что обусловлено как многообразием проявлений жизни так и разнообразием форм методов и целей исследования живых объектов изучением живого на разных уровнях его организа­ции. Всё это определяет условность лю­бой системы биол. наук. Одними из пер­вых в Б. сложились науки о живот­ных — зоология и растениях — ботани­ка а также анатомия и физиология чело­века — основа медицины. Другие круп­ные разделы биологии выделяемые по объектам исследования — микробиология — наука о микроорганизмах гидробиология — наука об организмах населяющих водную среду и т. д. Внутри биологии сформиро­вались более узкие дисциплины: в преде­лах зоологии — изучающие млекопитаю­щих — териология птиц — орнитоло­гия пресмыкающихся и земноводных — герпетология рыб и рыбообразных — ихтиология насекомых — энтомология клещей — акарология моллюсков — ма­лакология простейших — протозоология; внутри ботаники — изучающие водорос­ли — альгология грибы — микология лишайники — лихенология мхи — брио­логия деревья и кустарники — дендро­логия и т. д. Подразделение дисциплин иногда идёт ещё глубже. Многообразие организмов и распределение их по груп­пам изучают систематика животныхи систематика растений. Биологию можно под­разделить на неонтологию изучающую современный органический мир и палеонтологию — науку о вымерших животных (палеозоо­логия) и растениях (палеоботаника).

Другой аспект классификации биологических дис­циплин — по исследуемым свойствам и проявлениям живого. Форму и строение организмов изучают морфологические дисцип­лины; образ жизни животных и растений и их взаимоотношения с условиями внеш­ней среды — экология; изучение разных функций живых существ — область ис­следований физиологии животных и фи­зиологии растений; предмет исследований генетики — закономерности наследст­венности и изменчивости; этологии — закономерности поведения животных; за­кономерности индивидуального развития изучает эмбриология или в более широком современном понимании — биология развития; закономерности исторического развития — эволюционное учение. Каждая из названных дисциплин делится на ряд более частных (напр. морфология — на функциональ­ную сравнительную и др.). Одновремен­но происходит взаимопроникновение и слияние разных отраслей биологии с образова­нием сложных сочетаний например гисто- цито- или эмбриофизиология цитогенети-ка эволюционная и экологическая гене­тика и др. Анатомия изучает строе­ние органов и их систем макроскопи­чески; микроструктуру тканей изучает гистология клеток — цитология а строение клеточного ядра — кариология. В то же время и гистология и цитология и кариология исследуют не только строе­ние соответствующих структур но и их функции и биохимических свойства.

Можно выделить в биологии дисциплины связанные с использованием определён­ных методов исследования например биохимию изучающую основные жизненные процессы химическими методами и подразде­ляемую на ряд разделов (биохимия жи­вотных растений и т. п.) биофизику вскрывающую значение физич. законо­мерностей в процессах жизнедеятельности и также подразделяемую на ряд отрас­лей. Биохимич. и биофизич. направления исследований зачастую тесно переплетают­ся как между собой (например в радиацион­ной биохимии) так и с др. биол. дисцип­линами (напр. в радиобиологии). Важ­ное значение имеет биометрия в основе которой лежат математич. обработка биол. данных с целью вскрытия зависимостей ускользающих при описании единичных явлений и процессов планирование экс­перимента и др.; теоретическая и математическая биология позволяют применяя логические построе­ния и математические методы устанавливать более общие биологические закономерности.

В связи с изучением живого на разных уровнях его организации выделяют молекулярную биологию исследующую жизненные проявления на субклеточном молекулярном уровне; цитологию и ги­стологию изучающие клетки и ткани живых организмов; популяционно-видовую биологию (систематику биогеографию популяционные направления в генетике и экологии) связанную с изучением по­пуляций как составных частей любого вида организмов; биогеоценологию изу­чающую высшие структурные уровни ор­ганизации жизни на Земле вплоть до биосферы в целом. Важное место в биологии занимают как теоретические так и практические направления исследований резкую гра­ницу между которыми трудно провести т. к. любое теоретическое направление неизбежно связано (прямо или косвенно данный момент или в будущем) с выход ми в практику. Теоретически исследования делают возможными открытия революционизирующие многие отрасли практической деятельности они обеспечивают успешное развитие прикладных дисциплин направленных. промышленной микробиологии и технической биохимии защиты растений растениеводства и животноводства охраны природы дисциплин медико-биологический комплекс (паразитология иммунология и т. д.) В свою очередь отрасли прикладной биологии обогащают теорию новыми фактами и ставят перед ней задачи определяемые потребностями общества. Из практически важных дисциплин быстро развиваются бионика (изучение технических приложений биологических закономерностей) космиче­ская биология (изучение биол. действия факторов мирового пространства и проблем освоения космоса) астробиоло­гия или экзобиология (исследование жиз­ни вне Земли). Изучением человека как продукта и объекта биол. эволюции за­нимается ряд биол. дисциплин — антро­пология генетика и экология человека мед. генетика психология — тесно свя­занных с социальными науками.

Особо следует выделить несколько фунда­ментальных областей биологии исследующих наиболее общие присущие всем живым существам закономерности и составляю­щих основу современной общей биологии. Это наука об основных структурно-функциональной еди­нице организма — клетке т. е. ци­тология; наука о явлениях воспроизве­дения и преемственности морфо-физиологических организации живых форм — гене­тика; наука об онтогенезе — биология развития; наука о законах исторического раз­вития органического мира — эволюционная теория а также физико-химической биологии(био­химия и биофизика) и физиология изу­чающие функциональные проявления обмен веществ и энергии в живых организ­мах. Из приведённого далеко не полного перечня биол. дисциплин видно как велико и сложно здание современной биологии и как прочно вместе с соседними науками изу­чающими закономерности неживой при­роды оно связано с практикой.


4. УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ И ИЗУЧЕНИЕ

ЖИЗНЕННЫХ ЯВЛЕНИЙ

Для живой природы характерно слож­ное иерархическое соподчинение уровней организации её структур. Вся совокупность органического мира Земли вместе с окружающей средой образует биосфе­ру которая складывается из биогеоценозов — областей с характерными природными условиями заселённых определёнными комплексами (биоценозами) организмов. Биоценозы состоят из популяций — сово­купностей животных или растительных организ­мов одного вида живущих на одной тер­ритории; популяции состоят из особей; особи многоклеточных организмов со­стоят из органов и тканей образованных различными клетками; клетки как и одноклеточные организмы состоят из внутриклеточных структур которые строят­ся из молекул. Для каждого из выделен­ных уровней характерны свои закономерности связанные с различными масшта­бами явлений принципами организации особенностями взаимоотношения с выше и нижележащими уровнями. Каждый из уровней организации жизни изучается соответственно отраслями современной биологии.

На молекулярном уровне биохимией биофизикой молекулярной биологией молекулярной генетикой цитохимией многими разделами вирусологии микробиологии изучаются физико-химические процессы осуществляющиеся в живом организме. Исследования живых систем на этом уровне показывают что они состоят из низко и высокомолекулярных органических соединений практически не встречающихся в неживой природе. Наи­более специфичны для жизни такие биополимеры как белки нуклеиновые кислоты и полисахариды а также липиды (жироподобные соединения) и состав­ные части их молекул (аминокислоты нуклеотиды простые углеводы жирные кислоты и др.). На молекулярном уровне изучают синтез и репродукцию распад и взаимные превращения этих соединений в клетке происходящий при этом обмен веществом энергией и информацией регуляцию этих процессов. Уже выяснены основные пути обмена важнейшая особенность которых — участие биологических катализаторов— белков-ферментов строго избирательно осуществляющих определённые хим. реакции. Изучено строение ряда белков и некоторых нуклеиновых кислот а также множество простых органических соединений. Показано что хим. энергия освобождающаяся в ходе биол. окисления (гликолиз дыхание) запасается в виде богатых энергией (макроэргических) соединений в основ­ном аденозинфосфорных кислот (АТФ и др.) и в дальнейшем используется в требующих притока энергии процессах (синтез и транспорт веществ мышечное сокращение и др.). Крупный успех биологии— открытие генетического кода. Наслед­ственные свойства организма «записаны» в молекулах дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) четырьмя видами че­редующихся в определённой последова­тельности мономеров-нуклеотидов. Спо­собность молекул ДНК удваиваться (самокопироваться) обеспечивает их воспро­изведение в клетках организма и наслед­ственную передачу от родителей к потом­кам. Реализация наследственной инфор­мации происходит при участии синтези­руемых на матричных молекулах ДНК молекул рибонуклеиновой кислоты — РНК которые переносятся от хромосом ядра на специальные внутриклеточные частицы — рибосомы где и осуществляет­ся биосинтез белка.


5. НЕКОТОРЫЕ ПРОБЛЕМЫ СОВРЕМЕННОЙ БИОЛОГИИ

Современная биология изобилует узловыми пробле­мами решение которых может оказать ре­волюционизирующее влияние на естест­вознание в целом и прогресс человечества. Это многие. вопросы молекулярной биологии и генетики физиологии и биохимий мышц желез нервной системы и органов чувств (память возбуждение торможение и др.); фото- и хемосинтез энергетика и продук­тивность природных сообществ и биосфе­ры в целом; коренные философско-методологические проблемы (форма и содержание целостность и целесообразность ' про­гресс) и др. Более детально рассмотрены лишь некоторые из них.

Строение и функции макромолекул. Важные в биологии от­ношении макромолекулы обычно име­ют полимерную структуру т. е. состоят из мн. однородных но не одинаковых мономеров. Так белки образованы 20 ви­дами аминокислот нуклеиновые кисло­ты — 4 видами нуклеотидов полисахариды состоят из моносахаридов. Последо­вательность мономеров в биополимерах наз. их первичной структурой. Установ­ление первичной структуры — началь­ный этап изучения строения макромо­лекул. Уже определена первичная структура множества белков некоторых видов РНК. Разработка методов определения последовательности нуклеотидов в длин­ных цепях РНК и особенно ДНК — важнейшая задача молекулярной биологии. Цепочка биополимеров обычно свёрнута в спираль (вторичная структура); моле­кулы белков ещё и сложены определён­ным образом (третичная структура) и часто соединяются в макромолекулярные комплексы (четвертичная структура). Каким образом первичная структура белка определяет вторичную и третичную структуры как третичная и четвертичная структуры белков-ферментов опреде­ляют их каталич. активность и спе­цифичность действия — ещё недостаточ­но выяснено.

РЕГУЛЯЦИЯ ФУНКЦИЙ КЛЕТКИ. Характерные черты процессов проис­ходящих в живой системе — их взаим­ная согласованность и зависимость от регуляторных механизмов обеспечиваю­щих поддержание относительно стабильно­сти системы даже при меняющихся ус­ловиях среды. Регуляция внутриклеточ­ных процессов может достигаться изменением набора и Интенсивности синтеза ферментных и структурных белков влиянием на ферментативную активность изменением скорости транспорта ве­ществ через оболочку клетки и др. биол. мембраны. Синтез белка зависит от синтеза молекул 'РНК переносящих информацию с соответствующего гена — участка ДНК. Пока только для бактерий вскрыта одна из схем регуляции усвоения питательных ве­ществ из среды достигаемая включени­ем и выключением генов определяющих синтез необходимых ферментов. Моле­кулярный механизм включения генов (в особенности у многоклеточных организ­мов) не выяснен и это остаётся первооче­редной задачей молекулярной бологии. Скорость синтеза белка может по-видимому регулироваться и непосредственно на месте синтеза — на рибосомах. В связи с отсутствием полного представления о регуляции внутрикле­точных процессов над этой проблемой работают многие исследователи.

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ ОРГАНИЗМА. У организмов размножающихся половым путём жизнь каждой новой особи начинается с одной клетки — оплодотворённого яйца которое многократно делится и образует множест­во клеток; в каждой из них находится ядро с полным набором хромосом т. е. содержатся гены ответственные за раз­витие всех признаков и свойств организма. Между тем пути развития клеток различны. Это означает что в процессе развития каждой клетки в ней работают только те гены функция которых необходи­ма для развития данной ткани (органа). Выявление механизма «включения» ге­нов в процессе клеточной дифференцировки — одна из основных проблем биологического разви­тия. Уже известны некоторые факторы оп­ределяющие такое включение (неодно­родность цитоплазмы яйца влияние одних эмбриональных тканей на др. действие гормонов и т. д.). Синтез белков осуществ­ляется под контролем генов. Но свойства и признаки многоклеточного организма не сводятся к особенностям его белков; они определяются дифференцировки клеток различающихся по строению и функции связям их друг с другом по образованию разных органов и тканей. Важная и до сих пор не решённая про­блема — выяснение механизма дифференцировки на стадии от синтеза белков до появления свойств клеток и их характер­ных перемещений приводящих к форми­рованию органов.

ИСТОРИЧЕСКОЕ РАЗВИТИЕ ОРГАНИЗМОВ. Более чем за 100 лет прошедших со времени появления книги Ч. Дарвина «Происхождение видов...» огромная сумма фактов подтвердила принципиальную правильность построен­ного им эволюционного учения. Однако многие важные положения его ещё не разработа­ны. С эволюционно-генетической точки зрения популяция может считаться элементарной единицей эволюционного процесса а устойчивое изменение её наследств осо­бенностей — элементарным эволюционным явлением. Такой Подход позволяет выде­лить основной эволюционный факторы (мутацион­ный процесс изоляция волны численно­сти естеств. отбор) и эволюционный материал (мутации). Ещё не ясно действуют ли только эти факторы на макроэволюционном уровне т. е. «выше» видообразова­ния или в возникновении крупных групп организмов (родов семейств отрядов и т. д.) участвуют иные пока неизвестные факторы и механизмы. Возможно что все макроэволюционные явления сводимы к изменению на внутривидовом уровне. Решение проблемы специфических факторов макроэволюции связано со вскрытием механизмов наблю­даемого иногда как бы направленного развития групп что возможно зави­сит от существования.«запретов»

Страницы: 1 2