Уровни организации живой материи.
Во всём многообразии живой природы можно выделить несколько уровней организации живого.
1. Молекулярный. Любая живая система, как бы сложно она ни была организована, состоит из биологических макромолекул: нуклеиновых кислот, белков, полисахаридов, а также других важных органических веществ. С этого уровня начинаются разнообразные процессы жизнедеятельности организма: обмен веществ и превращение энергии, передача наследственной информации и др.
2. Клеточный. Клетка - структурная и функциональная единица, а также единица развития всех живых организмов, обитающих на Земле. На клеточном уровне сопрягаются передача информации и превращение веществ и энергии.
3. Организменный. Элементарной единицей организменного уровня служит особь, которая рассматривается в развитии - от момента зарождения до прекращения существования - как живая система. На этом уровне возникают системы органов, специализированных для выполнения различных функций.
4. Популяционно-видовой. Совокупность организмов одного и того же вида, объединенная общим местом обитания, в которой создается популяция - надорганизменная система. В этой системе осуществляются элементарные эволюционные преобразования - процесс микроэволюции.
5. Биогеоценотический. Биогеоценоз - совокупность организмов разных видов "и различной сложности организации с факторами среды их обитания. В процессе совместного исторического развития организмов разных систематических групп образуются динамичные, устойчивые сообщества.
6. Биосферный. Биосфера - совокупность всех биогеоценозов, система, охватывающая все явления жизни на нашей планете. На этом уровне происходит круговорот веществ и превращение энергии, связанные с жизнедеятельностью всех живых организмов.
В БИОТЕХНОЛОГИИ – биосинтез белков, синтез антибиотиков, витаминов, гормонов.
В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ – селекция высокопродуктивных пород животных и сортов растений.
В СЕЛЕКЦИИ МИКРОООРГАНИЗМОВ.
В ОХРАНЕ ПРИРОДЫ – разработка и внедрение методов рационального природоиспользования.
Контрольные вопросы для закрепления:
1. Что же изучает общая биология?
2. Что может объединять все биологические науки?
3. Какова цель общей биологии?
4. Основные методы биологии?
5. Что такое жизнь?
6. Что называется биосистемами?
7. Перечислите свойства живого?
8. Перечислите уровни организации живого?
9. Какое практическое значение общей биологии?
Основная:
1. Захаров В.Б., С.Г. Мамонтов, Н.И. Сонин. Общая биология. Базовый уровень: учеб. для 10 кл. общеобразовательных учреждений.- М.: Дрофа, 2009. -368с.
Дополнительная:
1. Каменская А. А. Биология. Общая биология. 10-11 классы: учеб. Для общеобразоват. Учреждений – 4-е изд., стереотип. – М. : Дрофа, 2008. – 367, с. : ил.
2. Биология в таблицах и схемах. Сост. Онищенко А.В. – Санкт-Петербург, ООО «Виктория-плюс», 2004
Интернет-ресурсы:
1. http://www.gnpbu.ru/web_resurs/Estestv_nauki_2.htm. Подборка интернет-материалов для учителей биологии по разным биологическим дисциплинам.
2. http://school-collection.edu.ru Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов.
Роль биологии в современной действительности переоценить трудно, ведь она подробно изучает во всех ее про-явлениях. В настоящее время эта наука объединяет такие важные понятия, как эволюция, генетика, гомеостаз и энергия. В ее функции входит исследование развития всего живого, а именно: строение организмов, их поведение, а также -отношения между собой и взаимосвязь с окружающей средой.
Значение биологии в жизни человека становится понятным, если провести параллель между основными проблемами жизнедеятельности индивида, например, здоровьем, питанием, а также выбором оптимальных условий существования. На сегодняшний день известны многочисленные науки, которые отделились от биологии, став не менее важными и самостоятельными. К таким можно отнести зоологию, ботанику, микробиологию, а также вирусологию. Из них трудно выделить наиболее значимые, все они представляют собой комплекс ценнейших фундаментальных знаний, накопленных цивилизацией.
В этой области знаний работали выдающиеся ученые, такие, как Клавдий Гален, Гиппократ, Карл Линней, Чарльз Дарвин, Александр Опарин, Илья Мечников и многие другие. Благодаря их открытиям, особенно изучению живых организмов, появилась наука морфология, а также физиология, которая собрала в себе знания о системах организмов живых существ. Неоценимую роль в развитии наследственных заболеваний сыграла генетика.
Биология стала прочным фундаментом в медицине, социологии и экологии. Важно, что эта наука, как и любая другая, не статична, а постоянно пополняется новыми знаниями, которые трансформируются в виде новых биологических теорий и законов.
Роль биологии в современном обществе, а особенно в медицине, бесценна. Именно с ее помощью были найдены способы лечения бактериологических и быстро распространяющихся вирусных заболеваний. Каждый раз, когда мы задумываемся над вопросом о том, какова роль биологии в современном обществе, вспоминаем, что именно благодаря героизму медиков-биологов исчезли с планеты Земля очаги страшных эпидемий: чумы, холеры, сибирской язвы, оспы и других не менее опасных для жизни человека заболеваний.
Можно смело утверждать, опираясь на факты, что роль биологии в современном обществе растет непрерывно. Невозможно себе представить современную жизнь без селекции, генетических исследований, производства новых продуктов питания, а также экологичных источ-ников энергии.
Основное значение биологии состоит в том, что она представляет собой фундамент и теоретическую базу для многих перспективных наук, например, таких, как, генетическая инженерия и бионика. Ей принадлежит великое открытие - расшифровка Такое направление, как биотехнология, было также создано на основе знаний, объединенных в биологии. В настоящее время именно такого характера технологии позволяют создавать безопасные лекарства для профилактики и лечения, которое не наносит вреда организму. В результате удается увеличить не только продолжительность жизни, но и ее качество.
Роль биологии в современном обществе заключается и в том, что есть такие сферы, где ее знания просто необходимы, например, фармацевтическая промышленность, геронтология, криминалистика, сельское хозяйство, строительство, а также освоение космоса.
Нестабильная экологическая обстановка на Земле требует переосмысления производственной деятельности, а значение биологии в жизни человека переходит на новую ступень. С каждым годом мы становимся свидетелями широкомасштабных катастроф, которые поражают как беднейшие государства, так и высокоразвитые. Во многом они вызваны ростом неразумным использованием источников энергии, а также существующими экономическими и социальными противоречиями в современном обществе.
Настоящее нам четко указывает, что само дальнейшее существование цивилизации возможно только при наличии гармонии в Только соблюдение биологических закономерностей, а также повсеместное использование прогрессивных биотехнологий на основе экологического мышления позволит обеспечить естественное безопасное сосуществование всем без исключения жителям планеты.
Роль биологии в современном обществе выражается в том, что она в настоящее время трансформировалась в реальную силу. Благодаря ее знаниям возможно процветание нашей планеты. Именно поэтому на вопрос о том, какова роль биологии в современном обществе, ответ может быть таким - это заветный ключ к гармонии между природой и человеком.
Теоретическое, гуманитарное и практическое значение общей биологии.
Биология - совокупность наук о жизни, о живой природе (греч. Bios - жизнь, logos - учение). Современная биология - очень разнообразная и развитая
область естествознания. Различают ряд частных биологических наук по объектам исследования, такие как зоология (о животных), ботаника (о растениях), микробиология (о бактериях), вирусология (о вирусах), и другие, еще более мелкие подразделения (орнитология - о птицах, ихтиология - о рыбах, альгология - о водорослях и т.д.). Другое подразделение биологических наук – по уровням организации и свойствам живой материи: молекулярная биология и биохимия (химические основы жизни), генетика (наследственность), цитология (клеточный уровень), эмбриология, биология развития (индивидуальное развитие организмов), анатомия и физиология (строение и принципы функционирования организмов), экология (взаимоотношения организмов с окружающей средой), теория эволюции (историческое развитие живой природы).
Живой мир очень многообразен. Существует около 2 млн видов животных, около 500 тыс. видов растений, сотни тысяч грибов, тысячи видов и еще больше штаммов (разновидностей) бактерий. Многие виды еще не описаны. Структурная сложность, типы питания, жизненные циклы, исторический возраст этих групп организмов очень сильно различаются (сравните хотя бы организацию и образ жизни человека и его домашних спутников - таракана, комнатного растения, микробов и вирусов). Но все организмы должны иметь нечто общее, что отличало бы их от неживой природы. Это - обмен веществ и энергии, способность к размножению и развитию, изменчивость и адаптивная эволюция. Выявлением и характеристикой этих общих свойств живых организмов и их системных комплексов с неживой природой занимается так называемая общая биология . По сути перед общей биологией стоит задача познать сущность жизни, ответить на вопрос - что есть жизнь. Для чего это нужно?
Значение общей биологии.
Теоретическое и гуманитарное значение общей биологии состоит прежде всего в формировании материалистического мировоззрения.
Основной вопрос философии - о соотношении материи (бытия) и сознания - по сути вопрос биологический. От выбора позиции (что первично - материя или сознание) складывается либо материалистическое, либо идеалистическое понимание природы и общества, формируются принципиально разные подходы в пользовании объектами природы, в оценке социальных явлений, в выработке политических стратегий. К сожалению, многие политики и даже философы с необыкновенной легкостью отдают свои предпочтения различным (часто просто модным) идеалистическим построениям, порой даже не задаваясь вопросом о том, что такое материя. Развитие реальной демократии и свободы совести в нашей стране породили волну совершенно неосмысленного обращения людей к мистике, астрологии и прочим маргинальным проявлениям культуры. В то время как огромный массив накопленных реальных научных знаний остается для большинства населения неизвестным и невостребованным. Задачи средней школы в этом плане выполняются с низкой эффективностью. Поэтому общее естественнонаучное просвещение студентов различных специальностей стало актуальной задачей современного образования именно в плане становления научного мировоззрения.
Другая задача биологии состоит в формировании у современного человека экологического мышления, суть которого заключается в осознании себя частью природы и понимании необходимости охранять и рационально использовать природные ресурсы. Актуальность задачи несомненна, если учесть, что по некоторым прогнозам нынешние темпы и технологии промышленного освоения Земли уже через 50-100 лет приведут к необратимым изменениям среды обитания человечества. Это означало бы постепенное вымирание человека и большинства других объектов живой природы как биологических видов (что случилось, например, с динозаврами) и, в лучшем случае, замещение современных экологических сообществ новыми, более приспособленными к измененной среде обитания. Таким образом, понимание основ биологии и экологии необходимо каждому человеку и в особенности его технократической, гуманитарной и политической элите с целью сохранения и устойчивого развития биосферы Земли.
Практическое значение биологии состоит в том, что она является научной основой всех технологий производства продовольствия.
Возможности экстенсивного воспроизводства продуктов питания на Земле практически исчерпаны. Целинные земли России и Казахстана, освоенные в 50-е и 60-е годы нашего столетия, явились чуть ли не последними резервами пахотных земель. Огромные площади ежегодно выводятся из сельскохозяйственного использования в результате их засоления, опустынивания, превращения в дно искусственных водоемов при строительстве гидроэлектростанций. По этим причинам современное сельское хозяйство обречено развиваться на основе интенсивных технологий. Простое возделывание овощей или пшеницы, выращивание скота, птицы и т.п. требует знания условий и динамики их размножения и роста, особенностей минерального и органического питания, совместимости с другими культурами,
Совершенно особое гуманитарно-практическое значение имеет биология как теоретическая основа медицины. Причины и механизмы большинства патологий (болезней) кроются в нарушениях работы генов и их продуктов -
клеточных белков. Понять эти причины и механизмы - значит наполовину решить и проблему их устранения или лечения больного человека. Взаимодействие клеток с вирусами, сожительство с бактериями, формирование иммунитета к новым и новым антигенам, возникновение неконтролируемого ракового роста клеток, молекулярная природа памяти, развитие наркозависимости, причины старения... - это огромный и нескончаемый перечень проблем, решаемых сегодня медико-биологической наукой.
Отдельной главой стоит производство современных лекарств, в котором химики-фармацевты все более уступают место молекулярно-клеточным биологам.
Геннно-клеточные инженерные технологии способны дать экологически и генетически чистые лекарства, а пересаженные гены могут вообще устранить хроническую болезнь, например, сахарный диабет.
В последние годы впрямую встала и проблема искусственного производства человека. Искусственное оплодотворение (при необходимости преодолеть мужское бесплодие) - давно и успешно решаемая задача. Но появилась принципиально новая технология зачатия и размножения путем клонирования потомства вообще без мужских половых клеток. Пока это сделано на животных (в Японии с 1990 г. выводят клонированных коров, в Великобритании получена знаменитая овечка по кличке Долли), но и в отношении человека методических препятствий для клонирования уже нет. Зато возникает масса чисто гуманитарных, этических и даже юридических проблем, решать которые можно имея хотя бы общее понимание биологического существа дела.
«Какое значение биологии в жизни?» сообщение , кратко изложенное в этой статье, раскроет все положительные аспекты данной сферы и возможности ее использования в будущем.
Сообщения: Значение биологии
Биология представляет собой систему наук, которая изучает живую природу. Она включает в себя много наук, первой из которых возникли ботаника и зоология. Это случилось больше 2000 лет тому назад. Со временем возникло много направлений, с которыми Вы ознакомитесь позже.
Каждый живой организм обитает в своей, определенной среде. Это часть природы, с которой взаимодействуют животные. Вокруг человека существует большое количество живых организмов: грибов, бактерий, животных и растений. И каждую группу изучает отдельная биологическая наука.
Если обособить, то биология – это наука, которая своими исследованиями призвана убедить человечество в бережном отношении к природе, соблюдению законов. Это наука будущего. Поэтому роль биологии в будущем переоценить действительности трудно, ведь она во всех подробностях изучает жизнь и все ее проявления. Современная биология объединяет такие понятия — клеточная теория, эволюция, генетика, энергия и гомеостаз.
Сегодня от биологии отделились новые науки, которые играют важную роль не только для человечества сегодня, но и в будущем. Это генетика, ботаника, зоология, микробиология, морфология, физиология и вирусология. Они представляют собой целый комплекс ценных, фундаментальных знаний, годами накопленных цивилизацией.
Использование биологических знаний в повседневной жизни человека
Сегодня перед человечеством остро встают проблемы охраны здоровья, обеспечения продовольствием, сохранения разнообразия организмов на планете и экологии. Например, биология в повседневной жизни человека помогла сохранить множество жизней благодаря разработке антибиотиков. Также наука помогает обеспечить человечество продовольствием – ученые создали высокоурожайные сорта растений, новые породы животных. Биологи исследуют почвы и разрабатывают технологии, позволяющие сохранить и повысить их плодородие. Из грибов и бактерий люди научились получать кефир, сыры и простоквашу.
Биологическая наука является крепким фундаментом в социологии, медицине и экологии. Она постоянно пополняется знаниями. В этом ее ценность. Благодаря биологии люди научились излечивать бактериологические и вирусные заболевания. Труды исследований не прошли даром: с планеты исчезли источники таких страшных заболеваний как брюшного тифа, холеры, оспы и сибирской язвы.
Роль биологии растет непрерывно. Сегодня расшифрован геном человека, а в будущем нас ждут еще более великий открытия. В этом поможет такое направление как биотехнология, которая за цель ставит не только создание безопасных лекарств, но и увеличение качества самой жизни.
Соблюдение биологических закономерностей и использование биотехнологий позволит обеспечить безопасное сосуществование всем жителям планеты. В будущем биология трансформируется в реальную силу, способствующая процветанию Земли и гармонии между человеком и природой.
Надеемся, что сообщение на тему «Значение биологии» помогло Вам подготовиться к занятию, и Вы узнали, какое значение биологических знаний для будущего человека. А рассказ о значении биологии Вы можете дополнить через форму комментариев ниже.
С различными проявлениями знаний основ биологии человек как отдельная особь и как биологический вид сталкивается с момента своего рождения. Рождаясь, человеческий детеныш (правда, не только человеческий), порой лучше чем собственные родители знает, что принесет его организму пользу, а что – вред. И хотя зачастую, подобные знания списываются на чисто рефлекторно-интуитивные, некоторые их аспекты человек сохраняет всю свою жизнь. К таким знаниям относятся такие как знания биологических ритмов, пищевой ценности некоторых продуктов, интуитивное знание в период болезни о пищевом режиме. Подобные рефлекторные знания мы наблюдаем у многих домашних животных, использующих различные травы для восстановления и лечения организма при многих патологических состояниях.
Подобное поведение можно наблюдать и на ранних стадиях становления человека как вида. На заре своего развития биологические знания были для человека способом выжить как биологический вид. С усложнением психофизического и социального развития и появлением интеллекта роль биологических знаний несомненно возрастает. Это связанно с тем фактором что в тот период своего исторического развития существования человека и как вида, и как социума зависело только от условий окружающей среды, как абиотического (температура, давление, влажность, рельеф, климат), так и биологических (биологическое разнообразие и численность животных и растений, биология и экология конкретного вида биоресурсов).
Для нормального и продуктивного существования человека как биологического вида, а так же для дальнейшего его развития как в биологическом, так и в социальном аспекте, требовалось накопление и передача следующим поколениям знаний знания об окружающей среде, качестве и количестве пищевых ресурсов. Занимаясь охотой и собирательством, человек должен был знать повадки животных, характер их пищевой ценности, различать съедобные и ядовитые растения, использовать лекарственные растения.
Перевод слова «Биология» - как «наука о жизни» полностью оправдывает себя, - это наука о том как жить нам, и о том как живут рядом с нами. Некоторые представления о подобных знания доисторического человека дошли до нас в виде наскальных рисунков.
Древнейшими цивилизациями, какими в настоящее время признаны цивилизации Китая, Месопотамии и Египта были накоплены сведения о множестве видов растений, их лекарственных и других свойствах растений и животных, о способах одомашнивания многих видов животных.
Философы величайших из древних цивилизаций – Древнегреческой – стали основоположниками не только описательной, но и систематизирующей биологии. Греческие философы, живущие еще в 4 и в5 веках до нашей эры, в своих трудах выдвигали различные теории о происхождении растений и животных. Аристотель в своих сочинениях достаточно точно описал многие виды животных и растений. Он описал развитие эмбриона цыпленка, размножение акул и пчел, выдвинул первую идею эволюции животного мира, предложил «лестницу природы», согласно которой, растения и животные постепенно изменяясь под воздействием внутреннего стремления к совершенству, двигаются вверх в своем развитии к более сложной и совершенной организации.
Другой греческий ученый Галлей, ставший основоположником современной медицины, изучал процессы происходящие в организме. Для этого он первый начал использовать подопытных животных. Будучи первым физиологом-эксперементатором, он изучил некоторые функции головного мозга. Долгие тринадцать веков он оставался главным авторитетом в анатомии, хотя в его работах множество ошибок, так как он описывал строение человеческого организма, а для вскрытия использовал свиней и обезьян.
Следующим всплеском в развитии наук, и том числе биологии, стала эпоха Возрождения, ознаменовавшиеся работами таких ученых как Роджер Бэкон, Альберт Великий, Леонардо да Винче.
Профессор Падуанского университета Андрей Везалий впервые производил вскрытие человеческих трупов, делал описания увиденного и обнаружил неточности в работах Галлея. Он подчеркивал, что для понимания происходящих процессов и явлений необходимо опираться на собственные наблюдения и суждения, а не на мнения авторитетов. Такое вольнодумство и пренебрежение авторитетами в то время стоило ему профессорской кафедры.
Основоположником изучения процессов кровообращения стал английский врач Ульям Гарвей, опубликовавший свой трактат о кровообразовании и кровообращении. По мнения Галлея кровь образуется в печени из пищи, откуда попадает во все органы тела и полностью там используется. Предполагалось, что в сердце отсутствует мышечная ткань, и что оно пассивно расширяется под действием тока крови. Гарвей на основе собственных наблюдений описал процесс наполнения кровью предсердий и выталкивание ее в результате сокращений мышечной ткани предсердий. Он доказал, что кровь вытекает из артерии толчками, ритм которых соответствует ударам сердца. На основе этих наблюдений Гарвей предположил, что кровь оттекает от сердца по артериям и возвращается к нему по венам. Подобные исследования положили начало развитию новой науки – физиологии, изучающей функции отдельных органов и систем.
Изобретение и изготовление микроскопа открыло новые горизонты для исследований. Роберт Гук, Марчелло Мальпиги, Антонии Ван Ливенгук и Ян Сваммердам исследовали строение тканей животных и растений. При помощи микроскопа с увеличением в 30 раз Гук обнаружил ячеистое строение среза пробки, назвав увиденные образования клетками. Ливенгу, используя микроскоп с увеличением в 270 раз, описал сперматозоиды человека, бактерий, простейших и ядра в клетках крови.
В средние века, в эпоху воинствующего Христианства и Инквизиции, особо жестокими гонениями подвергались ученые, посягнувшие на мысль о божественной сущности человека, о бренности бытия, где не место знаниям, способным продлить человеческий век и идущие в разрез с «божьей волей». Тем ценней для потомков знания, ценой за которые стала не одна человеческая жизнь и судьба.
В данный период в развития биологии происходило накопление фактических данных, и он получил название описательного этапа.
Следующий этап, получивший название систематический ознаменован созданием системы живого Карла Линнея, который кроме предложенной классификации растений и животных предложил использовать единую бинарную (двойную, состоящую из родового и видового названия) номенклатуру растений и животных, которая используется и по сей день.
Важным вкладом в развитие теоретической биологии, а так же закладкой новой науки – эмбриологии, стали работы Карла Бэра. Закон, сформулированный им, и по сей день является одним из основополагающих не только в эмбриологии, но и лег в основу эволюционного учения.
Накопление достаточного количества фактических данных и начало их теоретического осмысления ставило перед учеными еще более глобальные вопросы, а именно вопрос о становлении и развитии видов. Во многих работах еще с древнейших времен пытались дать свое объяснение данного вопроса, но наиболее значимыми теориями о происхождении видов и движущих силах эволюции были даны Жаном Батистом Ламарком и Чарльзом Дарвиным.
19 век был очень щедрым на открытия в различных отраслях науки, и биология не стала исключением. Кроме уже упомянутых выше, следует отметить появление клеточной теории, открытия законов наследственности, появление такой науки как микробиология и многие другие важнейшие открытия.
20 век стал веком величайших достижений науки, и толчком к переходу на новую ступень исследовательской деятельности стало применение физических и химических методов исследования в биологии. Так на стыке наук появляются биохимия, молекулярная биология, биофизика, радиобиология и многие другие. Самостоятельной наукой становится экология, ставшая в дальнейшем так же синтетической отраслью знания.
Невозможно переоценить значения биологических знаний для современного человека. Развитие любой науки открывает перед человеком новые горизонты, позволяет значительно улучшить качество собственной жизни и по достоинству оценить то, что дает человеку окружающей его мир. Область применения биологических знаний огромен. Он затрагивает практически все отрасли жизни, от элементарно- бытовых, до космических.