A biológia mint tudomány meghatározása. A biológia és más tudományok kapcsolata

1. kérdés Bevezetés a biológiába

1. A biológia definíciója

biológia – élettudomány. Tanulmányozza az életet, mint az anyag sajátos mozgási formáját, létezésének és fejlődésének törvényeit. A biológia tanulmányozásának tárgya az élőlények, szerkezetük, funkcióik és természetes közösségeik. A „biológia” kifejezést először 1802-ben javasolta J.B. Lamarck, kettőtől származik görög szavak: bios -élet és logók – tudomány. A csillagászattal, fizikával, kémiával, geológiával és más természettudományokkal együtt a biológia az egyik természettudományok. IN közös rendszer a körülöttünk lévő világról szerzett ismeretek, a tudományok másik csoportja a szociális vagy humanitárius (lat. humanitas– emberi természet), az emberi társadalom fejlődési mintáit vizsgáló tudományok.

2. Modern biológia

A szisztematika az élőlények osztályozásával foglalkozik.

Sor a biológia tudományok a morfológiát, vagyis az élőlények felépítését, mások a fiziológiát, vagyis az élő szervezetekben lezajló folyamatokat, valamint az élőlények és a környezet közötti anyagcserét vizsgálják. A morfológiai tudományok közé tartozik az anatómia, amely az állatok és növények makroszkopikus szerveződését vizsgálja, valamint a szövettan, a szövetek és a test mikroszkópos szerkezetének vizsgálata.

Számos általános biológiai minta képezi a citológia, embriológia, gerontológia, genetika, ökológia, darwinizmus és más tudományok tanulmányozásának tárgyát.

3. Sejttudomány

A citológia a sejtek tudománya. Az elektronmikroszkóp használatának köszönhetően a legújabb kémiai és fizikai módszerek Kutatás A modern citológia nemcsak mikroszkopikus, hanem szubmikroszkópos, molekuláris szinten is vizsgálja a sejtek szerkezetét és élettevékenységét.

4. Embriológia és genetika

Az embriológia a szervezetek egyedfejlődésének mintázatait, az embrió fejlődését vizsgálja . Gerontológia– az élőlények öregedésének tana és a hosszú életért folytatott küzdelem.

Genetika– a változékonyság és az öröklődés mintáinak tudománya. Ez az elméleti alapja a mikroorganizmusok, a kultúrnövények és a háziállatok szelekciójának.

5. Környezettudományok

6. Paleontológia. Antropológia

A paleontológia kihalt organizmusokat, az egykori élet fosszilis maradványait vizsgálja.

darwinizmus, vagy evolúciós doktrína, általános mintákat vizsgál történelmi fejlődés szerves világ.

Antropológia- az ember és fajai eredetének tudománya. Az emberi biológiai evolúció helyes megértése lehetetlen az emberi társadalom fejlődési mintáinak figyelembevétele nélkül, ezért az antropológia nemcsak biológiai, hanem társadalomtudomány is.

7. A biológia és más tudományok kapcsolata

Minden elméleti és gyakorlati orvostudomány felhasználható általános biológiai minták.

2. kérdés: A biológiai tudományok módszerei

1. A biológia alapvető módszerei

Fő privát módszerek a biológiában a következők:

Leíró,

Összehasonlító,

Történelmi,

Kísérleti.

A jelenségek lényegének megismeréséhez mindenekelőtt tényanyag gyűjtése és leírása szükséges. A kutatások fő módszere a tények összegyűjtése és leírása volt korai időszak fejlődésbiológia, amely azonban mind a mai napig nem veszített jelentőségéből.

Még a 18. században. széles körben elterjedt összehasonlító módszer,összehasonlítás révén lehetővé teszi az élőlények és részeik hasonlóságának és különbségének tanulmányozását. A szisztematika ennek a módszernek az elvein alapult, és az egyik legnagyobb általánosítás – a teremtés – született sejtelmélet. Az összehasonlító módszer azzá fejlődött történelmi, de jelentőségét még most sem veszítette el.

2. Történelmi módszer

Történelmi módszer tisztázza az élőlények megjelenésének és fejlődésének mintázatait, felépítésük és funkcióik kialakulását. A tudomány köteles meghonosítani a történeti módszert a biológiában C. Darwin.

3. Kísérleti módszer

A természeti jelenségek vizsgálatának kísérleti módszere a kísérletek (kísérletek) precízen figyelembe vett körülmények között történő felállításával és a folyamatok áramlásának a kutató által kívánt irányba történő megváltoztatásával az aktív befolyásolással jár. Ez a módszer lehetővé teszi a jelenségek elkülönített tanulmányozását és megismételhetőségük elérését ugyanazon feltételek reprodukálásakor. A kísérlet nemcsak mélyebb betekintést nyújt a jelenségek lényegébe, mint más módszerek, hanem azok közvetlen elsajátítását is.

Legmagasabb forma A kísérlet a vizsgált folyamatok modellezése. Zseniális kísérletező I.P. Pavlov"A megfigyelés azt gyűjti össze, amit a természet kínál neki, de a tapasztalat azt veszi el a természettől, amit akar."

A különféle módszerek integrált alkalmazása lehetővé teszi a természet jelenségeinek és tárgyainak teljesebb megértését. A biológia és a kémia, a fizika, a matematika és a kibernetika jelenlegi közeledése, módszereinek felhasználása biológiai problémák megoldására igen termékenynek bizonyult.

3. kérdés: A biológia fejlődési szakaszai

1. A biológia evolúciója

Az egyes tudományok fejlődése ismert a gyártási módtól függően, társadalmi rendszer, gyakorlati igények, a tudomány és a technológia általános szintje. A primitív ember elkezdte felhalmozni az első információkat az élő szervezetekről. Az élő szervezetek táplálékkal, ruházati anyaggal és lakhatási anyaggal látták el. Már akkoriban is meg kellett ismerni a növények és állatok tulajdonságait, élőhelyüket és növekedésüket, a gyümölcsök és magvak érésének időpontját, az állatok viselkedését. Így fokozatosan, nem tétlen kíváncsiságból, hanem a sürgető mindennapi szükségletek hatására halmozódtak fel információk az élő szervezetekről. Az állatok háziasítása és a növénytermesztés megkezdése megkövetelte az élő szervezetek alaposabb ismeretét.

Kezdetben a felhalmozott tapasztalatokat szóban adták át egyik generációról a másikra. Az írás megjelenése hozzájárult a tudás jobb megőrzéséhez és átadásához.

Az információ teljesebbé és gazdagabbá vált. Viszont hosszú ideig miatt alacsony szint a biológiai tudomány társadalmi termelésének fejlődése még nem létezett.

2. Biológia tanulmányozása az ókorban

Jelentős tényanyagot gyűjtött az élő szervezetekről Görögország nagy orvosa Hippokratész(Kr. e. 460–377). Ő birtokolta az első információkat az állatok és az emberek felépítéséről, a csontok, izmok, inak, az agy és a gerincvelő leírását. Hippokratész ezt tanította: „Minden orvosnak meg kell értenie a természetet.”

Természettudomány és filozófia ősi világ a legtöményebb formában jelennek meg a művekben Arisztotelész(Kr. e. 384–322). Több mint 500 állatfajt írt le, és megtette az első kísérletet ezek osztályozására. Arisztotelészérdeklődött az állatok felépítése és életmódja iránt. Letették az állattan alapjait. Arisztotelész óriási hatással volt a természettudomány és a filozófia további fejlődésére. Művek Arisztotelész a növényekkel kapcsolatos ismeretek tanulmányozása és rendszerezése terén folytatta Theophrasztosz ( 372–287 I.E e.). A "botanika atyjának" nevezik. Az ókori tudomány a római orvosnak köszönheti az emberi test felépítésére vonatkozó ismeretek bővítését Galen(i.sz. 139–200), aki majmokat és disznókat boncolt fel. Művei évszázadokon át hatással voltak a természettudományra és az orvostudományra. római költő és filozófus Titus Lucretius Carus, aki az I. században élt. I.E Például a „A dolgok természetéről” című versében felszólalt a vallás ellen, és az élet természetes megjelenésének és fejlődésének gondolatát fejezte ki.

3. A tudomány hanyatlása a középkorban

A rabszolgatársadalmat a feudalizmus váltotta fel a termelőerők és a termelési viszonyok fejlődése következtében, amely a korszakra kiterjedt. Középkor. Ebben a sötét korszakban kialakult az egyház dominanciája a maga miszticizmusával és reakciós ideológiájával. A tudomány hanyatlóban volt, és amint mondják, K. Marx, "a teológia szolgálólánya". Az egyház szentté avatta és kihirdette a kompozíció megingathatatlan igazságát Arisztotelész, Galenus, nagyrészt eltorzítva őket. Azzal érveltek, hogy a természettudomány minden problémáját az ókori tudósok már megoldották, így nem volt szükség az élő természet tanulmányozására. „A világ bölcsessége őrültség Isten előtt” – tanította az egyház. A Bibliát az „isteni kinyilatkoztatások” könyvének nyilvánították. A természeti jelenségek minden magyarázata nem mond ellent sem a Bibliának, sem a régiek írásainak. Az egyház kegyetlenül megbüntetett minden haladó gondolkodót és kutatót, így a tudás felhalmozódása a középkorban nagyon lassú volt.

4. A reneszánsz és a tudomány fejlődése

A tudomány fejlődésének fontos mérföldköve volt Reneszánsz(XIV–XVI. század). Ez az időszak egy új társadalmi osztály - a burzsoázia - megjelenéséhez kapcsolódik. A termelőerők fejlesztése speciális ismereteket igényelt. Ez számos természettudomány elszigetelődéséhez vezetett. A XV–XVIII században. A botanika, az állattan, az anatómia és a fiziológia intenzíven alakult ki és fejlődött. Azonban fejlődő természettudomány továbbra is meg kellett védeni a létjogosultságukat, ádáz harcot vívni az egyházzal. Az inkvizíció tüzei továbbra is égtek. Miguel Servet(1511–1553), aki felfedezte a tüdőkeringést, eretneknek nyilvánították és máglyán elégették.

5. F. Engels tanításai

Az akkori természettudomány jellegzetes vonása volt a természeti objektumok elszigetelt tanulmányozása.„A folyamatok tanulmányozása előtt meg kellett vizsgálni az objektumokat” – írta F. Engels. A természeti objektumok izolált tanulmányozása során felmerültek a megváltoztathatatlanságával kapcsolatos elképzelések, beleértve a fajok megváltoztathatatlanságát is. „Annyi faj létezik, amennyit az alkotó létrehozta” – vélekedett K. Linné. „De ami különösen jellemzi a vizsgált időszakot, az egy egyedi általános világkép kialakulása, amelynek középpontjában a természet abszolút változhatatlanságának gondolata áll” – írta. F. Engels. Ezt az időszakot a természettudomány fejlődésének nevezte metafizikai.

Azonban, ahogy jeleztük F. Engels, már ekkor kezdenek megjelenni az első hézagok a metafizikai elképzelésekben. 1755-ben jelent meg I. Kant „Általános természetrajz és a mennyország elmélete”.(1724–1804), amelyben hipotézist dolgozott ki a Föld természetes eredetéről. 50 évvel később ez a hipotézis matematikai alátámasztást kapott a munkában P.S. Laplace(1749–1827).

Az idealista eszmék elleni küzdelemben a 18. századi francia materialisták jelentős pozitív szerepet játszottak. – J. Lamettrie(1709-1751), D. Diderot(1713–1784) stb.

6. A természettudomány új megközelítésének szükségessége

A gyors ipari fejlődés és a városi növekedés időszakában, amely megkövetelte a mezőgazdasági termékek meredek növekedését, felmerült az igény a tudományos gazdálkodásra. Fel kellett tárni az élőlények életmintáit és fejlődéstörténetét. E problémák megoldásához új megközelítésre volt szükség a természet tanulmányozásában. A jelenségek egyetemes kapcsolatáról, a természet változékonyságáról és a szerves világ fejlődéséről szóló elképzelések kezdenek behatolni a tudományba.

Akadémikus Orosz Akadémia tudományok K.F. Farkas(1733–1794) az állatok embrionális fejlődésének tanulmányozása során rájött, hogy az egyedfejlődés az embrió részeinek új képződésével és átalakulásával jár. Szerint F. Engels, Wolf 1759-ben támadta meg először a fajok állandóságának elméletét. 1809-ben J.B. Lamarck(1744–1829) állt elő az evolúció első elméletével. Az evolúció elméletének alátámasztására azonban továbbra sem állt rendelkezésre elegendő tényanyag. Lamarcknak nem sikerült felfedeznie az organikus világ fejlődésének alapvető törvényeit, és elméletét kortársai sem ismerték el.

7. Új tudományok megjelenése

A 19. század első felében. Új tudományok jelentek meg - paleontológia, állatok és növények összehasonlító anatómiája, szövettan és embriológia. A természettudomány által a 19. század első felében felhalmozott ismeretek szilárd alapot szolgáltattak evolúciós elmélet Ch. Darwin. az ő munkája" A fajok eredete"(1859) fordulópontot jelentett a biológia fejlődésében: elkezdődött új korszak a természettudomány történetében. Darwin tanításai körül heves ideológiai harc bontakozik ki, de az evolúciós fejlődés gondolata hamar egyetemes elfogadottságot nyer. 19. század második fele. a darwini eszmék gyümölcsöző behatolása a biológia minden területére.

8. A tudomány szétesése külön ágakra

A huszadik század biológiájához. jellemző kettő folyamat. Először is, a hatalmas tényanyag felhalmozódása miatt a korábbi egységes tudományok kezdenek külön ágakra bomlani. Így a zoológiából az entomológia, helmintológia, protozoológia és sok más ág alakult ki, a fiziológiából - endokrinológia, a magasabb idegi aktivitás fiziológiája stb. a biológia más tudományokkal való konvergenciája: felmerült a biokémia, biofizika, biogeokémia stb. A határtudományok megjelenése jelzi az anyag változatos létformáinak és fejlődési formáinak dialektikus egységét, segít leküzdeni a metafizikai széthúzást létformáinak vizsgálatában. IN elmúlt évtizedek A technológia rohamos fejlődésével és a természettudomány számos területén elért legújabb vívmányokkal összefüggésben, molekuláris biológia, bionika, sugárbiológia, űrbiológia.

Molekuláris biológia– régió modern természettudomány. A kémia elméleti alapjainak és kísérleti módszereinek felhasználásával ill molekuláris fizika, lehetővé teszi a biológiai rendszerek molekuláris szintű tanulmányozását.

Bionika az élőlények funkcióit és szerkezetét tanulmányozza annak érdekében, hogy az új technológia megalkotásakor ugyanazokat az elveket alkalmazza. Ha eddig a biológia az orvostudomány egyik elméleti alapja és mezőgazdaság, akkor most a jövő technológiájának egyik alapjává is válik.

Megjelenés sugárbiológia– az ionizáló sugárzás élő szervezetekre gyakorolt hatásának vizsgálata – a röntgen- és gamma-sugárzás biológiai hatásának felfedezéséhez kapcsolódik, különösen a felfedezés után természetes források radioaktivitás és mesterséges ionizáló sugárforrások létrehozása.

A közelmúltig a biológia maradt tisztán földi tudomány, amely csak a bolygónkon lévő életformákat vizsgálja. Azonban siker modern technológia, amely lehetővé tette a létrehozását repülőgép, képes legyőzni gravitációés kimenni hozzá világűr, számos új feladatot tűzött ki a biológia számára, amelyek tárgya térbiológia. A mai kérdések megoldásában matematikusok, kibernetikusok, fizikusok, vegyészek és a természettudomány egyéb területeinek szakemberei vesznek részt a biológusokkal közösen.

4. kérdés: A biológia szerepe az orvosképzés rendszerében

1. A biológia és az orvostudomány kapcsolata

A biológia tanulmányozásának fontosságát az orvos számára meghatározza, hogy a biológia az orvostudomány elméleti alapja. „Az orvostudomány elméletileg mindenekelőtt általános biológia” – írta az egyik vezető orvosteoretikus, I.V. Davydovszkij. Az orvostudomány fejlődése a biológiai kutatásokhoz kapcsolódik, ezért az orvosnak folyamatosan tisztában kell lennie a biológia legújabb vívmányaival. Elegendő néhány tudománytörténeti példát felhozni, hogy meggyőződjünk az orvostudomány sikerei és a – úgy tűnik – a biológia pusztán elméleti területein tett felfedezések szoros kapcsolatáról.

2. L. Pasteur tanításai

L. Pasteur (1822–1895) kutatása, amely az élet spontán keletkezésének lehetetlenségét bizonyította. modern körülmények között, az a felfedezés, hogy a rothadást és az erjedést mikroorganizmusok okozzák, forradalmasította az orvostudományt és biztosította a sebészet fejlődését. Először vezették be a gyakorlatba fertőtlenítő(megelőzi a sebfertőzést vegyszerek), majd fertőtlenítés(a szennyeződés megelőzése a sebbel érintkező tárgyak sterilizálásával). Ugyanez a felfedezés ösztönzött a fertőző betegségek kórokozóinak felkutatására, és ezek felfedezése a megelőzés és a racionális kezelés fejlesztéséhez kapcsolódik. fertőző betegségek. A sejtek felfedezése és az élőlények mikroszkopikus szerkezetének tanulmányozása lehetővé tette számunkra, hogy jobban megértsük a kórfolyamat okait, és hozzájárult a diagnosztikai és kezelési módszerek kidolgozásához. Ugyanezt kell elmondani a fiziológiai és biokémiai mintázatok vizsgálatáról is. Tanulás I.I. Mecsnyikov emésztési folyamatok az alsóbbrendű többsejtű szervezetekben segítettek megmagyarázni az immunitás jelenségeit. A mikroorganizmusok fajok közötti szabályozásával kapcsolatos kutatása vezetett a felfedezéshez antibiotikumok, számos betegség kezelésére használják.

3. Filogenetikai elv

Emlékeztetni kell arra, hogy az ember elvált az állatvilágtól. Az emberi test felépítése és funkciói, beleértve a védekező mechanizmusokat is, a korábbi formák hosszú távú evolúciós átalakulásának eredménye. A kóros folyamatok is általános biológiai mintákon alapulnak. A kóros folyamat lényegének megértéséhez szükséges előfeltétel a biológia ismerete.

Filogenetikai elv, figyelembe véve a szerves világ fejlődését, helyes megközelítést javasolhat a nem fertőző betegségek tanulmányozására és új gyógyszerek tesztelésére szolgáló élő modellek létrehozására. Ugyanez a módszer segít megtalálni a helyes döntés a helyettesítő transzplantációhoz szükséges szövetek kiválasztásakor megérteni az anomáliák és deformitások eredetét, megtalálni a szervrekonstrukció legracionálisabb módjait stb.

4. A genetika szerepe az orvostudományban

Számos betegség van örökletes természet. A megelőzés és a kezelés tudást igényel genetika. A nem örökletes betegségek eltérően fejlődnek, kezelésük az ember genetikai alkatától függően történik, amit az orvos nem hagyhat figyelmen kívül. Sok veleszületett rendellenesség a kedvezőtlen környezeti feltételeknek való kitettség következtében alakul ki. Ezek megelőzése az élőlények fejlődési biológiájának ismereteivel felvértezett orvos feladata. Az emberek egészsége nagymértékben függ a környezettől, különösen az emberiség által teremtetttől. Tudás biológiai mintákra van szükség a természettel kapcsolatos tudományosan megalapozott hozzáálláshoz, erőforrásainak védelméhez és felhasználásához, beleértve a betegségek kezelését és megelőzését is. Mint már említettük, számos emberi betegség oka az élő szervezet, ezért a patogenezis (a betegség előfordulásának és fejlődésének mechanizmusa) és a járványfolyamat mintáinak (azaz a fertőző betegségek terjedésének) megértéséhez szükséges. patogén organizmusok tanulmányozására.

5. kérdés Anyagcsere és energia

1. Minták halmaza

A minták, amelyek összessége jellemzi az életet, a következők:

Az anyag- és energiaáramlással kapcsolatos önmegújulás;

Önreprodukció, folyamatosság biztosítása az egymást követő generációk között biológiai rendszerek információáramlással kapcsolatos;

Az anyag-, energia- és információáramláson alapuló önszabályozás.

Felsorolt minták meghatározza az élet alapvető tulajdonságait: anyagcsere és energia, ingerlékenység, homeosztázis, szaporodás, öröklődés, változékonyság, egyéni és filogenetikai fejlődés.

2. Anyagcsere és energia

Az élet jelenségét leírva F. Engels ezt írta: „Az élet a fehérjetestek létmódja, amelynek lényege az állandó anyagcsere az őket körülvevő külső természettel, és ennek az anyagcserének a megszűnésével az élet is. megszűnik, ami a fehérje lebomlásához vezet.”

Fontos megjegyezni, hogy az anyagcsere a testek között is lejátszódhat. élettelen természet. Azonban az anyagcsere élőlények tulajdona minőségileg különbözik az élettelen testekben zajló anyagcsere-folyamatoktól. A különbségek bemutatása érdekében nézzünk meg néhány példát.

Egy égő széndarab van benne csereállapot Vel körülvevő természet: oxigén benne van kémiai reakcióés a szén-dioxid felszabadulása. A rozsda kialakulása a vastárgyak felületén a környezettel való csere következménye. De ezeknek a folyamatoknak az eredményeképpen az élettelen testek megszűnnek azzá lenni, amilyenek voltak. Éppen ellenkezőleg, az élő testek számára a környezettel való csere létfeltétele. Az élő szervezetekben az anyagcsere a megsemmisült komponensek helyreállításához vezet, a helyükre hozzájuk hasonló újakkal, pl. önmegújulás és önreprodukció, élő szervezet testének felépítése a származó anyagok asszimilációja miatt környezet.

A fentiekből következik, hogy az organizmusok úgy léteznek nyitott rendszerek. Minden szervezeten keresztül folyamatos anyag- és energiaáramlás folyik. Ezen folyamatok végrehajtását a fehérjék tulajdonságai, különösen katalitikus aktivitásuk határozzák meg.

3. A mikroorganizmusok élőhelyei

Annak a ténynek köszönhetően, hogy a szervezetek nyílt rendszerek, bent vannak egység a környezettel, valamint a fizikai, kémiai és biológiai tulajdonságait környezet határozza meg minden életfolyamat megvalósítását. Minden szervezettípus csak bizonyos körülmények között alkalmazkodik az élethez. Ezek azok a körülmények, amelyek között ez a faj fejlődött, és amelyekhez alkalmazkodott. Egyes fajok csak vízben, mások szárazföldön, mások csak a sarki szélességeken, mások az egyenlítői zónában élnek, különféle organizmusok alkalmazkodtak a sztyeppéken, sivatagokban, erdőkben, az óceánok mélyén vagy a hegycsúcsokon való élethez. Sokan vannak köztük, akiknek élőhelye más élőlények (beleik, izmaik, vérük stb.).

4. Környezeti változás

Nemcsak az élőlények függnek a környezetüktől, hanem maga a környezet is változik ennek hatására az élőlények létfontosságú tevékenysége. Bolygónk primitív megjelenése az élőlények hatására jelentősen megváltozott: szabad oxigénnel és talajtakaróval rendelkező légkörre tett szert. Az ózon a szabad oxigénből keletkezett, megakadályozva az ultraibolya sugárzás behatolását a Föld felszínére; Így keletkezett az „ózonernyő”, amely biztosította az élet létezését a földfelszínen. Az elmúlt geológiai korszakokban napenergiát felhalmozó zöld növényekből hatalmas energiatartalékok keletkeztek, mint például a szén és a tőzeg. A mészkő, a kréta és sok más ásványi anyag szerves eredetű. A növénytakaró befolyásolja az éghajlatot, a fás növényzet puhává teszi, csökkenti a hőmérséklet-ingadozásokat és egyéb meteorológiai tényezőket. Az élettelen természet élőlényekre és az élőlények élettelen testekre gyakorolt hatása jelzi az egész természet egysége.

Munkaterv:

1. A biológia fogalma, kapcsolata más tudományokkal…………………..2

14. A növényi sejt szerkezetének sajátosságai………………………7

30. Tápanyagok bejutása a sejtbe. A turgor fogalma, a plazmolízis, a mikroorganizmusok plazmolízise……………………..13

45. Antibiotikumok és gátló anyagok. A bejutási útvonalak és azok hatása a tej minőségére. Intézkedések a tejbe jutásuk megelőzésére…………………………………………………………

50. Növények és takarmányok mikroflórája……………………………………18

66. Jellemezze a tuberkulózis és a brucellózis kórokozóit…..22

1. A biológia fogalma, kapcsolata más tudományokkal.

A tudomány egy szféra kutatási tevékenységek, amelynek célja új ismeretek megszerzése tárgyakról és jelenségekről. A tudomány magában foglalja a tanulmány tárgyával kapcsolatos ismereteket, fő feladata annak teljesebb és mélyebb megértése. A tudomány fő funkciója a kutatás. A biológia tanítási módszerekkel kapcsolatos kutatások tárgya a tanulók e tárgykörben történő tanításának, nevelésének és fejlesztésének elmélete és gyakorlata.

A biológia tanításának módszertana, mint minden tudomány, megtanulja az általa vizsgált folyamatok és jelenségek objektív törvényszerűségeit. Általános mintáik azonosítása lehetővé teszi számára, hogy megmagyarázza és megjósolja az események menetét, és célirányosan cselekedjen.

A tudomány fő jellemzői általában a célok, a vizsgálat tárgya, a megismerési módszerek és a tudás kifejezési formái (alapvető tudományos rendelkezések, elvek, törvények, minták, elméletek és tények, kifejezések formájában) . Fontos a tudomány kialakulásának és fejlődésének története és az azt felfedezéseikkel gazdagító tudósok nevei is.

A biológia oktatásának módszertana előtt álló célok összhangban vannak az általános pedagógiai célokkal és célkitűzésekkel. Ezért ez a módszertan a pedagógia speciális területe, amelyet a kutatás tárgyának sajátosságai határoznak meg.

A biológia oktatásának módszertana a biológiai anyag tanulmányozásával kapcsolatos általános pedagógiai elveken alapul. Ugyanakkor integrálja a speciális (természettudományi és biológiai), pszichológiai, pedagógiai, ideológiai, kulturális és egyéb szakmai és pedagógiai ismereteket, készségeket, attitűdöket.

A biológia oktatásának módszertana meghatározza az oktatás céljait, a „Biológia” tantárgy tartalmát és kiválasztásának elveit.

A nevelés céljai a nevelés tartalmával, folyamatával és eredményével együtt az fontos eleme bármilyen pedagógiai rendszer. A nevelés mind a társadalmi, mind az egyéni célokat figyelembe veszi. A társadalmi célokat a fejlődő társadalom igényei határozzák meg. A személyes célok figyelembe veszik az egyéni képességeket, érdeklődést, nevelési igényeket és az önképzést.

Iskolai végzettség, azaz olyan biológiai ismeretek, készségek és képességek elsajátítása, amelyek hozzájárulnak az oktatási, munkaügyi és társadalmi tevékenységekbe való aktív és teljes körű befogadáshoz;

Iskolai végzettség, világnézeti rendszer jellemzése, hiedelmek, a környező világhoz, természethez, társadalomhoz, személyiséghez való viszonyulás;

A képességeket meghatározó fejlettségi szint, az önfejlesztés, a testi-lelki tulajdonságok javításának igénye. Az általános középfokú biológiai oktatás célját ezen értékek és tényezők figyelembevételével határozzák meg, mint például:

Az emberi személyiség integritása;

Prediktivitás, azaz a biológiai nevelés céljainak a modern és jövőbeli biológiai és nevelési értékek irányába állítása. Így az általános középfokú biológiai oktatás nyitottabbá válik a frissítésre és a kiigazításra;

Folytonosság az élethosszig tartó oktatás rendszerében.

A biológia oktatásának módszertana is megjegyzi, hogy a biológiai nevelés egyik legfontosabb célja a természet épségén és egységén, rendszerszintű és szintű felépítésén, sokszínűségén, az ember és a természet egységén alapuló tudományos világkép kialakítása. Emellett a biológia a biológiai rendszerek szerkezetére és működésére vonatkozó ismeretek fejlesztésére összpontosít, kb fenntartható fejlődés a természet és a társadalom egymásra hatásában.

A kutatás tárgya és tárgya minden tudomány legfontosabb fogalma. Filozófiai kategóriákat képviselnek. A tárgy a valóság tartalmát fejezi ki, a szemlélőtől függetlenül.

A tudományos ismeretek tárgyai a tárgynak a tapasztalatban rögzített és a gyakorlati tevékenység folyamatába bevont különféle aspektusai, tulajdonságai és kapcsolatai. A biológia tanítási módszereinek tanulmányozásának tárgya az ehhez a tárgyhoz kapcsolódó tanítási és nevelési (oktatási) folyamat. A kutatási módszertan tárgya a célok és a tartalom oktatási folyamat, a tanulók oktatásának, nevelésének és fejlesztésének módszerei, eszközei és formái.

A tudomány fejlesztésében, gyakorlati alkalmazásában és az eredmények értékelésében meglehetősen jelentős szerep hárul a módszerekre tudományos kutatás. Eszközök a tanult tárgy megértéséhez és a cél eléréséhez. A biológia oktatásának vezető módszerei a következők: megfigyelés, pedagógiai kísérlet, modellezés, előrejelzés, tesztelés, minőségi ill. mennyiségi elemzés pedagógiai eredmények. Az említett módszerek tapasztalaton alapulnak, érzékszervi tudás. Az empirikus tudás azonban nem az egyetlen megbízható tudásforrás. Feltárja egy tárgy és jelenség lényegét, azok lényegét belső kommunikáció az elméleti ismeretek olyan módszerei, mint a rendszerezés, az integráció, a differenciálás, az absztrakció, az idealizálás, segítenek, rendszerelemzés, összehasonlítás, általánosítás.

A biológia tanítási módszertan tartalmi felépítése tudományosan alátámasztott. Általános és magán, vagy speciális oktatási módszerekre oszlik: természetrajz, „Növények. Baktériumok. Gombák és zuzmók”, „Állatok”, „Ember”, „Általános biológia” kurzusok.

A biológia tanításának általános módszertana minden biológiai kurzus főbb kérdéseivel foglalkozik: a biológiai nevelés fogalmai, céljai, célkitűzései, alapelvei, módszerei, eszközei, formái, megvalósítási modelljei, tartalma és szerkezete, szakaszosság, folytonosság, kialakulásának és fejlődésének története. a biológiai oktatás az országban és a világban; világnézet, erkölcsi és ökokulturális nevelés a tanulási folyamatban; a tartalom és a tanítási módszerek egysége; kapcsolat a formák között tudományos munka; a biológiai oktatási rendszer valamennyi elemének integritását, fejlesztését, amely biztosítja az ismeretek, készségek és képességek erejét, tudatosságát.

A privát módszerek az egyes kurzusokra jellemző oktatási kérdéseket tárják fel a tartalomtól függően oktatási anyagés a tanulók életkora.

A biológia tanításának általános módszertana szorosan összefügg az összes biológiai módszerrel. Elméleti következtetései magánmódszertani kutatásokon alapulnak. Őket pedig mindegyikre vonatkozó általános módszertani rendelkezések vezérlik képzési tanfolyam. Így a módszertan mint tudomány egységes, elválaszthatatlanul egyesíti az általános és a speciális részeket.

A BIOLÓGIA-OKTATÁSI MÓDSZEREK KAPCSOLATA MÁS TUDOMÁNYOKKAL.

A biológia, lét tanításának módszertana pedagógiai tudomány, elválaszthatatlanul kapcsolódik a didaktikához. Ez a pedagógia egy része, amely az ismeretek, készségek és képességek elsajátításának mintázatait, valamint a tanulók meggyőződésének kialakulását vizsgálja. A didaktika fejleszti a neveléselméletet és az összes tantárgyra jellemző tanítási elveket. A pedagógia már régóta önálló területeként kialakult biológia oktatási módszerei fejlesztik az elméleti ill. gyakorlati problémák a tanítás és nevelés tartalma, formái, módszerei és eszközei, amelyet a biológia sajátosságai határoznak meg.

Megjegyzendő, hogy a didaktika egyrészt a módszertan elméletére és gyakorlatára támaszkodik (nemcsak a biológia, hanem más oktatási tárgyak), másrészt általános tudományos megközelítéseket ad a módszertani kutatásokhoz, biztosítva az egységet módszertani elvek a tanulási folyamat tanulmányozásában.

A biológia tanításának módszertana szoros kapcsolatban áll a pszichológiával, hiszen arra épül életkori jellemzők gyermekek. A módszertan hangsúlyozza, hogy az oktatási képzés csak akkor lehet eredményes, ha megfelel életkori fejlődés hallgatók.

A biológia oktatási módszerei szorosan kapcsolódnak a biológiához. A "biológia" tantárgy szintetikus jellegű. A biológia szinte minden fő területét tükrözi: botanika, állattan, növények, állatok és emberek élettana, citológia, genetika, ökológia, evolúcióelmélet, az élet eredete, antropogenezis stb. tudományos magyarázat természeti jelenségek, növények, gombák, állatok felismerése a természetben, azonosításuk, előkészítésük, kísérletezésük jó elméleti és gyakorlati felkészültséget igényel.

A biológiatudomány célja, hogy kutatások révén új ismereteket szerezzen a természetről. A „Biológia” tantárgy célja, hogy a biológiatudomány által megszerzett ismereteket (tényeket, mintákat) biztosítson a tanulóknak.

A biológia oktatásának módszertana szorosan kapcsolódik a filozófiához. Hozzájárul az emberi önismeret fejlesztéséhez, a hely és szerep megértéséhez tudományos felfedezések a rendszerben általános fejlődés Az emberi kultúra lehetővé teszi, hogy a tudás különböző töredékeit egyetlen tudományos világképbe kapcsoljuk. A filozófia az elméleti alapja módszertanát, felvértezi a képzés, az oktatás és a fejlesztés sokrétű aspektusainak tudományos megközelítésével.

A módszertan és a filozófia kapcsolata annál is fontosabb, mivel a biológia tudományának alapjainak tanulmányozása az élő anyag összes lehetséges megnyilvánulási formájáról annak szerveződésének különböző szintjein a materialista világkép kialakítását és fejlesztését célozza. A biológia oktatásának módszertana ezt a fontos problémát fokozatosan, kurzusról tanfolyamra, a biológiai ismeretek bővítésével, elmélyítésével oldja meg, elvezetve a tanulókat a természeti jelenségek, az anyag mozgása, fejlődése, valamint a környező világ megértéséhez.

14. A növényi sejt szerkezetének sajátosságai.

BEVEZETÉS

1. §.BIOLÓGIAI TUDOMÁNYOK RENDSZER.A BIOLÓGIAI TUDOMÁNYOK KAPCSOLATA MÁS TUDOMÁNYOKKAL

A biológia egy összetett tudomány az élő természetről. Ön már tudja, hogy a biológia az élet különböző megnyilvánulásait tanulmányozza. A biológia, mint önálló természettudomány korszakunk előtt keletkezett, nevét Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829) francia tudós és a német Gottfried Reinhold Treviranus (1766-1837) egymástól függetlenül javasolta 1802-ben.

A korábbi iskolai évek során már megismerkedtél a biológiai tudományok alapjaival, mint a botanika, mikológia, állattan, emberi anatómia és élettan stb. , citológia, virológia, biológia egyéni fejlődés, genetika, ökológia, evolúciós tanulmányok, szisztematika, paleontológia és hasonlók. Ezen és sok más biológiai tudományból származó adatok lehetővé teszik az összes élő szervezetben rejlő minták tanulmányozását. Tekintse át az 1.1. ábrát a biológiai alaptudományok összefoglalásához. (Gondolja meg, hogy az ábrán szereplő biológiai tudományok közül melyik kapcsolódik egymáshoz leginkább)

A biológiát a 21. század vezető tudományának nevezik. A biológia vívmányai nélkül jelenleg lehetetlen a haladás mezőgazdasági tudományok, egészség és környezetvédelem, biotechnológia és hasonlók.

A biológia és más tudományok kapcsolatai. A biológia szorosan összefügg más természetes és bölcsészettudományok. A kémiával való kölcsönhatás eredményeként a biokémia, a fizikával pedig a biofizika keletkezett. A biogeográfia – az élő szervezetek Földön való elterjedésével foglalkozó összetett tudomány – tudósok több generációjának erőfeszítései révén alakult ki, akik bolygónk különböző földrajzi részein vizsgálták a növény-, állat- és fajcsoportokat. A biológia minden ágában használják matematikai módszerekösszegyűjtött anyag feldolgozása.

Rizs. 1.1. Rövid leírás biológiai alaptudományok

Az ökológia és a humán tudományok kölcsönhatásának eredményeként létrejött a szocioökológia (az emberi társadalom és a természeti környezet kölcsönhatásának mintázatait vizsgálja), és az emberi biológia kölcsönhatása a humán tudományokkal kialakította az antropológiát - az ember eredetének és fejlődésének tudományát. mint speciális bioszociális faj, emberi fajok és hasonlók.

A biológia filozófiája olyan tudomány, amely a klasszikus filozófia és a biológia kölcsönhatásának eredményeként jött létre. A világnézeti problémákat a biológia fejlődésének tükrében vizsgálja.

A biológia tudományok emberre vonatkozó adatai (anatómia, élettan, humángenetika) szolgálják az orvostudomány elméleti alapját (az emberi egészség tudománya és megőrzése, betegségek, diagnosztizálásuk és kezelésük módszerei).

A huszadik század második felében. A különféle természettudományok (fizika, matematika, kibernetika, kémia és mások) sikereinek köszönhetően a biológiai kutatások új területei jelentek meg:

Űrbiológia - az élő rendszerek körülmények közötti működésének jellemzőit tanulmányozza űrhajóés az Univerzum;

Bionika - az élőlények szerkezeti jellemzőit és létfontosságú funkcióit tanulmányozza különféle technikai rendszerek és eszközök létrehozása érdekében;

Radiobiológia – a befolyásolás tudománya különböző típusok ionizáló sugárzás élő rendszereken;

A kriobiológia az alacsony hőmérséklet élőanyagra gyakorolt hatásának tudománya.

A modern társadalom gyakran olyan problémákkal néz szembe, amelyek más tudományokkal találkozva merülnek fel. Például az antropogén hatások élőrendszerekre gyakorolt következményeinek felméréséhez (sugárzás, vegyszer stb.) biológusok, orvosok, fizikusok, vegyészek stb. közös erőfeszítésére van szükség bioinformációs technológiák létrehozására (pl az élőlények örökletes információhalmazainak szerkezete és funkciói) lehetetlen anélkül, hogy speciális számítógépes programok. Az örökletes emberi betegségek vizsgálata is számos tudomány (genetika, biokémia, orvostudomány és egyebek) feladata.

Kulcsfogalmak és fogalmak. Biológia, a biológiai tudományok rendszere.

Kopotko a fő dologról

A biológia tudományok komplexuma, amely az élet különféle megnyilvánulásait tanulmányozza.

A „biológia” nevet 1802-ben a francia tudós, J.-By javasolta. Lamarck és német - G. G. Treviranus.

A biológia szoros kapcsolatban áll más természettudományokkal és a humán tudományokkal is. Más tudományokkal való kölcsönhatás miatt

biokémia, biofizika, biogeográfia, sugárbiológia és még sok más.

Az ember, mint a természet szerves része, régóta igyekszik tanulmányozni az őt körülvevő állatokat és növényeket, mert túlélése ezen múlott. Az állatok és növények szerkezetére, életfolyamataira és sokféleségére vonatkozó felhalmozott adatok rendszerezésére tett első kísérletek a tudósoké volt. Ókori Görögország- Arisztotelész (1.2. ábra) és Teofrasztosz. Arisztotelész megalkotta az első tudományos rendszert az akkoriban ismert mintegy 500 állatfaj számára, és lefektette az összehasonlító anatómia alapjait (próbálja meg meghatározni e tudomány céljait). Úgy gondolta, hogy az élő anyag az élettelen anyagból származik. Theophrastus (i.sz. 372-287) különféle növényi szerveket írt le, és lefektette a botanikai osztályozás alapjait. E két tudós élő természeti rendszere vált az európai biológiatudomány fejlődésének alapjává, és egészen a 8. századig nem változott jelentősen. n. e.

A középkorban (i.sz. V-XV. század) a biológia elsősorban leíró tudományként fejlődött ki. Az akkoriban felhalmozott tényeket gyakran elferdítették. Például vannak leírások különféle mitikus lényekről, például egy „tengeri szerzetesről”, aki vihar előtt tűnt fel a tengerészeknek, vagy egy emberi arcú tengeri csillagról.

A reneszánsz idején gyors fejlődés ipar, mezőgazdaság, kiemelkedő földrajzi felfedezésekúj kihívások elé állítja a tudományt, serkentve ezzel annak fejlődését. Így a citológia fejlődése összefügg a fénymikroszkóp feltalálásával. Megjelent egy fénymikroszkóp okulárral és objektívvel eleje XVII c., de feltalálója nem pontosan ismert; különösen a nagy olasz tudós, G. Galileo mutatta be az általa 1609-ben feltalált kettős lencsés nagyítóeszközt. 1665-ben pedig saját továbbfejlesztett mikroszkópjával a bodzaparafából, sárgarépából stb. 1.3) felfedezte a növényi szövetek sejtszerkezetét, és magát a sejt kifejezést javasolta. Ugyanebben az időben Antonie van Leeuwenhoek holland természettudós (1.4. ábra) egyedi, 150-300-szoros nagyítású lencséket készített, amelyeken keresztül először megfigyelte egysejtű szervezetek(egysejtű állatok és baktériumok), spermiumok, vörösvérsejtek és mozgásuk a hajszálerekben.

Az élőlények sokféleségére vonatkozó összes felhalmozott tudományos tényt a 18. század egyik kiemelkedő svéd tudósa foglalta össze. Carl Linnaeus (1.5. ábra). Kiemelte, hogy a természetben léteznek olyan egyedcsoportok, amelyek szerkezeti adottságaikban és környezeti követelményeikben hasonlítanak egymásra, benépesítik a Föld felszínének egy bizonyos részét, és képesek egymással kereszteződni és termékeny leszármazottakat létrehozni. Az ilyen csoportokat, amelyek mindegyike különbözik a többitől, fajoknak tekintette. Linné lefektette a modern taxonómia alapjait, és elkészítette a növények és állatok saját osztályozását is. Bevezette a latint tudományos nevek fajok, nemzetségek és más szisztematikus kategóriák, több mint 7500 növényfajt és mintegy 4000 állatfajt írt le.

Rizs. 1.2. Arisztotelész (i.sz. 384-322)

Rizs. 1.3. Robert Hooke (1635-1703)

Rizs. 1.4. Antonie van Leeuwenhoek (1632-1723)

Rizs. 1.5. Carl Linnaeus (1707-1778)

Rizs. 1.6. Theodor Schwann (1810-1882)

Rizs. 1.7. Jean – Baptiste Lamarck (1744-1829)

Rizs. 1.8. Charles Darwin (1809-1882)

A biológia fejlődésének fontos állomása a sejtelmélet megalkotása és az evolúciós elképzelések kidolgozása. A sejtmagot különösen egy sejtben fedezték fel: először 1828-ban figyelték meg növényi sejt Robert Brown angol botanikus (1773-1858), aki később (1833) javasolta a „kernel” kifejezést. 1830-ban Jan Purkine (1787-1869) cseh kutató írta le a csirke tojás magját. E tudósok és Matthias Schleiden (1804-1881) német botanikus munkái alapján Theodor Schwann német zoológus (1.6. ábra) 1838-ban megfogalmazta a sejtelmélet főbb elveit, amelyeket később Rudolf Virchow német citológus (1821) egészített ki. -1902).

IN eleje XIX század. Jean-Baptiste Lamarck (1.7. ábra) felvetette az első holisztikus evolúciós hipotézist (1809), és felhívta a figyelmet a környezeti tényezők szerepére az élőlények evolúciójában. Az evolúciós nézetek későbbi fejlődéséhez a legjelentősebb hozzájárulást a világ egyik legkiválóbb biológusa, Charles Darwin angol tudós tette (1.8. ábra). Evolúciós hipotézise (1859) megalapozta az elméleti biológiát, és jelentősen befolyásolta más természettudományok fejlődését. Charles Darwin tanításait ezt követően követői művei egészítették ki, bővítették, és a „darwinizmusnak” nevezett teljes nézetrendszerként végül a huszadik század elején alakult ki. Az akkori darwinizmus kialakulásában a legnagyobb szerepet a híres német tudós, Ernst Haeckel játszotta (1.9. ábra), aki különösen 1866-ban javasolta az élőlények és közösségeik környezeti viszonyaival foglalkozó tudomány elnevezését. - ökológia. Különféle szisztematikus állat- és növénycsoportok evolúciós útjait igyekezett kitalálni és sematikusan ábrázolni, megalapozva ezzel a filogenetika alapjait.

A gerincesek és az emberek magasabb idegi aktivitásáról, valamint az emésztés fiziológiájáról szóló doktrína kidolgozásához fontos hozzájárulást tettek Ivan Mihajlovics Sechenov és Ivan Petrovics Pavlov orosz tudósok (1.10., 1.11. ábra), amelyet már a 9. osztálytól ismer. biológia tanfolyam.

Rizs. 1.9. Ernst Haeckel (1834-1919)

Rizs. 1.10. I. M. Sechenov (1829-1905)

Rizs. 1.11. I. P. Pavlov (1849-1936)

Rizs. 1.12. Gregor Mendel (1822-1884)

Rizs. 1.13. Thomas Hunt Morgan (1866-1945)

Rizs. 1.14. James Watson (1928) (1) és Francis Crick (1916-2004) (2)

század közepén. Lerakták az élőlények öröklődésének és változékonyságának törvényszerűségeinek tudományának – a genetikának – az alapjait. Születési dátuma 1900, amikor három tudós, akik növényhibridizációs kísérleteket végeztek - a holland Hugo de Vries (1848-1935) (ő birtokolta a mutáció kifejezést), a német Karl Erich Correns (1864-1933) és az osztrák Erich Tsermak (1871-1962) önállóan bukkant Gregor Mendel cseh kutató elfeledett művére (1.12. ábra) „Kísérletek növényhibrideken”, amely 1865-ben jelent meg. Ezeket a tudósokat lenyűgözte, hogy kísérleteik eredményei hogyan esnek egybe G. Mendel eredményeivel. Ezt követően a tudósok elfogadták a G. Mendel által felállított öröklődési törvényeket különböző országokban, és a gondos kutatás kimutatta ezek egyetemes természetét. A „genetika” elnevezést William Bateson (1861-1926) angol tudós javasolta 1907-ben. Thomas Hunt Morgan amerikai tudós (1.13. ábra) és munkatársai óriási mértékben hozzájárultak a genetika fejlődéséhez. Kutatásuk eredménye az alkotás kromoszóma elméletöröklődés, amely nemcsak a genetika, hanem általában a biológia további fejlődését is befolyásolta. Manapság a genetika gyorsan fejlődik, és a biológia egyik központi helyét foglalja el.

IN késő XIX század. (1892) Dmitrij Iosifovich Ivanovsky orosz tudós (1864-1920) nem sejtes életformákat - vírusokat - fedezett fel. Ezt a nevet hamarosan Martin Willem Beijerink (1851-1931) holland kutató javasolta. A virológia fejlődése azonban csak az elektronmikroszkóp feltalálásával vált lehetségessé (a XX. század 30-as évei), amely a kutatási objektumok tíz- és százezerszeres nagyítására képes. Az elektronmikroszkópnak köszönhetően az ember részletesen tanulmányozhatott sejtmembránok, legkisebb organellumok és zárványok.

A 20. században. A molekuláris biológia, a géntechnológia, a biotechnológia stb. gyorsan fejlődtek. Az amerikai tudós – James Watson biokémikus, Francis Crick angol biológus (1.14. ábra) és Morris Wilkins biofizikus (1916-2004) – 1953-ban fedezte fel a DNS szerkezetét. ezt 1962-ben kapták meg Nobel-díj az élettan és az orvostudomány területén), és ezt követően rájött a szerepére nukleinsavak az örökletes információk megőrzésében és továbbításában.

Rizs. 1.15. A.A. Kovalevszkij (1840-1901)

Rizs. 1.16. I.I. Schmalhausen (1884-1963)

Rizs. 1.17. I.I. Mecsnyikov (1845-1916)

Rizs. 1.18. S.G. Navashin (1857-1930)

Két biokémikus - a spanyol Severo Ochoa (1905-1993) és az amerikai Arthur Kornberg (1918-2001) - nyerte el az 1959-es fiziológiai és orvosi Nobel-díjat "az RNS és DNS bioszintézis mechanizmusának felfedezéséért. És 1961-ben- 1965, a kitüntetettek munkájának köszönhetően Az 1968-as fiziológiai és orvosi Nobel-díjat Marshall Nirenberg (1927-2010), Robert Holley (1922-1993) amerikai biokémikus és Har Gobind Khorani (1922-2010) indiai biokémikus fejtették meg. genetikai kódés tisztázták a fehérjeszintézisben betöltött szerepét.

A biotechnológiai folyamatok fejlesztése során gyakran alkalmaznak gén- és sejtmérnöki módszereket. A géntechnológia alkalmazott iparág molekuláris genetika valamint a biokémia, amely módszereket fejleszt az élőlények örökítőanyagának átrendezésére az egyes gének vagy csoportjaik eltávolításával vagy bevitelével. A testen kívüli géneket először 1969-ben szintetizálta H.G. Khorana. Ugyanebben az évben először sikerült tiszta formában izolálni a bakteriális géneket - coli. Az elmúlt évtizedekben a tudósok megfejtették különféle élőlények (Fly Drosophila, kukorica stb.), és különösen az emberek örökítőanyagának szerkezetét. Ez lehetővé teszi számos probléma megoldását, például különféle betegségek kezelését, az emberi élettartam növelését, az emberiség élelmiszerrel való ellátását stb.

Két biokémikus kapott 1953-ban élettani és orvosi Nobel-díjat biokémiai kutatásaiért. német származású- Az angol Hans Adolf Krebs (1900-1981) és az amerikai Fritz Albert Lipman (1899-1986) az energia-anyagcsere oxigénszakaszában zajló biokémiai reakciók ciklusának felfedezéséért (ezt Krebs-ciklusnak nevezik). Melvin Calvin (1911-1997) amerikai kémikus a fotoszintézis sötét fázisában (Kelvin-ciklus) a szén(II)-oxid szénhidrátokká történő átalakulásának lépéseit tanulmányozta, amiért 1961-ben kémiai Nobel-díjat kapott. 1997-ben Stanley Prusiner amerikai biokémikus (született 1942) fiziológiai és orvosi Nobel-díjat kapott a prionok – olyan fehérje fertőző részecskék – tanulmányozásáért, amelyek az emberek és a haszonállatok agyának halálos betegségeit (marhakór stb.) okozhatják. ).

Az ukrán tudósok jelentősen hozzájárultak a biológia fejlődéséhez. Különösen Alexander Onufrievich Kovalevsky (1.15. ábra) és Ivan Ivanovics Shmalhausen (1.16. ábra) tanulmányai játszottak fontos szerepet az összehasonlító állatanatómiai, filogenetikai és evolúciós nézetek kialakulásában. Ilja Iljics Mecsnyikov (1.17. ábra) felfedezte a fagocitózis jelenségét, és kidolgozta a sejtes immunitás elméletét, amiért 1908-ban élettani és orvosi Nobel-díjat kapott. Hipotézist javasolt a többsejtű állatok eredetére vonatkozóan is. A.A. Kovalevszkij és I.I. Mecsnyikovot joggal tekintik az evolúciós embriológia megalapítójának. Az ukrán botanikai iskola világszerte ismertté vált Szergej Gavrilovics Navasintól (1.18. ábra), aki 1898-ban fedezte fel a virágos növényekben a kettős megtermékenyítés folyamatát.

Rizs. 1.19. V.I. Vernadszkij (1863-1945)

Nehéz elképzelni modern fejlesztésökológia kiemelkedő honfitársunk, Vlagyimir Ivanovics Vernadszkij munkái nélkül (1.19. ábra). Megalkotta a bioszféra doktrínáját - a Föld bolygó egyetlen globális ökoszisztémáját, valamint a nooszférát - a bioszféra új állapotát, amelyet az emberi mentális tevékenység okoz. Ahogy az lenni szokott, ötletek.I. Vernadsky megelőzte korát. A nooszférával kapcsolatos előrejelzéseit csak most tekintik egyfajta programnak, amely az ember és a természeti környezet harmonikus együttélését hivatott biztosítani, amely az emberi tevékenység valamennyi szférájának zöldítésén alapul: az ipar, a közlekedés, az állattenyésztés és a növénytermesztés. V.I. Vernadsky alapította új tudomány- biogeokémia, amely az élő szervezetek biokémiai aktivitását vizsgálja bolygónk geológiai héjának átalakulásával.

Rizs. 1.20. Hazai biológusok: A.V. Fomin (1869-1935) (1); N.G. Hideg (1882-1953) (2); A.V. Palladin (1885-1972) (3); CM. Gershenzon (1906-1998) (4); O.A. Bogomolets (1881-1946) (5); D.K. Zabolotny (1866-1929) (6); P.G. Kostyuk (1924-2010) (7)

Minden elméleti és gyakorlati orvostudomány felhasználható általános biológiai minták.

2. kérdés: A biológiai tudományok módszerei

A biológia alapmódszerei

Fő privát módszerek a biológiában a következők:

Leíró,

Összehasonlító,

Történelmi,

Kísérleti.

A jelenségek lényegének megismeréséhez mindenekelőtt tényanyag gyűjtése és leírása szükséges. A kutatások fő módszere a tények összegyűjtése és leírása volt a biológia fejlődésének korai szakasza, amely azonban mind a mai napig nem veszített jelentőségéből.

Még a 18. században. széles körben elterjedt összehasonlító módszer,összehasonlítás révén lehetővé teszi az élőlények és részeik hasonlóságának és különbségének tanulmányozását. A szisztematika ennek a módszernek az elvein alapult, és megtörtént az egyik legnagyobb általánosítás - a sejtelmélet. Az összehasonlító módszer azzá fejlődött történelmi, de jelentőségét még most sem veszítette el.

Történelmi módszer

Kísérleti módszer

A kísérlet legmagasabb formája a vizsgált folyamatok modellezése. Zseniális kísérletező I.P. Pavlov"A megfigyelés azt gyűjti össze, amit a természet kínál neki, de a tapasztalat azt veszi el a természettől, amit akar."

3. kérdés: A biológia fejlődési szakaszai

A biológia evolúciója

Kezdetben a felhalmozott tapasztalatokat szóban adták át egyik generációról a másikra. Az írás megjelenése hozzájárult a tudás jobb megőrzéséhez és átadásához.

Az információ teljesebbé és gazdagabbá vált. Azonban sokáig a társadalmi termelés alacsony fejlettségi szintje miatt a biológia tudomány még nem létezett.

A biológia problémái

Ezek az élet megnyilvánulási mintáinak tanulmányozásából állnak (az élő szervezetek és közösségeik szerkezete és funkciói, elterjedése, eredete és fejlődése, az egymással és az élettelen természettel való kapcsolatok); az élet lényegének feltárása; az élő szervezetek sokféleségének rendszerezése.

A biológia és más tudományok kapcsolata

A biológia szorosan kapcsolódik az alaptudományokhoz (matematika, fizika, kémia), természettudományhoz (geológia, földrajz, talajtan), társadalomtudományhoz (pszichológia, szociológia), alkalmazott (biotechnológia, bionika, növénytermesztés, természetvédelem) és része a természettudományi komplexum, azaz pl. természettudományok.

A biológia tanulmányozásának tárgya az élet minden megnyilvánulása, nevezetesen:

Az élőlények és természetes közösségeik felépítése, funkciói;

Új lények és közösségeik elterjedése, eredete és fejlődése;

Az élőlények és közösségeik kapcsolatai egymással és az élettelen természettel.

A biológia feladata az összes biológiai minta tanulmányozása és az élet lényegének feltárása. A biológia ugyanakkor számos, a természettudományokra jellemző módszert alkalmaz. A biológia fő módszerei a következők:

Egy megfigyelés, amely lehetővé teszi egy biológiai jelenség leírását;

Összehasonlítás, amely lehetővé teszi a különböző jelenségeknél közös minták megtalálását;

Kísérlet, amelynek során a kutató mesterségesen olyan helyzetet teremt, amely lehetővé teszi a mélyen fekvő (rejtett) tulajdonságok azonosítását biológiai tárgyak;

Történelmi módszer, amely lehetővé teszi, adatok alapján modern világélőlények és múltjuk, feltárni az élő természet fejlődésének törvényszerűségeit.

Az élő természet sokfélesége olyan nagy, hogy a modern biológia olyan biológiai tudományok komplexuma, amelyek egymástól jelentősen eltérnek. Sőt, mindegyiknek megvan a maga tanulmányi tárgya, módszerei, céljai és célkitűzései.

A biológia három irányáról vagy a biológia három képéről is beszélhetünk:

1. Hagyományos vagy naturalista biológia. Vizsgálati tárgya az vadvilág természetes állapotában és osztatlan épségében – a „természet temploma”, ahogy Erasmus Darwin nevezte. A hagyományos biológia eredete a középkorba nyúlik vissza, bár itt teljesen természetes, hogy felidézzük Arisztotelész munkáit, aki a biológia, a biológiai haladás kérdéseivel foglalkozott, és megpróbálta rendszerezni az élő szervezeteket („a természet létrája”). A biológia regisztrációja független tudomány– a naturalisztikus biológia a 18. és 19. századra nyúlik vissza. A naturalisztikus biológia első szakaszát az állatok és növények osztályozásának létrehozása jellemezte. Ezek közé tartozik C. Linnaeus (1707 – 1778) jól ismert osztályozása, amely hagyományos rendszerezés. növényvilág, valamint a J.-B. Lamarck, aki evolúciós megközelítést alkalmazott a növények és állatok osztályozására. A hagyományos biológia napjainkban sem veszített jelentőségéből. Bizonyítékként hivatkoznak az ökológia helyzetére a biológiai tudományok között és minden természettudományban is. Helyzete és tekintélye jelenleg rendkívül magas, és elsősorban a hagyományos biológia alapelveire épül, hiszen az élőlények egymáshoz (biotikus tényezők) és a környezettel való kapcsolatait vizsgálja. abiotikus tényezők).

2. Funkcionális kémiai biológia, tükrözi a biológia közeledését az egzakt fizikai és kémiai tudományokhoz. A fiziko-kémiai biológia sajátossága az olyan kísérleti módszerek széles körben elterjedt alkalmazása, amelyek lehetővé teszik az élő anyag szubmikroszkópos, szupramolekuláris és molekuláris szintű vizsgálatát. A fizikai és kémiai biológia egyik legfontosabb része a molekuláris biológia – az élő anyag alapjául szolgáló makromolekulák szerkezetét vizsgáló tudomány. A biológiát gyakran a 21. század egyik vezető tudományának nevezik.

A fizikokémiai biológiában alkalmazott legfontosabb kísérleti módszerek közé tartozik a jelölt (radioaktív) atomok módszere, a röntgendiffrakciós analízis és az elektronmikroszkópos módszerek, a frakcionálási módszerek (például különböző aminosavak szétválasztása), számítógépek használata stb.

3. Evolúciós biológia. A biológia ezen ága az élőlények történeti fejlődésének mintázatait vizsgálja. Jelenleg az evolucionizmus fogalma valójában egy olyan platformmá vált, amelyen a heterogén és speciális tudás szintézise zajlik. A modern evolúciós biológia alapja Darwin elmélete. Az is érdekes, hogy Darwinnak a maga idejében sikerült olyan tényeket, mintákat azonosítania, amelyek egyetemes jelentőséggel bírnak, pl. az általa megalkotott elmélet nemcsak az élő, hanem az élettelen természetben előforduló jelenségek magyarázatára is alkalmazható. Jelenleg az evolúciós megközelítést minden természettudomány átvette. Egy időben, evolúcióbiológia– önálló tudásterület, saját problémáival, kutatási módszereivel, fejlődési kilátásaival.

Jelenleg kísérletek folynak a biológia e három irányának („image”) szintetizálására és egy önálló tudományág – az elméleti biológia – kialakítására.

4. Elméleti biológia. Az elméleti biológia célja a legalapvetőbb és általános elveket, az élő anyag alapjául szolgáló törvények és tulajdonságok. Itt különböző tanulmányok eltérő véleményeket fogalmaznak meg arról a kérdésről, hogy mi legyen az elméleti biológia alapja.

E.S. Bauer (1935) az élő rendszerek stabil egyensúlytalanságának elvét az élet fő jellemzőjeként terjesztette elő.

L. Bertalanffy (1932) a biológiai objektumokat dinamikus egyensúlyi állapotban lévő nyitott rendszereknek tekintette.

E. Schrödinger (1945), B.P. Az astaurok az elméleti biológia megteremtését az elméleti fizika képében képzelték el.

S. Lem (1968) az élet kibernetikus értelmezését terjesztette elő.

A.A. Malinovsky (1960) matematikai és rendszermódszereket javasolt az elméleti biológia alapjául.

Így az elméleti biológia felépítésének feladata rendkívül összetett, átfogó és sokrétű. Egy ilyen elmélet megalkotása az egyik legfontosabb feladatokat modern tudomány. Ugyanakkor számos szerző hangsúlyozza, hogy az elméleti biológia alapja mindenképpen az evolúciós szemlélet kialakítása, így az elméleti biológia az evolúcióbiológia továbbfejlesztésének tekinthető.