Capitol. 1 Subiectul și sarcinile de biologie generală. Niveluri de organizare a materiei vii. Subiectul 1. 1. Biologie generală ca știință, metode de studiu a legăturilor cu alte științe, realizările sale. Obiective: u arăta relevanța cunoștințelor biologice, identifica semnificația biologiei generale, locul acesteia în sistemul cunoștințelor biologice; u introduceți studenții în metodele de cercetare în biologie; luați în considerare succesiunea experimentului; u identificați diferența dintre o ipoteză și o lege sau teorie.

. BIOLOGIA este știința vieții, tiparele și formele sale de manifestare, existența și distribuția ei în timp și spațiu. Ea explorează originile vieții și esența, dezvoltarea, interconexiunile și diversitatea ei. Biologia se referă la stiintele naturii. Cuvântul „biologie” este tradus literal ca „știința (logosul) vieții (bio)”.

Engels: „Viața este un mod de existență a corpurilor proteice, al cărui punct esențial este schimbul constant de substanțe cu natura care le înconjoară, iar odată cu încetarea acestui metabolism, încetează și viața, ceea ce duce la descompunerea proteinelor. " Wolkenstein: "Corpurile vii există pe Pământ, sunt sisteme deschise, autoreglabile și auto-reproductive, construite din biopolimeri - proteine ​​și acizi nucleici. »

Proprietățile sistemelor vii 1. Metabolism – metabolism. Metabolism și energie Absorbție Conversie + asimilare Eliberare în mediul extern

3. Ereditatea este capacitatea organismelor de a-și transmite caracteristicile și proprietățile din generație în generație. Pe baza purtătorilor de informații genetice (ADN, ARN) 4. Variabilitatea este capacitatea organismelor de a dobândi noi caracteristici și proprietăți. Baza este o schimbare a ADN-ului.

5. Creștere și dezvoltare. Creșterea este întotdeauna însoțită de dezvoltare. Dezvoltarea unei forme vii a materiei Ontogeneză Dezvoltare individuală Filogeneză Dezvoltare istorică

7. Discreteness - fiecare sistem biologic este format din părți separate, dar care interacționează, care formează o unitate structurală și funcțională. 8. Autoreglare - capacitatea organismelor care trăiesc în condiții de mediu în continuă schimbare de a menține constanta lor compozitia chimica iar intensitatea proceselor fiziologice – homeostazia.

9. Ritmicitatea – modificări periodice ale intensității funcțiilor fiziologice cu diferite perioade de fluctuații (zilnice și sezoniere) 10. Dependența energetică – corpurile vii sunt sisteme deschise fluxului de energie. 11. Unitatea compoziției chimice.

BIOLOGIA GENERALĂ este o știință complexă care studiază cele mai generale proprietăți și modele ale materiei vii, manifestate la diferite niveluri de organizare, și combină o serie de științe biologice speciale.

Științe biologice și aspectele pe care le studiază 1. Botanica - studiază structura, modul de existență, distribuția plantelor și istoria originii lor. Include: u Micologie - știința ciupercilor u Briologia - știința mușchilor u Geobotanica - studiază modelele de distribuție a plantelor pe suprafața terestră u Paleobotanica - studiază resturile fosile de plante antice 2. Zoologie - studiază structura, distribuția și istoria dezvoltării animalelor. Include: u Ihtiologie - studiul peștilor u Ornitologie - studiul păsărilor u Etologie - studiul comportamentului animal

3. Morfologie – studiază trăsăturile structurii externe a organismelor vii. 4. Fiziologie - studiază caracteristicile vieții organismelor vii. 5. Anatomie – studii structura internă organisme vii. 6. Citologia este știința celulelor. 7. Histologia este știința țesuturilor. 8. Genetica este o știință care studiază modelele de ereditate și variabilitatea organismelor vii. 9. Microbiologie – studiază structura, modul de existență și distribuția microorganismelor (bacterii, organisme unicelulare) și a virusurilor. 10. Ecologia este știința relațiilor dintre organismele între ele și cu factorii de mediu.

Științe de frontieră: u Biofizica – explorează structuri biologiceși funcțiile organismelor prin metode fizice. u Biochimie – explorează elementele de bază ale proceselor și fenomenelor vieții metode chimice asupra obiectelor biologice. u Biotehnologie – studiază posibilitățile de utilizare ca materie primă a microorganismelor de importanță economică, precum și utilizarea proprietăților lor speciale în producție.

Metode de cercetare. 1. 2. 3. 4. 5. 6. Observarea (descrierea fenomenelor biologice). Comparație (găsirea modelelor). Experiment sau experiență (studiarea proprietăților unui obiect în condiții controlate). Modelare (simulare procese care nu sunt direct observabile). Metoda istorica. Instrumental.

Cercetarea științifică se desfășoară în mai multe etape: Observarea unui obiect pe baza datelor, se emite o ipoteză, se efectuează un experiment științific (cu un experiment de control), ipoteza testată poate fi numită teorie sau lege.

Niveluri de organizare a materiei vii. Proprietățile importante ale sistemelor vii sunt pe mai multe niveluri și organizare ierarhică. Identificarea nivelurilor de organizare a vieții este condiționată, deoarece acestea sunt strâns legate între ele și decurg unele din altele, ceea ce vorbește despre integritatea naturii vii.

Niveluri de organizare Sistem biologic Elemente care formează sistemul Organele moleculare Atomi și molecule Celulă celulară Organoizi Țesut țesut Celule Organ Organ țesut Organism Organism Sisteme de organe Populație Indivizi Populație-specie Biosfera biogeocenotică Biogeocenoză (ecosistem) Biosfere Populații Biogeocenoze (ecosisteme)

Substanțele organice sunt compuși care conțin carbon (cu excepția carbonaților). Între atomii de carbon apar legături simple sau duble, pe baza cărora se formează lanțuri de carbon. (desen - liniar, ramificat, ciclic) Majoritatea materie organică– polimeri formați din particule repetate – monomeri. Biopolimerii obișnuiți sunt substanțe formate din monomeri identici, biopolimerii neregulați sunt substanțe formate din monomeri diferiți. BIOPOLIMERII sunt compuși naturali cu molecule înalte (proteine, acizi nucleici, grăsimi, zaharide și derivații acestora) care servesc ca părți structurale ale organismelor vii și joacă un rol important în procesele vieții.

1. 2. 3. 4. 5. Biopolimerii constau din numeroase unități - monomeri, care au o structură destul de simplă. Fiecare tip de biopolimer este caracterizat de o structură și funcție specifică. Biopolimerii pot consta din aceiași monomeri sau diferiți. Proprietățile polimerilor apar numai într-o celulă vie. Toți biopolimerii sunt o combinație de doar câteva tipuri de monomeri, care oferă toată diversitatea vieții de pe Pământ.

Biologie (din greacă. bios- viata si logo- doctrina) este știința vieții. Termenul a fost propus în 1802 de omul de știință francez J.B. Lamarck.

Subiectul biologiei este viața în toate manifestările ei: fiziologie, structură, dezvoltarea individuală(ontogeneză), comportament, dezvoltare istorică (filogeneză, evoluție), relații dintre organisme și mediu.

Biologia modernă este un complex, un sistem de științe. În funcție de obiectul de studiu, se disting științe biologice precum: știința virusurilor - virologie, știința bacteriilor - bacteriologie, știința ciupercilor - micologie, știința plantelor - botanică, știința animalelor - zoologie etc. Aproape fiecare dintre aceste științe sunt împărțite în altele mai mici: știința algelor - algologia, știința mușchilor - briologia, știința insectelor - entomologia, știința mamiferelor - mamiologia etc. Fundamentul teoretic al medicinei este anatomia umană. si fiziologie. Cele mai universale proprietăți și modele de dezvoltare și existență ale organismelor și grupurilor lor sunt studiate de biologia generală.

Au apărut științe care studiază legile generale ale vieții: genetica - știința variabilității și eredității, ecologia - știința relațiilor organismelor între ele și mediul lor, știința evoluționistă - știința tiparelor dezvoltare istorică materie vie, paleontologia studiază organismele dispărute.

În diferite domenii ale biologiei, totul valoare mai mare au discipline care conectează biologia cu alte științe: fizică, chimie etc. Apar științe precum biofizica, biochimia, bionica și biocibernetica. Biocibernetica (din greaca bios - viata, cibernetica - arta controlului) este stiinta legilor generale de control si transmitere a informatiei in sistemele vii.

Științele biologice stau la baza dezvoltării producției vegetale, a creșterii animalelor, a biotehnologiei, a medicinei etc. Cu ajutorul lor, este posibil să se rezolve astfel de sarcini importante, ca asigurarea umanității cu hrană, depășirea bolilor, stimularea proceselor de reînnoire a organismului, corectarea genetică a defectelor la persoanele cu boli ereditare, pentru introducerea și aclimatizarea organismelor, pentru obținerea biologic active și substanțe medicinale, pentru dezvoltarea produselor de protecție a plantelor biologice etc.

Etapele dezvoltării biologiei

Biologi remarcabili: Aristotel, Theophrastus, Theodor Schwann, Matthias Schleiden, Karl M. Baer, ​​​​Claude Bernard, Louis Pasteur, D. I. Ivanovsky

Biologia ca știință a apărut cu nevoia de a sistematiza cunoștințele despre natură, de a explica cunoștințele și experiența acumulată despre viața plantelor și animalelor. Celebrul om de știință grec antic este considerat fondatorul biologiei Aristotel (384-322 î.Hr.), care a pus bazele taxonomiei, a descris multe animale și a rezolvat câteva întrebări de biologie. Elevul lui Teofrast (372-287 î.Hr.) a fondat botanica.

Sistematic cercetare natura a început cu Renașterea. Odată cu acumularea de cunoștințe specifice despre natură, cu ideea diversității organismelor, a apărut ideea unității tuturor viețuitoarelor. Etapele dezvoltării biologiei sunt un lanț de mari descoperiri și generalizări care confirmă această idee și dezvăluie conținutul ei.

Dezvoltarea tehnologiei microscopice de la sfârșitul secolului al XVI-lea. a condus la descoperirea celulelor și țesuturilor organismelor vii. Teoria celulară a devenit o dovadă științifică importantă a unității viețuitoarelor. T. Schwanna Şi M. Schleiden (1839). Toate organismele constau din celule, care, deși au anumite diferențe, sunt în general construite și funcționează la fel. K. M. Baer (1792-1876) a dezvoltat teoria similitudinii germinale, care a pus bazele pentru explicatie stiintifica modele de dezvoltare embrionară. K. Bernard (1813-1878) a studiat mecanismele care asigură constanța mediului intern al corpului animal. Un om de știință francez a dovedit imposibilitatea generării spontane de microorganisme L. Pasteur (1822-1895). În 1892, oamenii de știință ruși D. I. Ivanovski (1864-1920) au fost descoperite viruși.

Biologi remarcabili: Gregor Mendel, Hugo De Vries, Karl Correns, Erich Cermak, Thomas Morgan, James Watson, Francis Crick, J. B. Lamarck

Descoperirea legilor eredității îi aparține G. Mendel (1865), G. De Vries, K. Corrensu, E . Chermak (1900), T. Morgan (1910-1916). Descoperirea structurii ADN-ului - J. Watson Şi F. Kriku (1953).

Biologi remarcabili: Charles Darwin, A. N. Severtsov, N. I. Vavilov, Ronald Fisher, S. S. Chetverikov, N. V. Timofeev-Resovsky, I. I. Shmalgauzen

Creatorul primei doctrine evoluționiste a fost un om de știință francez J.B. Lamarck (1744-1829). Bazele teoria modernă evoluția a fost dezvoltată de un om de știință englez C. Darwin (1858). A primit o dezvoltare ulterioară datorită realizărilor geneticii și biologiei populației în lucrări științifice A. N. Severtsova, N. I. Vavilov, R. Fischer, S. S. Chetverikov, N. V. Timofeev-Resovsky, I. I. Shmalhausen. Apariția și dezvoltarea biologiei matematice și a statisticii biologice au condus la munca biologului englez. R. Fisher (1890-1962).

La sfârșitul secolului al XX-lea, biotehnologia, adică utilizarea organismelor vii și procese biologiceîn industrie.

Biologi remarcabili

Biologi remarcabili: M. A. Maksimovici, I. M. Sechenov, K. A. Timiryazev, I. I. Mechnikov, I. P. Pavlov, S. G. Navashin, V. I. Vernadsky, D. K. Zabolotny

Oameni de știință minunați și-au dedicat viața dezvoltării biologiei.

M. A. Maksimovici (1804-1873)- fondatorul botanicii.

I. M. Sechenov (1829-1905)- fondator al școlii fiziologice, care a fundamentat caracterul reflex al activității conștiente și inconștiente, creator al psihologiei obiective a comportamentului, fiziologiei comparate și evolutive.

K. A. Timiryazev (1843-1920)- un naturalist remarcabil care a dezvăluit legile fotosintezei ca proces de utilizare a luminii pentru a forma substanțe organice într-o plantă.

I. I. Mechnikov (1845-1916)- unul dintre fondatorii patologiei comparate, embriologiei evolutive, creatorul unei școli științifice, care a dezvoltat teoria fagocitară a imunității.

I. P. Pavlov (1849-1936)- un fiziolog remarcabil, creator al doctrinei activității nervoase superioare, autor al unor lucrări clasice despre teoria digestiei și circulației sanguine.

V. I. Vernadsky (1863-1945)- fondator al biogeochimiei, studiul materiei vii, biosferei, noosferei.

D. K. Zabolotny (1866-1929)- un microbiolog remarcabil, cercetător al infecțiilor deosebit de periculoase și altele.

Introducere

1. Introducere în știința biologiei

2. Definiția și proprietățile vieții

Introducere în știința biologiei

Termen biologie(din greacă bios - viata, logo-uri - ştiinţă) introdus în începutul XIX V. independent unul de altul J.-B. Lamarck și G. Treviranus să desemneze știința vieții ca un fenomen natural deosebit. În prezent, este folosit într-un sens diferit, referindu-se la grupuri de organisme, până la specii (biologia microorganismelor, biologia renului, biologia umană), biocenoze (biologia bazinului arctic) și structuri individuale (biologia celulară). Viața este proprietate specifică anumite sisteme numite „vii”. Biologia este știința sistemelor vii.

Subiect biologie ca disciplina academica servește vieții în toate manifestările ei: structură, fiziologie, comportament, dezvoltare individuală (ontogeneză) și istorică (evoluție, filogenie) a organismelor, relația lor între ele și cu mediul.

Biologia modernă este un complex, un sistem de științe. Științele sau disciplinele biologice individuale au apărut ca urmare a procesului de diferențiere, separarea treptată a domeniilor relativ înguste de studiu și cunoașterea naturii vii.

Biologia este o știință după obiectele de studiu: despre animale - zoologie; despre plante - botanică; anatomia și fiziologia umană ca bază a științei medicale. În fiecare dintre aceste științe există discipline mai restrânse. De exemplu, în zoologie există protozoologie, entomologie, helmintologie și altele.

Biologia este clasificată în funcție de disciplinele care studiază morfologie(cladire) si fiziologie(funcţiile) organismelor. Științele morfologice includ, de exemplu, citologie, histologie, anatomie. Științele fiziologice sunt fiziologia plantelor, animalelor și oamenilor.

Pentru a înțelege baza biologică a dezvoltării, a activității vieții și a ecologiei reprezentanților specifici ai animalelor și floră apel inevitabil la probleme generale esența vieții, nivelurile organizării acesteia, mecanismele existenței vieții în timp și spațiu. Cele mai universale proprietăți și modele de dezvoltare și existență ale organismelor și comunităților lor sunt studiate de biologia generală.

Informațiile obținute de fiecare dintre științe se combină, completându-se și îmbogățindu-se reciproc, și se manifestă într-o formă generalizată, în tipare cunoscute de om, care fie direct, fie cu oarecare originalitate (datorită caracterului social al oamenilor) își extind efectul. la om.

Biologia modernă se caracterizează prin interacțiune complexă cu alte științe (chimie, fizică, matematică) și apariția unor noi discipline complexe.

A doua jumătate a secolului XX este numită secolul biologiei. O astfel de evaluare a rolului biologiei în viața omenirii pare și mai justificată în secolul XXI. Până în prezent, știința vieții a obținut rezultate importante în domeniul studierii eredității, fotosintezei, fixării azotului atmosferic de către plante, sintezei hormonilor și alți regulatori ai proceselor vieții. Deja în viitorul apropiat, prin folosirea de organisme și bacterii vegetale și animale modificate genetic, pot fi rezolvate problemele furnizării oamenilor de hrană, medicamente necesare medicinei și agriculturii, substanțe biologic active și energie în cantități suficiente, în ciuda creșterii populației și a scăderii populației. în rezervele de combustibil natural. Cercetări în domeniu genomicaŞi inginerie genetică, biologia celulară și ingineria celulară, sinteza substanțelor de creștere deschid perspective de înlocuire a genelor defecte la indivizii cu boli ereditare, stimulând procesele de restaurare, controlând reproducerea și moartea fiziologică a celulelor și, prin urmare, influențarea creșterii maligne.

Biologia este una dintre principalele ramuri ale științelor naturale. Un nivel ridicat al dezvoltării sale este o condiție necesară pentru progresul științei medicale și a asistenței medicale.

Importanța biologiei pentru medicină este mare. Biologie - baza teoretica medicament. Doctor Grecia antică Hipocrate (460-374 î.Hr.) credea că „este necesar ca fiecare medic să înțeleagă natura”. Toate științele medicale teoretice și practice folosesc generalizări biologice generale.

Cercetare teoretică tinut in diverse zone biologie, permit ca datele obținute să fie utilizate în activitățile practice ale lucrătorilor medicali. De exemplu, descoperirea structurii virusurilor care provoacă boli infecțioase (variola, rujeola, gripa și altele) și a metodelor de transmitere a acestora, a permis oamenilor de știință să creeze un vaccin care să prevină răspândirea acestor boli sau să reducă riscul de deces. de la aceste infecții severe.

Pregătirea biologică joacă un rol fundamental și din ce în ce mai important în structura educației medicale. Fiind o disciplină fundamentală a științelor naturii, biologia dezvăluie legile originii și dezvoltării, precum și conditiile necesare

conservarea vieții ca fenomen natural deosebit al planetei noastre. Omul, care se distinge prin originalitatea sa incontestabilă în comparație cu alte forme vii, reprezintă totuși un rezultat natural și o etapă în dezvoltarea vieții pe Pământ, prin urmare însăși existența lui depinde direct de mecanismele biologice generale (moleculare, celulare, sistemice) ale vieții.

Legătura dintre oameni și animale sălbatice nu se limitează la rudenia istorică. Omul a fost și rămâne parte integrantă a acestei naturi, o influențează și în același timp experimentează influența mediului. Natura unor astfel de relații bilaterale afectează sănătatea umană. Dezvoltarea industriei, agriculturii, transporturilor, creșterea populației, intensificarea producției, supraîncărcarea informațională și complicarea relațiilor în familie și la locul de muncă dau naștere unor grave probleme sociale și probleme de mediu

De altfel, în timpul nostru, în rezolvarea problemelor de protecție a sănătății și combaterea bolilor, cunoștințele biologice și „biotehnologiile înalte” (genetică, inginerie celulară) încep să ocupe nu doar un loc important, ci cu adevărat decisiv. Într-adevăr, ultimul secol 20, împreună cu faptul că acesta, în conformitate cu direcțiile principale progresul științific și tehnologic, caracterizată prin chimizarea, tehhnizarea și informatizarea medicinei, a fost și secolul transformării acesteia din urmă în biomedicină.

O idee despre etapele transformării numite, care a început în sfârşitul XIX-lea- începutul secolului XX este dat de metafora schimbării „generațiilor de vânători”, aparținând laureatului Premiului Nobel 1959 pentru descoperirea mecanismului sintezei biologice a acizilor nucleici, Arthur Kornberg. În fiecare dintre etapele succesive, biologia a îmbogățit lumea cu descoperiri sau tehnologii fundamentale remarcabile, a căror dezvoltare și utilizare ulterioară în interesul medicinei au permis asistenței medicale să obțină succese decisive într-unul sau altul în combaterea bolilor umane.

În primele decenii ale secolului trecut, potrivit lui A. Kornberg, rolul principal a aparținut „vânătorilor” de microbi, ale căror rezultate ale cercetării sunt asociate cu realizări uimitoare în îngrijirea sănătății globale și casnice în rezolvarea problemei controlului infecțiilor, în special cele periculoase.

În al doilea sfert al secolului XX, poziția de lider a trecut la „vânătorii” de vitamine, în anii 50-60 - la enzime, la începutul secolelor XX-21 - la „vânătorii” de gene. Lista de mai sus poate fi completată și cu generații de „vânători” de hormoni, factori de creștere a țesuturilor, receptori pentru molecule active biologic, celule care participă la supravegherea imunologică a proteinelor și compoziției celulare a corpului și altele. Oricât de lungă ar fi această listă, este evident că „vânătoarea” de gene are un loc special calitativ în ea.

Aceste zile sarcina principală o astfel de „vânătoare”, care s-a transformat deja într-o disciplină științifică și practică independentă - genomica, constă în aflarea ordinii perechilor de nucleotide în moleculele de ADN sau, cu alte cuvinte, citirea textelor ADN ale genomurilor oamenilor („proiectul genomului uman”) și ale altor organisme. Nu este greu de observat că cercetarea în această direcție oferă medicilor acces la conținutul informațiilor genetice primare conținute în genomul fiecărei persoane în parte ( diagnosticul genetic), care, de fapt, determină trăsăturile procesului de dezvoltare individuală a organismului, multe dintre proprietățile și calitățile sale la vârsta adultă. Acest acces creează perspectiva unor modificări țintite ale informațiilor pentru a combate bolile sau predispoziția la acestea ( terapie genetică, prevenire genică), precum și oferirea fiecărei persoane cu recomandări bazate pe biologic pentru alegerea, de exemplu, a regiunii optime pentru viață, alimentație, sex activitatea muncii, în sens larg, la proiectarea unui stil de viață în conformitate cu constituția genetică personală în interesul propriei sănătăți.

Biologia este știința vieții ca fenomen aparte în toate manifestările sale spațio-temporale.

Subiectul studierii biologiei este toate manifestările vieții, și anume:

1. Viața ca fenomen aparte, evoluția obiectelor vii

2. Unități biologice iconice (genă, celulă, individ)

3. Grupuri naturale de organisme (populație, specii)

4. Comunități de organisme stabilite istoric diferite tipuri(biocenoza)

5. Omul ca obiect biologic

6. Diversitatea ființelor dispărute și vii care locuiesc acum pe Pământ, originea lor, dezvoltarea individuală

7. Proiecte biotehnologice (gene, țesuturi, inginerie de organe; clonare terapeutică)

Obiectivele biologiei sunt de a studia modele generale și particulare inerente vieții la toate nivelurile sale, în toate manifestările și proprietățile sale: metabolism și energie, reproducere, ereditate și variabilitate, creștere și dezvoltare, iritabilitate, discreție, autoreglare, mișcare etc.

În același timp, biologia folosește o serie de metode caracteristice științelor naturii.

Principalele metode de biologie includ:

OBSERVAȚIE pentru a descrie un fenomen biologic:

1. Cu ochiul liber sau folosind instrumente optice și alte instrumente (lupă, microscop, microscop electronic, centrifugare diferențială, Analiza difracției cu raze X);

2. Vizualizarea structurilor și proceselor vii (metode de diagnostic cu radiații - raze X, ultrasunete, tomografie).

UN EXPERIMENT în care un cercetător creează artificial o situație care îi permite să identifice proprietățile adânci (ascunse) ale obiectelor biologice:

1. In Vivo – folosit creatură vie. Caracteristică – probleme etice;

2. In Vitro – se folosesc obiecte biologice vii (celule, țesuturi, structuri de organe) crescute în afara corpului în condiții de cultură. Caracteristică – probleme de interpretare;

3. „Experimente” naturale - mutații (legea seriei omoloage a lui N.I. Vavilov), deformări.

MODELARE:

1. matematică;

2. computer (design de medicamente, inclusiv pe nanopurtători);

3. biologic (crearea de forme vii (celule, organisme) cu proprietăți specificate - tehnologii knock in, knock out etc.).

METODE DE CERCETARE

comparativ, care face posibilă găsirea de modele comune diferitelor fenomene;

metoda istorica, permițând, pe baza datelor de pe lumea modernă viețuitoare și trecutul lor, pentru a dezvălui legile dezvoltării naturii vii.

Biologia este un sistem de științe care poate fi clasificat în diferite moduri.

1. Subiect de studiu: botanica, zoologie, microbiologie etc.

2. Prin proprietăți generale organisme vii:

Genetica (modele de ereditate);

Biochimie (transformări ale materiei și energiei);

Ecologie (relația ființelor vii și a comunităților lor naturale cu mediul) etc.;

3. După nivelul de organizare al materiei vii, la care sunt considerate sisteme vii:

Biologie moleculară;

Citologie;

Histologie etc.

Clasificările de mai sus, desigur, nu sunt absolute. De exemplu, studiul celulelor (citologie) este în prezent de neconceput fără studierea biochimiei celulei. O serie de posibile diferențieri ale biologiei ca știință pot fi văzute în exemplul de mai jos.

Concomitent cu această interpretare a biologiei, biologia poate fi considerată și ca o știință integratoare.

De asemenea, putem vorbi despre trei direcții principale ale biologiei:

1. Biologie tradițională sau naturalistă. Obiectul său de studiu este faunei sălbaticeîn starea sa naturală și integritatea nedivizată - „Templul naturii”, așa cum l-a numit Erasmus Darwin. Originile biologiei tradiționale datează din Evul Mediu, deși este destul de firesc să ne amintim aici lucrările lui Aristotel, care a luat în considerare problemele de biologie, progresul biologic și a încercat să sistematizeze organismele vii („scara naturii”). Înregistrarea biologiei în stiinta independenta– biologia naturalistă datează din secolele al XVIII-lea și al XIX-lea. Prima etapă a biologiei naturaliste a fost marcată de crearea clasificărilor animalelor și plantelor. Printre acestea se numără binecunoscuta clasificare a lui C. Linnaeus (1707 – 1778), care este o sistematizare tradițională a lumii vegetale, precum și clasificarea lui J.-B. Lamarck, care a aplicat o abordare evolutivă a clasificării plantelor și animalelor. Biologia tradițională nu și-a pierdut importanța nici astăzi. Ca dovadă, ei citează poziția ecologiei în rândul științelor biologice, precum și în întreaga știință a naturii. Poziția și autoritatea sa sunt în prezent extrem de ridicate și se bazează în primul rând pe principiile biologiei tradiționale, deoarece studiază relațiile organismelor între ele (factori biotici) și cu mediul (factori abiotici).

2. Biologie chimică funcţională. O caracteristică a biologiei fizico-chimice este utilizarea pe scară largă a metodelor experimentale care fac posibilă studierea materiei vii la nivel submicroscopic, supramolecular și molecular, ceea ce apropie biologia de științele fizice și chimice exacte. Una dintre cele mai importante ramuri ale biologiei fizice și chimice este biologie moleculară- o știință care studiază structura macromoleculelor care stau la baza materiei vii. Biologia este adesea numită una dintre cele mai importante științe ale secolului 21.

3. Biologie evolutivă. Această ramură a biologiei studiază modelele de dezvoltare istorică a organismelor. În prezent, conceptul de evoluționism a devenit, de fapt, o platformă pe care are loc o sinteză de cunoștințe eterogene și specializate. Baza biologiei evolutive moderne este teoria lui Darwin. De asemenea, este interesant că Darwin a reușit la vremea lui să identifice astfel de fapte și tipare care au o semnificație universală, adică. teoria pe care a creat-o este aplicabilă explicației fenomenelor care apar nu numai în natura vie, ci și în natura neînsuflețită. În prezent, abordarea evolutivă a fost adoptată de toate științele naturii. În același timp, biologie evolutivă– un domeniu de cunoaștere independent, cu probleme proprii, metode de cercetare și perspective de dezvoltare.

În prezent, se încearcă sintetizarea acestor trei domenii ale biologiei și formarea unei discipline independente - biologia teoretică.

4. Biologie teoretică. Scopul biologiei teoretice este de a înțelege cele mai fundamentale și principii generale, legile și proprietățile care stau la baza materiei vii. Baza biologiei teoretice în orice caz este dezvoltarea abordării evolutive și, astfel, biologia teoretică poate fi considerată ca o dezvoltare ulterioară a biologiei evoluționiste.

Biologia se bazează pe 4 axiome care caracterizează viața și o deosebesc de „non-viață”.

Axioma 1

Toate organismele vii trebuie să fie formate dintr-un fenotip și un program pentru construirea lui (genotip), care se moștenește din generație în generație. Nu structura este moștenită, ci descrierea structurii și instrucțiunile pentru fabricarea acesteia. Viața bazată pe un singur genotip sau pe un singur fenotip este imposibilă, pentru că în acest caz, este imposibil să se asigure fie auto-reproducerea structurii, fie auto-întreţinerea acesteia. (D. Neumann, N. Wiener)

Axioma 2

Programele genetice nu apar din nou, ci sunt replicate într-o manieră matriceală. Gena generației anterioare este folosită ca șablon pe care se construiește gena generației viitoare. Viața este o copiere matrice, urmată de auto-asamblare de copii. (N.K. Koltsov)

Axioma 3

În procesul de transmitere din generație în generație, programele genetice, din multe motive, se schimbă aleatoriu și nedirecționat și numai întâmplător aceste schimbări se dovedesc a fi adaptative. Selectarea modificărilor aleatorii nu este doar baza evoluției vieții, ci și motivul formării acesteia, deoarece fără mutații selecția nu funcționează.

Axioma 4

În timpul formării fenotipului, modificările aleatorii ale programelor genetice sunt amplificate de mai multe ori, ceea ce face posibilă selecția lor de către factori. mediu extern. Datorită creșterii modificărilor aleatorii ale fenotipurilor, evoluția naturii vii este fundamental imprevizibilă. (N.V. Timofeev-Resovsky)

Întrebarea esenței vieții este încă una dintre întrebările centrale ale științei naturii, răspunsul la care variază în funcție de punct de vedere. Cu toate acestea, toți cercetătorii recunosc o proprietate comună inalienabilă a ființelor vii - natura sa sistemică sau sistematicitatea

Un sistem biologic (viu) este înțeles ca un ansamblu de elemente care interacționează care formează un obiect integral care are calități noi care nu sunt caracteristice calităților elementelor incluse în sistem.

Astfel, un sistem viu, holistic, are următoarele calități:

· multiplicitatea elementelor,

· prezența unor legături între elemente și cu mediul înconjurător,

· organizarea coordonată a relaţiilor dintre elemente atât în ​​spaţiu, cât şi în timp, vizând implementarea funcţiilor sistemului.

Ținând cont de tot ce s-a spus, putem spune că