🗊Презентация лекция 1 основные концепции совр биологии

ЛЕКЦИЯ №1 ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ ЗНАНИЙ. ПРЕДМЕТ, ЗАДАЧИ И МЕТОДЫ БИОЛОГИИ. ОСНОВНЫЕ КОНЦЕПЦИИ СОВРЕМЕННОЙ БИОЛОГИИ. Определение жизни и фундаментальные свойства живого. УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ ЖИВОЙ МАТЕРИИ

Современная биология – это совокупность наук о живой природе. Современная биология – это совокупность наук о живой природе. БИОЛОГИЯ изучает жизнь как особую форму движения материи, законы ее существования и развития. Предметом изучения биологии являются живые организмы, их строение, функции, их природные сообщества.

Термин «биология», предложенный впервые в 1802 г французским биологом Ж.Б. Ламарком, происходит от двух греческих слов: bios — жизнь и logos – наука. Термин «биология», предложенный впервые в 1802 г французским биологом Ж.Б. Ламарком, происходит от двух греческих слов: bios — жизнь и logos – наука. Вместе с астрономией, физикой, химией, геологией и другими науками, изучающими природу, биология относится к числу естественных наук.

Исторические этапы развития биологии. 1этап – систематика ( от Аристотеля – IV в. до н.э. до К. Линнея - конец ХVIII в.) 2 этап – эволюционный ( Ж. Б. Ламарк, Ч. Дарвин – начало 19 века до середины 20 века) 3 этап – биология микромира ( середина 20 века по настоящее время.)

Теофраст, или Феофраст ( 370 –287 до н. э.) —древнегреческий философ, естествоиспытатель.

Упадок науки в Средневековье (V-XIVвв.) . В тот период идею Аристотеля развили еще дальше, включая в систему природы существа чисто духовные, к которым относили ангелов. На этой лестнице человек, состоящий из телесной и духовной субстанции, занимает как бы исключительное место, и поэтому, являясь двойственным в этом смысле существом, может называться Homo duplex - человек двойственный. Отдельные звенья цепи, находящиеся по соседству, не связаны между собой генетически, а являются лишь подобием Божьим, которым наделила природу сверхъестественная сила.

В 1809 г. Ж.Б. Ламарк выступил с первой теорией эволюции. ( Начало второго этапа развития биологических знаний).

Клеточная теория 1838 год. Клетка - единый структурный элемент живых организмов.

Грегор Мендель 1822-1884гг.

1997год. ЯН ВИЛЬМУТ И ОВЦА ДОЛЛИ

МОЧЕВОЙ ПУЗЫРЬ, ВЫРАЩЕННЫЙ ИЗ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК 2009 г.

ЗНАЧЕНИЕ БИОЛОГИИ ОСНОВА МЕДИЦИНСКИХ И СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК РЕШЕНИЕ ПРОДОВОЛЬСТВЕННОЙ ПРОБЛЕМЫ РАЗРАБОТКА ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ И ЛЕЧЕНИЯ БОЛЕЗНЕЙ ЧЕЛОВЕКА ОХРАНА ПРИРОДЫ И ПРЕУМНОЖЕНИЕ ЕЕ БОГАТСТВА

Методы биологии 1. Описательный метод 2. Экспериментальный метод Важное условие эксперимента - наличие контрольной группы объектов. ФАКТЫ - результат эмпирических знаний, составляют фундамент науки. 3. Ведущий метод теоретического познания – моделирование – использование абстрактных моделей, заменяющих реальные объекты. 4. Сравнительный (исторический) метод выявляет эволюционные преобразования биологических видов их сообществ. Сопоставляют анатомическое строение, химический состав, структуру генов и другие признаки у организмов разного уровня сложности. 5. Системный метод. (Живые объекты рассматриваются как системы, то есть совокупности элементов с определенными отношениями.)

Одной из задач, стоящих перед любой наукой, служит необходимость создания определений, т. е. кратких формулировок, дающих, однако, полное представление о сущности объекта или явления. Основные современные биологические концепции объясняют феномен и свойства жизни. Пять концептуальных обобщений современной биологии. 1. Концепция системной многоуровневой организации жизни. Все живые объекты являются системами разного уровня сложности. 2. Концепция материальной сущности жизни. Жизнь материальна, ее физико -химическую основу составляет обмен веществ и энергии.

3. Концепция биологической информации и самовоспроизведения жизни. 3. Концепция биологической информации и самовоспроизведения жизни. Живые организмы воспроизводятся на основе собственной (генетической) информации при взаимодействии с внешней информацией. Результатом является индивидуальное развитие организма (онтогенез). 4. Концепция саморегуляции живых систем. Живые системы поддерживают относительное постоянство своих внутренних связей и условий функционирования (гомеостаз) на основе сочетания прямых положительных и обратных отрицательных связей. 5. Концепция самоорганизации и биологической эволюции. Живой мир возник в результате самоорганизации из неживых химических систем и претерпевает необратимое историческое развитие (филогенез) на основе наследственной изменчивости и естественного отбора популяций организмов, наиболее приспособленных к меняющимся условиям среды.

1. Концепция системной многоуровневой организации жизни: 1. Концепция системной многоуровневой организации жизни: все живые объекты являются системами разного уровня сложности.. Система - это совокупность элементов, связанных определенными отношениями и взаимодействующих по определенным законам композиции. Живые объекты - типичные системы, имеющие структурную и функциональную упорядоченность, то есть определенную организацию и иерархию. Совокупность и взаимодействие частей (элементов) создает у целого(системы) некоторые новые качества, отсутствующие у исходных частей (элементов). Такие новые качества, свойства определяются как эмерджентные свойства (emerging properties) системы (в буквальном смысле - вновь появляющиеся, непредвиденные свойства). В случае с биологическими системами эти новые качества представляют собой разные проявления жизни. Сама жизнь - это эмерджентное, качественно новое свойство, появляющееся на определенном уровне системной организации.

2. Концепция материальной сущности жизни: История вопроса: МЕХАНИЦИЗМ И ВИТАЛИЗМ В ИСТОРИИ БИОЛОГИИ Некоторые основные функции жизни: 1. ОСНОВНАЯ ФОРМА ДВИЖЕНИЯ ЖИВОЙ МАТЕРИИ - ЭТО ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ Жизнь - это специфическая форма движения материи (кругооборот материи, обмен веществ и энергии) с поддержанием упорядоченного состояния за счет поглощения и трансформации внешней энергии 2. ТРАНСФОРМАЦИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ 6СО2 + 6H2O + энергия света = С6Н12О6 + 6О2 3. Нуклеопротеиды (белки и нуклеотиды) – СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОСНОВА ЖИЗНИ. 4. ТРАНСПОРТ ВЕЩЕСТВ ( Перенос веществ между организмом и средой - необходимый этап в процессах обмена веществ. Это - поглощение пищевых материалов и вынос отходов, поглощение кислорода и удаление углекислого газа, перенос неорганических ионов, воды и других веществ).

3 . Концепция биологической информации и самовоспроизведения жизни. Онтогенез. Живые организмы воспроизводятся на основе собственной (генетической) информации при взаимодействии с внешней информацией. Результатом этого взаимодействия является индивидуальное развитие организмов (онтогенез). В долгоживущих клетках (нервных, мышечных) происходит постоянный синтез новых белков, идущих на замену изношенным и разрушенным. В других тканях реализуется стратегия обновления клеточного состава путем регулярного деления молодых клеток. (Клетки крови обновляются за несколько недель) Радикальный механизм защиты жизни, ее дублирования, самовоспроизведения – это особые, максимально защищенные от повреждений половые клетки, которые вовремя «покидают» организм и дают начало новому поколению. Весь цикл индивидуального развития организма от образования зиготы до его смерти называется онтогенезом.

4. Концепция саморегуляции живых систем Живые системы поддерживают относительное постоянство своих внутренних связей и условий функционирования (гомеостаз) на основе сочетания прямых положительных и обратных отрицательных связей. В случае обратной положительной связи первый элемент сигнализирует второму о некоторых изменениях своего состояния, а в ответ получает команду на закрепление этого нового состояния и даже его дальнейшее изменение. Обратные положительные связи не только не поддерживают, но, напротив, разрушают гомеостаз. Обратная отрицательная связь стимулирует изменения в регулируемой системе с противоположным знаком относительно тех первичных изменений, которые породили прямую связь. Первоначальные сдвиги параметров системы устраняются, и она приходит в исходное состояние.

5. Концепция самоорганизации и биологической эволюции: Самоорганизующаяся система должна быть открытой. Самоорганизация - это необратимое изменение, развитие системы на основе обратных положительных связей. Самоорганизация ведет к новому порядку согласно принципу обратной положительной связи, по которому отклонения в системе не устраняются, а напротив, закрепляются и усиливаются. Живой мир возник в результате самоорганизации из неживых химических систем и претерпевает необратимое историческое развитие (филогенез) на основе наследственной изменчивости и естественного отбора популяций организмов, наиболее приспособленных к меняющимся условиям среды.

Итоги биологических знаний, приводящих к определению что такое жизнь? Итоги биологических знаний, приводящих к определению что такое жизнь?

Жизнь - это форма существования макроскопических, гетерогенных, открытых систем, далеких от равновесия, способных к самоорганизации и самовоспроизведению. Важнейшими функциональными веществами этих систем являются белки и нуклеиновые кислоты.