Биология

Содержание

Слайд 2

Биология Предбиологические структуры, представляющие собой гигантские органические молекулы, - предел химической

Биология

Предбиологические структуры, представляющие собой гигантские органические молекулы, - предел химической эволюции

вещества.
Принципиально иной уровень сложности в организации материи по сравнению с атомарно-молекулярным – живая материя.
Живая природа (коротко - жизнь) является предметом изучения биологии.
Слайд 3

Живая природа Макроскопичность - любой живой организм, начиная с бактерии, состоит

Живая природа

Макроскопичность - любой живой организм, начиная с бактерии, состоит из

большого числа атомов.
Гетерогенность - организм содержит одновременно совокупность множества взаимодействующих элементов, обеспечивающие разнообразные биохимические процессы.
Все живые организмы имеют сходный химический состав (97% состава определяются шестью органогенами: кислород, углерод, водород, азот, сера, фосфор).
Слайд 4

Живая природа Живые системы существуют конечное время. Свойство самовоспроизведения сохраняет биологический

Живая природа

Живые системы существуют конечное время. Свойство самовоспроизведения сохраняет биологический

вид. С другой стороны, конечность жизни живых систем создает условия для их эволюции .
Раздражимость - реакции на воздействие извне;
Живая система обладает дискретностью, т.е. состоит из отдельных элементов, взаимодействующих между собой. Система обладает свойствами, отсутствующими у ее элементов. В то же время живой системе присуще свойство целостности – все ее элементы функционируют только благодаря функционированию всей системы в целом.
Слайд 5

Живая природа Согласно определению живого, данному академиком М.В.Волькенштейном жизнь есть свойство

Живая природа

Согласно определению живого, данному академиком М.В.Волькенштейном
жизнь есть свойство существования макроскопических

гетерогенных открытых сильно неравновесных систем, способных к самоорганизации и самовоспроизведению.
Слайд 6

Биология Наука о живом: о строении живой материи и процессах с

Биология

Наука о живом:
о строении живой материи и процессах с

ее участием,
о формах и развитии живого,
о распространенности живых организмов и их природных сообществ,
о взаимосвязях живой и неживой природы.
Слайд 7

Биология Три концептуальных уровня биологического знания: Описательно-натуралистическая (традиционная) биология. Метод –

Биология

Три концептуальных уровня биологического знания:
Описательно-натуралистическая (традиционная) биология. Метод – тщательное наблюдение

и описание явлений природы, главная задача – их классификация.
Физико-химическая биология (экспериментальная) исследует молекулярный уровень живого с использованием методов рентгено-структурного анализа, электронной спектроскопии и др.
Эволюционная биология имеет задачей последовательное развитие представлений об увеличении многообразия и сложности живого, включая изучение механизмов эволюции и научное решение проблемы происхождения жизни.
Слайд 8

Биология Жизни как природному явлению присуща своя иерархия уровней организации. Концепция

Биология

Жизни как природному явлению присуща своя иерархия уровней организации.
Концепция структурных

уровней живого включает представления о
соподчиненности структурных уровней,
системности,
органической целостности живых организмов.
Слайд 9

Молекулярно-генетический уровень Исследует переход от атомно-молекулярного уровня неживой материи к макромолекулам

Молекулярно-генетический уровень

Исследует переход от атомно-молекулярного уровня неживой материи к макромолекулам

живого. Биохимической основой этого уровня являются белки.
Белки- органические соединения входящие в состав всех живых организмов.
Белки являются биополимерными макромолекулами, состоящими из большого числа повторяющихся и сходных по составу низкомолекулярных соединений (мономеров).
В состав белка входит 20 аминокислот (мономеров), различные сочетания и перестановки которых обеспечивают множество вариантов.
Слайд 10

Молекулярно-генетический уровень Характерным свойством аминокислот, содержащихся в живых системах, является способность

Молекулярно-генетический уровень

Характерным свойством аминокислот, содержащихся в живых системах, является способность

поворачивать влево плоскость поляризации светового луча.
Свойством живой материи является ее молекулярная асимметрия (хиральность).
При исследованиях на молекулярном уровне отличий живое от неживого наиболее важным было выделение из ядра клетки веществ, обладающих свойствами кислот, и названными нуклеиновыми кислотами.
Слайд 11

Молекулярно-генетический уровень РНК - рибонуклеиновая кислота), ДНК -дизоксирибонуклеиновая кислота. ДНК обладает

Молекулярно-генетический уровень

РНК - рибонуклеиновая кислота),
ДНК -дизоксирибонуклеиновая кислота.
ДНК обладает способностью

сохранять и передавать наследственную информацию организмов.
ДНК состоит из двух мономерных цепей, закрученных одна вокруг другой. Информация записана в цепи ДНК в виде последовательности нуклеотидных остатков, содержащих одно из четырех нуклеотидных оснований: аденин (А), гуанин (G), цитозин (С) и тимин (Т).
Слайд 12

Молекулярно-генетический уровень

Молекулярно-генетический уровень

Слайд 13

Молекулярно-генетический уровень Информационное содержание обеих цепей ДНК идентично, т.к. каждая из

Молекулярно-генетический уровень

Информационное содержание обеих цепей ДНК идентично, т.к. каждая из них

содержит последовательность нуклеотидов, строго соответствующую последовательности другой цепи (цепи комплиментарны).
Соответствие достигается благодаря наличию водородных связей между направленными навстречу друг другу основаниями двух цепей – G и С или А и Т.
Удвоение (репликация) ДНК происходит вследствие того, что цепи расходятся, а потом каждая цепь служит основой, на которой собирается комплиментарная ей новая цепь ДНК. В результате образуются две дочерние двуспиральные, не отличимые по строению от родительской ДНК молекулы.
Слайд 14

Молекулярно-генетический уровень Процесс воспроизводства состоит из трех стадий: Репликации (удвоение молекул

Молекулярно-генетический уровень

Процесс воспроизводства состоит из трех стадий:
Репликации (удвоение молекул ДНК, необходимое

для последующего деления клетки);
Транскрипции (перенос кода ДНК путем образования одноцепочечной информационной молекулы РНК на одной из двух нитей ДНК);
Трансляции (синтез белка на основе генетического кода информационной РНК).
Таким образом, главное в механизме самовоспроизводства – свойство ДНК самокопироваться.
Слайд 15

Клеточный уровень Любой организм состоит из клеток (в простейшем случае –

Клеточный уровень

Любой организм состоит из клеток (в простейшем случае – из

одной клетки).
Клетка является мельчайшей элементарной живой системой и служит первоосновой строения, жизнедеятельности и размножения всех организмов.
Клетки обладают разнообразием форм, размеров, функций.
Слайд 16

Клеточный уровень Клетки, не содержащие ядра - прокариоты, исторически являются предшественниками

Клеточный уровень

Клетки, не содержащие ядра - прокариоты, исторически являются предшественниками клеток,

имеющих ядра - эукариотов.
К миру живого относятся также вирусы – мельчайшие неклеточные организмы, размером от 20 до 300 нм (примерно в 50 раз мельче бактерий), которые находятся на границе между живой и неживой материей. Не имея клеточной структуры, они способны ее воспроизводить, внедряясь в среду чужих клеток.
Слайд 17

Клеточный уровень Клетки существуют как самостоятельные организ-мы (простейшие, бактерии) и в

Клеточный уровень

Клетки существуют как самостоятельные организ-мы (простейшие, бактерии) и в составе

многоклеточных организ-мов, в которых имеются клетки, различные по строению и функциям.
Размеры клеток варьиру-ются в пределах от 0.1 мкм до 155 мм (яйцо страуса).
Живой организм может содержать миллиарды разнообразных клеток.
Слайд 18

Клеточный уровень В клетке различают две основных части: ядро и цитоплазму.

Клеточный уровень

В клетке различают две основных части: ядро и цитоплазму. Структурными

элементами ядра клетки являются хромосомы, основу которых составляют молекулы ДНК. В хромосомах в линейном порядке расположены гены. Совокупность всех генов организма составляет его генотип.
Расшифровка структуры генетического кода показала его
Триплетность (каждая из 20 аминокислот зашифрована последовательностью- кодоном- из трех нуклеотидов);
Однозначность ;
Универсальность (код един для всех живых организмов планеты, т.е. одни и те же кодоны кодируют одни и те же 20 аминокислот всех живых организмов).
Слайд 19

Генетика Механизм передачи наследственной информации изучается генетикой. Изучение генетического механизма позволяет

Генетика

Механизм передачи наследственной информации изучается генетикой. Изучение генетического механизма позволяет влиять

на наследственность на молекулярном уровне.
Генная инженерия разрабатывает методики целенаправленного манипулирования макромолекулами живых систем ( получение инсулина, интерферона, новокаина и т.д.)
Изменены качества десятков пород животных и сортов растений.
Генетическая экспертиза.
Клонирование.
Слайд 20

Структурные уровни живого Тканевый уровень. Совокупность однотипных клеток образуют живую ткань,

Структурные уровни живого

Тканевый уровень. Совокупность однотипных клеток образуют живую ткань, из

которой состоят различные органы живых существ.
Организменный (онтогенетичнеский) уровень. Система совместно функционирующих органов образуют организм. На этом уровне проявляется большое разнообразие живых систем.
Слайд 21

Структурные уровни живого Популяционно-видовой уровень образован совокупностью видов и популяций живых

Структурные уровни живого

Популяционно-видовой уровень образован совокупностью видов и популяций живых систем.


Популяция – это совокупность организмов одного вида, обладающих единым генофондом (совокупностью генов), занимающих определенную территорию.
Вид состоит обычно из нескольких популяций.
На этом уровне реализуется биологический эволюционный процесс.
Слайд 22

Структурные уровни живого Биоценотический уровень образован биоценозами – исторически сложившимися устойчивыми

Структурные уровни живого

Биоценотический уровень образован биоценозами – исторически сложившимися устойчивыми сообществами

популяций, связанными друг с другом и с окружающей средой обменом веществ.
Биосферный уровень представляет собой совокупность биоценозов, которая образует биосферу Земли.
Человек формирует еще один структурный уровень материального мира – социум.
Слайд 23

Биология Молекулярный уровень изучается молекулярной биологией и генетикой, клеточный уровень –цитологией,

Биология

Молекулярный уровень изучается молекулярной биологией и генетикой,
клеточный уровень –цитологией, микробиологией,


анатомия и физиология изучают жизнь на тканевом и организменном уровнях,
зоология и ботаника – на организменном и популяционно-видовом уровнях,
экология рассматривает биоценотический и биосферный уровни.
Слайд 24

Биология Концепция структурных уровней дает возможность расположить в иерархическом порядке, при

Биология

Концепция структурных уровней дает возможность расположить в иерархическом порядке, при котором

каждый предыдущий уровень входит в последующий, образуя единое целое живой системы.
Представление уровней организации органично сочетается с целостностью организма.
Критерием выделения основных уровней выступают специфичные дискретные структуры и фундаментальные биологические взаимодействия.
На каждом уровне выделяют элементарную единицу и элементарные явления.
Слайд 25

Биология Элементарная единица - это структура, закономерное изменение которой, приводит к

Биология

Элементарная единица - это структура, закономерное изменение которой, приводит к элементарному

явлению.
Элементарной единицей является
на молекулярно - генетическом уровне ген,
на клеточном уровне – клетка,
на организменном уровне - особь,
на популяционном уровне - совокупность особей одного вида - популяция.
Совокупность элементарных единиц и явлений на соответствующем уровне отражает содержание эволюционного процесса.