Лекция №1 Биология как наука. Уровни и свойства живого. Клеточная теория.
1) повышение качества жизни;
2) сохранение жизнеспособности, разнообразия экосистемы;
3) предотвращение истощения невосполнимых ресурсов;
4) оценка влияние загрязнений в пищевых цепочках;
5) оценка загрязнений Мирового океана на морских животных;
6) предупреждение стихийных бедствий международных масштабов.
Лекция №1 Биология как наука. Уровни и свойства живого. Клеточная теория.
Термин «биология» был предложен в 1802 году Ж.Б.Ламарком. По другим источникам – Траверанусом.
Биология – совокупность наук о живой природе.
Предмет биологии – все проявления жизни: строение и функции живых существ и их природных сообществ, распространение, происхождение и развитие, связи друг с другом и с неживой природой.
Методы биологии:
1. Наблюдение
2. Описательный
3. Сравнительный метод – позволяет путем сопоставления изучать сходство и различие организмов и их частей.
4. Исторический метод – выясняет закономерности появления и развития организмов, становление их структуры и функции в процессе эволюции. Разработан Ч.Дарвином (XIX век).
5. Экспериментальный метод исследования явлений природы, связан с активным воздействием на них путем постановки опытов в точно учитываемых условиях и путем изменения течения процессов в нужном исследователю направлении. Этот метод обеспечивает более глубокое проникновение в сущность явлений. Блестящий экспериментатор академик И.П.Павлов так отзывался об эксперименте: «Наблюдение собирает то, что предлагает природа, опыт же берёт у природы то, что хочет.» Широко стал использоваться экспериментальный метод в XX веке.
Задачи биологии:
1. Изучение биологических закономерностей.
2. Раскрытие сущности жизни.
3. Систематизация живых существ.
Особенности биологии на современном этапе развития естествознания:
1. Дифференцировка науки – появление новых дисциплин в связи с большим объёмом нового фактического материала (молекулярная биология, генная инженерия).
2. Интеграция отдельных дисциплин (бионика и др.).
Определение понятия жизни по Ф. Энгельсу (1898 год) "Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей средой. С прекращением обмена веществ, прекращается жизь".
Определение понятия жизнь по М.В. Волькенштейну (1965 год): "Живые тела, существующие на Земле, представляют собой открытые саморегулирующие и самовоспроизводящие системы, построенные из биополимеров – белков и нуклеиновых кислот".
Свойства живого:
1. Самообновление.
2. Самовоспроизведение.
3. Саморегуляция.
Атрибуты живого:
1. Дискретность и целостность.
2. Обмен веществ и энергии.
3. Раздражимость и движение.
4. Репродукция.
5. Наследственность и изменчивость
6. Рост и дифференцировка (индивидуальное развитие)
7. Историческое (филогенетическое) развитие
Уровни организации живого.
I. Микробиологическая система
подуровни: 1. Молекулярно-генетический
2. Субклеточный (органеллы)
3. Клеточный
II. Мезобиологическая система
подуровни: 1. Тканевой
2. Органный
3. Организменный
III. Макробиологическая система
подуровни: 1. Популяционно-видовой
2. Биогеоценотический
3. Биосферный
Термин клетка – «cellula» предложил в 1665 году Р.Гук, увидевший на срезе дерева пробки ячейки, как пчелиные соты.
Клетка – элементарная структурно-функциональная и генетическая единица всех живых организмов.
Первая клеточная теория была сформулирована немецким зоологом Т. Шванном (1839 год). Одновременно с ним работал немецкий ботаник М. Шлейден, пришедший к аналогичным выводам, поэтому некоторые цитологии первую клеточную теорию называют теорией Шванна – Шлейдена.
Основные положения первой клеточной теории:
1. Клетка является структурной единицей растений и животных.
2. Процесс образования клеток обуславливает их рост и развитие.
В 1858 году немецкий патологоанатом Р.Вирхов дополнил эту теорию выводом о том, что новые клетки образуются путем деления материнских клеток, патологические процессы в организме связаны с изменениями в клетках, вне клеток нет жизни. Его афоризм «клетка – от клетки».
Основные положения современной клеточной теории:
1. Клетка – основная структурно – функциональная единица всего живого.
2. Клетки одноклеточных и многоклеточных организмов сходны по строению, химическому составу и важнейшим проявлениям жизнедеятельности.
3. Размножение клеток происходит путем деления исходной материнской клетки.
4. Клетки многоклеточных организмов специализированы по функциям и образуют ткани. Ткани формируют органы, органы образуют системы органов, которые в совокупности составляют организм.
Значение клеточной теории
1. Явилась крупнейшим обобщением естествознания 19 века.
2. Убедительно доказала, что развитие и рост всех высших организмов совершаются по одному общему закону.
3. Имела большое значение для развития эволюционного учения.
4. Утвердила материалистические представления во всех областях биологии и медицины.
Значение биологии для медицины:
Отечественный врач Давыдовский И.В. писал: «Медицина, взятая в плане теории – это прежде всего общая биология.»
Важнейшие биологические открытия совершают революцию в медицине. Например, исследования Л.Пастера (1862 г.), доказавшие невозможность самопроизвольного зарождения жизни в современных условиях; открытие микробного происхождения процесса гниения и брожения произвели переворот в медицине и обеспечили развитие хирургии. В практику хирургов вошли антисептика (предохранение химическими веществами ран от заражения), а затем асептика (стерилизация предметов, соприкасающихся с раной).
И.И.Мечников, изучая пищеварение у низших многоклеточных животных, открыл явление фагоцитоза, что затем способствовало объяснению явлений иммунитета. Исследования И.И.Мечникова межвидовой борьбы у микроорганизмов явились предпосылкой открытия антибиотиков, роль которых в медицине переоценить невозможно.
Советский исследователь Б.П.Токин открыл у растений летучие вещества – фитонциды, нашедшие широкое применение в медицине.
Открытия общей генетики способствуют дальнейшему развитию медицинской генетики; значение экологии паразитов вооружают врача в борьбе с инфекционными и инвазионными заболеваниями человека