Избранные лекции по курсу биологии - Галина Адельшина

Галина Адельшина

Избранные лекции по курсу биологии

Введение

Биология является фундаментальной естественнонаучной дисциплиной, которая раскрывает закономерности возникновения и развития, а также необходимые условия сохранения жизни как особого явления природы нашей планеты. Современная биология утверждает принцип единства фундаментальных свойств живого, роль эволюционного процесса в существовании и изменениях живой природы, а также большую важность экологических закономерностей в развитии природы и человеческого общества, поскольку человек является неотъемлемой частью живой природы.

Законы и методы биологии находят широкое применение при решении проблем здоровья, физического воспитания человека, а также при проведении спортивного отбора. Человек сознательно и активно воздействует на внешние природные и социально-бытовые условия, определяющие состояние здоровья людей, их работоспособность, продолжительность жизни и рождаемость. Поэтому без биологических знаний о строении тела человека и закономерностях функционирования отдельных его органов и систем, об особенностях протекания сложных процессов его жизнедеятельности нельзя организовать процесс формирования здорового образа жизни и физической подготовки населения.

Знания основных биологических закономерностей служат теоретической основой для решения проблем спортивного отбора и спортивной ориентации, использования генетических маркеров в спорте, а также правильной организации тренировочного процесса в спорте и занятиях массовой физической культурой. В связи с изложенным выше является очевидной роль биологии в специфике труда спортсменов, тренеров и преподавателей спортивных дисциплин в учебных заведениях, что поможет специалистам по физической культуре и спорту наиболее правильно и грамотно подходить к решению профессиональных задач.

Лекция № 1

ТЕМА: ВЕДЕНИЕ В БИОЛОГИЮ

План:

1. Биология как комплексная наука о живой природе.

Предмет и задачи биологии.

2. Уровни организации живой материи.

3. Основные свойства живого.

4. Краткая история биологии.

Биология (от греч. “bios” – жизнь и “logоs” – наука) – это наука о жизни, различных формах живых организмов, их строении, функциях, эволюции, индивидуальном развитии и взаимоотношениях с окружающей средой. Термин “биология” в 1802 г. независимо друг от друга предложили ученые Г. Р. Тревиранус и Ж. Б. Ламарк. Как любая наука, биология имеет объект исследования и методы, с помощью которых решает поставленные перед ней задачи.

Основными методами биологии являются:

1. описательный (наблюдение) – позволяет описать биологические явления;

2. сравнительный – дает возможность найти общие закономерности с строении и жизнедеятельности различных организмов;

3. экспериментальный (или опыт) – помогает исследователю изучить свойства биологических объектов;

4. метод моделирования – иммитируются многие процессы, недоступные для непосредственного наблюдения или экспериментального воспроизведения;

5. исторический метод – позволяет на основе данных о современном органическом мире и его прошлом познать процессы развития живой природы.

Объектом исследования биологии являются все проявления жизни: строение и функции живых существ и их природных сообществ, происхождение, распространение, развитие и их связи друг с другом и с неживой природой.

Основные задачи биологии :

1) раскрытие сущности жизни;

2) познание закономерностей происхождения, размножения, роста, развития, функционирования и особенностей взаимодействия живых организмов;

3) систематизация живых существ и т.п.

Современная биология представляет собой сложный комплекс наук о живой природе. В соответствии с основными направлениями исследований в биологии выделяют две группы наук:

1. морфологические науки, которые изучают особенности строения организмов (например, анатомия, гистология, цитология и т.п.).

2. физиологические науки, занимающиеся исследованием функций организмов (например, нормальная и патологическая физиология, биохимия, биофизика и другие).

В основе любой классификации лежит какой-то классификационный признак, поэтому существует ряд классификаций биологических дисциплин в зависимости от:

1. объекта исследования (например, зоология, ботаника);

2. формы и строения организмов (например, анатомия, цитология);

3. исследуемых свойств и проявлений или механизмов живого (например, биохимия, физиология);

4. взаимопроникновения методов и идей различных биологических дисциплин, а также других наук (например, радиобиология, космическая биология, биометрия).

Таким образом, можно сказать, что современная биология – это комплексная наука, включающая большое количество биологических дисциплин, тесно взаимосвязанных между собой.

К 60-м годам XX века в биологической науке сложилось представление о структурности живой материи. Живое на нашей планете представлено в виде отдельных дискретных единиц, т.е. организмов, особей. Каждый живой организм, с одной стороны, состоит из единиц, подчиненных ему уровней организации, а с другой – сам является единицей, входящей в состав надорганизменных биологических макросистем (популяции, биогеоценозы, биосфера в целом). Существование жизни на всех уровнях подготавливается и определяется структурой низшего уровня. Отмечается большое сходство дискретны единиц на низших уровнях и все возрастающее различие на высших уровнях. На каждом уровне можно выделить элементарную единицу, т.е. структуру, изменения которой составляют на соответствующем уровне содержание эволюционного процесса.

В настоящее время принято выделять 10 уровней организации живого.

Деление живой материи по уровням организации является весьма условным, т. к. все уровни ее существования тесно взаимосвязаны между собой.

1. Единство химического состава. Все живые существа состоят из атомов одних и тех же элементов. Основную массу любого живого тела составляют кислород, углерод, азот, водород и некоторые другие. Формируемые этими элементами молекулы очень разнообразны. К числу специфических соединений, определяющих особенности химического состава живых существ, относятся, например, углеводы, жиры, белки и нуклеиновые кислоты.

2. Специфический обмен веществ (метаболизм) – т.е. вся совокупность непрерывно протекающих в организме процессов разрушения и восстановления различных веществ или составных частей тела, идущих с поглощением или освобождением энергии. В основе обмена веществ лежит единство двух процессов: ассимиляции и диссимиляции.

3. Самовоспроизведение (размножение). В результате этого процесса воссоздаются структуры, соответствующие «снашиваемым» и утрачиваемым. Это достигается благодаря использованию живыми формами биологической (генетической) информации.

4. Саморегуляция, т.е. поддержание постоянства структуры и функций, а также постоянства состава внутренней среды (гомеостаза). В основе саморегуляции лежат матричный синтез и механизм обратной связи.

5. Рост и развитие. Рост организмов заключается в увеличении массы живого вещества. Происходит он за счет увеличения размеров отдельных клеток или в связи с увеличением их числа, т.е. рост связан с количественными изменениями организма.

Под развитием, в отличие от роста, понимают процессы формирования организма на протяжении индивидуальной жизни, изменения в соотношениях отдельных частей тела и т.п. Следовательно, развитие связано с изменениями качественных характеристик организма. На протяжении жизни каждой особи процессы роста и развития протекают обычно одновременно и параллельно.

6. Раздражимость и возбудимость, т.е. способность активно реагировать на воздействие тех или иных факторов среды. У примитивных животных, не имеющих нервной системы, и у большинства растений на действие раздражителя реагирует весь организм, а у животных, обладающих нервной системой, такая реакция проявляется в виде рефлексов.

7. Изменчивость и наследственность – определяют повышенную устойчивость живых систем к изменениям окружающей среды, и лежат в основе эволюции органического мира.