Презентация по биологии на тему Введение в общую биологию. Свойства живого. Уровни организации живой материи

Введение в общую биологию.Свойства живого.Уровни организации живой материи. Биология как комплексная дисциплинаБиология – (греч. Bios –жизнь, logos – учение, наука) - это наука о жизни.Современная биология – это комплексная дисциплина, которая может включать в себя ряд других дисциплин, прежде всего, химию, физику и математику. На границе наук рождаются новые научные направления и науки, такие как молекулярная биология, молекулярная биотехнология, биологическая химия.Одной из новейших дисциплин является нанобиотехнология.Несмотря на такое разнообразие дисциплин, в биологии можно выделить три основных направления: классическую биологию, эволюционную биологию и физико-химическую биологию. Классическая биология изучает многообразие живой природы, анализирует те изменения, которые происходят в живой природе, изучает живые объекты и их классифицирует.Далеко не все существующие на Земле живые организмы уже открыты. Например, во второй половине двадцатого века было открыто много новых видов, вплоть до крупных таксонов, таких как Тип Погонофоры и Царство Архебактерии (рис. 1). Более десяти тысяч видов живых организмов описано в нынешнем XXI веке, то есть с 2000 г.Рис. 1. Представители типа ПогонофорыКлассическая биологияРис. 1. 1. Представители царства Архебактерии, открытые в ХХ веке Эволюционная биологияЭволюционная биология изучает происхождение живых организмов. В девятнадцатом веке автор теории эволюции, Чарльз Дарвин (рис. 2), начинал свою работу как учёный натуралист: он путешествовал и собирал коллекции животных и растений. Результатом его работы стало создание теории эволюции.В двадцатом веке соединение идей генетики и теории эволюции (дарвинизма) привело к возникновению синтетической теории эволюции. В основе её лежат труды и идеи Чарльза Дарвина.Рис. 2. Ч. Дарвин Физико-химическая биологияФизико-химическая биология исследует строение живых объектов при помощи физических и химических методов. Это быстроразвивающееся направление, которое появилось в конце двадцатого века. К ней относятся два основных направления: биохимия и биофизика, которые изучают соответственно химию и физику жизни.Таким образом, мы рассмотрели основные направления биологии. Сущность жизни.Биология – это наука о жизни. Классическое определение немецкого философа Фридриха Энгельса: «Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внеш­ней природой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка» от­ражает уровень биологических знаний второй половины XIX в.В XX в. делались многочисленные попытки дать определение жизни. Одно из таких определений выглядит следующим обра­зом: жизнь можно определить как активное, идущее с затратой энергии, полученной извне, поддержание и самовоспроизведение специфических структур, состоящих из биополимеров – белков и нуклеиновых кислот. В этом определении указывается на то, что жизнь связана не только с белками, но и с нуклеиновыми кислотами, носителями наследственной ин­формации.Ни нуклеиновые кислоты, ни белки вне клетки не являются субстратом жизни. Они становятся субстратом жизни лишь тогда, когда находятся и функционируют в клетке. Вне клетки – это химические соединения. СВОЙСВА ЖИВОГО.Для живого характерен ряд общих свойств:Единство химического состава. Живые существа образованы теми же химическими элементами, что и неживые объекты, но в живых существах 90 % массы приходится на четыре элемента: углерод (C), кислород (O), азот (N), водород (H) (см. Рис. 1). Рис. 1. Основные химические элементы живых существ 2. Единство структурной организации. Клетка (см. Рис. 2) является единой структурно-функциональной единицей живого. Исключением являются вирусы (см. Рис. 3), так как они являются неклеточными формами жизни, но они также не могут существовать вне живых организмов. Рис. 2. Клетка кожицы лука Рис. 3. Вирусы гриппа А 3. Открытость. Все живые организмы представляют собой открытые системы, устойчивость которых поддерживается в результате постоянного притока энергии и веществ из окружающей среды. 4. Обмен веществ и энергии. Все живые организмы способны к обмену веществ и энергии с окружающей средой. Обмен веществ состоит из двух взаимосвязанных процессов: синтез органических веществ и процесс распада органических веществ с выделением энергии. 5. Самовоспроизведение (репродукция). Способность к самовоспроизведению является важнейшим свойством всех живых организмов. В ее основе лежит информация о строении и функциях любого живого организма, заложенная в нуклеиновых кислотах и обеспечивающая специфичность структуры и жизнедеятельности живого. 6. Саморегуляция. Любой живой организм подвергается воздействию непрерывно меняющихся условий окружающей среды. В то же время для протекания процессов жизнедеятельности в клетках необходимы определенные условия. Благодаря механизмам саморегуляции поддерживается постоянство внутренней среды организма, необходимое для протекания жизненноважных процессов. Саморегуляция на уровне клетки. 7. Рост и развитие. Все живые организмы растут. Однако если растения и грибы обладают неограниченным ростом (растут всю свою жизнь), то животные и человек растут до определенного времени (считается, что человек растет до 25 лет).Онтогенез – процесс развития организма от момента образования зиготы до окончания жизненного цикла (до смерти).Филогенез (см. Рис. 4) – процесс исторического развития данного вида. Рис. 4. Филогенез человека 8. Раздражимость. Любой живой организм способен избирательно реагировать на внешние и внутренние воздействия. Если одноклеточные живые организмы отвечают на раздражитель движением, то у человека этот процесс достаточно сложный. Раздражимость у растений с первого взгляда не заметна, но некоторые растения обладают поразительной чувствительностью к прикосновению и могут ловить насекомых. 9. Наследственность и изменчивость. Преемственность поколений обеспечивается наследственностью, но потомки не являются копиями своих родителей из-за способности наследственной информации к изменениям – изменчивости. Даже однояйцовые близнецы не всегда являются копиями друг друга.Отдельные свойства, перечисленные выше, могут быть присущи и неживой природе. Например, кристаллы в насыщенном растворе соли могут «расти». Однако этот рост не имеет тех качественных и количественных характеристик, которые присущи росту живого. ВЗАИМОСВЯЗЬ ЖИВОГОМир живых существ, вместе с человеком, представляет собой биологические системы разнообразной формы, различающиеся по размерам и сложности внутреннего устройства. Все живые организмы состоят из клеток. Клетка может быть отдельным организмом или элементарной составной частью более сложного организма.Если клетка существует в виде самостоятельного организма, то она проявляет все функции целостной системы, но если клетка входит в состав более сложного организма – многоклеточного, то совокупность клеток сразу образует ткань, то есть клетка теряет свою самостоятельность и не способна существовать вне живого организма.Несколько тканей вместе формируют органы. Органы входят в состав целого организма, организм – в состав популяции, вида.Взаимодействующие между собой виды образуют экосистему и сообщество, они, в свою очередь, являются важнейшими компонентами биосферы.Для живых систем характерна многоуровневость и иерархическая организация. уровни организации живой материи:1. Молекулярный Молекулярный уровень представлен молекулами органических веществ, находящихся в клетках и получивших название биологических молекул Рис. 1. Молекулы основных органических соединенийЭто белки, нуклеиновые кислоты, жиры (липиды). Именно на этом уровне проявляются такие процессы жизнедеятельности, как обмен веществ, превращение энергии, а также передача наследственной информации (рис. 1). 2.КЛЕТОЧНЫЙ УРОВЕНЬКлеточный уровень. Клетка является элементарной, структурной и функциональной единицей живой системы. Это начальный уровень организации живого.Рис.1Растительная клетка Рис.2 Животная клеткаНа этом уровне происходят процессы морфологической организации клетки, способы деления клетки, специализация клетки в процессе ее развития, а также функционируют основные структуры клетки. Тканевый уровень – если это многоклеточный организм, то клетки объединяются в ткани (рис. 2). Рис. 2. Ткани живых организмов состоят из клеток и межклеточного веществаТкань – это совокупность межклеточного вещества и клеток, сходных по строению и происхождению и выполняющих одина­ковые функции.3.Тканевый уровень Что такое органы? Органы – это структурно-функциональные объединения нескольких типов тканей. Например, кожа человека как орган включает эпителий и соединительную ткань.Вместе органы выполняют ряд разнообразных функций. 4.Органный уровень. Организменный уровеньОрганизменный уровень может быть представлен как одноклеточными, так и многоклеточными организмами. На этом уровне организм изучается как единое целое, устойчивость которого обеспечивается за счет согласованной работы всех его органов (рис. 3).Рис. 3. Одноклеточное (слева) и многоклеточное (справа) животные Популяционно-видовой уровеньПопуляционно-видовой уровень – совокупность особей одного и того же вида, обитающих на одной территории. Они создают популяцию как систему надорганизменного порядка.На этом уровне изучаются факторы, влияющие на динамику и численность популяции, на возрастной состав популяции, изучаются проблемы исчезающих видов и действие факторов макроэволюции. ЭкосистемаНа экосистемном уровне представлены системы популяций разных видов и их взаимосвязи между собой и окружающей средой.На этом уровне изучается взаимоотношение организма и среды, факторы неживой и живой природы, влияющие на устойчивость и продуктивность экосистем, а также действие хозяйственной деятельности человека на экосистемы. Биосферный уровеньБиосферный уровень – это экосистема высшего порядка, охватывающая все проявления жизни на нашей планете (рис. 4).Рис. 4. Биосфера Земли – вид из космоса На этом уровне изучается круговорот веществ и энергии, связанный с проявлением жизнедеятельности всех живых организ­мов, обитающих на планете Земля. 1.Заполните таблицу2. Перечислите уровни организации живой материи.Закрепление.{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}Свойства живогоКраткая характеристика