Предмет биология о чем

Биология как наука. Изучение природы. Организация живой природы

Предмет, задачи и методы биологии

Многообразие живой природы настолько велико, что современная биология представляет собой комплекс биологических наук, значительно отличающихся одна от другой. При этом каждая имеет собственный предмет изучения, методы, цели и задачи.

Система биологических наук

Биологические науки можно разделить по направлениям исследований.

НАУКАПРЕДМЕТ ИЗУЧЕНИЯ
Науки, изучающие систематические группы живых организмов
ВирусологияНаука о вирусах
МикробиологияНаука о микроорганизмах
МикологияНаука о грибах
Ботаника (фитология)Наука о растениях
ЗоологияНаука о животных
АнтропологияНаука о человеке
Науки, изучающие структуру, свойства и проявления жизни
АнатомияНаука о внутреннем строении
МорфологияНаука о внешнем строении
ФизиологияНаука о жизнедеятельности целостного организма и его частей
ГенетикаНаука о наследственности и изменчивости организмов отдельных организмов
Науки, изучающие разные уровни организации всего живого
Молекулярная биологияНаука о свойствах и проявлении жизни на молекулярном уровне
ЦитологияНаука о клетках
ГистологияНаука о тканях
Науки, изучающие структуру, свойства и проявления коллективной жизни и сообществ живых организмов
ЭкологияНаука об отношениях живых организмов между собой и с окружающей их средой
БиогеографияНаука о закономерностях географического распространения живых организмов
Науки о развитии живой материи
Биология индивидуального развитияНаука о развитии живого организма от момента его зарождения до смерти
Эволюционное учениеНаука об историческом развитии живой природы
ПалеонтологияНаука о развитии жизни в прошлые геологические времена
Науки, использующие различные методы исследований
Биохимия (на стыке биологии и химии)Наука о химических веществах и процессах в живых организмах
Биофизика (на стыке биологии и физики)Наука о физических и физико-химических явлениях в живых организмах
Прикладные науки
БиотехнологияСовокупность методов получения полезных для человека продуктов и явлений с помощью живых организмов
БионикаРазработка технических устройств по подобию живых систем
РастениеводствоРазработка технологий выращивания сельскохозяйственных растений
ЖивотноводствоРазработка технологий выращивания сельскохозяйственных животных
ВетеринарияРазработка технологий лечения сельскохозяйственных животных

Методы биологии

Современная биология располагает широким набором методов исследования. Основными являются следующие методы.

Название методаХарактеристика
Метод наблюдения и описанияСбор и описание фактов
Метод измеренийИзмерение характеристик объектов
Сравнительный методАнализ сходства и различий изучаемых объектов
Исторический методИзучение хода развития исследуемого объекта
Метод экспериментаИзучение явления природы в заданных условиях
Метод моделированияОписание сложных природных явлений относительно простыми моделями
Метод прогнозированияПредсказание будущего объекта или процесса

Связь биологии с другими науками. Биология принадлежит к комплексу естественных наук, то есть наук о природе, и тесно связана с другими науками:

Уровни организации живой природы

Иерархичность организации живой материи позволяет условно подразделить её на ряд уровней. Уровень организации живой материи — это функциональное место биологической структуры определённой степени сложности в общей иерархии живого.
Выделяют следующие уровни организации живой материи.

Уровни организации живой материи

УровеньХарактеристика
Молекулярный (молекулярно-генетический)На этом уровне живая материя организуется в сложные высокомолекулярные органические соединения, такие как белки, нуклеиновые кислоты и др.
Субклеточный (надмолекулярный)На этом уровне живая материя организуется в органоиды: хромосомы, клеточную мембрану, эндоплазматическую сеть, митохондрии, комплекс Гольджи, лизосомы, рибосомы и другие субклеточные структуры.
КлеточныйНа этом уровне живая материя представлена клетками. Клетка является элементарной структурной и функциональной единицей живого.
Органно-тканевойНа этом уровне живая материя организуется в ткани и органы. Ткань — совокупность клеток, сходных по строению и функциям, а также связанных с ними межклеточных веществ. Орган — часть многоклеточного организма, выполняющая определённую функцию или функции.
Организменный (онтогенетический)На этом уровне живая материя представлена организмами. Организм (особь, индивид) — неделимая единица жизни, её реальный носитель, характеризующийся всеми её признаками.
Популяционно-видовойНа этом уровне живая материя организуется в популяции. Популяция — совокупность особей одного вида, образующих обособленную генетическую систему, которая длительно существует в определённой части ареала относительно обособленно от других совокупностей того же вида. Вид — совокупность особей (популяций особей), способных к скрещиванию с образованием плодовитого потомства и занимающих в природе определённую область (ареал).
БиоценотическийНа этом уровне живая материя образует биоценозы. Биоценоз — совокупность популяций разных видов, обитающих на определённой территории.
БиогеоценотическийНа этом уровне живая материя формирует биогеоценозы. Биогеоценоз — совокупность биоценоза и абиотических факторов среды обитания (климат, почва).
БиосферныйНа этом уровне живая материя формирует биосферу. Биосфера — оболочка Земли, преобразованная деятельностью живых организмов.

Необходимо отметить, что биогеоценотический и биосферный уровни организации живой материи выделяют не всегда, поскольку они представлены биокосными системами, включающими не только живое вещество, но и неживое. Также часто не выделяют субклеточный и органно-тканевой уровни, включая их в клеточный и организменный соответственно.

Источник

Биология как наука и ее методы

теория по биологии 🌿 введение в биологию

Биология (от греч. биос — жизнь, логос — слово, наука) — это комплекс наук о живой природе.

Биология изучает все аспекты жизни, в частности, структуру, функционирование, рост, происхождение, эволюцию и распределение живых организмов на Земле, классифицирует и описывает живые существа, происхождение их видов, взаимодействие между собой и с окружающей средой.

В основе современной биологии лежат 5 фундаментальных принципов:

Биологические науки

В настоящее время в состав биологии включают целый ряд наук, которые можно систематизировать по таким критериям: по предмету и преобладающим методам исследования и по изучаемому уровню организации живой природы.

Ботаника — это биологическая наука, комплексно изучающая растения и растительный покров Земли.

Бактериология — биологическая наука, изучающая строение и жизнедеятельность бактерий, а также их роль в природе.

Вирусология — биологическая наука, изучающая вирусы.

Лихенология — биологическая наука, изучающая лишайники.

Бактериология, вирусология и некоторые аспекты микологии часто рассматриваются в составе микробиологии — раздела биологии, науке о микроорганизмах (бактериях, вирусах и микроскопических грибах).

В свою очередь, каждая из перечисленных биологических наук подразделяется на биохимию, морфологию, анатомию, физиологию, эмбриологию, генетику и систематику (растений, животных или микроорганизмов). Биохимия — это наука о химическом составе живой материи, химических процессах, происходящих в живых организмах и лежащих в основе их жизнедеятельности.

Морфология — биологическая наука, изучающая форму и строение организмов, а также закономерности их развития. В широком смысле она включает в себя цитологию, анатомию, гистологию и эмбриологию. Различают морфологию животных и растений.

Анатомия — это раздел биологии (точнее — морфологии), наука, изучающая внутреннее строение и форму отдельных органов, систем и организма в целом. Анатомия растений рассматривается в составе ботаники, анатомия животных — в составе зоологии, а анатомия человека является отдельной наукой.

Физиология — биологическая наука, изучающая процессы жизнедеятельности растительных и животных организмов, их отдельных систем, органов, тканей и клеток. Существуют физиология растений, животных и человека.

Эмбриология ( биология развития ) — раздел биологии, наука об индивидуальном развитии организма, в том числе развитии зародыша.

Объектом генетики являются закономерности наследственности и изменчивости. В настоящее время это одна из наиболее динамично развивающихся биологических наук.

Гистология — биологическая наука, раздел морфологии, объектом которой является строение тканей растений и животных.

К сфере органологии относят морфологию, анатомию и физиологию различных органов и их систем. Биология организмов включает все науки, предметом которых являются живые организмы, например, этологию — науку о поведении организмов.

Роль биологии в формировании современной естественнонаучной картины мира

Методы изучения живых объектов

Как и любая другая наука, биология имеет свой арсенал методов. Помимо научного метода познания, применяемого в других отраслях, в биологии широко используются такие методы, как исторический, сравнительно-описательный и др.

Наблюдение — это целенаправленное восприятие объектов и явлений с помощью органов чувств или приборов, обусловленное задачей деятельности. Основным условием научного наблюдения является его объективность, т.е. возможность проверки полученных данных путем повторного наблюдения или применения иных методов исследования, например эксперимента. Полученные в результате наблюдения факты называются данными. Они могут быть как качественными (описывающими запах, вкус, цвет, форму и т. д.), так и количественными, причем количественные данные являются более точными, чем качественные.

На основе данных наблюдений формулируется гипотеза — предположительное суждение о закономерной связи явлений. Гипотеза подвергается проверке в серии экспериментов.

Экспериментом называется научно поставленный опыт, наблюдение исследуемого явления в контролируемых условиях, позволяющих выявить характеристики данного объекта или явления. Высшей формой эксперимента является моделирование — исследование каких-либо явлений, процессов или систем объектов путем построения и изучения их моделей. По существу это одна из основных категорий теории познания: на идее моделирования базируется любой метод научного исследования — как теоретический, так и экспериментальный. Результаты эксперимента и моделирования подвергаются тщательному анализу.

Анализом называют метод научного исследования путем разложения предмета на составные части или мысленного расчленения объекта путем логической абстракции. Анализ неразрывно связан с синтезом.

Синтез — это метод изучения предмета в его целостности, в единстве и взаимной связи его частей. В результате анализа и синтеза наиболее удачная гипотеза исследования становится рабочей гипотезой, и если она способна устоять при попытках ее опровержения и по-прежнему удачно предсказывает ранее необъясненные факты и взаимосвязи, то она может стать теорией.

Под теорией понимают такую форму научного знания, которая дает целостное представление о закономерностях и существенных связях действительности. Общее направление научного исследования состоит в достижении более высоких уровней предсказуемости. Если теорию не способны изменить никакие факты, а встречающиеся отклонения от нее регулярны и предсказуемы, то ее можно возвести в ранг закона — необходимого, существенного, устойчивого, повторяющегося отношения между явлениями в природе. По мере увеличения совокупности знаний и совершенствования методов исследования гипотезы и даже прочно укоренившиеся теории могут оспариваться, видоизменяться и даже отвергаться, поскольку сами научные знания по своей природе динамичны и постоянно подвергаются критическому переосмыслению.

Мониторинг — это система мероприятий по наблюдению, оценке и прогнозу изменения состояния исследуемого объекта, в частности биосферы. Проведение наблюдений и экспериментов требует зачастую применения специального оборудования, такого как микроскопы, центрифуги, спектрофотометры и др. Микроскопия широко применяется в зоологии, ботанике, анатомии человека, гистологии, цитологии, генетике, эмбриологии, палеонтологии, экологии и других разделах биологии. Она позволяет изучить тонкое строение объектов с использованием световых, электронных, рентгеновских и других типов микроскопов.

Световой микроскоп состоит из оптических и механических частей. Оптические части участвуют в построении изображения, а механические служат для удобства пользования оптическими частями. Общее увеличение микроскопа определяется по формуле: увеличение объектива х увеличение окуляра = увеличение микроскопа.

Например, если объектив увеличивает объект в 8 раз, а окуляр — в 7, то общее увеличение микроскопа равно 56.

Основные уровни организации живой природы

Как уже было сказано выше, каждый из уровней организации живой материи вносит свою лепту в единый эволюционный процесс: в клетке не только воспроизводится заложенная наследственная информация, но и происходит ее изменение, что приводит к возникновению новых сочетаний признаков и свойств организма, в свою очередь подвергающихся действию естественного отбора на популяционно-видовом уровне и т. д.

Задание EB0221 Рассмотрите таблицу «Биология как наука». Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный в таблице вопросительным знаком

Строение клеток организмов разных царств

Цитоло́гия (от греч. κύτος — «клетка» и λόγος — «учение», «наука») — раздел биологии, изучающий живые клетки, их

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Исходя из условия задания, нам необходимо найти методы цитологии.

Гибридизация — процесс образования или получения гибридов, в основе которого лежит объединение генетического материала разных клеток в одной клетке.

Кольцевание — метод мечения, используемый в орнитологии для изучения биологии диких птиц. Кольцевание происходит путём отлова птицы и надевания на её лапку кольца с номером.

Мониторинг — слежение за какими-либо объектами или явлениями, в том числе биологического характера; многоцелевая информационная система, основные задачи которой — наблюдение, оценка и прогноз состояния природной среды под влиянием антропогенного воздействия с целью предупреждения о создающихся критических ситуациях, вредных или опасных для здоровья людей, благополучия других живых существ, их сообществ, природных и созданных человеком объектов и т. д.

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Задание EB1819t Установите соответствие между природным образованием и веществом биосферы: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.

Области исследования
ЭтологияЗакономерности поведения животных в естественных условиях
?
ПРИРОДНОЕ ОБРАЗОВАНИЕВЕЩЕСТВО БИОСФЕРЫ

Биогенное вещество по Вернадскому – те вещества, которые создают живые организмы.

В происхождении косного вещества живые организмы не участвуют.

В происхождении биокосного вещества принимают участие и живые организмы, и процессы к ним не относящиеся.

Базальт – магматическая вулканическая

Порода — совокупность домашних животных одного вида, искусственно созданная человеком и характеризующаяся определёнными наследственными особенностями, продуктивностью и экстерьером.

Каменный уголь – биогенное вещество, т.к эта порода образуется в результате разложения остатков растений.

Глина образуется в результате выветривания горных пород, живое не принимает участия, косное вещество.

В образовании воды живое тоже участия не принимает, косное вещество.

Почва – результате работы и живого, и неживого, ведь сам по себе плодородный слой образуется только в результате жизнедеятельности различных организмов, например, червей.

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Задание EB0219D Рассмотрите таблицу «Методы биологических исследований». Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный в таблице вопросительным знаком.

Частнонаучный методПрименение метода
БлизнецовыйОпределение роли факторов среды в формировании фенотипа человека
?Изучение особенностей фаз митоза на фиксированном препарате

Фазы митоза на фиксированном препарате исследуются при помощи микроскопа. Следовательно, одним из подходящих цитологических методов является микроскопия.

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Последним будет вариант 4), т.к это и есть цель селекционера. Теперь посмотрим на другие варианты. Есть получение гомозигот, самоопыление родительских растений, подбор растений и скрещивание организмов чистых линий.

Логично, что вначале следует подобрать подходящие растения. Затем обратим внимание на «чистые линии», это гомозиготы, образующиеся при близкородственном скрещивании, самоопыление вполне подойдет. Значит, вначале берем самоопыление, получаем гомозиготы = чистые линии. Так как одна особь – доминантная гомозигота, а вторая – рецессивная, то при скрещивании получаются гетерозиготы. Все сходится.

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Задание EB0220D Рассмотрите таблицу «Биология как наука». Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный в таблице вопросительным знаком.

Разделы биологииОбъект изучения / Область исследования
ГенетикаЗакономерности наследственности
?Использование биологических процессов и систем в сельском хозяйстве, медицине и промышленности

Биотехнология — раздел биологии, в рамках которого изучаются возможности использования живых организмов и биологических процессов для получения разных продуктов.

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Биохимический метод — анализ состава веществ, содержащихся в организме, и биохимических реакций, протекающих в его клетках. Этим методом можно устанавливать функцию гена, изучать нарушения обмена веществ.

Этот метод подойдет и для определения концентрации фенилаланина, который является аминокислотой.

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Задание EB12588 Установите соответствие между природным образованием и веществом биосферы согласно классификации В. И. Вернадского.

ПРИРОДНОЕ ОБРАЗОВАНИЕВЕЩЕСТВО БИОСФЕРЫ

Е) двустворчатые моллюски

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

А) морская соль — Не образована деятельностью живых организмов. Косное вещество.)

Б) морской ил — вязкий осадок из минеральных или органических веществ на дне водоёма. Вещества становятся илом в результате деятельности живых организмов. Биокосное вещество.

B) глина — составители ЕГЭ сами запутались, но выбрать нужно биокосное вещество. Хотя у Вернадского она указана как косное вещество.

Д) гранит — минерал, значит косное вещество.

Е) двустворчатые моллюски — живое вещество.

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Какие из утверждений относятся к живому веществу биосферы?

Живое вещество — вся совокупность живых организмов в биосфере, вне зависимости от их систематической принадлежности. Термин введён В.И. Вернадским.

Биокосное вещество — по В. И. Вернадскому (1965), вещество, создаваемое одновременно живыми организмами и косными процессами и являющееся закономерной структурой, состоящей из живого и косного вещества (вода, почва, кора выветривания).

Косное вещество — продукты, образующиеся без участия живых организмов.

Живое вещество не распространено по всей атмосфере, но распространено по всей гидросфере.

Одной из функций живого вещества является окислительно-восстановительная функция. — верно.

Живое вещество не распространено равномерно, вспомните экстремальные места обитания. Там есть жизнь, но ее явно меньше, чем в том же лесу.

В ходе эволюции функции живого вещества не изменялись. — не верно, живое вещество изменяется во время эволюции.

Живое вещество входит в состав биокосного вещества. — верно. Взять ту же улитку. Она умирает, от нее биокосным веществом становится ее раковина, но не ткани и органы.

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Биогеоценоз – это комплексы взаимосвязанных видов (популяций разных видов — БИОТ), обитающих на определенной территории с более или менее однородными условиями существованиями (БИОТОП).

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Врач явно занят тем, что измеряет пульс, картина даже так и называется. Очевидно, что используется такой научный метод как измерение.

Почему же это не эксперимент и не абстрагирование? Абстрагирование — метод научного познания в форме операции мысленного отвлечения от ряда свойств, связей и отношений иссле­дуемого объекта, которые несущественны для решения поставленных задач. Врач не проводит никаких манипуляций с девушкой, а просто считает пульс, смотрит на часы, на чем он и сосредоточен. Абстрагироваться здесь не от чего, а эксперимента попросту не было. Вот если бы там стояло, как минимум, два врача, замеряющих пульс, но притом одна девушка сидела в кресле, а другая, к примеру, была напугана, то это был бы эксперимент.

Таким образом, приходим к выводу, что подходят измерение и наблюдение.

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Какие методы научного исследования используются для

А) выделения органоидов одного вида и

Б) локализации определённых химических веществ в клетке?

Разберемся с терминами:

Какие-то из этих методов должны найти что-то и выделить определённую часть из клетки. Сразу же отсеиваем клонирование.

Есть вариант с цитогенетическим методом. Работает явно с клеткой, однако метод генетический, а у нас стоят вопросы про органоиды и химические вещества. Не подходит.

Остаются радиоизотопный метод и центрифугирование.

Для изучения локализации отдельных химических веществ в клетке широко используются методы цито- и гистохимии (например, радиоизотопный). Они основаны на избирательном действии реактивов и красителей на определенные химические вещества, содержащиеся в той или иной клеточной структуре.

Избирательно выделять органоиды можно только при центрифугировании: разрушенные клетки помещают в центрифугу — прибор, в котором пробирки с клеточным материалом вращаются на очень высокой скорости. Разные клеточные структуры имеют различные массу, размеры и плотность, поэтому под действием центробежной силы в растворах определенных веществ (например, сахарозы или хлорида цезия) они оседают с разной скоростью и останавливаются в определенном слое жидкости, что дает возможность отделить одни частицы от других. Таким методом отделяют митохондрии, рибосомы и другие органоиды клетки.

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Уровни организации живой материи необходимо просто выучить, но это легко, нужно лишь понимать и представлять, что из чего состоит:

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *