Биология с основами экологии Лекции читает доцент кафедры

Биология с основами экологии Лекции читает доцент кафедры профилактической медицины и основ здоровья, кандидат биологических наук Чилигина Юлия Александровна

Биология – наука или совокупность наук о живой природе , изучающих строение, функции, взаимодействие живых организмов друг с другом и с неживой природой, термин появился в 1800 году Фридрих Бурдах Живые системы (1776 -1847) Жан Батист Ламарк (1744 -1829) § открытые § саморегулирующиеся § способные к самостоятельному воспроизводству

Признаки живых систем Питание Дыхание Выделение Раздражимость Подвижность Рост Воспроизведение

Свойства живой материи 1. Единство химического состава 98% - С, О, N, H – основные элементы живых систем белки углеводы ДНК нуклеиновые кислоты липиды РНК

Пример «содружества» химических соединений в клетке

Свойства живой материи 2. Обмен веществ ассимиляция - (пластический обмен) - анаболизм – синтез – выход энергии диссимиляция - (энергетический обмен) - катаболизм – распад – поглощение энергии 3. Самовоспроизведение 4. Наследственность 5. Изменчивость (естественный отбор)

Свойства живой материи 6. Рост и развитие 7. Раздражимость 8. Дискретность 9. Саморегуляция 10. Ритмичность

Разделы биологии объект исследования вирусология задачи исследования уровень организации живых систем молекулярная биология микробиология генетика цитология зоология селекция биохимия ботаника теория эволюции гистология микология биохимия анатомия альгология биофизика физиология антропология палеонтология экология биотехнология

элементарные частицы атом, молекула молекулярная биология субклеточные структуры клетка цитология ткани гистология органы анатомия системы органов физиология экология популяция, вид биоценоз экология биосфера Земля Солнечная система Галактика Вселенная космический

Биологические методы исследования § Описательный § Сравнительный § Исторический § Экспериментальный § Моделирования § Гистологический § Цитологический § Биохимический § Метод культивирования клеток и тканей § Популяционный § Статистические методы

Теории Возникновения жизни на Земле Возраст Земли 4, 5 -5 млрд. лет Жизнь возникла 3, 5 -3, 8 млрд. Теория Креационизма Бог сотворил мир за 6 дней Теория самозарождения жизни Под влиянием естественных факторов, живое возникает из неживого Теория панспермии Жизнь занесена из Космоса Теория стационарного состояния Теория абиогенеза А. И. Опарина или биохимической эволюции В результате электрических разрядов в атмосфере образовались первые аминокислоты, сахара и «сгустки» белка –коацерваты Теория биопоэза Дж Бернала

Теория Креационизма Теория разумного замысла Не отвергает эволюцию

Теория самозарождения жизни Луи Пастер (1822 -1895) Без доступа воздуха нет зарождения жизни Прокипятил среду и не запаял трубку Споры не проникли Аристотель (384 -322 гг. до н. э. ) Франческо Реди (1627 -1697) опроверг Ван Гельмонта накрывал мясо кисеей -мухи не появлялись Ван Гельмонт (1580 -1644) жизнь из человеческого пота премия в 1862

Гипотеза стационарного состояния В. Прейер 1880 Латимерия По современным оценкам, основанным на учете скоростей радиоактивного распада, возраст Земли, Солнца и Солнечной системы исчисляется ~4, 6 млрд лет. единственный род кистеперых рыб, найденных около Мадагаскара Появление ископаемых видов сторонники этой гипотезы связывают с перемещением вида на новые территории

Теория панспермии § Сторонники: Г. Э. Рихтер, Гельмгольц, С. Аррениус, У. Томпсон и В. И. Вернадский, Ф. Крик § аппарат «Бион» с биологическими пробами на борту должен имитировать падение метеорита Комета –переносчик жизни Метеорит Мерчисонский в образцах –микроорганизмы Ф. Хойл и Ч. Викрамасинг - межзвездная пыль содержит Бактерии астробиология

Теория абиогенеза А. И. Опарина-Дж. Б. С. Холдейна или биохимической эволюции (1922) А. И. Опарин и А. Л. Курсанов Дж. Б. С. Холдейн

Этапы возникновения жизни на Земле § § § Возникновение органических молекул Возникновение белковых тел Образование коацерватных капель (самосборка полимеров ) Размножение коацерватов, появление прокариотической клетки Эксперимент Стенли Миллера (1953 г. ) получил органические в-ва из неорганических (H 2 O, NH 3, CH 4, CO 2, CO) электрические разряды температура 80°С акад. В. Наточин: возникновение протоклеток в среде с К+ (т. е. не морская вода, а гейзеры)

Теория биопоэза Дж Бернала (1947) 1 абиогенное возникновение биологических мембран 2 образование биологических полимеров 3 формирование мембранных структур и первичных пробионтов РНК ДНК белки

Теория эволюции § Обстоятельства влияют на форму и организацию животных и их потребности § Потомство сохраняет приобретенные изменения, кот. Произошли в результате упражнения Жан Батист Ламарк (1744 -1829) Создатель одной из концепций теории Эволюции «ламаркизм»

Теория эволюции «Бигль» у берегов Австралии Чарльз Роберт Дарвин (1809 -1882) § «Происхождение видов путем естественного отбора» (1859) Альфред Рассел Уоллес (1823 -1913) учение о естественном отборе направил Дарвину Поразительное совпадение идей были зачитаны на Линнеевском обществе

Основные положения эволюционного учения Ч. Дарвина - А. Р. Уоллеса: § Ограниченность ресурсов препятствует реализации беспредельного размножения § Движущие силы эволюции: § 1/ Наследственность § 2/ Изменчивость § 3/ Естественный отбор (ограниченность ресурсов) § Борьба за существование (меж-, внутривидовая, с условиями среды) § Эволюция носит приспособительный характер § Дивергенция – путь видообразования

Факторы эволюции § § Мутация Популяционные волны Дрейф генов Естественный отбор (движущий, стабилизирующий, дизруптивный, разывающий) § Изоляция (географическая, экологическая, этологическая) § Биологический прогресс (расширение ареала)

Пути эволюции § Арогенез - характеризуется повышением организации, развитием приспособлений широкого значения, расширением среды обитания данной группы организмов. § Аллогенез - частные приспособления без повышения уровня организации. Такой тип эволюции ведет к увеличению численности и многообразию видового состава. § Катагенез – упрощение связанное с исчезновением целых систем органов и функций, наблюдаемое в ряде эволюционных ситуаций, когда окружающая среда стабильна.

Альвеолы легких, диафрагма утрата зубов у птиц Перьевой покров

Положения синтетической теории эволюции § элементарной единицей эволюции считается локальная популяция § материалом для эволюции являются мутационная и рекомбинационная изменчивость; § естественный отбор рассматривается как главная причина развития адаптаций, видообразования и происхождения надвидовых таксонов; § дрейф генов - причина формирования нейтральных признаков; § вид есть система популяций, репродуктивно изолированных от популяций других видов, и каждый вид экологически обособлен; § видообразование заключается в возникновении генетических изолирующих механизмов и осуществляется преимущественно в условиях географической изоляции

Результаты эволюции § Постепенное усложнение и повышение организации живых существ. § Относительная приспособленность организмов к условиям внешней среды. § Биологическое разнообразие, многообразие форм жизни и видов, которыми они представлены.

Геохронологическая шкала Криптозой (скрытая) и Фанерозой (явная жизнь) § -Архейская – эра зарождения жизни (единственная относящаяся к Криптозою). § -Протерозойская (многоклеточные), Палеозойская – эра древней жизни, с периодами Кембрий, Ордовик (сосудистые растения), Силур (скорпионы), Девон (земноводные), Карбон (деревья и пресмыкающиеся), Пермь (массовая гибель). § -Мезозойская, с периодами: Триас (яйцекладущие), Юра (сумчатые), Мел (плацентарные). § -Кайнозойская с периодами: Палеоген (совр. млекопитающие), Неоген, Антропоген (человек)

Модель развития органического мира

Homo sapiens § Филогенетическая линия, с которой связано формирование современного человека (Homo sapiens), отделилась от других гоминид 6— 7 млн. лет назад (в Миоцене). (23 пары хромосом у человека и 24 пары у шимпанзе)

Существенные эволюционные преобразования, характерные для человека § увеличение мозговой полости и головного мозга, § развитие двуногого передвижения (бипедализм), развитие хватательной кисти, § опущение гортани и подъязычной кости, § уменьшение размера клыков § появление менструального цикла § редукция большей части волосяного покрова

§ Систематическое положение вида Человек разумный (Homo sapiens): § надцарство (империя): эукариоты § царство: животные § подцарство: многоклеточные животные § тип: хордовые § подтип: позвоночные (черепные) § класс: млекопитающие § отряд: приматы § семейство: человекообразные обезьяны (гоминиды) § род: человек.

СТРОЕНИЕ КЛЕТКИ