Общая биология Лобасюк Б. А. 2012
Масштаб времени, миллиардов лет: вселенная 30; солнце 15; Земля 4. 5, жизнь (расчетное) 4; клетка (ископаемая) 2. 7 Модельные организмы млекопитающие>1, 000 миллионов лет(эукариа) >500 многоклеточные >80 млекопитающие
Unicellular. Biology Human Biology Multicellular. Biolo gy Mammalian Biology
Среднее время жизни индивида генетически задано: Бактерия-20 минут Муха– 2 недели Человек 60 -80 лет Секвойя 5000 лет Время жизни вида также набесконечно: Отдельный вид млекопитающих «живет» несколько миллионов лет Максимальный вес и размер индивида также генетически задан Человек в норме до 100 кг до 2 м Опенок (единый мицелий из одной споры) до 100 тонн, размер-1 га(100 х100 м)
Мы не знаем где возникла жизнь но ее клеточная форма вероятно уже существовала на Земле 2. 7 миллиарда лет назад (возраст пород в Австралии с отпечатками подобными тем, что остаются от современных цианобактерий
Сейчас нет общего определения понятия жизнь Понятия вид Понятия ген Которое охватывало бы одновременно все Описанные свойства этих объектов и явлений Нет общей номенклатуры через все группы живого И различия между группами не имеют объективной количественной меры Что же мы знаем и чему же мы можем научиться?
Знание это то, что возникает в ВАШЕЙ голове, А не то что я Вам рассказываю и не то, что Вы видите, слушаете и читаете. Знание формируется в Вашем мозгу из кучи отдельных фактов, примеров, явлений, которые никогда небыли и никогда не будет представлять полную и непрерывную картину мира ни в одной из наук Полнота, непрерывность и главное–определенность знания падает в ряду: Математика–физика–химия– биология–гуманитарные науки (психология).
Будет ли знание о природе (здесь–о биологии), Которое Вы сформируете в СВОЕЙ голове отражать ее реальное устройство? ДА! Потому что предшественники это сделали успешно: На основе этого знания созданы биотехнологии (ДНК диагностика, синтез гена и трансгеноз, Клонирование генов, клеток и организмов и др), Которые работают в медицине, сельском хозяйстве и Фундаментальных науках! Главное чему Вы здесь научитесь–системе анализа фактов и явлений, а также их связей. Это общее для всех наук.
Курс биологии нужен, чтобы понять: 1. Структуры и функции живого, 2. Их возникновение, развитие и взаимосвязи на разных уровнях-от молекулярного до биогеоценотического 3. Зависимость структур и функций от внешней среды 4. Влияние этих структур и функций навнешнюю среду Цель живого–максимизация самовоспроизведения путем извлечения, превращения и использования энергии и веществ из вне Средства живого–самоорганизация и саморегуляция для поддержания структур и функций и их изменение в соответствии с изменением среды Этомыибудемизучать
Биология – от греч. Bioς – жизнь и logoς – учение. Наука об общих закономерностях существования и развития живых существ. Термин был впервые предложен в 1797 г. Теодором Рузом, после чего он постепенно вошел в обиход ученых-естествоиспытателей.
Предмет изучения: живые организмы, их строение, функции, взаимодействие, происхождение и взаимоотношение со средой. Методы: Описательный - сбор фактического материала, его описание и анализ (зоология, ботаника, цитология, экология и др. ). Сравнительный - сравнение между собой организмов, их структур, функций или явлений с целью выявления сходств и различий (систематика, физиология, экология, эволюция и др. ). Исторический - выявление закономерностей появления и развития организмов, их структур и функций. Экспериментальный – активное изучение того или иного явления путем целенаправленно поставленного эксперимента (физиология, генетика, биохимия, биофизика, микробиология и др. )
ВИРУСОЛОГИЯ АНАТОМИЯ БАКТЕРИОЛОГИЯ ГИСТОЛОГИЯ МИКОЛОГИЯ БИОЛОГИЯ ФИЗИОЛОГИЯ БОТАНИКА БИОХИМИЯ ЗООЛОГИЯ
Этапы развития: Доисторический знание биологии охотничьих животных и основных пищевых, лекарственных и ядовитых растений были необходимы для выживания первобытных людей. Информация из этого периода дошла до нас из легенд и мифов первобытных народов, а также из наскальных рисунков. * На одном из островов Полинезии в языке коренного племени аборигенов у 118 видов животных и растений, из 120 отмеченных там учеными, были свои собственные названия.
Древний практически во всех первых литературных памятниках древних цивилизаций (Египет, Вавилон, Индия, Китай и пр. ) содержатся важные сведения об особенностях использования человеком различных объектов живой природы. Особое внимание древние люди уделяли животноводству, растениеводству, охоте и лекарственным растениям. Приводятся и ряд общих закономерностей строения и развития живого. Так, в клинописных табличках Месопотамии (XIV в. д. н. э. ) приводится разделение животных на плотоядных и травоядных, а растений на деревья, овощи, лекарственные травы и пр. В медицинских сочинениях индусов VI-I вв. д. н. э. содержатся представления о наследственности, как о причине сходства детей и родителей.
Древнегреческий Возникают 3 основные школы изучения природы: Ионийская Алкмеон – описание зрительного нерва, эмбриона курицы, признавал мозг, как координационный центр. Гиппократ – подробное описание строения тела человека, роль среды и наследственности в возникновении болезней.
Афинская Аристотель Первая классификация животных, основоположник зоологии Теофраст Строение и размножение растений, термины – плод, околоплодник, сердцевина. Различие между однодольными и двудольными.
Александрийская Герофил – различие между артериями и венами Эразистрат – описал мозжечок и извилины
Древнеримский Плиний старший – «Естественная история» 37 томов – описание многих животных и растений Клавдий Глен – сравнительная анатомия, внутреннее строение млекопитающих.
Эпоха Возрождения Леонардо да Винчи: Гомология органов, описание щитовидной железы, типология суставов. Андреас Везалий: «Семь книг о строении человеческого тела» Вильям Гарвей Открытие кровообращенияя Д. Борелли: Научные основы физиологии Антони-Ван Левенгук: Изобретение микроскопа
XVII-XIX века К. Вольф и К. Бэр – заложили основы эмбриологии Т. Шванн и М Шлейден – Клеточная теория, цитология Ж. Б. Ламарк, А. Уоллес, Ч. Дарвин – эволюционные теории Л. Пастер, Р. Кох, И. И. Мечников – бактериология Д. И. Ивановский - вирусология
XX век Грегор Мендель, Томас Морган, Н. И. Вавилов – основы генетики Тимофеев-Ресовский – биофизика, Появление биохимии Дэвид Утсон, Френсис Крик, – открытие структуры ДНК, появление молекулярной биологии и генетики генная инженерия и клонирование организмов, расшифровка генома человека.
Применение биологических знаний Биотехнология - Производство аминокислот, антибиотиков, лекарственных препаратов. - Изготовление кормового белка, аминокислот. - Пищевые продукты (виноделие, молочнокислыекультуры)
Генная инженерия Создание новых пород животных и сортов растений с заданными свойствами самой различной направленности. Генетически модифицированные продукты.
Клонирование Разработка клонирования различных тканей и органов для трансплантологии
Принципы и методы классификации организмов Искусственные системы – это системы организмов, построенные на отношении их к какому-либо одному признаку, вне зависимости от родственных отношений. * Съедобные - не съедобные, полезные – вредные. По хозяйственным признакам: Растения: зерновые, бахчевые, технические. Животные: мясные, молочные и пр.
Основаны в первую Естественные системы очередь на родстве организмов между собой. основная структурная единица в системе живых организмов это вид Джон Рей 1627 – 1705
Вид - это совокупность популяций особей, способных к скрещиванию с образованием плодовитого потомства, населяющих определенный ареал, обладающих рядом общих морфофизиологических признаков и отделённых от других таких же групп особей практически полным отсутствием гибридных форм.
Карл Линней 1707 – 1778 1. Последовательн о разработана биономинальная номенклатура 2. Четкие видовые диагнозы 3. Иерархия высших категорий: род, отряд, класс
Методы классификации Сравнительно-морфологический, Сравнительно-эмбриологический, Кариологический, Эколого-генетический
Современная система живых организмов Надцарство Доядерные организмы (Procaryota) Царство Дробянки (Mychota) Надцарство Ядерные организмы (Eucaryota) Царство Растения (Plantae) Царство Грибы (Fungi) Царство Животные (Animalia)
Царство Дробянки (Mychota) Отсутствует большинство мембранных органелл Размножаются делением и спорами ДНК кольцевая клеточная стенка состоит из муреина
Царство Дробянки (Mychota) Подцарство Архебактерии (Archaeobacteria) Метаногенные, галофильные и серозависимые бактерии *нередко имеет ранг царства! Подцарство Настоящие бактерии (Bacteria) Бактериальные болезни человека, животных и растений. Подцарство Оксифотобактерии (Oxyphotobacteria) Цианобактерии. Хлороксибактерии.
Основные формы бактерий КОККИ кокки диплококки * пневмококки СПИРИЛЛЫ *трепонемы ВИБРИОНЫ *холера БАЦИЛЛЫ стафилококки * фурункулез Тиф стрептококки Азотфиксирующее * ангины Сибирская язва Столбняк
Царство Растения (Plantae) Автотрофные эукариотические организмы размножаются вегетативно, делением, спорами, нередко имеет место половой процесс
Царство Растения (Plantae) Подцарство Багрянки (Rhodophyta) Подцарство Высшие растения (Embryophyta) Расчленение тела. Чередование поколений. Основные отделы: Настоящие водоросли (Phycobionta) Зеленые водоросли. Диатомеи. Бурые водоросли 1. 2. 3. 4. 5. 6. Мхи Плауны Хвощи Папоротники Голосеменные Покрытосеменные
Царство Грибы (Fungi) Гетеротрофные сапротрофные организмы Клеточная стенка содержит хитин (или целлюлозу) Запасающее вещество гликоген
Царство Грибы (Fungi) КЛАССЫ: Хитридиомицеты (Chytridiomycetes). Мицелия не имеют, или мицелии у них зачаточный, слаборазвитый. Оомицеты (Oomycetes). Мицелий хорошо развитый, но неклеточный; зооспоры с двумя жгутиками (один гладкий, другой перистый). Зигомицеты (Zygomycetes). Мицелий большей частью неклеточный. Спорангиоспоры (редко конидии) неподвижные. Сумчатые, или аскомицеты (Ascomycetes). Мицелий большей частью хорошо развитый, часто имеется сумчатая и конидиальная стадии. Базидиомицеты (Basidiomycetes). Мицелий развитый, клеточный. Половой процесс — соматогамия, половой продукт — базидия. Дейтеромицеты, или несовершенные грибы (Deuteromycetes). Мицелий развитый. Бесполое размножение конидиями, половой процесс неизвестен.
Царство Животные (Animalia) Гетеротрофы Запасающее вещество гликоген Клеточная стенка обычно без жесткой оболочки
Подцарство Простейшие (Protozoa). Одноклеточные организмы. Строение клеток и жизненные циклы крайне разнообразны. Царство Животные (Animalia) Тип Саркомастигофоры (Sarcomastigophora) Фораминиферы, Радиолярии, Солнечники, Эвгленовыеэ Тип Споровики (Sporozoa) Грегарины, Кокцидии, Кровяные споровики Тип Книдоспоридии (Cnidosporidia) Тип Микроспоридии (Microsporidia) Тип Инфузории (Infusoria), или (Ciliata) Подцарство Многоклеточные (Metazoa) Многоклеточные организмы самой разнообразной формы, строения и организации Еще 17 типов организмов
ВНЕ СИСТЕМЫ (иногда выделяют в Автономные Вирусы отдельное царство) генетические структуры, Вироиды – используют для размножения другие вирусы. РНК-вирусы Ретровирусы – с РНК вирусов обратной транскрипцией синтезируется ДНК-вирусы Плазмиды – симбионты бактерий способные функционировать только в клетках хозяев Представляют собой участок нуклеиновой кислоты, упакованный в белковую оболочку
ВНЕ СИСТЕМЫ (систематизируют как экологическую группу) ЛИШАЙНИКИ Представляют собой симбиотичесике организмы, состоящие из грибов и водорослей. Водоросли из лишайников могут встречаться в свободном состояниию
