Концепции современного естествознания - Учебное пособие

Различают ряд частных биологических наук по объектам исследования, такие как зоология (о животных), ботаника (о растениях), микробиология (о бактериях), вирусология (о вирусах), и другие, еще более мелкие подразделения (орнитология - о птицах, ихтиология - о рыбах, альгология - о водорослях и т.д.). Структурная сложность, типы питания, жизненные циклы, исторический возраст этих групп организмов очень сильно различаются (сравните хотя бы организацию и образ жизни человека и его домашних спутников - таракана, комнатного растения, микробов и вирусов). По сути перед общей биологией стоит задача познать сущность жизни, ответить на вопрос - что есть жизнь. Именно эта общая концептуальная часть биологии предлагается в современной модели гуманитарного образования. Простое возделывание овощей или пшеницы, выращивание скота, птицы и т.п. требует знания условий и динамики их размножения и роста, особенностей минерального и органического питания, совместимости с другими культурами, отношения к сорнякам, паразитам, бактериям и вирусам, которыми буквально кишит наша общая среда обитания.Системы бывают космические, физические, технические, биологические, социальные, экономические и др. Все многообразие природных объектов принято делить на микромир - атомы и их элементарные частицы, макромир - от молекул до материков и океанов и мегамир - космические объекты и их системные объединения. Система - это совокупность элементов, связанных определенными отношениями и взаимодействующих по определенным законам композиции. В категориях философии понятия «элемент» и «система» соотносятся как часть и целое. Это означает, что совокупность и взаимодействие частей (элементов) создает у целого(системы) некоторые новые качества, отсутствующие у исходных частей (элементов).Живая материя представляет иерархию взаимосвязанных и взаимоподчиненных уровней организации. Между прочим, это означает, что любая система может рассматриваться как элемент более высокого уровня организации и, наоборот, элемент представляет систему для более низких уровней организации. Например, человек как организм является системой, состоящей из элементов-органов, и в то же время он сам является элементом - членом определенной популяции людей. В целом же принято рассматривать четыре уровня организации живых систем, что в значительной степени условно, так как в них можно выделить множество подуровней (табл. Обозначенные в таблице уровни и подуровни представляют так называемые логические системы, они отражают сложность и иерархию структурно-функциональной организации биосистем в настоящее время.Макромолекулами принято называть очень крупные, обычно полимерные (многозвенные) молекулы. В живых организмах различают четыре типа макромолекул: углеводы, липиды, белки и нуклеиновые кислоты (рис. Они образуют химическую основу клеток, хотя некоторые углеводы и белки входят также в состав межклеточного вещества, обычно вместе с солями (основное вещество хряща, кости). Рис. Углеводы бывают простые - моносахариды (такие как глюкоза, лактоза) и сложные - полисахариды, образованные сотнями и тысячами соединенных моносахаридов. Хвосты отталкивают воду (гидрофобны), поэтому два слоя липидных молекул, обращенные друг к другу хвостами, образуют водо-и иононепроницаемую пленку - мембрану.Онтогенез - это индивидуальное развитие организма, начиная от одной клетки (зиготы, образующейся при слиянии яйцеклетки и сперматозоида) до взрослого многоклеточного существа со множеством специализированных тканей и органов. Бактерии - особо мелкие и безъядерные (прокариотные) клетки - тоже самостоятельные организмы, хотя живут обычно колониями. Так что понятия «клетка» и «организм» в определенных случаях совпадают. Из сказанного следует очень важный вывод: клетка является наименьшей, то есть элементарной живой системой, так как ей присущи все свойства живого организма, свойства жизни как явления. Клетка, как и многоклеточный организм способна питаться, поглощать энергию, синтезировать вещества, двигаться, реагировать на раздражители, размножаться, приспосабливаться и д.т.Вид - важнейшая биологическая категория, которая определяется как совокупность особей (организмов), обладающих наследственным сходством по морфологическим, физиологическим, генетическим, эколого-географическим признакам, способных свободно скрещиваться и давать плодовитое потомство. Со времен Карла Линнея (выдающийся шведский натуралист 18 века) биологические виды обозначаются двойным наименованием на латинском языке - первое слово обозначает род, второе - вид. Каждый вид занимает на Земле определенный ареал - территорию или акваторию (эколого-географический критерий вида). Чаще ареал вида бывает разорван, вид существует отдельными группировками - популяциями. Популяция - некоторая изолированная совокупность особей одного вида, длительное время населяющая определенный ареал и способная к свободному скрещиванию.Механицизм (от греческого mechane - орудие, сооружение) объяснял жизнь исходя из обычных механических или физических форм движени

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ТЕМА 1. КОНЦЕПЦИЯ СИСТЕМНОЙ МНОГОУРОВНЕВОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ЖИЗНИ

1.1 Системная организация

1.2 Уровни организации живой материи

1.3 Молекулярно-генетический уровень

1.4 Онтогенетический уровень

1.5 Популяционно-видовой уровень

1.6 Биогеоценотический уровень

ТЕМА 2. КОНЦЕПЦИЯ МАТЕРИАЛЬНОЙ СУЩНОСТИ ЖИЗНИ

2.1 Механицизм и витализм в истории биологии

2.2 Живая материя и ее основная форма движения. Обмен веществ и энергии в живой системе

2.3 Трансформация и использование энергии

2.4 Белки - структурно-функциональная основа жизни

2.5 Опора и движение

2.6 Транспорт веществ

2.7 Ферментативный катализ (биокатализ)

2.8 Защитные реакции. Иммунитет

2.9 Сигнализация. Гормональная и нервная регуляция

ТЕМА 3. КОНЦЕПЦИЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ И САМОВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ЖИЗНИ

3.1 Самовоспроизведение - важнейшее свойство жизни. Общая схема онтогенеза

3.2 Преформизм и эпигенез в истории эмбриологии

3.3 Генотип и фенотип организма. Центральная догма молекулярной биологии

3.4 Репликация ДНК и размножение клеток

3.5 Формы размножения организмов. Клонирование

3.6 Развитие организма

ТЕМА 4. КОНЦЕПЦИЯ САМОРЕГУЛЯЦИИ ЖИВЫХ СИСТЕМ

4.1 Саморегуляция и гомеостаз

4.2 Внутриклеточная саморегуляция

4.3 Саморегуляция многоклеточного организма

4.4 Саморегуляция в экосистемах

ТЕМА 5. КОНЦЕПЦИЯ САМООРГАНИЗАЦИИ И БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЭВОЛЮЦИИ. ФИЛОГЕНЕЗ

5.1 Проблема самоорганизации и наука синергетика

5.2 Возникновение жизни на земле

5.3 Этапы развития жизни на земле и современное биоразнообразие

5.4 Факторы биологической эволюции

5.5 Происхождение и эволюция человека

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА