Биология - наука о живом мире

1.

Биология
Чистякова Дарья Михайловна
Группа ЗУ 9/23

2.

Биология – наука о живом мире
Биология-наука о живом мире нашей планеты. Название этой науки произошло от двух
Греческих слов: bios-жизнь; logos-учение.
Исследование живой природы всегда было условием выживание людей. Но уже в VI-V
до нашей эры формируется научный подход к изучению природы.
Первой энциклопедией, содержащей сведения о природе, можно считать 37-томный труд
римского писателя и учёного Плиния Старшего (I.в.н.э.)
Термин «Биология» в первые был употреблён в 1779г немецким профессором анатомии
Т.Рузом. В 1802г французский натуралист Ж.Б.Ромарк предложил использовать этот
термин для обозначения науки, изучающей живые организмы.

3.

Методы биологических исследований
Исследование в биологии представляет собой научное изучение того или иного объекта
живой природы.
Метод исследования-это способ достижения цели.
Наблюдение-активные целенаправленное слежение за объектом исследования, при котором
наблюдатель отмечает внешний вид, различные свойства и т.д.
Описание-это фиксация результатов наблюдения.
Измерение-это установление размеров объекта.
Эксперимент-это создание искусственной ситуации для изучаемого объекта.
Моделирование-это процесс исследование объектов на их моделях.

4.

Общие свойства живых организмов
1. Особый химический состав. В организмах и их клетках содержится те же самые
химические элементы, что и в телах неживой природы. Отличием является то, что в живых
организмов есть органические вещества-углеводы, белки, жиры и нуклеиновые кислоты.
2. Клеточное строение. Основной структурной и функциональной единицей почти всех
живых организмов является клетка.
3. Обмен веществ и превращение энергии. Обмен веществ-это совокупность протекающих в
организме многочисленных химических превращений веществ, поступивших при питании и
дыхании из внешней среды.
4. Наследственность и изменчивость. Наследственность-общее свойство организмов
сохранять и передавать особенности своего строения и функции от предков. Изменчивостьсвойство организмов приобретать различия в приделах вида.
5. Раздражимость. Раздражимость-свойство живого, позволяющая организмам
ориентироваться в окружающей среде.
6. Рост и развитие. Живые организмы с течением времени претерпевают необратимые
качественные изменения своих свойств.
7. Эволюционное развитие. Эволюция-общее свойство живого мира.
8. Дискретность. Всё живое обычно представлено дискретными структурами чётко
отграниченными друг от друга.

5.

Многообразие форм живых организмов
Системное разнообразие живого. В историческом развитии жизни на земле возникло
разнообразие форм живого, обусловленное не только обитанием в разных средах жизни,
но и уровнем сложности организмов.
Самые древние из них-многочисленные прокариоты, более поздние эукариоты.
Биосистема-это форма жизни, обусловленная взаимодействием живых компонентов.

6.

Химические вещества в клетке
Элементы — это основные единицы материи. Из 92 стабильных элементов,
найденных на Земле, только 25 встречаются в организмах живых существах и 16–
18 являются жизненно важными. Элементы, которые, как известно, имеют
универсальное значение для всех живых организмов, включают водород (H),
кислород (O), углерод (C), азот (N), кальций (Ca), фосфор (P), калий (K), серу (S),
хлор (Cl), натрий (Na), магний (Mg) и железо (Fe).
Органогены (биоэлементы) – химические элементы, которые входят в состав всех
органических соединений и составляют примерно 98% от массы клетки: Водород
– компонент воды и органических молекул, углерод – основа органических
молекул, азот – компонент белков и нуклеиновых кислот, кислород – необходим
для клеточного дыхания.
Макроэлементы – элементы, содержащиеся в клетке в значительно меньших
количествах – десятые и сотые доли процента.
Ультрамикроэлементы – на их долю приходится менее 0,000001% от массы
живого организма. К этой группе принадлежат золото, серебро, обладающие
бактерицидным воздействием, ртуть, препятствующая обратному всасыванию
воды в почечных канальцах, влияя на ферменты.

7.

Строение клетки
Строение клетки-Наука, которая изучает строение клетки и её функции,
называется цитологией. Несмотря на свои незначительные размеры, данные
части организма имеют сложную структуру. Внутри находится полужидкое
вещество, именуемое цитоплазмой. Здесь проходят все жизненно важные
процессы и располагаются составляющие части – органоиды.
Самой важной частью является ядро. От цитоплазмы его отделяет оболочка,
которая состоит из двух мембран. В них имеются поры, чтобы вещества могли
попадать из ядра в цитоплазму и наоборот. Внутри находится ядерный сок
(кариоплазма), в котором располагается ядрышко и хроматин.

8.

Органоиды клетки и их функции
Органоиды, или органеллы, — это органы клетки, которые обеспечивают ряд
важнейших функций для поддержания жизнедеятельности клетки: движения,
деления, синтеза и переноса веществ, передачи генетической информации.
1.
Ядро: хранит наследственную информацию.
2.
Митохондрии: синтезируют АТФ.
3.
Хлоропласты: участвуют в фотосинтезе.
4.
Эндоплазматическая сеть: синтезирует белки и липиды.
5.
Рибосомы: место синтеза белков.
6.
Лизосомы: содержат ферменты для переваривания клеточных остатков.
7.
Цитоскелет: обеспечивает форму и поддержку клетки.

9.

Обмен веществ-основа существование
клетки
Обмен веществ или метаболизм – совокупность сложных химических реакций,
происходящих в каждой клетке живого организма. Основное свойство обмена
веществ и энергии – обеспечение взаимодействия внешней среды с организмом
для поддержания жизни и нормального функционирования тканей и органов. Все
жизненно необходимые вещества (вода, кислород, органические соединения)
поступают из внешней среды. Без их доступа обмен веществ нарушается или
прекращается, что приводит к гибели живого организма.

10.

11.

Биосинтез белка в клетке
Биосинтез белков в клетках представляет собой последовательность реакций
матричного типа, в ходе которых последовательная передача наследственной
информации с одного типа молекул на другой приводит к образованию
полипептидов с генетически обусловленной структурой.
Биосинтез белков представляет собой начальный этап реализации, или экспрессии
генетической информации. К главным матричным процессам, обеспечивающим
биосинтез белков, относятся транскрипция ДНКитрансляция мРНК.
Транскрипция ДНК заключается в переписывании информации с ДНК на мРНК
(матричную, или информационную РНК). Трансляция мРНК заключается в
переносе информации с мРНК на полипептид. Общая характеристика реакций
матричного синтеза дана в главе 3. Последовательность матричных реакций при
биосинтезе белков можно представить в виде схемы.

12.

13.

Биосинтез углеводов - фотосинтез
Биосинтез белка создает полимерную молекулу из готовых мономеров — аминокислот,
уже имеющихся в клетке. Этот процесс осуществляется за счет внутренней энергии
клетки (АТФ).
Биосинтез углеводов идет принципиально иначе. В клетках растений мономеры —
моносахариды — образуются из неорганических веществ (углекислого газа и воды).
Осуществляется этот процесс с помощью энергии света, поступающей в клетку из
внешней среды. Этот процесс называют фотосинтезом (от греч. photos — «свет»
и synthesis — «соединение»).
Созданные в клетке моносахариды (глюкоза, фруктоза) как первичные продукты
фотосинтеза используются затем для биосинтеза различных полисахаридов, сложных
белковых соединений, жирных кислот, нуклеиновых кислот и многих других
органических соединений.
Фотосинтез — процесс, чрезвычайно важный для всего живого населения планеты. Он
происходит в клетках зеленых растений с помощью пигментов (хлорофилла и других),
находящихся в пластидах.
Хлоропласты — это внутриклеточные органоиды (пластиды), которые благодаря
пигменту хлорофиллу окрашены в зеленый цвет. В растительной клетке обычно
содержится от 15 до 50 хлоропластов.

14.

15.

Обеспечение клеток энергией
Всем живым клеткам постоянно нужна энергия. Она используется для обеспечения различных
биологических и химических реакций в клетке. Одни организмы для этих реакций используют
энергию солнечного света, другие — энергию химических связей органических веществ,
поступающих с пищей. Извлечение энергии из пищевых веществ осуществляется в клетке путем
их расщепления и окисления в процессе дыхания. Поэтому такое дыхание
называют биологическим окислением или клеточным дыханием.
Клеточное дыхание — это совокупность окислительных процессов в клетке, сопровождающих
расщепление молекул органических веществ и образование органических соединений, богатых
энергией.
Биологическое окисление с участием кислорода называют аэробным (от греч. aer — «воздух»
и bios — «жизнь»), без кислорода — анаэробным (от греч. an — отрицат. частица, aer — «воздух»
и bios — «жизнь»). Процесс биологического окисления идет многоступенчато. При этом в клетке
происходит накопление энергии в виде молекул АТФ и других органических соединений. В
упрощенном виде этот процесс можно представить в виде трех последовательных стадий
Первая стадия — подготовительная. Поступившие с пищей или созданные путем фотосинтеза
биополимерные молекулы органических веществ распадаются под действием ферментов на
мономеры. Например, полисахариды распадаются на молекулы глюкозы, белки — на молекулы
аминокислот, а жиры — на глицерин и жирные кислоты. Выделяющееся при этом небольшое
количество энергии рассеивается в виде тепла.
На второй стадии образовавшиеся мономеры распадаются на еще более простые молекулы.
Например, молекула глюкозы (шестиуглеродное соединение С6Н12Об) сначала распадается на две
трехуглеродные молекулы пировиноградной кислоты (С3Н4О3) с образованием четырех молекул
АТФ. Затем пировиноградная кислота преобразуется под действием ферментов и энергии в
молочную кислоту, а молекул АТФ остается только две. Весь процесс идет безучастия кислорода,
поэтому данную стадию называют бескислородной или анаэробной.

16.

17.

Размножение клетки и ее жизненный цикл
Клеточный цикл состоит из интерфазы и деления.
Интерфаза – это период между двумя делениями клетки. Она характеризуется
активными процессами обмена веществ, синтезом белка, РНК, накоплением
питательных веществ клеткой, ростом и увеличением объема. К концу интерфазы
происходит удвоение ДНК (репликация). В результате каждая хромосома
содержит две молекулы ДНК и состоит из двух сестринских хроматид. Клетка
готова к делению.
Деление клетки. Способность к делению – это важнейшее свойство клеточной
жизнедеятельности. Механизм самовоспроизведения срабатывает уже на
клеточном уровне. Наиболее распространенным способом деления клетки
является митоз
Митоз – это процесс образования двух дочерних клеток, идентичных исходной
материнской клетке. Митоз состоит из четырех последовательных фаз.
Почкование – это форма бесполого размножения, при которой от родительской
особи отделяется дочерний организм. Такая форма характерна для дрожжей,
гидры и некоторых других животных.

18.

19.

Спасибо за внимание!