Лекция № 1 Биология как наука

1.

ЗАНЯТИЕ № 1 · БИОЛОГИЯ
Биология как наука. Общая
характеристика жизни
Современная биология — комплексная наука, интегрирующая знания о
живых системах на всех уровнях организации
Татьяна Андреевна · учитель биологии, 1 квалификационная категория

2.

П РА ВИ Л А КУР С А
ПУТЬ К ЗАЧЁТУ
01
02
03
Посещение занятий
Своевременные долги
Конспекты в тетради
Присутствуйте на всех занятиях — это
Сдавайте все задолженности вовремя,
Ведите лекции, практические и
основа вашего успеха.
чтобы не накапливать хвосты.
лабораторные работы в тетради.
04
05
Итоговый кейс
Активность
Ваша итоговая работа — сдача кейса,
Проявляйте активность на занятиях — это
готовьтесь заранее.
путь к оценкам 4 и 5.

3.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ
ЧТО ТАКОЕ НАУКА
Наука
Познание
деятельность
познание
Духовная деятельность ради новых знаний о природе и
обществе
Вид познавательной деятельности — получение новых знаний
Знания
Институт
система
Система научных знаний: упорядоченные факты и теории
институт
Социальный институт: учёные, организации, традиции
ЗАДАНИЕ
Задание: приведите пример каждого аспекта бытия науки

4.

П ОЧ Е МУ КОМ П Л Е КС Н А Я Н А УКА
ПЯТЬ ПРИЗНАКОВ СОВРЕМЕННОЙ БИОЛОГИИ
01
02
03
Интеграция
Системность
Технологичность
Связана с химией, физикой,
математикой и IT
Изучает взаимодействия в
сложных сетях, а не отдельные
элементы
Зависит от передового
оборудования и методов
04
05
Количественность
Междисциплинарность
Работает с big data и требует
сложного анализа
Объединяет учёных разных профилей

5.

П РОС ТОЙ П Р И М Е Р
КАК ПОНЯТЬ ПРИЧИНУ РАКОВОЙ ОПУХОЛИ?
1
2
3
Секвенирование генома
Транскриптомика +
протеомика
Моделирование
сигнальных путей
Анализ активности всех
генов и белкового
профиля
Вычислительная биология —
комплексный анализ указывает
мишень для нового лекарства
Биоинформатика —
расшифровка ДНК опухоли

6.

Б И ОЛ О Г И Ч ЕС К И Й С Л О ВА Р Ь
НАУКИ НА СТЫКЕ БИОЛОГИИ
Химия жизни
Физика жизни
Химические процессы и
вещества, лежащие в основе
жизни
Изучает биопроцессы методами
и законами физики
Управление в
живом
Гены и география
Идеи кибернетики для
изучения саморегуляции
Распространение
генетических признаков по
районам Земли
Геногеография
Биохимия
Бионика
Природа →
техника
Биопроцессы для создания
технических устройств
ЗАДАНИЕ
соотнесите каждую науку с её
объектом изучения
Биокибернетика
Биофизика

7.

Б И ОТ Е Х Н ОЛ О Г И И
Генная инженерия: от гена до
лекарства
Биотехнология позволяет переносить гены между
организмами. Пример — получение инсулина: ген
человека встраивают в бактерию, которая синтезирует
гормон. Золотой рис с витамином А и CRISPR/Cas9 —
другие примеры редактирования генома.
Инсулин — белковый гормон, регулирующий уровень сахара в крови.

8.

ВКЛ А Д Б И ОЛ ОГИ И
РОЛЬ БИОЛОГИИ В НАУЧНОЙ КАРТИНЕ МИРА
01
02
Эволюционная идея
Системно-экологический подход
Эволюция путём естественного отбора (Ч. Дарвин) —
универсальная парадигма развития мира как динамичной
системы.
Жизнь — сложные взаимосвязанные системы. Человек —
часть природы, а не её властелин.
03
04
Генетическая детерминация
Биотехнологическая революция
Открытие ДНК показало единство живого: все организмы
используют один генетический код.
Генная инженерия превратила биологию в созидательную
силу, дающую инструменты изменения жизни.

9.

ВЫВОД О РОЛ И Б И ОЛ ОГИ И
БИОЛОГИЯ — МОСТ XXI ВЕКА
Между науками
Между знанием и технологиями
Связывает физико-химические науки (молекулярная биология,
Соединяет фундаментальное знание (принципы жизни) с
биофизика) с социально-гуманитарными (психология, социология,
прикладными технологиями (медицина, сельское хозяйство,
экология).
экология).
Биология преобразила научную картину мира: эволюционный, системный,
экологический и биотехнологический взгляды.

10.

Б И ОЛ ОГИ Ч Е С КИ Е Н А УКИ
16 ДИСЦИПЛИН — ОТ КЛЕТКИ ДО БИОСФЕРЫ
Анатомия
Внутреннее строение
организма, форма и
строение органов и их
систем.
Цитология
Строение и
функционирование клеток,
процессы их размножения,
старения и гибели.
Биохимия
Химический состав клеток и
химические процессы в
основе жизнедеятельности.
Физиология
Закономерности
функционирования и
регуляции процессов
жизнедеятельности
биосистем.
Генетика
Законы и механизмы
наследственности и
изменчивости живых
организмов.
Экология
Отношения живых
организмов и их сообществ
между собой и с
окружающей средой.

11.

12.

У Р О В Н И О Р ГА Н И З А Ц И И Ж И В О Й М АТ Е Р И И
СТАДИЯ 1
СТАДИЯ 2
СТАДИЯ 3
Молекулярный и
органоидный
Клеточный
Органнотканевый
Клетка — структурнофункциональная
единица жизни
Ткани образуют органы,
органы — системы
СТАДИЯ 4
СТАДИЯ 5
СТАДИЯ 6
Организменный
Популяционновидовой или
экосистемный
Биосферный
Молекулы и
органоиды: ДНК, белки,
рибосомы
От молекулы до биосферы
Восемь уровней организации
жизни — от молекул до биосферы.
Каждый следующий включает
предыдущие и обретает новые
свойства.
Целостный организм,
например белка в лесу
Популяция = группа
особей вида;
экосистема =
организмы + среда
8 уровней
организации жизни
Живая оболочка Земли
— все экосистемы
вместе

13.

ОБ ЩА Я Х А РА КТЕ Р И С ТИ КА Ж И ЗН И
СВОЙСТВА ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ
01
02
03
Обмен веществ и энергии
Рост и развитие
Увеличение размеров и
качественные изменения
Дискретность и целостность
Отдельные структуры и их
взаимосвязь
04
05
06
Наследственность и изменчивость
Гомеостаз
Постоянство внутренней
среды, саморегуляция
Раздражимость
Реакция на воздействия внешней
среды
07
08
09
Размножение
Сходное химическое строение
Открытость и ритмичность
Метаболизм — все химические
реакции в живом организме
Передача признаков потомству
и новые признаки
Самовоспроизведение,
воспроизведение себе подобных
Все клетки состоят из сходных
веществ
Поток веществ и энергии;
цикличность функций

14.

Х И МИ Ч Е С КИ Й С ОС ТА В КЛ Е ТКИ
ЭЛЕМЕНТЫ И ВЕЩЕСТВА КЛЕТКИ
98%
≈2%
<0,1%
98%
≈2%
<0,1%
O, C, H, N — основа массы клетки
P, K, S, Cl, Mg, Ca, Na
Fe, I, Cu, Zn, Co и др.
Органогены составляют 98% массы клетки
ВЕЩЕСТВА КЛЕТКИ
НЕОРГАНИЧЕСКИЕ
Вода — 70–80% массы; среда реакций,
растворение веществ, транспорт
Минеральные соли — ионы Na⁺, K⁺, Ca²⁺;
буферность, возбудимость
ОРГАНИЧЕСКИЕ
Белки — строение, катализ реакций
Углеводы — энергия
Липиды — мембраны, запас энергии
Нуклеиновые кислоты — хранение наследственной
информации

15.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ ОРГАНИЧЕСКИХ
ВЕЩЕСТВ
38,9 кДж
1 г липидов
1 г белков
17,6 кДж
1 г углеводов (глюкоза)
17,6 кДж
ФУНКЦИИ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ
ЖИРЫ (ЛИПИДЫ)
УГЛЕВОДЫ
•Транспортная — гемоглобин
переносит O2
Энергетическая — самый
энергоёмкий запас
•Строительная —
фосфолипиды мембран
•Терморегуляция —
подкожный жир
•Защитная — антитела
•Защита органов
•Энергетическая —
глюкоза, основное
топливо
•Запасающая — гликоген,
крахмал
•Структурная —
целлюлоза, хитин
БЕЛКИ
Каталитическая —
ферменты ускоряют реакции
•Строительная мембраны, мышцы

16.

КВИЗ
ВОПРОС
К какому классу веществ
относится вода?
Неорганические вещества
Органические вещества
Липиды
Углеводы

17.

КВИЗ
ВОПРОС
Какое вещество выполняет
функцию транспорта кислорода
в крови?
Белки (гемоглобин переносит
O₂)
Углеводы
Липиды
Нуклеиновые кислоты
СЛЕДУЮЩИЙ ВОПРОС →

18.

КВИЗ
ВОПРОС
Какой класс органических
веществ даёт организму больше
всего энергии?
Углеводы
Белки
Нуклеиновые кислоты
СЛЕДУЮЩИЙ ВОПРОС →

19.

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ
Конспект о нуклеиновых
кислотах
Ссылка для QR
Сделайте краткий конспект о строении и функциях ДНК и РНК. Обратите
внимание на структуру, виды и роль в передаче наследственной
информации.
Требования к конспекту
Строение
Функции ДНК, РНК
Виды РНК
Срок сдачи
К следующему
занятию
ВОПРОСЫ ПО ЗАДАНИЮ —
ДО 20:00