Általános biológia olvasmány. Általános biológia: Előadásjegyzetek

M.: 1992. - 288s. M.: 1987. - 288s.

Tankönyv a gimnázium 10-11 osztályos részére. Szerk. Yu.I. Polyansky.

Formátum: pdf ( 1992 , 22. kiadás, 288s.)

A méret: 32 MB

Megtekintés, letöltés:drive.google

Formátum: pdf ( 1987 , 17. kiadás, 288s.)

A méret: 9,3 MB

Megtekintés, letöltés:drive.google

Formátum: djvu/zip ( 1987 , 17. kiadás, 288s.)

A méret: 6 Mb

/ Fájl letöltése

Formátum: djvu/zip ( 1967 , 2. kiadás, 304s.)

A méret: 5,15 Mb

/ Fájl letöltése

TARTALOM:
Bevezetés 6
I. FEJEZET. EVOLÚCIÓS TAN
1. Evolúciós elképzelések Ch. Darwin előtt. Darwin tanításainak megjelenése 11
2. Darwin tanításának főbb rendelkezései. A darwinizmus jelentése 14
3. Megtekintés. Népesség 16
4. Öröklődés és változékonyság 19-
5. Mesterséges szelekció. Az állatfajták és növényfajták evolúciójának tényezői 22
6. Küzdelem a létért 25
7. Természetes szelekció, az evolúció egyéb tényezői 29
8. Az élőlények alkalmassága és relativitása 33
9. Új fajok kialakulása 38
FEJEZET II. AZ ORGANIKAI VILÁG FEJLŐDÉSE
10. Makroevolúció, bizonyítékai 43
11. A növények és állatok rendszere - az evolúció bemutatása 47
12. A szerves világ fejlődésének fő irányai.50
13. A földi élet kialakulásának története 54
FEJEZET III. EMBERI EREDET
14. Bizonyítékok az ember állatokból való származására 59
15. Az antropogenezis mozgatórugói (tényezői) 63
16. Az emberi evolúció irányai. Ősi emberek 67
17. Az emberi evolúció irányai. Az ókori és az első modern emberek 70
18. Emberi fajok. A rasszizmus és a szociáldarwinizmus bírálata 73
FEJEZET IV. ÖKOLÓGIAI ALAPOK
19. Az ökológia problémái. Ökológiai tényezők és kölcsönhatásuk. Matematikai modellezés 77
20. A fő abiotikus környezeti tényezők és jelentőségük a vadon élő állatok számára 80
21. Az élőlények alkalmazkodása a természet évszakos változásaihoz. Fotoperiodizmus 82
22. Fajok és populáció - ökológiai jellemzőik 86
23. A fajok ésszerű felhasználásának és diverzitásuk megőrzésének problémái 89
24. Ökológiai rendszerek 91
25. Víztározó és tölgyes, mint példák a biogeocenózisokra 95
26. A biogeocenózisok változásai 101
27. Ember által létrehozott biogeocenózisok 104
V. FEJEZET A BIOSFÉRA TANÁNAK ALAPJAI
28. A Föld bolygó bioszférája és biomassza tulajdonságai 109
29. A szárazföld és az óceán felszínének biomasszája. 113
30. Anyagok keringése és energia átalakulása a bioszférában 116
FEJEZET VI. A CITOLÓGIA ALAPJAI
31. Sejtelmélet 123
32. A sejtmembrán felépítése és funkciói 127
33. Citoplazma és sejtszervei: endoplazmatikus retikulum, mitokondriumok és plasztidok 131
34. Golgi-készülék, lizoszómák és a citoplazma egyéb organellumjai. 136. zárványok
35. 139. mag
36. Prokarióta sejtek. Nem sejtes életformák – vírusok 141
37. A sejt kémiai összetétele. Szervetlen anyagok 145
38. A sejt szerves anyagai. Fehérjék, szerkezetük 147
39. A fehérjék tulajdonságai és funkciói 153
40. Szénhidrátok. Lipidek 155
41. Nukleinsavak. DNS és RNS - 157
42. Anyagcsere. Adenozin-trifoszforsav - ATP 162
43. Energiaanyagcsere a sejtben. Az ATP 165 szintézise
44. Műanyagcsere. Fehérjék bioszintézise. Az i-RNS 167 szintézise
45. Polipeptidlánc szintézise riboszómán 171
46. ​​A növényi sejtek képlékeny és energiacseréjének jellemzői 175
FEJEZET VII. SZERVEZETEK SZAPORODÁSA ÉS EGYEDI FEJLŐDÉSE
47. Sejtosztódás. Mitózis. 181
48. Az élőlények szaporodási formái 185
49. Meiosis 187
50. Műtrágyázás 190
51. Egy szervezet egyéni fejlődése-ontogenezis 192
52. A földi élet eredete és kezdeti fejlődése 195
FEJEZET VIII. GENETIKAI ALAPOK
53. Hibridológiai módszer az öröklődés vizsgálatára. Mendel első törvénye 203
54. Az öröklődési minták citológiai alapjai 207
55. Dihibrid keresztezés. Mendel második törvénye 211
56. A dihibrid keresztezés citológiai alapjai 214
57. A kapcsolt öröklődés jelensége és a nemi genetika 215
58. A genotípus mint integrált rendszer 220
59. A humángenetika és jelentősége az orvostudomány és a közegészségügy szempontjából 222
60. Módosítási változékonyság 227
61. Örökletes változékonyság 230
62. Az öröklődés és változékonyság anyagi alapjai. Génmanipuláció. 236
63. Genetika és evolúcióelmélet. 239
FEJEZET IX. NÖVÉNYEK, ÁLLATOK ÉS MIKROORGANIZMUSOK NEVELÉSE
64. A korszerű tenyésztés feladatai 245
65. A termesztett növények diverzitás- és származási központjai 246
66. Növénynemesítés 248
67. IV Michurin művei. Növénynemesítési eredmények a Szovjetunióban 253
68. Állattenyésztés. 256
69. Nagy termőképességű háziállatfajták létrehozása. mikroorganizmusok kiválasztása. Biotechnológia 259
X. FEJEZET A BIOSFÉRA FEJLŐDÉSE. A TERMÉSZETES SZABÁLYOZÁSOK AZ EMBERI TEVÉKENYSÉG MIATT FOLYAMATOSAN
70. Bioszféra és tudományos és technológiai haladás 267
71. Nooszféra 270
Fogalommutató 277
Rövid fogalomjegyzék 281

Születésünktől fogva látjuk magunk körül a természet szépségét. A szülők már csecsemőkoruktól kezdve beleoltják gyermekeikbe az állatvilág iránti szeretetet. . Az emlősök, madarak, rovarok, halak és növények néhány ritka képviselőjét láthattuk képeken, másokat pedig az életben.

Felnőve nemcsak a nevüket akarjuk megtanulni, hanem azt is, hogyan helyezkednek el, hol élnek és hogyan hatnak más élő szervezetekkel. Miért vonz bennünket a növények és állatok csodálatos világának megfigyelése? Mert mi magunk is a természet részei vagyunk, és függünk a környező élővilágtól.

A biológia rendkívül lenyűgöző tudomány. Tanulmányozza az összes élő szervezetet és azt, hogy ezek hogyan befolyásolják egymást. . Maga a szó kettőből áll (biosz és logosz), és az életről vagy az élet tanáról szóló szónak fordítják.

Mit tanul a biológia?

A biológia az összes élő szervezet tanulmányozása, méretétől és élőhelyétől függetlenül. A természetben végbemenő folyamatok nagyon összetettek, és annyi élőlény van a Földön, hogy a biológiát önálló tudományokra kellett felosztanunk.. Csak néhányat említünk meg, például: genetika, anatómia, emberi fiziológia, tenyésztés, embriológia és még sok más.

Biológia a szépirodalomban

Vannak írók, akik csak ebben a műfajban dolgoznak. Nagy erőfeszítéseket tesznek azért, hogy a szöveg megbízható információkat nyújtson az élő szervezetek jellemzőiről. Munkáik nagy érdeklődésre tartanak számot, mert az iskolai tantervtől eltérően könyveik könnyen olvashatók, a leírtak gyorsan megjegyezhetők.

Az olvasók – felnőttek és gyerekek egyaránt – élénken el tudják képzelni, hogy melyik természeti területen játszódik a cselekmény, milyen élőlények élnek ott, az év melyik szakaszában és még sok más hasznos információ. Az irodalmi biológia gyakran kéz a kézben jár a botanikával, a zoológiával és a biogeográfiával.

Miért hasznos biológiával foglalkozó könyveket olvasni?

A természetről szóló történetek, esszék, feljegyzések érdekesek az olvasók különböző korosztályai számára. A gyerekek az olvasás által jobban megismerik az őket körülvevő világot, kedvesebbé, felelősségteljesebbé válnak, a felnőttek számára pedig a szépirodalom további biológiai ismereteket ad.

Milyen könyveket érdemes elolvasni?

Elektronikus könyvtárunkban az állatokról, növényekről és más élő szervezetekről szóló irodalom nagy választéka található. Különösen népszerűek azok a művek, amelyeket ingyenesen olvashat az interneten:

• Igor Akimushkin;
• Nikolay Verzilin;
• Martin Gardner;
• Richard Dawkins;
• Peter Obraztsov és még sok más.

Egy kis könyvformátumban agyunk munkája van megfestve. A szerző közérthető nyelven írja le (szinte a semmiből) ennek a még kevéssé tanulmányozott szervnek a létfontosságú tevékenységét. A könyv értéke abban rejlik, hogy Asimov komoly témát fogalmaz meg humorosan. Miután elolvastad, rájössz az emberi lény nagyszerűségére!

Carol Donner

Az anatómia unalmas tudomány a gyerekek számára. Az iskoláskorban tanult anyagok nagy részét elfelejtik. Ahhoz, hogy egy gyereket felkeltse az anatómia iránti érdeklődés, feltétlenül hagyja, hogy elolvassa ezt a könyvet! Kaland műfajban íródott. Max és Molly ikrek csodával határos módon bejutnak az emberi testbe.

Ott találkoznak Volnyashkával, egy kis szövetfolyadékkal, amely segít nekik kilábalni ebből a helyzetből. A gyerekek elképesztő kalandokra várnak, amelyek halálos veszéllyel járnak, mert az emberi test védőkkel - makrofágokkal - van felszerelve.

A gyermekek csodával határos módon nem fognak feloldódni a gyomorban, és nem úsznak át az ereken. A szerző egyszerű nyelven beszél a neuronokról, az agy és más szervek szerkezetéről.

A sejtelmélet megalkotásának előfeltétele a mikroszkóp feltalálása és továbbfejlesztése, valamint a sejtek felfedezése volt (1665, R. Hooke - parafa, bodza stb. kéregvágásának vizsgálatakor). Híres mikroszkóposok munkái: M. Malpighi, N. Gru, A. van Leeuwenhoek - lehetővé tették a növényi szervezetek sejtjeinek megtekintését. A. van Leeuwenhoek egysejtű szervezeteket fedezett fel a vízben. Először a sejtmagot tanulmányozták. R. Brown leírta egy növényi sejt magját. Ya. E. Purkine bevezette a protoplazma – folyékony kocsonyás sejttartalom – fogalmát.

M. Schleiden német botanikus volt az első, aki arra a következtetésre jutott, hogy minden sejtnek van magja. A CT megalapítója T. Schwann német biológus (M. Schleidennel együtt), aki 1839-ben adta ki „Mikroszkópos vizsgálatok az állatok és növények szerkezetének és növekedésének megfeleltetéséről” című munkáját. Rendelkezései:

1) sejt - az összes élő szervezet (állatok és növények) fő szerkezeti egysége;

2) ha van egy mikroszkóp alatt látható képződményben sejtmag, akkor az sejtnek tekinthető;

3) az új sejtek képződésének folyamata meghatározza a növényi és állati sejtek növekedését, fejlődését, differenciálódását. A sejtelméletet kiegészítette R. Virchow német tudós, aki 1858-ban publikálta "Cellular Pathology" című munkáját. Bebizonyította, hogy a leánysejtek az anyasejtek osztódásával jönnek létre: minden sejt egy sejtből. A XIX. század végén. mitokondriumokat, a Golgi komplexet és plasztidokat találtak a növényi sejtekben. A kromoszómákat az osztódó sejtek speciális festékekkel való megfestése után mutattuk ki. A CT modern rendelkezései

1. A sejt - minden élő szervezet felépítésének és fejlődésének alapegysége, az élő szervezet legkisebb szerkezeti egysége.

2. Minden szervezet sejtjei (az egysejtűek és a többsejtűek egyaránt) hasonlóak kémiai összetételükben, szerkezetükben, az anyagcsere alapvető megnyilvánulásaiban és az élettevékenységben.

3. A sejtek szaporodása osztódásukkal történik (minden új sejt az anyasejt osztódása során jön létre); összetett többsejtű szervezetekben a sejtek különböző alakúak és funkcióik szerint specializálódtak. Hasonló sejtek alkotnak szöveteket; a szövetek szervrendszereket alkotó szervekből állnak, szorosan összekapcsolódnak egymással, és idegi és humorális szabályozási mechanizmusoknak vannak kitéve (a magasabb rendű szervezetekben).

A sejtelmélet jelentősége

Világossá vált, hogy a sejt az élő szervezetek legfontosabb összetevője, fő morfofiziológiai összetevője. A sejt egy többsejtű szervezet alapja, a szervezetben zajló biokémiai és élettani folyamatok helyszíne. A sejtek szintjén végső soron minden biológiai folyamat végbemegy. A sejtelmélet lehetővé tette az összes sejt kémiai összetételének hasonlóságára, szerkezetük általános tervére vonatkozó következtetés levonását, amely megerősíti az egész élővilág filogenetikai egységét.

Elég nehéz teljes és egyértelmű definíciót adni az élet fogalmáról, tekintettel annak megnyilvánulási formáinak hatalmas változatosságára. Az élet fogalmának legtöbb meghatározásában, amelyeket sok tudós és gondolkodó adott az évszázadok során, figyelembe vették azokat a vezető tulajdonságokat, amelyek megkülönböztetik az élőket az élettelenektől. Például Arisztotelész azt mondta, hogy az élet a test „táplálkozása, növekedése és fogyatkozása”; A. L. Lavoisier az életet "kémiai funkcióként" határozta meg; G. R. Treviranus úgy vélte, hogy az élet "a folyamatok stabil egységessége, külső hatások különbségével". Nyilvánvaló, hogy az ilyen meghatározások nem elégíthetik ki a tudósokat, mivel nem tükrözték (és nem is tükrözhették) az élő anyag összes tulajdonságát. Emellett a megfigyelések azt mutatják, hogy az élők tulajdonságai nem kivételesek és egyediek, mint korábban látszott, külön-külön megtalálhatók az élettelen tárgyak között. AI Oparin úgy határozta meg az életet, mint "az anyag mozgásának különleges, nagyon összetett formáját". Ez a meghatározás az élet minőségi eredetiségét tükrözi, amely nem redukálható egyszerű kémiai vagy fizikai törvényekre. A meghatározás azonban ebben az esetben is általános jellegű, és nem fedi fel e mozgás sajátos sajátosságait.

F. Engels "A természet dialektikájában" ezt írta: "Az élet a fehérjetestek létmódja, amelynek lényegi pontja az anyag és az energia cseréje a környezettel."

A gyakorlati alkalmazás szempontjából hasznosak azok a definíciók, amelyek tartalmazzák azokat az alapvető tulajdonságokat, amelyek minden élőlényben szükségszerűen rejlenek. Íme az egyik ezek közül: az élet makromolekuláris nyitott rendszer, amelyet hierarchikus szerveződés, önreprodukciós képesség, önfenntartás és önszabályozás, anyagcsere, finoman szabályozott energiaáramlás jellemez. E meghatározás szerint az élet a rend magja, amely egy kevésbé rendezett univerzumban terjed.

Az élet nyitott rendszerek formájában létezik. Ez azt jelenti, hogy bármely élő forma nem csak önmagára zárkózik, hanem folyamatosan anyagot, energiát és információt cserél a környezettel.

Ezek a tulajdonságok komplexen jellemzik minden élő rendszert és általában az életet:

1) önfrissítés. Az anyag és az energia áramlásával kapcsolatos. Az anyagcsere alapja a kiegyensúlyozott és egymással egyértelműen összefüggő asszimilációs (anabolizmus, szintézis, új anyagok képződése) és disszimilációs (katabolizmus, bomlás) folyamatai. Az asszimiláció eredményeként a testszerkezetek frissülnek, új részek (sejtek, szövetek, szervrészek) képződnek. A disszimiláció meghatározza a szerves vegyületek lebomlását, képlékeny anyaggal és energiával látja el a sejtet. Egy új kialakulásához szükség van a szükséges anyagok állandó külső beáramlására, és az élet (és különösen a disszimiláció) folyamatában olyan termékek képződnek, amelyeket be kell vinni a külső környezetbe;

2) önreprodukció. Folytonosságot biztosít a biológiai rendszerek egymást követő generációi között. Ez a tulajdonság a nukleinsavak szerkezetébe ágyazott információáramláshoz kapcsolódik. E tekintetben az élő struktúrákat folyamatosan reprodukálják és frissítik anélkül, hogy elveszítenék hasonlóságukat az előző generációkkal (az anyag folyamatos megújulása ellenére). A nukleinsavak képesek az örökletes információk tárolására, továbbítására és reprodukálására, valamint fehérjeszintézis révén valósíthatják meg azt. A DNS-en tárolt információk RNS-molekulák segítségével kerülnek át egy fehérjemolekulába;

3) önszabályozás. Egy élő szervezeten keresztüli anyag-, energia- és információáramláson alapul;

4) ingerlékenység. A kívülről bármely biológiai rendszerbe történő információátvitelhez kapcsolódik, és ennek a rendszernek a külső ingerre adott reakcióját tükrözi. Az ingerlékenységnek köszönhetően az élő szervezetek szelektíven tudnak reagálni a környezeti feltételekre, és csak azt vonják ki belőle, ami a létükhöz szükséges. Az ingerlékenység az élő rendszerek önszabályozásával jár a visszacsatolási elv szerint: a salakanyagok gátló vagy stimuláló hatást képesek kifejteni azokra az enzimekre, amelyek a kémiai reakciók hosszú láncolatának kezdetén voltak;

5) a homeosztázis fenntartása (gr. homoios - "hasonló, azonos" és stasis - "mozdulatlanság, állapot") - a test belső környezetének relatív dinamikus állandósága, a rendszer létezésének fizikai-kémiai paraméterei;

6) strukturális szervezet - egy élő rendszer bizonyos rendezettsége, harmóniája. Nemcsak az egyes élőlények, hanem a környezettel kapcsolatos aggregátumaik – biogeocenózisok – vizsgálatában is megtalálható;

7) alkalmazkodás - az élő szervezet azon képessége, hogy folyamatosan alkalmazkodni tudjon a változó létfeltételekhez a környezetben. Az ingerlékenységen és a rá jellemző adekvát válaszokon alapul;

Biológia(görögből. bios– élet + logók- szó, doktrína) - olyan tudomány, amely az életet mint jelenséget tanulmányozza, amely különleges helyet foglal el az univerzumban. Más természettudományokkal (fizika, kémia, csillagászat, geológia stb.) együtt a természettudományok közé tartozik. Általában a bölcsészettudományokat is önálló csoportba sorolják (egy ember, emberi társadalom lét- és fejlődéstörvényeinek tanulmányozása); ezek közé tartozik a szociológia, pszichológia, antropológia, néprajz stb.

Az ember (mint bioszociális lény) jelensége a természet- és a humántudományok számára egyaránt érdekes. De a biológia különleges szerepet játszik, mivel összekötő kapocs közöttük. Ez a következtetés a természet fejlődésével kapcsolatos modern elképzeléseken alapul, amelyek az élet kialakulásához vezettek. Az élő szervezetek evolúciójának folyamatában egy személy minőségileg új tulajdonságokkal - intelligencia, beszéd, kreatív tevékenység képessége, szociális életmód stb.

Az élettelen természet létezése és fejlődése fizikai és kémiai törvények függvénye. Az élő szervezetek megjelenésével elkezdenek végezni biológiai folyamatok alapvetően más jellegűek és más törvények hatálya alá tartoznak, biológiai. Fontos azonban megjegyezni, hogy ezzel együtt megmaradnak azok a fizikai-kémiai folyamatok, amelyek a kialakuló (minőségileg eltérő és sajátos) biológiai jelenségek hátterében állnak.

Az ember sajátos tulajdonságai és társadalmi tulajdonságai nem zárják ki természetes hovatartozását. Az emberi szervezetben fizikai-kémiai és biológiai folyamatok egyaránt végbemennek (mint minden élőlényben). Az egyén azonban csak a társadalomban, más emberekkel való kommunikációban tud teljes mértékben fejlődni. Csak így sajátítjuk el a beszédet, sajátítjuk el a tudást, készségeket és képességeket. Az alapvető különbség itt az, hogy az emberiség léte és fejlődése azon a képességén alapszik, hogy képes megismerni, tudást nemzedékről generációra felhalmozni, termelő tevékenységre.

A tudomány, ezen belül a biológia valóban grandiózus vívmányai a XX. jelentősen kibővítette és elmélyítette mind a természet és az ember egységének, mind pedig összetett kapcsolatainak megértését. Az ökológiai adatok például azt mutatják, hogy az élő szervezetek, köztük az ember is, nemcsak a természettől függenek, hanem a természetet, sőt a teret is befolyásoló erőteljes tényezőként működnek. Ez különösen vonatkozik a Föld légkörére, a hatalmas geológiai rétegek kialakulására, a szigetrendszerek kialakulására stb. Jelenleg az emberiség van a legnagyobb hatással a bolygó élő és élettelen természetére.

A biológia ma egy tudományegyüttes, amely különféle élőlényeket, azok szerkezetét és működését, elterjedését, eredetét és fejlődését, valamint az élőlények természetes közösségeit, egymással, az élettelen természettel és az emberrel való kapcsolatát vizsgálja.

Az általános kognitív jelentősége mellett a biológia óriási szerepet játszik az emberben, amely régóta az orvostudomány, az állatorvoslás, a mezőgazdaság és az állattenyésztés elméleti alapjaként szolgált.

Most vannak olyan termelési ágak, amelyeken alapulnak biotechnológia, azaz élő szervezeteket használnak fel a termelési folyamatban. Említhetjük az élelmiszer-, gyógyszer-, vegyipart stb.

Az ember és a természet kapcsolatának problémája kapcsán nagy jelentőséggel bírnak a különböző biológiai tudományok is. Csak tudományos alapon lehet megoldani olyan problémákat, mint a természeti erőforrások ésszerű felhasználása, a körülöttünk lévő világgal szembeni kímélő magatartás, a környezetvédelmi tevékenységek kompetens megszervezése.

Az „Általános biológia” tantárgy a középiskolások biológiai oktatásának legfontosabb állomása. A botanika, az állattan és az emberi biológia tanulmányozása során már megszerzett ismeretekre, készségekre és képességekre támaszkodik.

6. osztálytól kezdve az élőlények különböző csoportjaival ismerkedett meg: vírusok, baktériumok, gombák, növények, állatok. Megismerted felépítésüket és működésüket, formáik változatosságát, eloszlását stb. A 8. osztályban a biológia órák tárgya az ember és bioszociális lény sajátossága volt.

Az általános biológia más speciális tudományágakkal ellentétben azt veszi figyelembe, amit maga a név mond, Tábornok(minden élő szervezet számára) mindennek sajátos tulajdonságait és tulajdonságait élő a szerveződés, az élet, a fejlődés általános mintái, amelyek minden formában rejlenek élet.

1. fejezet Az élet lényege

1. § Az élet meghatározása és az élők alapvető tulajdonságai

Bármely tudomány előtt álló egyik kihívás az alkotás szükségessége definíciók, azaz. e. rövid nyilatkozatok, adva azonban teljes egy tárgy vagy jelenség lényegének ábrázolása. A biológiában tucatnyi lehetőség kínálkozik az élet meghatározására, de egyik sem felel meg egyszerre a fent említett két követelménynek. Vagy a definíció 2-3 oldalt foglal el a könyvből, vagy az élők néhány fontos jellemzője „kiesik” belőle.

Az életet a maga sajátos megnyilvánulásaiban a Földön az organizmusok változatos formái képviselik. A modern biológiai ismeretek szerint ki lehet választani egy olyan tulajdonságot, amelyet közösnek kell felismerni minden élőlényés amelyek megkülönböztetik őket az élettelen természet testeitől. Így a koncepcióhoz élet az élő szervezetek sajátos tulajdonságainak megértésével fogunk eljutni.

A kémiai összetétel sajátossága. Az élő és nem élő közötti különbség már kémiai összetételük szintjén is egyértelműen megmutatkozik. Nagyon gyakran megtalálhatja a „organikus természet” kifejezést a „vadvilág” szinonimájaként. És ez teljesen igazságos. Összes szerves anyagok keletkeznek az élő szervezetekben élettevékenységük során. Ahogy a szakértők mondják, ők biogén(azaz élőlények alkották). Ezenkívül a szerves anyagok határozzák meg maguknak az élő szervezeteknek a létezésének lehetőségét. Így például a nukleinsavak örökletes (genetikai) információkat tartalmaznak; fehérjék határozzák meg a szerkezetet, biztosítják a mozgást, az összes életfolyamat szabályozását; a cukrok (szénhidrátok) energiafunkciókat látnak el, stb. Egyetlen élőlényt sem ismerünk a Földön, amely ne fehérjék és nukleinsavak kombinációja lenne.

A szerves anyagok molekulái összetettebbek, mint a szervetlenek, és végtelen sokféleség jellemzi őket, ami, mint alább látni fogjuk, nagymértékben meghatározza az élő szervezetek sokféleségét.

Az élőlények szerkezeti szerveződése. Még elemi osztályokban, a botanika és az állattan órákon azt mondták neked, hogy T. Schwann és M. Schleiden (1839) tudósok fogalmazták meg az összes növény és állat szerkezetének sejtelméletét. Cage-et azóta felismerték szerkezeti és funkcionális egység bármilyen élőlény. Ez azt jelenti, hogy testük sejtekből épül fel (vannak egysejtűek is), és a szervezet élettevékenységének megvalósítását maguk a sejtek belsejében lezajló folyamatok határozzák meg. Ne feledje azt is, hogy minden növény és állat sejtje hasonló szerkezetű (van membrán, citoplazma, sejtmag, organellumok).

De már ezen a szinten megjelenik szerkezeti komplexitás az élők szervezése. A sejtben sok különböző komponens (organellum) található. Belső összetételének ilyen heterogenitása lehetővé teszi több száz és ezer kémiai reakció egyidejű végrehajtását ilyen kis helyen.

Ugyanez igaz a többsejtű élőlényekre is. Sokféle sejtből különféle (különböző funkciót ellátó) szövetek, szervek, szervrendszerek képződnek, amelyek együtt alkotnak egy összetett és heterogén integrált rendszert - élő szervezetet.

anyagcsere az élő szervezetekben. Minden élő szervezetben benne van az anyag- és energiacsere a környezettel.

F. Engels a 19. század végén. kiemelte az élők ezen tulajdonságát, mélyen értékelve jelentőségét. Az élet definícióját kínálva ezt írta:

Az élet a fehérjetestek létmódja, melynek lényege az állandó anyagcsere az őket körülvevő külső természettel, és ennek az anyagcserének a megszűnésével az élet is megszűnik, ami a fehérje lebomlásához vezet.

A szervetlen testeknek is lehet anyagcseréje... De a különbség az, hogy a szervetlen testeknél az anyagcsere tönkreteszi őket, míg a szerves testeknél ez a létezésük szükséges feltétele.

Ebben a folyamatban az élő szervezet megkapja a számára szükséges anyagokat a növekedéshez, az elpusztult („elhasznált”) komponensek helyreállításához és az életfenntartáshoz szükséges energiaforrásként. A keletkező, a szervezet számára káros vagy szükségtelen anyagok (szén-dioxid, karbamid, víz stb.) kiürülnek a külső környezetbe.

Az élőlények önszaporodása (reprodukciója). reprodukció- saját fajta reprodukciója - az élet folytatásának legfontosabb feltétele. Az egyedi organizmus halandó, élettartama korlátozott, a szaporodás biztosítja a fajok létének folytonosságát, több mint kompenzálja az egyedek természetes halálát.

Öröklődés és változékonyság.

Átöröklés- az élőlények azon képessége, hogy nemzedékről nemzedékre továbbadják az élőlények környezetükhöz való alkalmazkodóképességét biztosító jellemzők teljes halmazát.

Hasonlóságot, a különböző generációk élőlényeinek hasonlóságát biztosítja. Nem véletlen, hogy a szaporodás szinonimája a szó önreprodukció. Az egyik nemzedék egyedeiből egy új nemzedék egyedei születnek, akik hasonlóak önmagukhoz. Ma az öröklődés mechanizmusa jól ismert. Az örökletes információkat (azaz az élőlények jellemzőire, tulajdonságaira és minőségére vonatkozó információkat) nukleinsavak titkosítják, és nemzedékről generációra továbbítják az organizmusok szaporodásának folyamatában.

Nyilvánvalóan "kemény" öröklődés (azaz a szülői tulajdonságok abszolút ismétlődése) mellett a változó környezeti feltételek mellett az élőlények túlélése lehetetlen lenne. Az élőlények nem tudtak új élőhelyeket kialakítani. Végül az evolúciós folyamat, az új fajok kialakulása is kizárt lenne. Azonban az élő szervezeteknek is van változékonyság,ami alatt azt értjük, hogy képesek új tulajdonságokat szerezni és elveszíteni a régieket. Az eredmény egyazon fajhoz tartozó egyedek változatossága. A variabilitás előfordulhat mind az egyes egyedekben az egyedfejlődés során, mind az élőlények csoportjában generációk sorozatában a szaporodás során.

Az élőlények egyéni (ontogén) és történeti (evolúciós; filogenezis) fejlődése. Bármely organizmus élete során (a keletkezésétől a természetes halálig) rendszeres változásokon megy keresztül, amelyeket ún. egyéni fejlődés. Növekszik a test mérete és súlya - növekedés, új struktúrák kialakulása (néha a korábban meglévők megsemmisülésével jár - például egy ebihal farkának elvesztése és páros végtagok kialakulása), szaporodás, és végül a létezés vége.

Az organizmusok evolúciója az élőlények történeti fejlődésének visszafordíthatatlan folyamata, amelynek során a fajok egymást követő változása figyelhető meg a korábban létezők eltűnése és újak megjelenése következtében. Az evolúció természeténél fogva progresszív, hiszen az élőlények szerveződése (felépítése, működése) számos szakaszon ment keresztül - a sejt előtti életformákon, egysejtűeken, egyre bonyolultabbá váló többsejtűeken és így tovább egészen az emberig. A szervezet következetes bonyolítása az élőlények életképességének, alkalmazkodóképességének növekedéséhez vezet.

Ingerlékenység és mozgás. Az élőlények nélkülözhetetlen tulajdonsága ingerlékenység(a külső vagy belső ingerek (hatás) észlelésének és azokra való megfelelő reagálásának képessége). Megnyilvánul az anyagcsere változásaiban (például a nappali órák csökkenésével és a környezeti hőmérséklet csökkenésével ősszel növényekben és állatokban), motoros reakciók formájában (lásd alább) és magasan szervezett állatokban (beleértve az embereket is) viselkedésbeli változások jellemzik.

Szinte minden élőlényben jellemző reakció az irritációra forgalom,azaz térbeli elmozdulás az egész szervezet vagy testrészük egyes részei. Ez jellemző mind az egysejtűekre (baktériumok, amőbák, csillósállatok, algák), mind a többsejtűekre (majdnem minden állatra). Egyes többsejtű sejteknek (például állatok és emberek vérfagocitái) szintén van mobilitásuk. A többsejtű növényeket az állatokkal összehasonlítva alacsony mobilitás jellemzi, azonban a motoros reakciók speciális megnyilvánulási formái is vannak. Kétféle aktív mozgás létezik: növekedésés összehúzó. Az első, lassabbak közé tartozik például az ablakon növekvő szobanövények szárának fény felé nyújtása (egyoldali megvilágításuk miatt). A rovarevő növényeknél összehúzódó mozgások figyelhetők meg (például a napharmat leveleinek gyors összehajtása, amikor elkapják a rászálló rovarokat).

Az ingerlékenység jelensége az élőlények reakcióinak hátterében áll, amelyeknek köszönhetően azok támogatottak homeosztázis.

homeosztázis- ez a szervezet azon képessége, hogy ellenálljon a változásoknak és fenntartsa a belső környezet viszonylagos állandóságát (bizonyos testhőmérséklet, vérnyomás, sóösszetétel, savasság stb. fenntartása).

Az ingerlékenység miatt az organizmusok képesek arra alkalmazkodás.

Alatt alkalmazkodás egy szervezet bizonyos környezeti feltételekhez való alkalmazkodási folyamatára utal.

Az élő szervezetek alapvető tulajdonságainak meghatározásával foglalkozó részt lezárva a következő következtetést vonhatjuk le.

Az élő szervezetek és az élettelen természeti tárgyak közötti különbség nem valamilyen "megfoghatatlan", természetfeletti tulajdonság meglétében van (az élőlényekre is igaz a fizika és a kémia összes törvénye), hanem az élő rendszerek magas szerkezeti és funkcionális összetettségében. . Ez a tulajdonság magában foglalja az élő szervezetek fentebb tárgyalt összes tulajdonságát, és az élet állapotát az anyag minőségileg új tulajdonságává teszi.

2. § Az élők szervezettségének szintjei

Az 1960-as évekre a biológiában van egy elképzelés az élők szerveződési szintjei, mint az organikus világ egyre bonyolultabb rendezettségének konkrét kifejeződése. A földi életet bizonyos szisztematikus csoportokhoz (fajokhoz) tartozó, sajátos felépítésű organizmusok, valamint változó összetettségű közösségek (biogeocenózis, bioszféra) képviselik. Az organizmusokat viszont szervi, szöveti, sejtes és molekuláris szerveződés jellemzi. Minden organizmus egyrészt a neki alárendelt speciális szervezetrendszerekből áll (szervek, szövetek stb.), másrészt maga is viszonylag elszigetelt egység a szupraorganizmus biológiai rendszerek (fajok, biogeocenózisok és a bioszféra egésze). Az élő anyag szerveződési szintjeit az ábra mutatja. egy.

Rizs. 1. Az élők szervezettségének szintjei

Mindegyikük olyan élettulajdonságokat mutat, mint diszkrétségés sértetlenség. A test különféle összetevőkből áll - szervekből, de ugyanakkor kölcsönhatásuknak köszönhetően szerves. A faj is egy integrált rendszer, bár különálló egységek - egyedek alkotják, ezek kölcsönhatása azonban fenntartja a faj integritását.

Az élet létezését minden szinten a legalacsonyabb rangú szerkezet biztosítja. Például a sejtszintű szerveződés természetét a szubcelluláris és a molekuláris szint határozza meg; szervezeti - szerv; szöveti, sejtes; fajok - organizmusok stb.

Külön kiemelendő az alacsonyabb szinteken lévő szervezeti egységek nagy hasonlósága, a magasabb szinteken pedig az egyre növekvő különbség (1. táblázat).

Asztal 1

Az élővilág szervezettségi szintjeinek jellemzői

2. fejezet

1. § Az élő szervezetek osztályozásának elvei

Bolygónk élővilága végtelenül sokszínű, és rengeteg élőlényfajt tartalmaz, amint az a táblázatból is látható. 2.

2. táblázat

Az élőlények főbb csoportjainak fajainak száma

A szakértők szerint ugyanis ma kétszer annyi faj él a Földön, mint amennyit a tudomány tud. Évente több száz és ezer új fajt ismertetnek tudományos publikációk.

Számos tárgy (tárgyak, jelenségek) megismerésének folyamatában, összehasonlítása tulajdonságaikat és jeleiket az emberek állítják elő osztályozás. Ezután a hasonló (hasonló, hasonló) objektumokat csoportokba vonják. A csoportok felosztása azon alapul különbségek a tanult tárgyak között. Ily módon egy olyan rendszer épül fel, amely az összes vizsgált objektumot (például ásványokat, kémiai elemeket vagy organizmusokat) felöleli, és kapcsolatokat hoz létre közöttük.

Szisztematika hogy egy független biológiai tudomány hogyan kezeli a problémákat osztályozás szervezetek és épületek rendszerekélő természet.

Az élőlények osztályozására az ókorban történtek kísérletek. A tudományban sokáig létezett egy Arisztotelész által kidolgozott rendszer (Kr. e. 4. század). Az összes ismert organizmust két birodalomra osztotta - növényekés állatok, megkülönböztető jegyként használva mozdulatlanságés érzéketlenség az első a másodikhoz képest. Ezenkívül Arisztotelész az összes állatot két csoportra osztotta: "vérrel rendelkező állatok" és "vér nélküli állatok", ami általában megfelel a gerincesekre és gerinctelenekre való modern felosztásnak. Ezen túlmenően számos kisebb csoportosulást emelt ki, amelyeket különböző jellegzetességek vezéreltek.

Természetesen a modern tudomány szempontjából Arisztotelész rendszere tökéletlennek tűnik, de figyelembe kell venni az akkori ténytudás szintjét. Munkája mindössze 454 állatfajt ír le, a kutatási módszerek lehetőségei igen korlátozottak voltak.

A botanikában és az állattanban csaknem két évezreden keresztül halmozódott fel a leíró anyag, amely a 17–18. században biztosította a taxonómia fejlődését, amely C. Linnaeus (1707–1778) eredeti szervezetrendszerében csúcsosodott ki, amely széles körű elismerést kapott. Elődei tapasztalatai és saját maga által felfedezett új tények alapján Linné lefektette a modern taxonómia alapjait. A természet rendszere címmel megjelent könyve 1735-ben jelent meg.

Az osztályozás alapegységeként Linné a formát vette fel; olyan fogalmakat vezetett be a tudományos használatba, mint a „nemzetség”, „család”, „leválás” és „osztály”; megőrizte az organizmusok felosztását a növények és állatok birodalmaira. Javasolt bevezetés bináris nómenklatúra(amit a biológiában még mindig használnak), vagyis minden fajhoz két szóból álló latin nevet rendelünk. Az első - egy főnév - egy nemzetség neve, amely rokon fajok csoportját egyesíti. A második szó, általában melléknév, a faj saját neve. Például a "maró boglárka" és a "kúszó boglárka" fajok; „aranykárász” és „ezüstkárász”.

Később, a 19. század elején J. Cuvier bevezette a rendszerbe a "típus" fogalmát, mint az állatok osztályozásának legmagasabb egységét (a botanikában - "osztály").

A modern taxonómia kialakulása szempontjából különösen fontos volt Ch. Darwin (1859) evolúciós tanításainak megjelenése. A pre-darwini korszakban létrehozott élő szervezetek tudományos rendszerei voltak mesterséges. Meglehetősen formálisan egyesítették az organizmusokat hasonló külső jellemzők szerint csoportokba, anélkül, hogy családi kötelékeiket tulajdonítottak volna. Charles Darwin gondolatai a tudomány számára konstruálási módszert biztosítottak természetes rendszerélővilág. Ez azt jelenti, hogy bizonyosan kell alapulnia alapvető, osztályozott objektumok – organizmusok – alapvető tulajdonságai.

Analógiaként próbáljunk meg felépíteni egy „természetes rendszert” olyan tárgyakból, mint a könyvek, egy személyes könyvtár példájával. Igény szerint a könyveket a szekrények polcain elrendezhetjük, csoportosítva akár formátum, akár a gerincek színe szerint. De ezekben az esetekben egy "mesterséges rendszer" jön létre, mivel a "tárgyakat" (könyveket) másodlagos, "nem alapvető" tulajdonságok szerint osztályozzák. A "természetes" "rendszer" a könyvtár lenne, ahol a könyveket tartalmuk szerint csoportosítják. Ebben a szekrényben tudományos irodalom található: az egyik polcon fizikáról, a másikon kémiáról stb. szóló könyvek. Egy másik szekrényben szépirodalom: próza, költészet, folklór. Így megvalósítottuk a rendelkezésre álló könyvek fő tulajdonság, lényeges minőség - tartalom szerinti osztályozását. A "természetes rendszer" birtokában könnyen eligazodhatunk az azt alkotó különféle "tárgyak" sokaságában. És miután beszereztünk egy új könyvet, könnyen helyet találunk neki egy adott szekrényben és a megfelelő polcon, vagyis a „rendszerben”.