Citește biologie generală. Biologie generală: Note de curs

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

Manual pentru clasele 10 - 11 de liceu. Ed. Yu.I. Polyansky.

Format: pdf ( 1992 , ed. a 22-a, 288s.)

Marimea: 32 MB

Urmăriți, descărcați:drive.google

Format: pdf ( 1987 , ed. a 17-a, 288s.)

Marimea: 9,3 MB

Urmăriți, descărcați:drive.google

Format: djvu/zip ( 1987 , ed. a 17-a, 288s.)

Marimea: 6Mb

/ Descărcare fișier

Format: djvu/zip ( 1967 , ed. a 2-a, 304s.)

Marimea: 5,15 Mb

/ Descărcare fișier

CONŢINUT:
Introducere 6
CAPITOLUL I. DOCTRINA EVOLUTIONARA
1. Idei evolutive înainte de Ch. Darwin. Apariția învățăturilor lui Darwin 11
2. Principalele prevederi ale învățăturilor lui Darwin. Înțelesul darwinismului 14
3. Vizualizare. Populația 16
4. Ereditatea și variabilitatea 19-
5. Selecția artificială. Factori în evoluția raselor de animale și a soiurilor de plante 22
6. Luptă pentru existență 25
7. Selecția naturală, alți factori ai evoluției 29
8. Fitnessul organismelor și relativitatea sa 33
9. Formarea de noi specii 38
CAPITOLUL II. DEZVOLTAREA LUMII ORGANICE
10. Macroevoluția, dovezile sale 43
11. Sistem de plante și animale - afișarea evoluției 47
12. Principalele direcţii ale evoluţiei lumii organice.50
13. Istoria dezvoltării vieții pe Pământ 54
CAPITOLUL III. ORIGINILE UMANE
14. Dovezi ale originii omului din animale 59
15. Forțele motrice (factorii) antropogenezei 63
16. Direcții ale evoluției umane. Oameni antici 67
17. Direcții ale evoluției umane. Oameni antici și primii moderni 70
18. Rase umane. Critica rasismului și darwinismului social 73
CAPITOLUL IV. BAZELE ECOLOGIEI
19. Probleme de ecologie. Factorii ecologici și interacțiunea lor. Modelare matematică 77
20. Principalii factori de mediu abiotici și importanța lor pentru fauna sălbatică 80
21. Adaptarea organismelor la schimbările sezoniere ale naturii. Fotoperiodism 82
22. Specii și populație - caracteristicile lor ecologice 86
23. Probleme de utilizare rațională a speciilor și conservarea diversității acestora 89
24. Sisteme ecologice 91
25. Lacul de acumulare și pădurea de stejari ca exemple de biogeocenoze 95
26. Modificări în biogeocenoze 101
27. Biogeocenoze create de om 104
CAPITOLUL V. FUNDAMENTELE DOCTRINEI BIOSFEREI
28. Biosfera și proprietățile biomasei planetei Pământ 109
29. Biomasa suprafeței terestre și oceanice. 113
30. Circulația substanțelor și transformarea energiei în biosferă 116
CAPITOLUL VI. BAZELE CITOLOGIEI
31. Teoria celulară 123
32. Structura și funcțiile membranei celulare 127
33. Citoplasma și organitele sale: reticulul endoplasmatic, mitocondriile și plastidele 131
34. Aparatul Golgi, lizozomii și alte organite ale citoplasmei. Incluziuni 136
35. Nucleul 139
36. Celulele procariote. Forme de viață necelulare - viruși 141
37. Compoziția chimică a celulei. Substante anorganice 145
38. Substante organice ale celulei. Proteinele, structura lor 147
39. Proprietăți și funcții ale proteinelor 153
40. Carbohidrați. Lipide 155
41. Acizi nucleici. ADN și ARN - 157
42. Metabolism. Acid adenozin trifosforic - ATP 162
43. Metabolismul energetic în celulă. Sinteza ATP 165
44. Schimb plastic. Biosinteza proteinelor. Sinteza i-ARN 167
45. Sinteza unui lanț polipeptidic pe un ribozom 171
46. ​​​​Caracteristici ale schimburilor plastice și energetice ale celulelor vegetale 175
CAPITOLUL VII. REPRODUCEREA SI DEZVOLTAREA INDIVIDUALA A ORGANISMELOR
47. Diviziunea celulară. Mitoză. 181
48. Forme de reproducere a organismelor 185
49. Meioza 187
50. Fertilizarea 190
51. Dezvoltarea individuală a unui organism-ontogeneză 192
52. Originea și dezvoltarea inițială a vieții pe Pământ 195
CAPITOLUL VIII. BAZELE GENETICII
53. Metodă hibridologică de studiere a eredității. Prima lege a lui Mendel 203
54. Bazele citologice ale modelelor de moștenire 207
55. Traversare dihibridă. A doua lege a lui Mendel 211
56. Baza citologică a încrucișării dihibride 214
57. Fenomenul moștenirii legate și genetica sexului 215
58. Genotipul ca sistem integral 220
59. Genetica umană și semnificația ei pentru medicină și sănătatea publică 222
60. Variabilitatea modificării 227
61. Variabilitatea ereditară 230
62. Bazele materiale ale eredității și variabilității. Inginerie genetică. 236
63. Genetica și teoria evoluționistă. 239
CAPITOLUL IX. CREȘTEREA PLANTELOR, ANIMALELOR ȘI MICROORGANISMELOR
64. Sarcini ale reproducerii moderne 245
65. Centrele de diversitate și originea plantelor cultivate 246
66. Ameliorarea plantelor 248
67. Lucrările lui IV Michurin. Realizări în ameliorarea plantelor în Uniunea Sovietică 253
68. Cresterea animalelor. 256
69. Crearea de rase de animale domestice foarte productive. selecția microorganismelor. Biotehnologie 259
CAPITOLUL X. EVOLUȚIA BIOSFEREI. PERTURBAREA REGLAMENTĂRILOR NATURALE DATORITĂ ACTIVITĂȚILOR UMANE
70. Biosfera și progresul științific și tehnologic 267
71. Noosfera 270
Index de termeni 277
Scurt glosar de termeni 281

De la naștere, vedem frumusețea naturii din jurul nostru. Încă din copilărie, părinții le insuflă copiilor dragostea pentru lumea animală. . Am văzut câțiva reprezentanți rari ai mamiferelor, păsărilor, insectelor, peștilor și plantelor în imagini și alții în viață.

Crescând, vrem să aflăm nu numai numele lor, ci și cum sunt aranjate, unde trăiesc și cum interacționează cu alte organisme vii. De ce suntem atrași să observăm lumea minunată a plantelor și animalelor? Pentru că noi înșine facem parte din natură și depindem de lumea vie din jur.

Biologia este o știință extrem de fascinantă. Studiază toate organismele vii și modul în care acestea se influențează reciproc. . Cuvântul în sine este format din două (bios și logos) și este tradus ca cuvânt despre viață sau despre doctrina vieții.

Ce studiază biologia?

Biologia este studiul tuturor organismelor vii, indiferent de dimensiunea sau habitatul lor. Procesele care au loc în natură sunt foarte complexe și există atât de multe ființe vii pe Pământ încât a trebuit să împărțim biologia în științe independente.. Vom aminti doar câteva, de exemplu: genetică, anatomie, fiziologie umană, reproducere, embriologie și multe altele.

Biologia în ficțiune

Sunt scriitori care lucrează doar în acest gen. Ei depun mult efort pentru a se asigura că textul oferă informații fiabile despre caracteristicile organismelor vii. Lucrările lor sunt de mare interes, deoarece, spre deosebire de programa școlară, cărțile lor sunt ușor de citit și ceea ce este scris este rapid reținut.

Cititorii, atât adulți, cât și copii, își pot imagina cu claritate în ce zonă naturală are loc acțiunea, ce organisme trăiesc acolo, în ce perioadă a anului și o mulțime de alte informații utile. Biologia literară merge adesea mână în mână cu botanica, zoologia și biogeografia.

De ce este util să citești cărți despre biologie?

Poveștile, eseurile, notițele despre natură sunt interesante pentru diferite categorii de vârstă de cititori. Copiii, citind, cunosc mai bine lumea din jurul lor și devin mai amabili, mai responsabili, iar pentru adulți, ficțiunea oferă cunoștințe biologice suplimentare.

Ce cărți merită citite?

Biblioteca noastră electronică are o selecție largă de literatură despre animale, plante și alte organisme vii. Deosebit de populare sunt astfel de lucrări pe care le puteți citi online gratuit:

• Igor Akimushkin;
• Nikolay Verzilin;
• Martin Gardner;
• Richard Dawkins;
• Peter Obraztsov și multe altele.

Într-un format de carte mică, lucrarea creierului nostru este pictată. Într-un limbaj accesibil, autorul descrie (aproape de la zero) activitatea vitală a acestui organ încă puțin studiat. Valoarea cărții este că Asimov prezintă un subiect serios într-un mod plin de umor. După ce o citești, îți dai seama de măreția ființei umane!

Carol Donner

Anatomia este o știință plictisitoare pentru copii. Majoritatea materialelor învățate la școlari uită. Pentru ca un copil să devină interesat de anatomie, asigurați-vă că îl lăsați să citească această carte! Este scris în genul aventură. Gemenii Max și Molly intră în mod miraculos în corpul uman.

Acolo o întâlnesc pe Volnyashka, un mic fluid tisular care îi va ajuta să iasă din această situație. Copiii așteaptă aventuri uimitoare asociate cu pericolul de moarte, deoarece corpul uman este echipat cu apărători - macrofage.

Copiii nu se vor dizolva în mod miraculos în stomac și nu vor înota prin vasele de sânge. Într-un limbaj simplu, autorul vorbește despre neuroni, structura creierului și alte organe.

Condițiile preliminare pentru crearea teoriei celulare au fost inventarea și îmbunătățirea microscopului și descoperirea celulelor (1665, R. Hooke - când studia o tăietură a scoarței unui arbore de plută, soc etc.). Lucrările unor microscopiști celebri: M. Malpighi, N. Gru, A. van Leeuwenhoek - au făcut posibilă vizualizarea celulelor organismelor vegetale. A. van Leeuwenhoek a descoperit organisme unicelulare în apă. Nucleul celular a fost studiat mai întâi. R. Brown a descris nucleul unei celule vegetale. Ya. E. Purkine a introdus conceptul de protoplasmă - conținut celular gelatinos lichid.

Botanistul german M. Schleiden a fost primul care a ajuns la concluzia că fiecare celulă are un nucleu. Fondatorul CT este biologul german T. Schwann (împreună cu M. Schleiden), care în 1839 a publicat lucrarea „Studii microscopice privind corespondența în structura și creșterea animalelor și plantelor”. Prevederile lui:

1) celulă - principala unitate structurală a tuturor organismelor vii (atât animale, cât și plante);

2) dacă există un nucleu în orice formațiune vizibilă la microscop, atunci acesta poate fi considerat o celulă;

3) procesul de formare a celulelor noi determină creșterea, dezvoltarea, diferențierea celulelor vegetale și animale. Adăugări la teoria celulară au fost făcute de omul de știință german R. Virchow, care în 1858 și-a publicat lucrarea „Cellular Pathology”. El a demonstrat că celulele fiice se formează prin diviziunea celulelor mamă: fiecare celulă dintr-o celulă. La sfârşitul secolului al XIX-lea. mitocondriile, complexul Golgi și plastide au fost găsite în celulele vegetale. Cromozomii au fost detectați după ce celulele în diviziune au fost colorate cu coloranți speciali. Prevederile moderne ale CT

1. Celula - unitatea de bază a structurii și dezvoltării tuturor organismelor vii, este cea mai mică unitate structurală a vieții.

2. Celulele tuturor organismelor (atât unicelulare, cât și pluricelulare) sunt similare ca compoziție chimică, structură, manifestări de bază ale metabolismului și activitatea vitală.

3. Reproducerea celulelor are loc prin diviziunea lor (fiecare celulă nouă se formează în timpul diviziunii celulei mamă); în organismele pluricelulare complexe, celulele au forme diferite și sunt specializate în funcție de funcțiile lor. Celulele similare formează țesuturi; țesuturile constau din organe care formează sisteme de organe, sunt strâns interconectate și supuse unor mecanisme nervoase și umorale de reglare (în organismele superioare).

Semnificația teoriei celulare

A devenit clar că celula este cea mai importantă componentă a organismelor vii, principala lor componentă morfofiziologică. Celula este baza unui organism multicelular, locul proceselor biochimice și fiziologice din organism. La nivel celular, în cele din urmă au loc toate procesele biologice. Teoria celulară a făcut posibilă tragerea unei concluzii despre asemănarea compoziției chimice a tuturor celulelor, planul general al structurii lor, ceea ce confirmă unitatea filogenetică a întregii lumi vii.

Este destul de dificil de dat o definiție completă și lipsită de ambiguitate a conceptului de viață, având în vedere varietatea uriașă a manifestărilor sale. În cele mai multe definiții ale conceptului de viață, care au fost date de mulți oameni de știință și gânditori de-a lungul secolelor, au fost luate în considerare calitățile principale care disting cei vii de cei nevii. De exemplu, Aristotel spunea că viața este „nutriția, creșterea și decrepitudinea” corpului; A. L. Lavoisier a definit viața ca o „funcție chimică”; G. R. Treviranus credea că viața este „o uniformitate stabilă a proceselor cu o diferență de influențe externe”. Este clar că astfel de definiții nu puteau satisface oamenii de știință, deoarece nu reflectau (și nu puteau reflecta) toate proprietățile materiei vii. În plus, observațiile indică faptul că proprietățile celor vii nu sunt excepționale și unice, așa cum părea înainte, ele se găsesc separat printre obiectele nevii. AI Oparin a definit viața ca „o formă specială, foarte complexă a mișcării materiei”. Această definiție reflectă originalitatea calitativă a vieții, care nu poate fi redusă la simple legi chimice sau fizice. Cu toate acestea, chiar și în acest caz, definiția este de natură generală și nu dezvăluie particularitatea specifică a acestei mișcări.

F. Engels în „Dialectica naturii” scria: „Viața este un mod de existență a corpurilor proteice, al cărui punct esențial este schimbul de materie și energie cu mediul înconjurător”.

Pentru aplicare practică, sunt utile acele definiții, care conțin proprietățile de bază care sunt în mod necesar inerente tuturor formelor vii. Iată unul dintre ele: viața este un sistem macromolecular deschis, care se caracterizează printr-o organizare ierarhică, capacitatea de auto-reproducere, autoconservare și autoreglare, metabolism, un flux de energie fin reglat. Conform acestei definiții, viața este un nucleu al ordinii care se răspândește într-un univers mai puțin ordonat.

Viața există sub forma unor sisteme deschise. Aceasta înseamnă că orice formă de viață nu este închisă doar pe ea însăși, ci schimbă constant materie, energie și informații cu mediul înconjurător.

Aceste proprietăți într-un complex caracterizează orice sistem viu și viața în general:

1) autoactualizare. Asociat cu fluxul de materie și energie. La baza metabolismului se află procesele echilibrate și clar interconectate de asimilare (anabolism, sinteza, formarea de noi substanțe) și de disimilare (catabolism, dezintegrare). Ca urmare a asimilării, structurile corpului sunt actualizate și se formează noi părți (celule, țesuturi, părți de organe). Disimilarea determină descompunerea compușilor organici, furnizează celulei materie plastică și energie. Pentru formarea unuia nou, este necesar un aflux constant de substanțe necesare din exterior, iar în procesul vieții (și disimilarea, în special), se formează produse care trebuie aduse în mediul extern;

2) auto-reproducere. Oferă continuitate între generațiile succesive de sisteme biologice. Această proprietate este asociată cu fluxurile de informații încorporate în structura acizilor nucleici. În acest sens, structurile vii sunt reproduse și actualizate în mod constant, fără a-și pierde asemănarea cu generațiile anterioare (în ciuda reînnoirii continue a materiei). Acizii nucleici sunt capabili să stocheze, să transmită și să reproducă informații ereditare, precum și să o realizeze prin sinteza proteinelor. Informațiile stocate pe ADN sunt transferate într-o moleculă de proteină cu ajutorul moleculelor de ARN;

3) autoreglare. Se bazează pe un set de fluxuri de materie, energie și informații printr-un organism viu;

4) iritabilitate. Asociat cu transferul de informații din exterior către orice sistem biologic și reflectă reacția acestui sistem la un stimul extern. Datorită iritabilității, organismele vii sunt capabile să reacționeze selectiv la condițiile de mediu și să extragă din el doar ceea ce este necesar pentru existența lor. Iritabilitatea este asociată cu autoreglarea sistemelor vii după principiul feedback-ului: deșeurile sunt capabile să aibă un efect inhibitor sau stimulator asupra acelor enzime care au fost la începutul unui lanț lung de reacții chimice;

5) menținerea homeostaziei (din Gr. homoios - „asemănător, identic” și stază - „imobilitate, stare”) - constanta dinamică relativă a mediului intern al organismului, parametrii fizico-chimici ai existenței sistemului;

6) organizare structurală - o anumită ordine, armonie a unui sistem viu. Se găsește în studiul nu numai al organismelor vii individuale, ci și al agregatelor lor în legătură cu mediul - biogeocenoze;

7) adaptare - capacitatea unui organism viu de a se adapta constant la condițiile de existență în schimbare în mediu. Se bazează pe iritabilitate și pe răspunsurile sale caracteristice adecvate;

Biologie(din greaca. bios– viata + logos- cuvânt, doctrină) - o știință care studiază viața ca un fenomen care ocupă un loc aparte în univers. Împreună cu alte științe care studiază natura (fizică, chimie, astronomie, geologie etc.), se numără printre științele naturii. De obicei, științele umaniste (studiul tiparelor de existență și dezvoltare a unei persoane, a societății umane) se disting și ele într-un grup independent; acestea includ sociologia, psihologia, antropologia, etnografia etc.

Fenomenul omului (ca ființă biosocială) prezintă interes atât pentru științele naturale, cât și pentru cele umane. Dar biologia joacă un rol deosebit, fiind o legătură între ele. Această concluzie se bazează pe ideile moderne despre dezvoltarea naturii, care a dus la apariția vieții. În procesul de evoluție a organismelor vii, a apărut o persoană cu proprietăți calitativ noi - inteligență, vorbire, capacitatea de activitate creativă, un mod de viață social etc.

Existența și dezvoltarea naturii neînsuflețite este supusă legilor fizice și chimice. Odată cu apariția organismelor vii, acestea încep să efectueze procese biologice având un caracter fundamental diferit și supus altor legi - biologic. Cu toate acestea, este important de menționat că, împreună cu aceasta, procesele fizico-chimice care stau la baza fenomenelor biologice care apar (calitativ diferite și specifice) sunt păstrate.

Calitățile specifice și proprietățile sociale ale unei persoane nu exclud apartenența sa naturală. În corpul uman se desfășoară atât procese fizico-chimice, cât și biologice (ca la toate ființele vii). Cu toate acestea, un individ se poate dezvolta pe deplin numai în societate, în comunicarea cu alți oameni. Numai în acest fel vorbirea este stăpânită și se dobândesc cunoștințe, abilități și abilități. Diferența fundamentală aici este că existența și dezvoltarea omenirii se bazează pe capacitatea ei de a cunoaște, de a acumula cunoștințe din generație în generație, până la activitate productivă.

Realizări cu adevărat grandioase ale științei, inclusiv ale biologiei, în secolul al XX-lea. ne-a extins și aprofundat în mod semnificativ înțelegerea atât a unității naturii și a omului, cât și a relațiilor lor complexe. De exemplu, datele ecologice au arătat că organismele vii, inclusiv oamenii, nu sunt doar dependente de natură, ci acționează și ca un factor puternic care influențează atât natura, cât și chiar spațiul. Acest lucru se aplică, în special, atmosferei Pământului, formării de straturi geologice vaste, formării sistemelor insulare etc. Omenirea are în prezent cel mai puternic impact asupra naturii animate și neînsuflețite a planetei.

Biologia de astăzi este un complex de științe care studiază o varietate de ființe vii, structura și funcționarea lor, distribuția, originea și dezvoltarea, precum și comunitățile naturale de organisme, relația lor între ele, cu natura neînsuflețită și cu omul.

Pe lângă semnificația sa cognitivă generală, biologia joacă un rol uriaș pentru o persoană, fiind de mult timp baza teoretică a medicinei, medicinei veterinare, agronomiei și creșterii animalelor.

Acum există ramuri de producție care se bazează pe biotehnologie, adică folosesc organisme vii în procesul de producție. Putem aminti industria alimentară, farmaceutică, chimică etc.

Diverse științe biologice au, de asemenea, o mare importanță în legătură cu problema relației dintre om și natură. Numai pe o bază științifică este posibilă rezolvarea unor astfel de probleme precum utilizarea rațională a resurselor naturale, o atitudine parțială față de lumea din jurul nostru și o organizare competentă a activităților de protecție a mediului.

„Biologia generală” este o materie care reprezintă cea mai importantă etapă din educația biologică a elevilor de liceu. Se bazează pe cunoștințele, abilitățile și abilitățile care au fost deja dobândite în studiul botanicii, zoologiei și biologiei umane.

Începând din clasa a VI-a, v-ați familiarizat cu diferite grupe de organisme vii: viruși, bacterii, ciuperci, plante, animale. Ați aflat despre structura și funcționarea lor, varietatea formelor, distribuția etc. În clasa a VIII-a, subiectul orelor de biologie era o persoană și specificul lui ca ființă biosocială.

Biologia generală, spre deosebire de alte discipline de specialitate, ia în considerare ceea ce spune numele în sine, general(pentru toate organismele vii) proprietățile și calitățile specifice ale tuturor în viaţă modele generale de organizare, viață, dezvoltare, inerente tuturor formelor viaţă.

Capitolul 1 Esența vieții

§ 1. Definiţia vieţii şi proprietăţile fundamentale ale celor vii

Una dintre provocările cu care se confruntă orice știință este nevoia de a crea definiții, adică e. declarații scurte, dând, totuși, complet reprezentarea esenței unui obiect sau fenomen. În biologie, există zeci de opțiuni pentru definirea vieții, dar niciuna dintre ele nu satisface simultan cele două cerințe menționate mai sus. Fie definiția ocupă 2-3 pagini ale cărții, fie unele caracteristici importante ale celor vii sunt „renunțate” din ea.

Viața în manifestările sale specifice pe Pământ este reprezentată de diverse forme de organisme. Conform cunoștințelor biologice moderne, este posibil să se evidențieze un set de proprietăți care ar trebui recunoscute ca fiind comune toate ființele viiși care le deosebesc de corpurile naturii neînsuflețite. Astfel, la concept viaţă vom ajunge prin înțelegerea proprietăților specifice ale organismelor vii.

Specificul compoziției chimice. Diferența dintre vii și nevii se manifestă clar deja la nivelul compoziției lor chimice. Foarte des puteți găsi expresia „natură organică” ca sinonim pentru „fauna sălbatică”. Și acest lucru este absolut corect. Toate substanțele organice sunt create în organismele vii în cursul activității lor vitale. După cum spun experții, ei biogene(adică creat de ființe vii). Mai mult, substanțele organice sunt cele care determină posibilitatea existenței organismelor vii înseși. Deci, de exemplu, acizii nucleici conțin informații ereditare (genetice); proteinele determină structura, asigură mișcarea, reglează toate procesele vieții; zaharurile (carbohidrații) îndeplinesc funcții energetice etc. Nu se cunoaște o singură ființă vie pe Pământ care să nu fie o combinație de proteine ​​și acizi nucleici.

Substanțele organice au molecule mai complexe decât cele anorganice și se caracterizează printr-o varietate infinită, care, așa cum vom vedea mai jos, determină în mare măsură diversitatea organismelor vii.

Organizarea structurală a ființelor vii. Chiar și în clasele elementare, la lecțiile de botanică și zoologie, vi s-a spus că oamenii de știință T. Schwann și M. Schleiden (1839) au formulat teoria celulară a structurii tuturor plantelor și animalelor. Cage a fost recunoscută de atunci unitate structurală și funcțională orice ființe vii. Aceasta înseamnă că corpurile lor sunt construite din celule (există și unicelulare) și punerea în aplicare a activității vitale a organismului este determinată de procesele care au loc în interiorul celulelor înseși. Amintiți-vă, de asemenea, că celulele tuturor plantelor și animalelor sunt similare ca structură (au membrană, citoplasmă, nucleu, organite).

Dar deja la acest nivel apare complexitate structurală organizarea celor vii. Există multe componente diferite (organele) în celulă. O astfel de eterogenitate a compoziției sale interne face posibilă efectuarea simultană a sute și mii de reacții chimice într-un spațiu atât de mic.

Același lucru este valabil și pentru organismele multicelulare. Diferite țesuturi, organe, sisteme de organe (îndeplinesc diferite funcții) sunt formate dintr-o varietate de celule, care împreună alcătuiesc un sistem integral complex și eterogen - un organism viu.

metabolismul în organismele vii. Toate organismele vii au un schimb inerent de materie și energie cu mediul.

F. Engels la sfârşitul secolului al XIX-lea. a evidențiat această proprietate a celor vii, apreciindu-i profund semnificația. Oferându-și definiția vieții, el a scris:

Viața este un mod de existență a corpurilor proteice, al cărui punct esențial este schimbul constant de substanțe cu natura exterioară care le înconjoară, iar odată cu încetarea acestui metabolism, încetează și viața, ceea ce duce la descompunerea proteinei.

Corpurile anorganice pot avea si metabolism... Dar diferenta este ca in cazul corpurilor anorganice metabolismul le distruge, in timp ce in cazul corpurilor organice este o conditie necesara pentru existenta lor.

În acest proces, un organism viu primește substanțele de care are nevoie ca material pentru creștere, restaurare a componentelor distruse („utilizate”) și ca sursă de energie pentru susținerea vieții. Substantele rezultate daunatoare sau inutile organismului (dioxid de carbon, uree, apa etc.) sunt excretate in mediul extern.

Auto-reproducerea (reproducția) organismelor. reproducere- reproducere de genul propriu - cea mai importantă condiție pentru continuarea vieții. Un organism individual este muritor, durata sa de viață este limitată, iar reproducerea asigură continuitatea existenței speciilor, mai mult decât compensând moartea naturală a indivizilor.

Ereditatea și variabilitatea.

Ereditate- capacitatea organismelor de a transmite din generatie in generatie intregul ansamblu de caracteristici care asigura adaptabilitatea organismelor la mediul lor.

Oferă asemănarea, asemănarea organismelor din generații diferite. Nu întâmplător sinonimul pentru reproducere este cuvântul auto-reproducere. Indivizii unei generații dau naștere unor indivizi ai unei noi generații, similare cu ei înșiși. Astăzi, mecanismul eredității este bine cunoscut. Informațiile ereditare (adică informații despre caracteristicile, proprietățile și calitățile organismelor) sunt criptate în acizi nucleici și sunt transmise din generație în generație în procesul de reproducere a organismelor.

Evident, cu ereditatea „rigidă” (adică repetarea absolută a trăsăturilor parentale), pe fondul schimbărilor condițiilor de mediu, supraviețuirea organismelor ar fi imposibilă. Organismele nu au putut dezvolta noi habitate. În fine, ar fi exclus și procesul evolutiv, formarea de noi specii. Cu toate acestea, organismele vii au și ele variabilitate,care este înțeles ca capacitatea lor de a dobândi noi caracteristici și de a le pierde pe cele vechi. Rezultatul este o varietate de indivizi care aparțin aceleiași specii. Variabilitatea poate apărea atât la indivizi individuali în timpul dezvoltării lor individuale, cât și la un grup de organisme într-o serie de generații în timpul reproducerii.

Dezvoltarea individuală (ontogenie) și istorică (evolutivă; filogeneză) a organismelor. Orice organism în timpul vieții sale (din momentul apariției sale până la moartea naturală) suferă schimbări regulate, care se numesc dezvoltarea individuală. Există o creștere a dimensiunii și greutății corpului - creștere, formarea de noi structuri (uneori însoțită de distrugerea celor existente anterior - de exemplu, pierderea cozii de către un mormoloc și formarea de membre pereche), reproducere și, în sfârșit, sfârșitul existenței.

Evoluția organismelor este un proces ireversibil al dezvoltării istorice a viețuitoarelor, în timpul căruia se observă o schimbare succesivă a speciilor ca urmare a dispariției celor existente anterior și a apariției altora noi. Prin natura sa, evoluția este progresivă, întrucât organizarea (structura, funcționarea) ființelor vii a trecut printr-o serie de etape - forme de viață precelulare, organisme unicelulare, organisme multicelulare din ce în ce mai complexe și așa mai departe până la om. Complicarea constantă a organizației duce la o creștere a viabilității organismelor, a capacităților lor de adaptare.

Iritabilitate și mișcare. O proprietate esențială a ființelor vii iritabilitate(capacitatea de a percepe stimuli externi sau interni (impact) și de a răspunde în mod adecvat la aceștia). Se manifestă prin modificări ale metabolismului (de exemplu, cu o reducere a orelor de lumină și o scădere a temperaturii ambientale toamna la plante și animale), sub formă de reacții motorii (vezi mai jos) și animale foarte organizate (inclusiv oameni). sunt caracterizate prin modificări ale comportamentului.

O reacție caracteristică la iritare la aproape toate ființele vii este trafic,adică deplasarea spațialăîntregul organism sau părți individuale ale corpului lor. Aceasta este caracteristică atât organismelor unicelulare (bacterii, amibe, ciliate, alge) cât și multicelulare (aproape toate animalele). Unele celule multicelulare (de exemplu, fagocitele din sânge ale animalelor și ale oamenilor) au și mobilitate. Plantele multicelulare, în comparație cu animalele, se caracterizează printr-o mobilitate scăzută, dar au și forme speciale de manifestare a reacțiilor motorii. Există două tipuri de mișcări active: creştereși contractilă. Primele, mai lente, includ, de exemplu, întinderea către lumina tulpinilor plantelor de casă care cresc pe fereastră (datorită iluminării lor unilaterale). La plantele insectivore se observă mișcări contractile (de exemplu, plierea rapidă a frunzelor unei roze atunci când prinde insectele care aterizează pe ea).

Fenomenul de iritabilitate stă la baza reacțiilor organismelor, datorită cărora acestea sunt susținute homeostaziei.

homeostaziei- aceasta este capacitatea organismului de a rezista la schimbari si de a mentine o relativa constanta a mediului intern (mentinerea unei anumite temperaturi a corpului, a tensiunii arteriale, a compozitiei de sare, a aciditatii etc.).

Datorită iritabilității, organismele au capacitatea de a adaptare.

Sub adaptare se referă la procesul de adaptare a unui organism la anumite condiții de mediu.

Încheind secțiunea dedicată determinării proprietăților fundamentale ale organismelor vii, putem trage următoarea concluzie.

Diferența dintre organismele vii și obiectele de natură neînsuflețită nu constă în prezența unor proprietăți „evazive”, supranaturale (toate legile fizicii și chimiei sunt valabile și pentru lucrurile vii), ci în complexitatea structurală și funcțională ridicată a sistemelor vii. . Această caracteristică include toate proprietățile organismelor vii discutate mai sus și face din starea de viață o proprietate calitativ nouă a materiei.

§ 2. Niveluri de organizare a celor vii

Prin anii 1960 în biologie există o idee de nivelurile de organizare a celor vii ca expresie concretă a ordinii tot mai complexe a lumii organice. Viața pe Pământ este reprezentată de organisme cu o structură particulară aparținând anumitor grupuri sistematice (specii), precum și de comunități de complexitate diferită (biogeocenoză, biosferă). La rândul lor, organismele sunt caracterizate prin organizarea organelor, țesuturilor, celulare și moleculare. Fiecare organism, pe de o parte, este alcătuit din sisteme de organizare specializate subordonate acestuia (organe, țesuturi etc.), pe de altă parte, este el însuși o unitate relativ izolată în compoziția sistemelor biologice supra-organiste (specii, biogeocenoze). și biosfera în ansamblu). Nivelurile de organizare a materiei vii sunt prezentate în fig. unu.

Orez. 1. Niveluri de organizare a celor vii

Toate prezintă astfel de proprietăți ale vieții ca discretieși integritate. Corpul este format din diverse componente - organe, dar, în același timp, datorită interacțiunii lor, este integral. Specia este, de asemenea, un sistem integral, deși este format din unități separate - indivizi, totuși, interacțiunea lor menține integritatea speciei.

Existența vieții la toate nivelurile este asigurată de structura celui mai de jos rang. De exemplu, natura nivelului celular de organizare este determinată de nivelurile subcelulare și moleculare; organismal - organ; țesut, celular; specii - organismice etc.

De remarcat este marea similitudine a unităților organizaționale la nivelurile inferioare și diferența tot mai mare la nivelurile superioare (Tabelul 1).

tabelul 1

Caracteristici ale nivelurilor de organizare a celor vii

capitolul 2

§ 1. Principii de clasificare a organismelor vii

Lumea vie a planetei noastre este infinit diversă și include un număr mare de specii de organisme, așa cum se poate observa din Tabel. 2.

masa 2

Numărul de specii ale grupurilor majore de ființe vii

De fapt, potrivit experților, astăzi trăiesc de două ori mai multe specii pe Pământ decât știe știința. În fiecare an, sute și mii de specii noi sunt descrise în publicațiile științifice.

În procesul de cunoaștere a numeroase obiecte (obiecte, fenomene), comparând proprietățile și semnele lor, oamenii le produc clasificare. Apoi obiectele similare (asemănătoare, similare) sunt combinate în grupuri. Divizarea grupurilor se bazează pe diferențeîntre subiectele studiate. În acest fel, se construiește un sistem care cuprinde toate obiectele studiate (de exemplu, minerale, elemente chimice sau organisme) și stabilește relații între ele.

Sistematică modul în care o disciplină biologică independentă se ocupă de probleme clasificare organisme și clădire sisteme natura vie.

Încercările de clasificare a organismelor au fost făcute în vremuri străvechi. Multă vreme în știință a existat un sistem dezvoltat de Aristotel (secolul al IV-lea î.Hr.). El a împărțit toate organismele cunoscute în două regate - plantelorși animale, folosind ca trasaturi distinctive imobilitateși insensibilitate primul comparativ cu al doilea. În plus, Aristotel a împărțit toate animalele în două grupe: „animale cu sânge” și „animale fără sânge”, ceea ce corespunde în general împărțirii moderne în vertebrate și nevertebrate. Apoi a evidențiat o serie de grupări mai mici, ghidate de diverse trăsături distinctive.

Desigur, din punctul de vedere al științei moderne, sistemul lui Aristotel pare imperfect, dar este necesar să se țină cont de nivelul de cunoaștere faptică din acea vreme. Lucrarea sa descrie doar 454 de specii de animale, iar posibilitățile metodelor de cercetare erau foarte limitate.

Timp de aproape două milenii, în botanică și zoologie s-a acumulat material descriptiv, ceea ce a asigurat dezvoltarea taxonomiei în secolele XVII–XVIII, care a culminat cu sistemul original de organisme de C. Linnaeus (1707–1778), care a primit o largă recunoaștere. Pe baza experienței predecesorilor săi și a faptelor noi descoperite de el însuși, Linnaeus a pus bazele taxonomiei moderne. Cartea sa, publicată sub titlul Sistemul naturii, a fost publicată în 1735.

Pentru unitatea de bază de clasificare, Linnaeus a luat forma; a introdus în uz științific concepte precum „gen”, „familie”, „detașare” și „clasă”; a păstrat împărțirea organismelor în regnurile plantelor și animalelor. Introducere sugerată nomenclatura binară(care este încă folosit în biologie), adică atribuirea fiecărei specii a unui nume latin format din două cuvinte. Primul - un substantiv - este numele unui gen care unește un grup de specii înrudite. Al doilea cuvânt, de obicei un adjectiv, este numele speciei propriu-zise. De exemplu, speciile „butercup caustic” și „creeping buttercup”; „caras de aur” și „caras de argint”.

Mai târziu, la începutul secolului al XIX-lea, J. Cuvier a introdus în sistem conceptul de „tip” ca fiind cea mai înaltă unitate de clasificare a animalelor (în botanică – „departament”).

De o importanță deosebită pentru formarea taxonomiei moderne a fost apariția învățăturilor evoluționiste ale lui Ch. Darwin (1859). Sistemele științifice ale organismelor vii create în perioada pre-darwiniană au fost artificial. Ei au unit organismele în grupuri conform unor trăsături externe similare destul de formal, fără a acorda importanță legăturilor lor de familie. Ideile lui Charles Darwin au oferit științei o metodă de construcție sistem natural lume vie. Aceasta înseamnă că trebuie să se bazeze pe unele esenţial, proprietăţile fundamentale ale obiectelor clasificate – organisme.

Să încercăm ca analogie să construim un „sistem natural” de obiecte precum cărțile, folosind exemplul unei biblioteci personale. Dacă se dorește, putem aranja cărți pe rafturile dulapurilor, grupându-le fie după format, fie după culoarea coțurilor. Dar în aceste cazuri se va crea un „sistem artificial”, întrucât „obiectele” (cărțile) sunt clasificate în funcție de proprietăți secundare, „neesențiale”. „Sistemul” „natural” ar fi biblioteca, unde cărțile sunt grupate în funcție de conținutul lor. În acest dulap avem literatură științifică: pe un raft sunt cărți de fizică, pe celălalt - de chimie etc. În alt dulap - ficțiune: proză, poezie, folclor. Astfel, am realizat clasificarea cărților disponibile în funcție de proprietatea principală, calitatea esențială - conținutul acestora. Având acum un „sistem natural”, ne putem orienta cu ușurință în multitudinea de diverse „obiecte” care îl formează. Și după ce am achiziționat o carte nouă, putem găsi cu ușurință un loc pentru ea într-un anumit dulap și pe raftul corespunzător, adică în „sistem”.