Biología general: notas de clase. Biología general: Apuntes de clase Biología general leer

1. Teoría celular (TC) Antecedentes de la teoría celular

Los requisitos previos para la creación de la teoría celular fueron la invención y la mejora del microscopio y el descubrimiento de las células (1665, R. Hooke, al estudiar un corte de la corteza de un alcornoque, saúco, etc.). Los trabajos de famosos microscopistas: M. Malpighi, N. Gru, A. van Leeuwenhoek, permitieron ver las células de los organismos vegetales. A. van Leeuwenhoek descubrió organismos unicelulares en el agua. Primero se estudió el núcleo celular. R. Brown describió el núcleo de una célula vegetal. Ya. E. Purkine introdujo el concepto de protoplasma: contenido celular gelatinoso líquido.

El botánico alemán M. Schleiden fue el primero en llegar a la conclusión de que toda célula tiene un núcleo. El fundador de CT es el biólogo alemán T. Schwann (junto con M. Schleiden), quien en 1839 publicó el trabajo “Estudios microscópicos sobre la correspondencia en la estructura y el crecimiento de animales y plantas”. Sus provisiones:

1) célula: la unidad estructural principal de todos los organismos vivos (tanto animales como plantas);

2) si hay un núcleo en cualquier formación visible bajo un microscopio, entonces puede considerarse una célula;

3) el proceso de formación de nuevas células determina el crecimiento, desarrollo, diferenciación de células vegetales y animales. El científico alemán R. Virchow, quien en 1858 publicó su trabajo "Patología celular", hizo adiciones a la teoría celular. Demostró que las células hijas se forman por división de las células madre: cada célula de una célula. A finales del siglo XIX. Se encontraron mitocondrias, el complejo de Golgi y plástidos en células vegetales. Los cromosomas se detectaron después de que las células en división se tiñeron con tintes especiales. Disposiciones modernas de CT

1. Célula: la unidad básica de la estructura y el desarrollo de todos los organismos vivos, es la unidad estructural más pequeña de los vivos.

2. Las células de todos los organismos (tanto unicelulares como multicelulares) son similares en composición química, estructura, manifestaciones básicas del metabolismo y actividad vital.

3. La reproducción de las células ocurre por su división (cada nueva célula se forma durante la división de la célula madre); en los organismos multicelulares complejos, las células tienen diferentes formas y están especializadas según sus funciones. Células similares forman tejidos; Los tejidos consisten en órganos que forman sistemas de órganos, están estrechamente interconectados y sujetos a mecanismos de regulación nerviosos y humorales (en organismos superiores).

Importancia de la teoría celular

Quedó claro que la célula es el componente más importante de los organismos vivos, su principal componente morfofisiológico. La célula es la base de un organismo multicelular, el sitio de procesos bioquímicos y fisiológicos en el cuerpo. A nivel celular, finalmente ocurren todos los procesos biológicos. La teoría celular permitió sacar una conclusión sobre la similitud de la composición química de todas las células, el plan general de su estructura, que confirma la unidad filogenética de todo el mundo viviente.

2. Definición de vida en la etapa actual de desarrollo de la ciencia.

Es bastante difícil dar una definición completa e inequívoca del concepto de vida, dada la enorme variedad de sus manifestaciones.

En la mayoría de las definiciones del concepto de vida, dadas por muchos científicos y pensadores a lo largo de los siglos, se tomaron en cuenta las principales cualidades que distinguen lo vivo de lo no vivo. Por ejemplo, Aristóteles decía que la vida es “nutrición, crecimiento y decrepitud” del cuerpo; A. L. Lavoisier definió la vida como una "función química"; G. R. Treviranus creía que la vida es "una uniformidad estable de procesos con una diferencia en las influencias externas". Está claro que tales definiciones no podían satisfacer a los científicos, ya que no reflejaban (y no podían reflejar) todas las propiedades de la materia viva. Además, las observaciones indican que las propiedades de los vivos no son excepcionales y únicas, como parecía antes, se encuentran por separado entre los objetos no vivos. AI Oparin definió la vida como "una forma especial y muy compleja del movimiento de la materia". Esta definición refleja la originalidad cualitativa de la vida, que no puede reducirse a simples leyes químicas o físicas. Sin embargo, incluso en este caso, la definición es de carácter general y no revela la peculiaridad específica de este movimiento.

F. Engels en "Dialéctica de la naturaleza" escribió: "La vida es un modo de existencia de los cuerpos proteicos, cuyo punto esencial es el intercambio de materia y energía con el medio ambiente".

Para la aplicación práctica, son útiles aquellas definiciones que contienen las propiedades básicas que son necesariamente inherentes a todas las formas de vida. He aquí uno de ellos: la vida es un sistema macromolecular abierto, que se caracteriza por una organización jerárquica, la capacidad de autorreproducción, autoconservación y autorregulación, metabolismo, un flujo de energía finamente regulado. Según esta definición, la vida es un núcleo de orden que se extiende en un universo menos ordenado.

La vida existe en forma de sistemas abiertos. Esto significa que cualquier forma viva no está cerrada solo sobre sí misma, sino que constantemente intercambia materia, energía e información con el medio ambiente.

3. Propiedades fundamentales de la materia viva

Estas propiedades en un complejo caracterizan cualquier sistema vivo y la vida en general:

1) autoactualización. Asociado con el flujo de materia y energía. La base del metabolismo son procesos equilibrados y claramente interconectados de asimilación (anabolismo, síntesis, formación de nuevas sustancias) y disimilación (catabolismo, descomposición). Como resultado de la asimilación, las estructuras del cuerpo se actualizan y se forman nuevas partes (células, tejidos, partes de órganos). La disimilación determina la descomposición de los compuestos orgánicos, proporciona a la célula materia plástica y energía. Para la formación de uno nuevo, se necesita una afluencia constante de sustancias necesarias desde el exterior, y en el proceso de vida (y disimilación, en particular), se forman productos que deben llevarse al entorno externo;

2) autorreproducción. Proporciona continuidad entre generaciones sucesivas de sistemas biológicos. Esta propiedad está asociada con los flujos de información incrustados en la estructura de los ácidos nucleicos. En este sentido, las estructuras vivas se reproducen y actualizan constantemente, sin perder su similitud con las generaciones anteriores (pese a la continua renovación de la materia). Los ácidos nucleicos son capaces de almacenar, transmitir y reproducir información hereditaria, así como realizarla a través de la síntesis de proteínas. La información almacenada en el ADN se transfiere a una molécula de proteína con la ayuda de moléculas de ARN;

3) autorregulación. Se basa en un conjunto de flujos de materia, energía e información a través de un organismo vivo;

4) irritabilidad. Asociado con la transferencia de información desde el exterior a cualquier sistema biológico y refleja la reacción de este sistema a un estímulo externo. Gracias a la irritabilidad, los organismos vivos pueden reaccionar selectivamente a las condiciones ambientales y extraer de ellas solo lo necesario para su existencia. La irritabilidad está asociada con la autorregulación de los sistemas vivos según el principio de retroalimentación: los productos de desecho pueden tener un efecto inhibidor o estimulante sobre aquellas enzimas que estaban al comienzo de una larga cadena de reacciones químicas;

5) mantenimiento de la homeostasis (del gr. homoios - "similar, idéntico" y estasis - "inmovilidad, estado") - la constancia dinámica relativa del entorno interno del cuerpo, los parámetros fisicoquímicos de la existencia del sistema;

6) organización estructural - un cierto orden, armonía de un sistema vivo. Se encuentra en el estudio no solo de organismos vivos individuales, sino también de sus agregados en relación con el medio ambiente: biogeocenosis;

7) adaptación: la capacidad de un organismo vivo para adaptarse constantemente a las condiciones cambiantes de existencia en el medio ambiente. Se basa en la irritabilidad y sus respuestas adecuadas características;

8) reproducción (reproducción). Dado que la vida existe en forma de sistemas vivos separados (discretos) (por ejemplo, células), y la existencia de cada uno de estos sistemas está estrictamente limitada en el tiempo, el mantenimiento de la vida en la Tierra está asociado con la reproducción de los sistemas vivos. A nivel molecular, la reproducción se realiza por síntesis de matriz, se forman nuevas moléculas según el programa establecido en la estructura (matriz) de moléculas preexistentes;

9) herencia. Proporciona continuidad entre generaciones de organismos (basado en flujos de información).

Está íntimamente relacionado con la autorreproducción de la vida a nivel molecular, subcelular y celular. Debido a la herencia, se transmiten rasgos de generación en generación que brindan adaptación al medio;

10) la variabilidad es una propiedad opuesta a la herencia. Debido a la variabilidad, un sistema vivo adquiere características que antes eran inusuales para él. En primer lugar, la variabilidad está asociada con errores en la reproducción: los cambios en la estructura de los ácidos nucleicos conducen a la aparición de nueva información hereditaria. Aparecen nuevos signos y propiedades. Si son útiles para un organismo en un hábitat determinado, la selección natural los recoge y los fija. Se están creando nuevos formularios y tipos. Así, la variabilidad crea requisitos previos para la especiación y la evolución;

11) desarrollo individual (el proceso de ontogénesis): la incorporación de la información genética inicial incrustada en la estructura de las moléculas de ADN (es decir, en el genotipo) en las estructuras de trabajo del cuerpo. Durante este proceso, se manifiesta una propiedad como la capacidad de crecer, que se expresa en un aumento de peso y tamaño corporal. Este proceso se basa en la reproducción de moléculas, reproducción, crecimiento y diferenciación de células y otras estructuras, etc.;

12) desarrollo filogenético (sus patrones fueron establecidos por C. R. Darwin). Basado en la reproducción progresiva, la herencia, la lucha por la existencia y la selección. Como resultado de la evolución, apareció una gran cantidad de especies. La evolución progresiva ha pasado por una serie de pasos. Estos son organismos precelulares, unicelulares y multicelulares hasta los humanos.

Al mismo tiempo, la ontogenia humana repite la filogénesis (es decir, el desarrollo individual pasa por las mismas etapas que el proceso evolutivo);

13) discreción (discontinuidad) y al mismo tiempo integridad. La vida está representada por una colección de organismos individuales o individuos. Cada organismo, a su vez, también es discreto, ya que se compone de un conjunto de órganos, tejidos y células. Cada célula consta de orgánulos, pero al mismo tiempo es autónoma. La información hereditaria la llevan a cabo los genes, pero ni un solo gen por sí solo puede determinar el desarrollo de un rasgo particular.

4. Niveles de organización de la vida

La naturaleza viva es un sistema holístico, pero heterogéneo, que se caracteriza por una organización jerárquica. Un sistema jerárquico es un sistema en el que las partes (o elementos del todo) se ordenan de mayor a menor. El principio jerárquico de organización hace posible distinguir niveles separados en la naturaleza viva, lo cual es muy conveniente cuando se estudia la vida como un fenómeno natural complejo. Hay tres etapas principales de la vida: microsistemas, mesosistemas y macrosistemas.

Los microsistemas (etapa previa al organismo) incluyen niveles moleculares (molecular-genético) y subcelulares.

Los mesosistemas (etapa del organismo) incluyen niveles celulares, de tejidos, de órganos, sistémicos, de organismos (el organismo como un todo) u ontogenéticos.

Los macrosistemas (etapa supraorgánica) incluyen niveles de población-especies, biocenóticos y globales (la biosfera en su conjunto). En cada nivel, se puede destacar una unidad elemental y un fenómeno.

Una unidad elemental (EE) es una estructura (u objeto), cuyos cambios regulares (fenómenos elementales, EE) contribuyen al desarrollo de la vida en un nivel dado.

Niveles jerárquicos:

1) nivel genético molecular. EE está representado por el genoma. Un gen es una sección de una molécula de ADN (y en algunos virus, una molécula de ARN) que es responsable de la formación de cualquier rasgo. La información incrustada en los ácidos nucleicos se realiza a través de la síntesis matricial de proteínas;

2) nivel subcelular. EE está representado por alguna estructura subcelular, es decir, un orgánulo que realiza sus funciones inherentes y contribuye al trabajo de la célula como un todo;

3) nivel celular. EE es una célula, que es un sistema biológico elemental que funciona de forma independiente. Sólo en este nivel son posibles la realización de la información genética y los procesos de biosíntesis. Para los organismos unicelulares, este nivel coincide con el nivel del organismo. EE son las reacciones del metabolismo celular, que forman la base de los flujos de energía, información y materia;

4) nivel de tejido. Un conjunto de células con el mismo tipo de organización constituye un tejido (EE). El nivel surgió con el advenimiento de los organismos multicelulares con tejidos más o menos diferenciados. El tejido funciona como un todo y tiene las propiedades de un ser vivo;

5) nivel de órgano. Se forma junto con células funcionales pertenecientes a diferentes tejidos (EE). Solo cuatro tejidos principales forman parte de los órganos de los organismos multicelulares, seis tejidos principales forman los órganos de las plantas;

6) nivel de organismo (ontogenético). EE es un individuo en su desarrollo desde el momento de su nacimiento hasta la terminación de su existencia como sistema vivo. Las IE son cambios regulares en el cuerpo en el proceso de desarrollo individual (ontogénesis). En el proceso de ontogénesis, bajo ciertas condiciones ambientales, la información hereditaria se incorpora a las estructuras biológicas, es decir, sobre la base del genotipo de un individuo, se forma su fenotipo;

7) nivel de población-especie. EE es una población, es decir, un conjunto de individuos (organismos) de una misma especie que habitan un mismo territorio y se cruzan libremente. La población tiene un acervo genético, es decir, la totalidad de los genotipos de todos los individuos. El impacto en el acervo genético de factores evolutivos elementales (mutaciones, fluctuaciones en el número de individuos, selección natural) conduce a cambios evolutivamente significativos (RE);

8) nivel biocenótico (ecosistema). EE - biocenosis, es decir, una comunidad estable históricamente establecida de poblaciones de diferentes especies, conectadas entre sí y con la naturaleza inanimada circundante por el intercambio de sustancias, energía e información (ciclos), que representan la EE;

9) nivel de biosfera (global). EE: la biosfera (el área de distribución de la vida en la Tierra), es decir, un único complejo planetario de biogeocenosis, diferente en la composición de especies y características de la parte abiótica (no viva). Las biogeocenosis determinan todos los procesos que ocurren en la biosfera;

10) nivel noesférico. Este nuevo concepto fue formulado por el académico V. I. Vernadsky. Fundó la doctrina de la noosfera como la esfera de la mente. Esta es una parte integral de la biosfera, que se modifica debido a la actividad humana.

CONFERENCIA № 2. Composición química de los sistemas vivos. El papel biológico de las proteínas, polisacáridos, lípidos y ATP

1. Resumen de la estructura química de la célula.

Todos los sistemas vivos contienen elementos químicos en diversas proporciones y compuestos químicos construidos a partir de ellos, tanto orgánicos como inorgánicos.

Según el contenido cuantitativo en la célula, todos los elementos químicos se dividen en 3 grupos: macro, micro y ultramicroelementos.

Los macronutrientes constituyen hasta el 99% de la masa celular, de la cual hasta el 98% corresponde a 4 elementos: oxígeno, nitrógeno, hidrógeno y carbono. En cantidades más pequeñas, las células contienen potasio, sodio, magnesio, calcio, azufre, fósforo y hierro.

Los oligoelementos son predominantemente iones metálicos (cobalto, cobre, zinc, etc.) y halógenos (yodo, bromo, etc.). Están contenidos en cantidades del 0,001% al 0,000001%.

Ultramicroelementos. Su concentración está por debajo del 0,000001%. Estos incluyen oro, mercurio, selenio, etc.

Un compuesto químico es una sustancia en la que los átomos de uno o más elementos químicos están conectados entre sí a través de enlaces químicos. Los compuestos químicos son inorgánicos y orgánicos. Los inorgánicos incluyen agua y sales minerales. Los compuestos orgánicos son compuestos de carbono con otros elementos.

Los principales compuestos orgánicos de la célula son proteínas, grasas, carbohidratos y ácidos nucleicos.

2. Proteínas de biopolímeros

Estos son polímeros cuyos monómeros son aminoácidos. Se componen principalmente de carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Una molécula de proteína puede tener 4 niveles de organización estructural (estructuras primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria).

Funciones de las proteínas:

1) protector (el interferón se sintetiza intensamente en el cuerpo durante una infección viral);

2) estructural (el colágeno forma parte de los tejidos, participa en la formación de cicatrices);

3) motor (la miosina participa en la contracción muscular);

4) repuesto (albúminas de huevo);

5) transporte (la hemoglobina de los eritrocitos transporta nutrientes y productos metabólicos);

6) receptor (las proteínas receptoras permiten que la célula reconozca sustancias y otras células);

7) regulador (las proteínas reguladoras determinan la actividad de los genes);

8) las proteínas hormonales están involucradas en la regulación humoral (la insulina regula los niveles de azúcar en la sangre);

9) las proteínas enzimáticas catalizan todas las reacciones químicas del cuerpo;

10) energía (la descomposición de 1 g de proteína libera 17 kJ de energía).

carbohidratos

Estos son mono y polímeros, que incluyen carbono, hidrógeno y oxígeno en una proporción de 1: 2: 1.

Funciones de los carbohidratos:

1) energía (con la descomposición de 1 g de carbohidratos, se liberan 17,6 kJ de energía);

2) estructural (celulosa, que forma parte de la pared celular de las plantas);

3) almacenamiento (suministro de nutrientes en forma de almidón en plantas y glucógeno en animales).

Las grasas (lípidos) pueden ser simples o complejas. Las moléculas de lípidos simples consisten en el alcohol trihídrico glicerol y tres residuos de ácidos grasos. Los lípidos complejos son compuestos de lípidos simples con proteínas y carbohidratos.

Funciones de los lípidos:

1) energía (con la descomposición de 1 g de lípidos, se forman 38,9 kJ de energía);

2) estructural (fosfolípidos de las membranas celulares que forman una bicapa lipídica);

3) almacenamiento (suministro de nutrientes en el tejido subcutáneo y otros órganos);

4) protector (el tejido subcutáneo y una capa de grasa alrededor de los órganos internos los protegen del daño mecánico);

5) regulador (hormonas y vitaminas que contienen lípidos regulan el metabolismo);

6) aislante térmico (el tejido subcutáneo retiene el calor). atp

La molécula de ATP (ácido trifosfórico de adenosina) consta de la base nitrogenada de la adenina, el azúcar de cinco carbonos de la ribosa y tres residuos de ácido fosfórico interconectados por un enlace macroérgico. El ATP se produce en las mitocondrias por fosforilación. Durante su hidrólisis, se libera una gran cantidad de energía. El ATP es el macroergio principal de la célula, un acumulador de energía en forma de energía de enlaces químicos de alta energía.

Lección № 3. Ácidos nucleicos. Biosíntesis de proteínas

Los ácidos nucleicos son biopolímeros que contienen fósforo cuyos monómeros son nucleótidos. Las cadenas de ácido nucleico incluyen desde varias decenas hasta cientos de millones de nucleótidos.

Hay 2 tipos de ácidos nucleicos: ácido desoxirribonucleico (ADN) y ácido ribonucleico (ARN). Los nucleótidos que forman el ADN contienen un carbohidrato, la desoxirribosa, mientras que el ARN contiene ribosa.

1. ADN

Por regla general, el ADN es una hélice que consta de dos cadenas polinucleotídicas complementarias torcidas hacia la derecha. La composición de los nucleótidos de ADN incluye: una base nitrogenada, desoxirribosa y un residuo de ácido fosfórico. Las bases nitrogenadas se dividen en purina (adenina y guanina) y pirimidina (timina y citosina). Dos cadenas de nucleótidos están conectadas entre sí a través de bases nitrogenadas según el principio de complementariedad: se producen dos enlaces de hidrógeno entre la adenina y la timina, y tres entre la guanina y la citosina.

Funciones del ADN:

1) asegura la preservación y transmisión de la información genética de célula a célula y de organismo a organismo, lo que está asociado a su capacidad de replicación;

2) regulación de todos los procesos que ocurren en la célula, proporcionada por la capacidad de transcripción con posterior traducción.

El proceso de autorreproducción (auto-reproducción) del ADN se denomina replicación. La replicación asegura la copia de la información genética y su transmisión de generación en generación, la identidad genética de las células hijas formadas como resultado de la mitosis y la constancia del número de cromosomas durante la división celular mitótica.

La replicación ocurre durante el período sintético de la interfase de la mitosis. La enzima replicasa se mueve entre las dos hebras de la hélice del ADN y rompe los enlaces de hidrógeno entre las bases nitrogenadas. Luego, a cada una de las cadenas, utilizando la enzima ADN polimerasa, se completan los nucleótidos de las cadenas hijas según el principio de complementariedad. Como resultado de la replicación, se forman dos moléculas de ADN idénticas. La cantidad de ADN en una célula se duplica. Este método de duplicación de ADN se denomina semiconservador, ya que cada nueva molécula de ADN contiene una cadena de polinucleótidos "antigua" y otra recién sintetizada.

Biología(del griego. biografías– vida + logotipos- palabra, doctrina) - una ciencia que estudia la vida como un fenómeno que ocupa un lugar especial en el universo. Junto con otras ciencias que estudian la naturaleza (física, química, astronomía, geología, etc.), se encuentra entre las ciencias naturales. Por lo general, las humanidades también se distinguen en un grupo independiente (estudiando las leyes de existencia y desarrollo de una persona, sociedad humana); estos incluyen sociología, psicología, antropología, etnografía, etc.

El fenómeno del hombre (como ser biosocial) interesa tanto a las ciencias naturales como a las humanas. Pero la biología juega un papel especial, siendo un nexo entre ellos. Esta conclusión se basa en las ideas modernas sobre el desarrollo de la naturaleza, que condujo al surgimiento de la vida. En el proceso de evolución de los organismos vivos, surgió una persona con propiedades cualitativamente nuevas: inteligencia, habla, capacidad para la actividad creativa, una forma de vida social, etc.

La existencia y desarrollo de la naturaleza inanimada está sujeta a leyes físicas y químicas. Con el advenimiento de los organismos vivos, comienzan a realizar procesos biológicos teniendo un carácter fundamentalmente diferente y sujeto a otras leyes - biológico. Sin embargo, es importante señalar que, junto con esto, se conservan los procesos fisicoquímicos que subyacen a los fenómenos biológicos emergentes (cualitativamente diferentes y peculiares).

Las cualidades específicas y las propiedades sociales de una persona no excluyen su pertenencia natural. En el cuerpo humano se llevan a cabo procesos tanto fisicoquímicos como biológicos (como en todos los seres vivos). Sin embargo, un individuo solo puede desarrollarse plenamente en la sociedad, en comunicación con otras personas. Solo así se domina el habla y se adquieren conocimientos, habilidades y destrezas. La diferencia fundamental aquí es que la existencia y el desarrollo de la humanidad se basa en su capacidad de conocer, de acumular conocimientos de generación en generación, de actividad productiva.

Logros verdaderamente grandiosos de la ciencia, incluida la biología, en el siglo XX. amplió y profundizó significativamente nuestra comprensión de la unidad de la naturaleza y el hombre, y sus complejas relaciones. Por ejemplo, los datos ambientales han demostrado que los organismos vivos, incluidos los humanos, no solo dependen de la naturaleza, sino que también actúan como un factor poderoso que influye tanto en la naturaleza como en el espacio. Esto se aplica, en particular, a la atmósfera de la Tierra, la formación de vastas capas geológicas, la formación de sistemas insulares, etc. Actualmente, la humanidad tiene el mayor impacto en la naturaleza animada e inanimada del planeta.

La biología hoy es un complejo de ciencias que estudia una variedad de seres vivos, su estructura y funcionamiento, distribución, origen y desarrollo, así como las comunidades naturales de organismos, su relación entre sí, con la naturaleza inanimada y el hombre.

Además de su importancia cognitiva general, la biología juega un papel muy importante para los humanos, sirviendo como base teórica de la medicina, la medicina veterinaria, la agronomía y la cría de animales durante mucho tiempo.

Ahora hay ramas de producción que se basan en biotecnología, es decir, utilizan organismos vivos en el proceso de producción. Podemos mencionar la industria alimentaria, farmacéutica, química, etc.

Varias ciencias biológicas también son de gran importancia en relación con el problema de la relación entre el hombre y la naturaleza. Solo sobre una base científica es posible resolver problemas tales como el uso racional de los recursos naturales, una actitud de moderación hacia el mundo que nos rodea y una organización competente de las actividades de protección ambiental.

"Biología General" es una asignatura que representa la etapa más importante en la formación biológica de los estudiantes de secundaria. Se basa en los conocimientos, habilidades y destrezas que ya se han adquirido en el estudio de la botánica, la zoología y la biología humana.

A partir del sexto grado, te familiarizaste con diferentes grupos de organismos vivos: virus, bacterias, hongos, plantas, animales. Aprendiste sobre su estructura y funcionamiento, variedad de formas, distribución, etc. En 8º grado, el tema de las clases de biología era la persona y su especificidad como ser biosocial.

La biología general, a diferencia de otras disciplinas especializadas, considera lo que dice el propio nombre, general(para todos los organismos vivos) las propiedades y cualidades peculiares de todo vivo patrones generales de organización, vida, desarrollo, inherentes a todas las formas la vida.

Capítulo 1 La esencia de la vida

§ 1. Definición de vida y propiedades fundamentales de los vivos.

Uno de los retos a los que se enfrenta cualquier ciencia es la necesidad de crear definiciones, es decir e. declaraciones breves, dando, sin embargo, completo representación de la esencia de un objeto o fenómeno. En biología existen decenas de opciones para definir la vida, pero ninguna de ellas satisface a la vez los dos requisitos mencionados anteriormente. O la definición ocupa 2-3 páginas del libro, o algunas características importantes de los vivos se "eliminan".

La vida en sus manifestaciones específicas en la Tierra está representada por diversas formas de organismos. De acuerdo con el conocimiento biológico moderno, es posible señalar un conjunto de propiedades que deberían reconocerse como comunes a todos los seres vivos y que los distinguen de los cuerpos de la naturaleza inanimada. Así, al concepto una vida llegaremos a comprender las propiedades específicas de los organismos vivos.

La especificidad de la composición química. La diferencia entre lo vivo y lo no vivo ya se manifiesta claramente en el nivel de su composición química. Muy a menudo se puede encontrar la frase "naturaleza orgánica" como sinónimo de "vida silvestre". Y esto es absolutamente justo. Todo Las sustancias orgánicas se crean en los organismos vivos en el curso de su actividad vital. Como dicen los expertos, ellos biogénico(es decir, creado por seres vivos). Además, son las sustancias orgánicas las que determinan la posibilidad de la existencia de los propios organismos vivos. Entonces, por ejemplo, los ácidos nucleicos contienen información hereditaria (genética); las proteínas determinan la estructura, proporcionan movimiento, regulación de todos los procesos de la vida; los azúcares (carbohidratos) realizan funciones energéticas, etc. No se conoce un solo ser vivo en la Tierra que no sea una combinación de proteínas y ácidos nucleicos.

Las sustancias orgánicas tienen moléculas más complejas que las inorgánicas y se caracterizan por una infinita variedad que, como veremos más adelante, determina en gran medida la diversidad de los organismos vivos.

Organización estructural de los seres vivos. Incluso en los grados elementales, en las lecciones de botánica y zoología, se les dijo que los científicos T. Schwann y M. Schleiden (1839) formularon la teoría celular de la estructura de todas las plantas y animales. Desde entonces, Cage ha sido reconocido unidad estructural y funcional cualquier ser vivo. Esto significa que sus cuerpos están hechos de células (también las hay unicelulares) y la implementación de la actividad vital del cuerpo está determinada por los procesos que ocurren dentro de las propias células. Recuerde también que las células de todas las plantas y animales son similares en estructura (tienen membrana, citoplasma, núcleo, orgánulos).

Pero ya en este nivel aparece complejidad estructural organización de los vivos. Hay muchos componentes diferentes (orgánulos) en la célula. Tal heterogeneidad de su composición interna hace posible llevar a cabo simultáneamente cientos y miles de reacciones químicas en un espacio tan pequeño.

Lo mismo es cierto para los organismos multicelulares. A partir de una variedad de células, se forman varios tejidos, órganos, sistemas de órganos (que realizan diferentes funciones), que juntos forman un sistema integral complejo y heterogéneo: un organismo vivo.

Metabolismo en los organismos vivos. Todos los organismos vivos tienen un intercambio inherente de materia y energía con el medio ambiente.

F. Engels a finales del siglo XIX. destacó esta propiedad de los vivos, apreciando profundamente su significado. Ofreciendo su definición de la vida, escribió:

La vida es un modo de existencia de los cuerpos proteicos, cuyo punto esencial es el intercambio constante de sustancias con la naturaleza externa que los rodea, y con el cese de este metabolismo también cesa la vida, lo que conduce a la descomposición de la proteína.

Los cuerpos inorgánicos también pueden tener metabolismo... Pero la diferencia es que en el caso de los cuerpos inorgánicos el metabolismo los destruye, mientras que en el caso de los orgánicos es una condición necesaria para su existencia.

En este proceso, un organismo vivo recibe las sustancias que necesita como material para el crecimiento, la restauración de los componentes destruidos ("agotados") y como fuente de energía para el soporte vital. Las sustancias resultantes nocivas o innecesarias para el organismo (dióxido de carbono, urea, agua, etc.) se excretan al medio ambiente externo.

Autorreproducción (reproducción) de organismos. reproducción- reproducción de la propia especie - la condición más importante para la continuación de la vida. Un organismo individual es mortal, su vida útil es limitada y la reproducción asegura la continuidad de la existencia de las especies, más que compensar la muerte natural de los individuos.

Herencia y variabilidad.

Herencia- la capacidad de los organismos para transmitir de generación en generación todo el conjunto de características que aseguran la adaptabilidad de los organismos a su entorno.

Proporciona similitud, similitud de organismos de diferentes generaciones. No es casualidad que el sinónimo de reproducción sea la palabra autorreproducción. Los individuos de una generación dan lugar a individuos de una nueva generación, similares a ellos. Hoy en día, el mecanismo de la herencia es bien conocido. La información hereditaria (es decir, información sobre las características, propiedades y cualidades de los organismos) se codifica en ácidos nucleicos y se transmite de generación en generación en el proceso de reproducción de los organismos.

Obviamente, con una herencia "dura" (es decir, la repetición absoluta de los rasgos parentales) en el contexto de condiciones ambientales cambiantes, la supervivencia de los organismos sería imposible. Los organismos no podían desarrollar nuevos hábitats. Finalmente, también quedaría excluido el proceso evolutivo, la formación de nuevas especies. Sin embargo, los organismos vivos también tienen variabilidad,lo que se entiende como su capacidad para adquirir nuevas características y perder las antiguas. El resultado es una variedad de individuos pertenecientes a la misma especie. La variabilidad puede ocurrir tanto en individuos individuales durante su desarrollo individual como en un grupo de organismos en una serie de generaciones durante la reproducción.

Desarrollo individual (ontogenia) e histórico (evolutivo; filogénesis) de los organismos. Cualquier organismo durante su vida (desde el momento de su creación hasta la muerte natural) sufre cambios regulares, que se denominan desarrollo individual. Hay un aumento en el tamaño y el peso del cuerpo: crecimiento, formación de nuevas estructuras (a veces acompañadas de la destrucción de las existentes anteriormente, por ejemplo, la pérdida de una cola por parte de un renacuajo y la formación de extremidades emparejadas), la reproducción y, finalmente, el fin de la existencia.

La evolución de los organismos es un proceso irreversible del desarrollo histórico de los seres vivos, durante el cual se observa un cambio sucesivo de especies como consecuencia de la desaparición de las previamente existentes y la aparición de otras nuevas. Por su naturaleza, la evolución es progresiva, ya que la organización (estructura, funcionamiento) de los seres vivos ha pasado por una serie de etapas: formas de vida precelulares, organismos unicelulares, organismos multicelulares cada vez más complejos, y así hasta llegar a los humanos. La complicación constante de la organización conduce a un aumento en la viabilidad de los organismos, sus capacidades de adaptación.

Irritabilidad y movimiento. Una propiedad esencial de los seres vivos irritabilidad(la capacidad de percibir estímulos externos o internos (impacto) y responder adecuadamente a ellos). Se manifiesta en cambios en el metabolismo (por ejemplo, con una reducción de las horas de luz del día y una disminución de la temperatura ambiente en otoño en plantas y animales), en forma de reacciones motoras (ver más abajo) y animales altamente organizados (incluidos los humanos) Se caracterizan por cambios en el comportamiento.

Una reacción característica a la irritación en casi todos los seres vivos es movimiento,es decir, desplazamiento espacial todo el organismo o partes individuales de su cuerpo. Esto es característico tanto de organismos unicelulares (bacterias, amebas, ciliados, algas) como multicelulares (casi todos los animales). Algunas células multicelulares (por ejemplo, los fagocitos sanguíneos de animales y humanos) también tienen movilidad. Las plantas multicelulares, en comparación con los animales, se caracterizan por una baja movilidad, sin embargo, también tienen formas especiales de manifestación de reacciones motoras. Hay dos tipos de movimientos activos: crecimiento Y contractible. Los primeros, más lentos, incluyen, por ejemplo, estirarse hacia la luz de los tallos de las plantas de interior que crecen en la ventana (debido a su iluminación unilateral). Se observan movimientos contráctiles en plantas insectívoras (por ejemplo, el rápido plegado de las hojas de una drosera al atrapar insectos que aterrizan en ella).

El fenómeno de la irritabilidad subyace en las reacciones de los organismos, por lo que se apoyan homeostasis

homeostasis- esta es la capacidad del cuerpo para resistir cambios y mantener una relativa constancia del ambiente interno (manteniendo una cierta temperatura corporal, presión arterial, composición de sal, acidez, etc.).

Debido a la irritabilidad, los organismos tienen la capacidad de adaptación.

Bajo adaptación Se refiere al proceso de adaptación de un organismo a determinadas condiciones ambientales.

Concluyendo la sección dedicada a la determinación de las propiedades fundamentales de los organismos vivos, podemos sacar la siguiente conclusión.

La diferencia entre los organismos vivos y los objetos de naturaleza inanimada no está en la presencia de algunas propiedades sobrenaturales "evasivas" (todas las leyes de la física y la química también son válidas para los seres vivos), sino en la alta complejidad estructural y funcional de los sistemas vivos. . Esta característica incluye todas las propiedades de los organismos vivos discutidas anteriormente y hace del estado de vida una propiedad cualitativamente nueva de la materia.

§ 2. Niveles de organización de los vivos

en la década de 1960 en biología hay una idea de niveles de organización de los vivos como expresión concreta del orden cada vez más complejo del mundo orgánico. La vida en la Tierra está representada por organismos de una estructura peculiar que pertenecen a ciertos grupos sistemáticos (especies), así como comunidades de diversa complejidad (biogeocenosis, biosfera). A su vez, los organismos se caracterizan por su organización orgánica, tisular, celular y molecular. Cada organismo, por un lado, consiste en sistemas de organización especializados subordinados a él (órganos, tejidos, etc.), por otro lado, él mismo es una unidad relativamente aislada en la composición de sistemas biológicos supraorgánicos (especies, biogeocenosis y el biosfera en su conjunto). Los niveles de organización de la materia viva se muestran en la fig. una.

Arroz. 1. Niveles de organización de los vivos

Todos ellos exhiben tales propiedades de la vida como discreción Y integridad. El cuerpo consta de varios componentes: órganos, pero al mismo tiempo, gracias a su interacción, es integral. La especie es también un sistema integral, aunque está formado por unidades separadas - individuos, sin embargo, su interacción mantiene la integridad de la especie.

La existencia de la vida en todos los niveles es proporcionada por la estructura del rango más bajo. Por ejemplo, la naturaleza del nivel celular de organización está determinada por los niveles subcelular y molecular; organísmico - órgano; tejido celular; especie - organísmica, etc.

De particular interés es la gran similitud de las unidades organizativas en los niveles inferiores y la diferencia cada vez mayor en los niveles superiores (Cuadro 1).

tabla 1

Características de los niveles de organización de los vivos

Capitulo 2

§ 1. Principios de clasificación de los organismos vivos

El mundo viviente de nuestro planeta es infinitamente diverso e incluye una gran cantidad de especies de organismos, como se puede ver en la Tabla. 2.

Tabla 2

Número de especies de los principales grupos de seres vivos

De hecho, según los expertos, hoy en día viven en la Tierra el doble de especies de las que la ciencia sabe. Cada año, cientos y miles de nuevas especies se describen en publicaciones científicas.

En el proceso de cognición de numerosos objetos (objetos, fenómenos), comparando sus propiedades y signos, la gente produce clasificación. Luego, los objetos similares (similares, similares) se combinan en grupos. La división de grupos se basa en diferencias entre los temas que se estudian. De esta forma, se construye un sistema que engloba todos los objetos estudiados (por ejemplo, minerales, elementos químicos u organismos) y establece relaciones entre ellos.

sistemática cómo una disciplina biológica independiente se ocupa de los problemas clasificación organismos y construcción sistemas naturaleza viva.

Los intentos de clasificar los organismos se hicieron en la antigüedad. Durante mucho tiempo en la ciencia hubo un sistema desarrollado por Aristóteles (siglo IV a. C.). Dividió todos los organismos conocidos en dos reinos: plantas Y animales, usando como características distintivas inmovilidad Y insensibilidad el primero en comparación con el segundo. Además, Aristóteles dividió a todos los animales en dos grupos: "animales con sangre" y "animales sin sangre", lo que generalmente corresponde a la división moderna en vertebrados e invertebrados. Luego seleccionó una serie de grupos más pequeños, guiados por varias características distintivas.

Por supuesto, desde el punto de vista de la ciencia moderna, el sistema de Aristóteles parece imperfecto, pero es necesario tener en cuenta el nivel de conocimiento fáctico de esa época. Su trabajo describe solo 454 especies de animales, y las posibilidades de métodos de investigación eran muy limitadas.

Durante casi dos milenios, se acumuló material descriptivo en botánica y zoología, lo que aseguró el desarrollo de la taxonomía en los siglos XVII y XVIII, que culminó en el sistema original de organismos de C. Linnaeus (1707-1778), que recibió un amplio reconocimiento. Basándose en la experiencia de sus predecesores y en nuevos hechos descubiertos por él mismo, Linneo sentó las bases de la taxonomía moderna. Su libro, publicado bajo el título The System of Nature, fue publicado en 1735.

Para la unidad básica de clasificación, Linneo tomó la forma; introdujo en el uso científico conceptos como "género", "familia", "separación" y "clase"; preservó la división de los organismos en los reinos de plantas y animales. Introducción sugerida nomenclatura binaria(que todavía se usa en biología), es decir, asignando a cada especie un nombre en latín que consta de dos palabras. El primero, un sustantivo, es el nombre de un género que une un grupo de especies relacionadas. La segunda palabra, generalmente un adjetivo, es el nombre de la especie propiamente dicha. Por ejemplo, las especies "ranúnculo cáustico" y "ranúnculo rastrero"; "crucian de oro" y "crucian de plata".

Más tarde, a principios del siglo XIX, J. Cuvier introdujo el concepto de "tipo" en el sistema como la unidad más alta de clasificación de animales (en botánica - "departamento").

De particular importancia para la formación de la taxonomía moderna fue el surgimiento de las enseñanzas evolutivas de Ch. Darwin (1859). Los sistemas científicos de organismos vivos creados en el período anterior a Darwin fueron artificial. Unieron organismos en grupos de acuerdo con características externas similares de manera bastante formal, sin dar importancia a sus lazos familiares. Las ideas de Charles Darwin proporcionaron a la ciencia un método para construir sistema natural mundo viviente. Esto significa que debe basarse en alguna esencial, propiedades fundamentales de los objetos clasificados - organismos.

Intentemos, como analogía, construir un "sistema natural" de objetos tales como libros, usando el ejemplo de una biblioteca personal. Si lo desea, podemos disponer los libros en las estanterías de los armarios, agrupándolos bien por formato o bien por el color de los lomos. Pero en estos casos, se creará un "sistema artificial", ya que los "objetos" (libros) se clasifican según propiedades secundarias, "no esenciales". El "sistema" "natural" sería la biblioteca, donde los libros se agrupan según su contenido. En este armario tenemos literatura científica: en un estante hay libros sobre física, en el otro, sobre química, etc. En otro armario, ficción: prosa, poesía, folclore. Así, hemos realizado la clasificación de los libros disponibles según la propiedad principal, la cualidad esencial - su contenido. Teniendo ahora un "sistema natural", podemos orientarnos fácilmente en la multitud de varios "objetos" que lo forman. Y habiendo adquirido un nuevo libro, podemos encontrar fácilmente un lugar para él en un gabinete específico y en el estante apropiado, es decir, en el "sistema".

A. A. Kamensky, E. A. Kriksunov, V. V. Pasechnik

Biología. Biología general grados 10–11

Leyenda:

- tareas destinadas a desarrollar las habilidades para trabajar con información presentada en diferentes formas;

- tareas destinadas a desarrollar habilidades de comunicación;

- tareas destinadas a desarrollar habilidades y capacidades mentales generales, la capacidad de planificar de forma independiente formas de resolver problemas específicos.

Introducción

Comienzas a estudiar el curso escolar "Biología general". Este es el nombre condicional de una parte del curso de biología escolar, cuya tarea es estudiar las propiedades generales de los seres vivos, las leyes de su existencia y desarrollo. Al reflejar la vida silvestre y al hombre como parte de ella, la biología adquiere cada vez más importancia en el progreso científico y tecnológico, convirtiéndose en una fuerza productiva. La biología crea una nueva tecnología, la biológica, que debería convertirse en la base de una nueva sociedad industrial. El conocimiento biológico debe contribuir a la formación del pensamiento biológico y la cultura ecológica en cada miembro de la sociedad, sin los cuales es imposible un mayor desarrollo de la civilización humana.

§ 1. Breve historia del desarrollo de la biología.

1. ¿Qué estudia la biología?

2. ¿Qué ciencias biológicas conoces?

3. ¿Qué biólogos conoces?

La biología como ciencia. Bien sabes que la biología es la ciencia de la vida. En la actualidad, representa la totalidad de las ciencias de la naturaleza viva. La biología estudia todas las manifestaciones de la vida: la estructura, funciones, desarrollo y origen de los organismos vivos, sus relaciones en las comunidades naturales con el medio ambiente y con otros organismos vivos.

Desde que el hombre comenzó a darse cuenta de su diferencia con el mundo animal, comenzó a estudiar el mundo que lo rodeaba. Al principio, su vida dependía de ello. Los pueblos primitivos necesitaban saber qué organismos vivos se pueden comer, usar como medicinas, para hacer ropa y viviendas, y cuáles de ellos son venenosos o peligrosos.

Con el desarrollo de la civilización, una persona podía darse el lujo de hacer ciencia con fines educativos.

Los estudios de la cultura de los pueblos antiguos han demostrado que tenían un amplio conocimiento sobre plantas y animales y los aplicaban ampliamente en la vida cotidiana.

Carlos Darwin (1809–1882)

La biología moderna es una ciencia compleja, que se caracteriza por la interpenetración de ideas y métodos de varias disciplinas biológicas, así como de otras ciencias, principalmente física, química y matemáticas.

Las principales direcciones de desarrollo de la biología moderna. Actualmente, se pueden distinguir condicionalmente tres direcciones en biología.

Primero, esto biología clásica. Está representado por científicos naturales que estudian la diversidad de la vida silvestre. Observan y analizan objetivamente todo lo que sucede en la vida silvestre, estudian los organismos vivos y los clasifican. Es un error pensar que en la biología clásica ya se han hecho todos los descubrimientos. En la segunda mitad del siglo XX. no sólo se han descrito muchas especies nuevas, sino que también se han descubierto grandes taxones, hasta reinos (Pogonophores) e incluso superreinos (Archaebacteria, o Archaea). Estos descubrimientos obligaron a los científicos a revisar toda la historia del desarrollo de la vida silvestre. Para los verdaderos científicos naturales, la naturaleza es un valor en sí misma. Cada rincón de nuestro planeta es único para ellos. Es por eso que siempre se encuentran entre aquellos que sienten agudamente el peligro para la naturaleza que nos rodea y lo defienden activamente.

La segunda dirección es Biología evolucionaria. En el siglo 19 autor de la teoría de la selección natural charles darwin Comenzó como un naturalista ordinario: coleccionó, observó, describió, viajó, revelando los secretos de la vida silvestre. Sin embargo, el principal resultado de su trabajo, que lo convirtió en un famoso científico, fue una teoría que explicaba la diversidad orgánica.

Actualmente, el estudio de la evolución de los organismos vivos continúa activamente. La síntesis de la genética y la teoría de la evolución condujo a la creación de los llamados teoría sintética de la evolución. Pero incluso ahora, todavía hay muchas preguntas sin resolver, cuyas respuestas están buscando los científicos evolutivos.

Creado a principios del siglo XX. nuestro eminente biólogo Alejandro Ivánovich Oparin la primera teoría científica del origen de la vida era puramente teórica. Actualmente, se están realizando activamente estudios experimentales de este problema y, gracias al uso de métodos fisicoquímicos avanzados, ya se han realizado importantes descubrimientos y se pueden esperar nuevos resultados interesantes.

Alejandro Ivánovich Oparin (1894-1980)

Nuevos descubrimientos permitieron complementar la teoría de la antropogénesis. Pero la transición del mundo animal al hombre sigue siendo uno de los mayores misterios de la biología.

Tercera dirección - biología física y química, estudiar la estructura de los objetos vivos utilizando métodos físicos y químicos modernos. Esta es un área de la biología en rápido desarrollo, importante tanto en términos teóricos como prácticos. Podemos decir con confianza que nos esperan nuevos descubrimientos en biología física y química, que nos permitirán resolver muchos problemas que enfrenta la humanidad.

El desarrollo de la biología como ciencia. La biología moderna tiene sus raíces en la antigüedad y está asociada con el desarrollo de la civilización en los países mediterráneos. Conocemos los nombres de muchos científicos destacados que han contribuido al desarrollo de la biología. Vamos a nombrar sólo algunos de ellos.

Hipócrates(460 - c. 370 aC) dio la primera descripción relativamente detallada de la estructura del hombre y los animales, señaló el papel del medio ambiente y la herencia en la aparición de enfermedades. Se le considera el fundador de la medicina.

Aristóteles(384–322 a. C.) dividió el mundo circundante en cuatro reinos: el mundo inanimado de la tierra, el agua y el aire; mundo vegetal; el mundo animal y el mundo humano. Describió muchos animales, sentó las bases para la taxonomía. Los cuatro tratados de biología que escribió contenían casi toda la información sobre animales conocida hasta ese momento. Los méritos de Aristóteles son tan grandes que se le considera el fundador de la zoología.

Teofrasto(372–287 a. C.) estudió plantas. Describió más de 500 especies de plantas, dio información sobre la estructura y reproducción de muchas de ellas, introdujo muchos términos botánicos. Se le considera el fundador de la botánica.

Cayo Plinio el Viejo(23-79) recolectó información sobre los organismos vivos conocidos en ese momento y escribió 37 volúmenes de la enciclopedia "Historia Natural". Casi hasta la Edad Media, esta enciclopedia fue la principal fuente de conocimiento sobre la naturaleza.

claudio galeno en su investigación científica utilizó ampliamente disecciones de mamíferos. Fue el primero en hacer una descripción anatómica comparativa del hombre y el mono. Estudió el sistema nervioso central y periférico. Los historiadores de la ciencia lo consideran el último gran biólogo de la antigüedad.

Claudio Galeno (c. 130 - c. 200)

La religión fue la ideología dominante en la Edad Media. Al igual que otras ciencias, la biología durante este período aún no había surgido como un campo independiente y existía en la corriente principal general de puntos de vista religiosos y filosóficos. Y aunque continuó la acumulación de conocimiento sobre los organismos vivos, en ese momento se puede hablar de biología como ciencia solo de manera condicional.

El Renacimiento es un período de transición de la cultura de la Edad Media a la cultura de la Nueva Era. Las transformaciones socioeconómicas fundamentales de esa época fueron acompañadas por nuevos descubrimientos en la ciencia.

El científico más famoso de esa época. leonardo da vinci(1452-1519) hizo una cierta contribución al desarrollo de la biología.

Estudió el vuelo de los pájaros, describió muchas plantas, métodos para unir huesos en articulaciones, la actividad del corazón y la función visual del ojo, y la similitud de los huesos humanos y animales.

En la segunda mitad del siglo XV. Las ciencias naturales comienzan a desarrollarse rápidamente. Esto fue facilitado por los descubrimientos geográficos, que permitieron ampliar significativamente la información sobre animales y plantas. La rápida acumulación de conocimientos científicos sobre los organismos vivos condujo a la división de la biología en ciencias separadas.

En los siglos XVI-XVII. La botánica y la zoología comenzaron a desarrollarse rápidamente.

La invención del microscopio (principios del siglo XVII) hizo posible estudiar la estructura microscópica de plantas y animales. Se descubrieron organismos vivos microscópicamente pequeños, bacterias y protozoos, invisibles a simple vista.

hizo una gran contribución al desarrollo de la biología Carlos Linneo, propuso un sistema de clasificación de animales y plantas.

Karl Maksimovich Baer(1792-1876) en sus obras formuló las principales disposiciones de la teoría de los órganos homólogos y la ley de la similitud germinal, que sentó las bases científicas de la embriología.

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

Libro de texto para los grados 10 - 11 de la escuela secundaria. ed. Yu.I. Poliansky.

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CONTENIDO:
Introducción 6
CAPÍTULO I. DOCTRINA EVOLUTIVA
1. Ideas evolutivas antes de Ch. Darwin. El surgimiento de las enseñanzas de Darwin 11
2. Las principales disposiciones de las enseñanzas de Darwin. Significado del darwinismo 14
3. Ver. Población 16
4. Herencia y variabilidad 19-
5. Selección artificial. Factores en la evolución de razas animales y variedades vegetales 22
6. Lucha por la existencia 25
7. Selección natural, otros factores de la evolución 29
8. Aptitud de los organismos y su relatividad 33
9. Formación de nuevas especies 38
CAPITULO DOS. DESARROLLO DEL MUNDO ORGÁNICO
10. Macroevolución, su evidencia 43
11. Sistema de plantas y animales - visualización de la evolución 47
12. Las direcciones principales de la evolución del mundo orgánico.50
13. Historia del desarrollo de la vida en la Tierra 54
CAPÍTULO III. ORÍGENES HUMANOS
14. Pruebas del origen del hombre a partir de los animales 59
15. Fuerzas impulsoras (factores) de la antropogénesis 63
16. Direcciones de la evolución humana. Pueblo antiguo 67
17. Direcciones de la evolución humana. Antiguos y primeros humanos modernos 70
18. Razas humanas. Crítica al racismo y darwinismo social 73
CAPÍTULO IV. FUNDAMENTOS DE ECOLOGIA
19. Problemas de ecología. Factores ecológicos y su interacción. Modelado matemático 77
20. Los principales factores ambientales abióticos y su importancia para la vida silvestre 80
21. Adaptación de los organismos a los cambios estacionales de la naturaleza. Fotoperiodismo 82
22. Especies y población - sus características ecológicas 86
23. Problemas de uso racional de las especies y conservación de su diversidad 89
24. Sistemas ecológicos 91
25. Embalse y robledal como ejemplos de biogeocenosis 95
26. Cambios en las biogeocenosis 101
27. Biogeocenosis creadas por el hombre 104
CAPITULO V. FUNDAMENTOS DE LA DOCTRINA DE LA BIOSFERA
28. Biosfera y propiedades de la biomasa del planeta Tierra 109
29. Biomasa de la superficie terrestre y oceánica. 113
30. Circulación de sustancias y transformación de energía en la biosfera 116
CAPÍTULO VI. FUNDAMENTOS DE CITOLOGIA
31. Teoría celular 123
32. Estructura y funciones de la membrana celular 127
33. Citoplasma y sus orgánulos: retículo endoplásmico, mitocondrias y plástidos 131
34. Aparato de Golgi, lisosomas y otros orgánulos del citoplasma. Inclusiones 136
35. Núcleo 139
36. Células procarióticas. Formas de vida no celulares - virus 141
37. Composición química de la célula. Sustancias inorgánicas 145
38. Sustancias orgánicas de la célula. Proteínas, su estructura 147
39. Propiedades y funciones de las proteínas 153
40. Carbohidratos. Lípidos 155
41. Ácidos nucleicos. ADN y ARN - 157
42. Metabolismo. Ácido trifosfórico de adenosina - ATP 162
43. Metabolismo energético en la célula. Síntesis de ATP 165
44. Intercambio de plástico. Biosíntesis de proteínas. Síntesis de i-RNA 167
45. Síntesis de una cadena polipeptídica en un ribosoma 171
46. Características de los intercambios plásticos y energéticos de las células vegetales 175
CAPÍTULO VII. REPRODUCCIÓN Y DESARROLLO INDIVIDUAL DE ORGANISMOS
47. División celular. Mitosis. 181
48. Formas de reproducción de los organismos 185
49. Meiosis 187
50. Fertilización 190
51. Desarrollo individual de un organismo-ontogénesis 192
52. Origen y desarrollo inicial de la vida en la Tierra 195
CAPÍTULO VIII. FUNDAMENTOS DE GENÉTICA
53. Método hibridológico para el estudio de la herencia. Primera Ley de Mendel 203
54. Bases citológicas de los patrones de herencia 207
55. Cruce dihíbrido. Segunda Ley de Mendel 211
56. Base citológica del cruce dihíbrido 214
57. El fenómeno de la herencia ligada y la genética del sexo 215
58. El genotipo como sistema integral 220
59. La genética humana y su importancia para la medicina y la salud pública 222
60. Modificación de la variabilidad 227
61. Variabilidad hereditaria 230
62. Fundamentos materiales de la herencia y la variabilidad. Ingeniería genética. 236
63. Genética y teoría de la evolución. 239
CAPÍTULO IX. CRIANZA DE PLANTAS, ANIMALES Y MICROORGANISMOS
64. Tareas de la crianza moderna 245
65. Centros de diversidad y origen de las plantas cultivadas 246
66. Fitomejoramiento 248
67. Obras de IV Michurin. Logros en fitomejoramiento en la Unión Soviética 253
68. Cría de animales. 256
69. Creación de razas de animales domésticos altamente productivas. selección de microorganismos. Biotecnología 259
CAPÍTULO X. EVOLUCIÓN DE LA BIOSFERA. ALTERACIÓN DE LAS REGULACIONES NATURALES POR ACTIVIDADES HUMANAS
70. Biosfera y progreso científico y tecnológico 267
71. Noosfera 270
Índice de términos 277
Breve glosario de términos 281

Natalia Sergeevna Kurbatova, E. A. Kozlova

biología general

1. Historia del desarrollo de la teoría celular

1) célula: la unidad estructural principal de todos los organismos vivos (tanto animales como plantas);

2) si hay un núcleo en cualquier formación visible bajo un microscopio, entonces puede considerarse una célula;

3) el proceso de formación de nuevas células determina el crecimiento, desarrollo, diferenciación de células vegetales y animales.

El científico alemán R. Virchow, quien en 1858 publicó su trabajo "Patología celular", hizo adiciones a la teoría celular. Demostró que las células hijas se forman por división de las células madre: cada célula de una célula. A finales del siglo XIX. Se encontraron mitocondrias, el complejo de Golgi y plástidos en células vegetales. Los cromosomas se detectaron después de que las células en división se tiñeron con tintes especiales. Disposiciones modernas de CT

1. Célula: la unidad básica de la estructura y el desarrollo de todos los organismos vivos, es la unidad estructural más pequeña de los vivos.

2. Las células de todos los organismos (tanto unicelulares como multicelulares) son similares en composición química, estructura, manifestaciones básicas del metabolismo y actividad vital.

Importancia de la teoría celular

2. Vida. Propiedades de la materia viva

La vida es un sistema macromolecular abierto, que se caracteriza por una organización jerárquica, la capacidad de autorreproducción, autoconservación y autorregulación, metabolismo, un flujo de energía finamente regulado.

Propiedades de las estructuras vivas:

1) autoactualización. La base del metabolismo son procesos equilibrados y claramente interconectados de asimilación (anabolismo, síntesis, formación de nuevas sustancias) y disimilación (catabolismo, descomposición);

2) autorreproducción. En este sentido, las estructuras vivas se reproducen y actualizan constantemente, sin perder su similitud con las generaciones anteriores. Los ácidos nucleicos son capaces de almacenar, transmitir y reproducir información hereditaria, así como realizarla a través de la síntesis de proteínas. La información almacenada en el ADN se transfiere a una molécula de proteína con la ayuda de moléculas de ARN;

3) autorregulación. Se basa en un conjunto de flujos de materia, energía e información a través de un organismo vivo;

5) mantenimiento de la homeostasis: la constancia dinámica relativa del entorno interno del cuerpo, los parámetros físico-químicos de la existencia del sistema;

6) organización estructural - orden, de un sistema vivo, encontrado en el estudio - biogeocenosis;

7) adaptación: la capacidad de un organismo vivo para adaptarse constantemente a las condiciones cambiantes de existencia en el medio ambiente;

8) reproducción (reproducción). Dado que la vida existe en forma de sistemas vivos separados, y la existencia de cada uno de estos sistemas está estrictamente limitada en el tiempo, el mantenimiento de la vida en la Tierra está asociado con la reproducción de los sistemas vivos;

9) herencia. Proporciona continuidad entre generaciones de organismos (basado en flujos de información). Debido a la herencia, se transmiten rasgos de generación en generación que brindan adaptación al medio;

10) variabilidad: debido a la variabilidad, un sistema vivo adquiere características que antes eran inusuales para él. En primer lugar, la variabilidad está asociada con errores en la reproducción: los cambios en la estructura de los ácidos nucleicos conducen a la aparición de nueva información hereditaria;

11) desarrollo individual (el proceso de ontogénesis): la incorporación de la información genética inicial incrustada en la estructura de las moléculas de ADN en las estructuras de trabajo del cuerpo. Durante este proceso, se manifiesta una propiedad como la capacidad de crecer, que se expresa en un aumento de peso y tamaño corporal;

12) desarrollo filogenético. Basado en la reproducción progresiva, la herencia, la lucha por la existencia y la selección. Como resultado de la evolución, apareció una gran cantidad de especies;

3. Niveles de organización de la vida

Los microsistemas (etapa previa al organismo) incluyen niveles moleculares (molecular-genético) y subcelulares.

Los mesosistemas (etapa del organismo) incluyen niveles celulares, de tejidos, de órganos, sistémicos, de organismos (el organismo como un todo) u ontogenéticos.

Una unidad elemental (EE) es una estructura (u objeto), cuyos cambios regulares (fenómenos elementales, EE) contribuyen al desarrollo de la vida en un nivel dado.

Niveles jerárquicos:

2) nivel subcelular. EE está representado por alguna estructura subcelular, es decir, un orgánulo que realiza sus funciones inherentes y contribuye al trabajo de la célula como un todo;

3) nivel celular. EE es una célula que es un elemento elemental autofuncional