1. Биология как наука. Предмет, задачи и основные методы биологии.

Биология — наука о жизни (от греч. биос — жизнь, логос — наука) — изучает

закономерности жизни и развития живых существ. Термин «биология» был

предложен немецким ботаником Г.Р. Тревиранусом и французским естество-

испытателем Ж.-Б. Ламарком в 1802 году независимо друг от друга.

Биология относится к естественным наукам. Разделы науки биологии можно

классифицировать по-разному. Например, в биологии выделяют науки по объектам

исследования: о животных — зоологию; о растениях — ботанику; анатомию и

физиологию человека как основу медицинской науки. В пределах каждой из этих

наук имеются более узкие дисциплины. Например, в зоологии выделяют

протозоологию, энтомологию, гельминтологию и другие.

Биологию классифицируют по дисциплинам, изучающим морфологию

(строение) и физиологию (функции) организмов. К морфологическим наукам относят,

например, цитологию, гистологию, анатомию. Физиологические науки — это

физиология растений, животных и человека.

Для современной биологии характерно комплексное взаимодействие с

другими науками (химией, физикой, математикой) и появление новых сложных

дисциплин.

Основные методы биологических исследований:

- наблюдения – позволяет описать биологические явления;

- сравнения – позволяет найти общие закономерности в строении и жизнедеятельности различных организмов;

- эксперимента;

- моделирования – происходит имитация многих процессов, которые зачастую недоступны для непосредственного наблюдения;

- исторический – позволяет на основе данных о современном органическом мире и о его прошлом познать процессы развития живой природы (полиантология)

Значение биологии для медицины велико. Биология — теоретическая основа

медицины. Врач древней Греции Гиппократ (460-274 г. до н.э.) считал, что

«необходимо, чтобы каждый врач понимал природу». Во всех теоретических и

практических медицинских науках используются общебиологические обобщения.

Теоретические исследования, проводимые в различных областях биологии,

позволяют использовать полученные данные в практической деятельности

медицинских работников. Например, открытие структуры вирусов, возбудителей

инфекционных заболеваний (оспы, кори, гриппа и других), и способов их передачи,

позволило ученым создать вакцину, предотвращающую распространение этих

заболеваний или снижающую риск гибели людей от этих тяжелых инфекций.

2. Уровни организации жизни.

Жизнь – это способная к самовоспроизведению белковая открытая система (открытость необходима для обмена веществом, информацией, энергией) (А.Г.Пасынский)

Жизнь – это способ существования открытой биополимерной системы (основные биополимеры – это белки и нуклеиновые кислоты), организованные не менее, чем в виде клетки и обладающие рядом свойств, важнейшими из которых являются: биологический обмен веществ, воспроизведение себе подобных с передачей по наследству общих принципов структуры и функции.

В живой природе выделяют несколько уровней организации:

1. Молекулярно-генетический уровень. На этом уровне изучают физикохимические процессы, происходящие в организме (синтез и разложение белков, нуклеиновых кислот, липидов, обмен веществ и энергии, копирование генетической информации). Отмечается однообразие дискретных единиц. Четыре азотистых основания входят в состав нуклеиновых кислот. Двадцать аминокислот образуют молекулы белка. Элементарная единица – ген – участок молекулы ДНК, содержащий определенную генетическую информацию.

Элементарное явление – редупликация (самовоспроизведение) молекул ДНК, в процессе которой могут возникать различные нарушения, изменяющие смысл генетической информации, что приводит к изменчивости.

2. Клеточный уровень. Элементарной структурной, функциональной единицей развития всех живых организмов является клетка. Элементарное явление – реакции клеточного метаболизма. На клеточном уровне изучают строение клеток и клеточных компонентов. В клетке осуществляется реализация наследственной информации, обмен веществ и энергии. Эти процессы тесно связаны между собой.

Метаболизм, происходящий на уровне клетки, необходим для осуществления жизни на других уровнях.

3. Тканевой уровень. Основа – ткань. Открытая система, саморегулирующаяся и самовоспроизводящаяся.

4. Организменный уровень. На этом уровне изучают процессы, происходящие в особи (организме), начиная с момента зарождения ее и до прекращения жизни. Индивидуально развитие особи или онтогенез – дает возможность называть этот уровень онтогенетическим. Изменения, происходящие в течении всего индивидуального развития особи, составляют элементарное явление на данном уровне. Характерно многообразие форм, связанное с пространственными комбинациями, обусловливающими новые качественные особенности организма.

5. Популяционно-видовой уровень. Элементарная единица – популяция – совокупность особей одного вида, населяющих определенную территорию, способных скрещиваться между собой и частично или полностью изолированных от других популяций того же вида. В этой системе осуществляются элементарные эволюционные преобразования, такие как естественный отбор, мутационный процесс. Изучают колебания численности и динамику популяций, ее половой состав.

6. Биоценологический и биосферный уровень. Элементарная структура – биогеоценоз. Биогеоценоз – это исторический сложившиеся устойчивые сообщества растений, животных и микроорганизмов, находящихся в постоянном взаимодействии с компонентами атмосферы, гидросферы и литосферы. Биогеоценоз – целостная саморегулирующаяся и самоподдерживающаяся система.

Биосфера – совокупность всех биогеоценозов, образующих единый комплекс, охватывающий все явления жизни на планете. Элементарное явление на биосферном уровне связано с круговоротом веществ и энергии, происходящим при участии живых организмов.

Все уровни организации живого тесно объединены между собой, что свидетельствует о целостности живой природы. Без биологических процессов, осуществляемых на этих уровнях, невозможно эволюция и существование жизни на Земле.

На определенном этапе эволюционного развития появился человек. В человеке объединено вместе биологическое и социальное. В жизни человека главную роль играют социальные взаимоотношения. Но человек и все человечество – составная часть биосферы. Здоровье человека зависит от умения приспосабливаться к меняющимся условиям среды. Если эта способность проявляется недостаточно, то могут возникнуть заболевания, затрагивающие различные уровни организации жизни (клеточный, организменный).