Лекция №1 Биология как наука. Уровни и свойства живого. Клеточная теория.

Термин «биология» был предложен в 1802 году Ж.Б.Ламарком. По другим источникам – Траверанусом.

Биология – совокупность наук о живой природе.

Предмет биологии – все проявления жизни: строение и функции живых существ и их природных сообществ, распространение, происхождение и развитие, связи друг с другом и с неживой природой.

Методы биологии:

1. Наблюдение

2. Описательный

3. Сравнительный метод – позволяет путем сопоставления изучать сходство и различие организмов и их частей.

4. Исторический метод – выясняет закономерности появления и развития организмов, становление их структуры и функции в процессе эволюции. Разработан Ч.Дарвином (XIX век).

5. Экспериментальный метод исследования явлений природы, связан с активным воздействием на них путем постановки опытов в точно учитываемых условиях и путем изменения течения процессов в нужном исследователю направлении. Этот метод обеспечивает более глубокое проникновение в сущность явлений. Блестящий экспериментатор академик И.П.Павлов так отзывался об эксперименте: «Наблюдение собирает то, что предлагает природа, опыт же берёт у природы то, что хочет.» Широко стал использоваться экспериментальный метод в XX веке.

Задачи биологии:

1. Изучение биологических закономерностей.

2. Раскрытие сущности жизни.

3. Систематизация живых существ.

Особенности биологии на современном этапе развития естествознания:

1. Дифференцировка науки – появление новых дисциплин в связи с большим объёмом нового фактического материала (молекулярная биология, генная инженерия).

2. Интеграция отдельных дисциплин (бионика и др.).

Определение понятия жизни по Ф. Энгельсу (1898 год) "Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей средой. С прекращением обмена веществ, прекращается жизь".

Определение понятия жизнь по М.В. Волькенштейну (1965 год): "Живые тела, существующие на Земле, представляют собой открытые саморегулирующие и самовоспроизводящие системы, построенные из биополимеров – белков и нуклеиновых кислот".

Свойства живого:

1. Самообновление.

2. Самовоспроизведение.

3. Саморегуляция.

Атрибуты живого:

1. Дискретность и целостность.

2. Обмен веществ и энергии.

3. Раздражимость и движение.

4. Репродукция.

5. Наследственность и изменчивость

6. Рост и дифференцировка (индивидуальное развитие)

7. Историческое (филогенетическое) развитие

Уровни организации живого.

I. Микробиологическая система

подуровни: 1. Молекулярно-генетический

2. Субклеточный (органеллы)

3. Клеточный

II. Мезобиологическая система

подуровни: 1. Тканевой

2. Органный

3. Организменный

III. Макробиологическая система

подуровни: 1. Популяционно-видовой

2. Биогеоценотический

3. Биосферный

Термин клетка – «cellula» предложил в 1665 году Р.Гук, увидевший на срезе дерева пробки ячейки, как пчелиные соты.

Клетка – элементарная структурно-функциональная и генетическая единица всех живых организмов.

Первая клеточная теория была сформулирована немецким зоологом Т. Шванном (1839 год). Одновременно с ним работал немецкий ботаник М. Шлейден, пришедший к аналогичным выводам, поэтому некоторые цитологии первую клеточную теорию называют теорией Шванна – Шлейдена.

Основные положения первой клеточной теории:

1. Клетка является структурной единицей растений и животных.

2. Процесс образования клеток обуславливает их рост и развитие.

В 1858 году немецкий патологоанатом Р.Вирхов дополнил эту теорию выводом о том, что новые клетки образуются путем деления материнских клеток, патологические процессы в организме связаны с изменениями в клетках, вне клеток нет жизни. Его афоризм «клетка – от клетки».

Основные положения современной клеточной теории:

1. Клетка – основная структурно – функциональная единица всего живого.

2. Клетки одноклеточных и многоклеточных организмов сходны по строению, химическому составу и важнейшим проявлениям жизнедеятельности.

3. Размножение клеток происходит путем деления исходной материнской клетки.

4. Клетки многоклеточных организмов специализированы по функциям и образуют ткани. Ткани формируют органы, органы образуют системы органов, которые в совокупности составляют организм.

Значение клеточной теории

1. Явилась крупнейшим обобщением естествознания 19 века.

2. Убедительно доказала, что развитие и рост всех высших организмов совершаются по одному общему закону.

3. Имела большое значение для развития эволюционного учения.

4. Утвердила материалистические представления во всех областях биологии и медицины.

Значение биологии для медицины:

Отечественный врач Давыдовский И.В. писал: «Медицина, взятая в плане теории – это прежде всего общая биология.»

Важнейшие биологические открытия совершают революцию в медицине. Например, исследования Л.Пастера (1862 г.), доказавшие невозможность самопроизвольного зарождения жизни в современных условиях; открытие микробного происхождения процесса гниения и брожения произвели переворот в медицине и обеспечили развитие хирургии. В практику хирургов вошли антисептика (предохранение химическими веществами ран от заражения), а затем асептика (стерилизация предметов, соприкасающихся с раной).

И.И.Мечников, изучая пищеварение у низших многоклеточных животных, открыл явление фагоцитоза, что затем способствовало объяснению явлений иммунитета. Исследования И.И.Мечникова межвидовой борьбы у микроорганизмов явились предпосылкой открытия антибиотиков, роль которых в медицине переоценить невозможно.

Советский исследователь Б.П.Токин открыл у растений летучие вещества – фитонциды, нашедшие широкое применение в медицине.

Открытия общей генетики способствуют дальнейшему развитию медицинской генетики; значение экологии паразитов вооружают врача в борьбе с инфекционными и инвазионными заболеваниями человека