جدول طرق العلوم البيولوجية. طرق العلوم البيولوجية

علم الوراثة السكانية. نظرية نشوء الشعيرات. لقد بدأ استنساخ الحيوانات. علم الأحياء كعلم. النظرية البيولوجية (البلعمية) للمناعة. مادة الاحياء. موضوع وأشياء من العلم. طُرق علم الاحياء. قدرة مستخلصات الشعير على تحويل النشا إلى سكر. مصطلح "علم الأحياء". تطوير يرقات الذباب من البيض الموضوع. السلسلة الإندوبلازمية. معنى علم الأحياء. العلوم تختلف عن بعضها البعض. علوم جديدة.

"المراحل الرئيسية في تطور علم الأحياء" - هوغو دي فريس. أبقراط. خلق نظرية الخلية. الأساليب العلمية. فترة النهضة. قصة قصيرةمادة الاحياء. دراسة ظاهرة معينة من خلال التجربة. الفترة "الجينية". مبدأ "لا تأخذ أي شيء كأمر مسلم به". العلم. مقارنة الحقائق. مراحل تطور علم الأحياء. جالينوس. مادة الاحياء. ظهور الدول القديمة. ثيوفراستوس. جمع المواد الواقعية. تحديد أوجه التشابه والاختلاف. أرسطو.

"تاريخ ومنهجية علم الأحياء" - تعاليم أرسطو عن الأنواع الثلاثة من النفوس. إمبيدوكليس. إيونيا. فلاسفة أيونيون. مصر. هيروفيلوس. أرسطو "في أجزاء الحيوانات". عظيموف إسحاق. أفلاطون وأرسطو. اليونانيون وفلسفتهم. أفكار حول العلاقات بين الهياكل مختلف الأجهزةووظائفهم. أناكسيماندر. أرسطو. أرسطو "في أصل الحيوانات". تاريخ موجز لعلم الأحياء. ديموقريطس سلم أرسطو للطبيعة. مذهب الأسباب الطبيعية للمرض.

"مراحل تطور علم الأحياء" - أبقراط. إنشاء نظرية الخلية. الاتجاهات الرئيسية علم الأحياء الحديث. دراسة. مقارنة الحقائق. ظهور الدول القديمة. الإجابة على الأسئلة. املأ الجدول. الفترة "الجينية". العلم الوصفي. فترة النهضة. جمع المواد الواقعية. الأساليب العلمية. هوغو دي فريس. جالينوس. ثيوفراستوس. تحديد أوجه التشابه والاختلاف بين الكائنات الحية. مجال النشاط البشري.

"تاريخ موجز لعلم الأحياء" - النماذج المعرفية لعلم الأحياء. علم الأجنة من اللافقاريات. الأسس الفلسفية لعلم الأحياء الكلاسيكي. ظهور علم الأحياء. الطريقة الاستقرائية التجريبية. النماذج علم الوراثة الكلاسيكي. التشكل التطوري للحيوانات. المدارس العلمية. البيولوجيا الجزيئيةوالاختزالية. نظرية الخلية. فسيولوجيا الإنسان والحيوان. علم الآثار المعرفة. النموذج العضوي. نظريات تطور العلوم الطبيعية.

"نبذة تاريخية عن تطور علم الأحياء" - إيفان بافلوف. العلماء العرب. جورج كوفييه. ليوناردو دافنشي. أبقراط. رسومات من أطلس فيزاليوس. تشارلز داروين. أرسطو. ويليام هارفي. كلوديوس جالينوس. راجع الأسئلة. جان بابتيست لامارك. أندرياس فيساليوس. ماتياس شليدن. قسم أبقراط. روبرت كوخ في العمل. إنجازات علم الأحياء الحديث. رسومات من أطلس دافنشي. جريجور مندل. تاريخ موجز لتطور علم الأحياء. روبرت كوخ.

علم الأحياء كعلم ومحتوى وطرق بحث. أهمية علم الأحياء للطب. الخصائص الأساسية للكائنات الحية. مستويات محددة تطوريًا لتنظيم الكائنات الحية.

مادة الاحياء- علم الحياة. تدرس الحياة كما شكل خاص حركة المادةوقوانين وجودها وتطورها. موضوع دراسة علم الأحياء هو الكائنات الحية وبنيتها ووظائفها ومجتمعاتها الطبيعية. تم اقتراح مصطلح "علم الأحياء" لأول مرة في عام 1802 من قبل جيه بي لامارك. إلى جانب علم الفلك والفيزياء والكيمياء والجيولوجيا وغيرها من العلوم التي تدرس الطبيعة، يعد علم الأحياء أحد العلوم الطبيعية.

علم الأحياء الحديث هو نظام للعلوم حول الطبيعة الحية. تعمل العلوم البيولوجية بمثابة الأساس النظري للطب والهندسة الزراعية وتربية الحيوانات، وكذلك جميع فروع الإنتاج المرتبطة بالكائنات الحية.

طرق العلوم البيولوجية.الأساليب الخاصة الرئيسية في علم الأحياء هي: الوصفية والمقارنة والتاريخية والتجريبية.

من أجل معرفة جوهر الظواهر، من الضروري أولا جمع المواد الواقعية ووصفها. جمع الحقائق ووصفهاكانت الطريقة الرئيسية للبحث في الفترة المبكرة من تطور علم الأحياء، والتي، مع ذلك، لم تفقد أهميتها في الوقت الحاضر. أقدم الأساليب. جعل من الممكن تجميع وتنظيم مواد واقعية هائلة في علم النبات وعلم الحيوان والتشريح.

مرة أخرى في القرن الثامن عشر. أصبحت واسعة الانتشار طريقة المقارنةمما يسمح من خلال المقارنة بدراسة أوجه التشابه والاختلاف بين الكائنات الحية وأجزائها. استند علم اللاهوت النظامي إلى مبادئ هذه الطريقة، وتم إنشاء واحدة من أكبر التعميمات - وهي نظرية الخلية. تطبيق الطريقة المقارنة في علم التشريح وعلم الحفريات وعلم الأجنة، والتي غالبا ما يتم دمجها تحت اسم شائعساهمت الطريقة الثلاثية لدراسة علم السلالات والجغرافيا الحيوانية وما إلى ذلك في إنشاء المفاهيم التطورية. لقد تطورت الطريقة المقارنة إلى طريقة تاريخية، لكنها لم تفقد أهميتها حتى الآن.

الطريقة التاريخيةيوضح أنماط ظهور وتطور الكائنات الحية وتشكيل بنيتها ووظيفتها. التأكيد في علم الأحياء الطريقة التاريخيةالعلم مدين لداروين.

الطريقة التجريبيةترتبط دراسة الظواهر الطبيعية بالتأثير الفعال عليها من خلال إجراء التجارب (التجارب) في الظروف المراعية بدقة وتغيير مسار العمليات في ضرورية للباحثاتجاه. تتيح لك هذه الطريقة دراسة الظواهر بمعزل عن غيرها وتحقيق قابليتها للتكرار عند إعادة إنتاج ظروف متطابقة. لا توفر التجربة رؤية أعمق لجوهر الظواهر أكثر من الطرق الأخرى فحسب، بل توفر أيضًا إتقانًا مباشرًا لها. أعلى شكلالتجربة هي نمذجة العمليات التي تتم دراستها.

أهمية علم الأحياء للطب:

كان علماء العصور القديمة علماء أحياء بارزين، لكن علم الأحياء، باعتباره الأساس النظري للطب، بدأ يتشكل في القرن التاسع عشر.

1 ) إنشاء نظرية الخلية بواسطة شلايدن وشوان 1838

2 )إن أعمال باستور وأتباعه، الذين درسوا الكائنات الحية الدقيقة كعوامل مسببة للأمراض المعدية، وضعت الأسس العلمية للأمراض المعدية وتسريع تطوير الجراحة.

3 ) عقيدة الحصانة بقلم آي.آي متشنيكوف 1896

4 ) لقد أتاح التقدم في علم الوراثة تطوير الاستشارة الوراثية الطبية لغرض تشخيص الأمراض الوراثية والوقاية منها وعلاجها.

تتحدد أهمية دراسة علم الأحياء بالنسبة للطبيب من خلال حقيقة أن علم الأحياء هو في المقام الأول أساس الطب. كتب أحد أعظم منظري الطب، آي في دافيدوفسكي (1887-1968): "الطب، من الناحية النظرية، هو في المقام الأول علم الأحياء العام". يرتبط التقدم في الطب بالأبحاث البيولوجية، لذلك يجب على الطبيب أن يكون على دراية بذلك باستمرار أحدث الإنجازاتمادة الاحياء. يكفي إعطاء بعض الأمثلة من تاريخ العلم للاقتناع بالارتباط الوثيق بين نجاحات الطب والاكتشافات في مجالات علم الأحياء التي تبدو نظرية بحتة. إن بحث ل. باستور (1822-1895)، الذي نُشر عام 1862 وأثبت استحالة التوليد التلقائي للحياة في الظروف الحديثة، واكتشاف الأصل الميكروبي لعمليات التحلل والتخمير، أحدث ثورة في الطب وكفل تطور الجراحة . تم إدخال المطهرات لأول مرة في الممارسة العملية (منع عدوى الجرح عن طريق المواد الكيميائية) ، ثم العقيم (منع التلوث عن طريق تعقيم الأشياء التي تتلامس مع الجرح). كان هذا الاكتشاف نفسه بمثابة حافز للبحث عن العوامل المسببة للأمراض المعدية، ويرتبط اكتشافها بتطوير الوقاية والعلاج العقلاني.

إن دراسة الأنماط الفسيولوجية والكيميائية الحيوية، واكتشاف الخلايا ودراسة التركيب المجهري للكائنات الحية، جعلت من الممكن فهم أسباب عملية المرض بشكل أفضل وساهمت في إدخال طرق تشخيص وعلاج جديدة موضع التنفيذ. ترتبط أحدث الأبحاث في مجال أنماط انقسام الخلايا وتمايز الخلايا ارتباطًا مباشرًا بمشكلة التجديد، أي استعادة الأعضاء التالفة، ومشكلة النمو الخبيث ومكافحة السرطان.

دراسة قام بها I. I. Mechnikov (1845-1916) عن العمليات الهضمية في أدنى مستوياتها الكائنات متعددة الخلاياأدى إلى اكتشاف البلعمة وساهم في تفسير ظواهر المناعة ومقاومة الجسم لمسببات الأمراض. و الأفكار الحديثةحول المناعة تعتمد على البحوث البيولوجية. يعد اكتشاف آليات المناعة ضروريًا أيضًا للتغلب على عدم توافق الأنسجة، وهي مشكلة مهمة جدًا للجراحة الترميمية، والتي ترتبط بقضايا زرع الأعضاء.

بحث أجراه I. I. Mechnikov صراع بين الأنواعفي الكائنات الحية الدقيقة كان شرطا أساسيا لاكتشاف المضادات الحيوية المستخدمة لعلاج العديد من الأمراض، وأصبح الإنتاج الضخم للمضادات الحيوية ممكنا فقط من خلال استخدام الطرق الجينية لإنشاء سلالات عالية الإنتاجية من منتجي المضادات الحيوية.

اكتشف الباحث السوفيتي ب.ب. توكين المواد المتطايرة في النباتات - المبيدات النباتية، والتي تستخدم على نطاق واسع في الطب.

عدد كبير من الأمراض وراثية. تتطلب الوقاية والعلاج معرفة علم الوراثة. لكن الأمراض غير الوراثية تتطور أيضًا بشكل مختلف وتتطلب علاجًا مختلفًا اعتمادًا على التكوين الجيني للشخص، والذي لا يمكن للطبيب إلا أن يأخذه بعين الاعتبار. العديد من الخلقية

تنشأ الحالات الشاذة بسبب التعرض لظروف بيئية غير مواتية. إن الوقاية منها هي مهمة الطبيب المسلح بالمعرفة البيولوجية لتطور الكائنات الحية.

تعتمد صحة الإنسان إلى حد كبير على حالة البيئة. معرفة القوانين البيولوجية ضرورية لموقف علمي تجاه الطبيعة، وحماية واستخدام مواردها، بما في ذلك لغرض علاج الأمراض والوقاية منها.

الخصائص الأساسية للكائنات الحية.

الخصائص الأساسية، التي تميز الحياة في مجملها، تشمل: التجديد الذاتي،المرتبطة بتدفق المادة والطاقة. التكاثر الذاتيضمان الاستمرارية بين الأجيال المتعاقبة من النظم البيولوجية المرتبطة بتدفق المعلومات؛ التنظيم الذاتي،على أساس تدفق المادة والطاقة والمعلومات.

تحدد الخصائص الأساسية المدرجة السمات الرئيسية للحياة: التمثيل الغذائي والطاقة، والتهيج، والتوازن، والتكاثر، والوراثة، والتقلب، والتطور الفردي والتطور، والتميز والنزاهة.

التمثيل الغذائي والطاقة. وصف ظواهر الحياة، كتب ف. إنجلز في عمله “ديالكتيك الطبيعة”: “الحياة هي وسيلة لوجود أجسام بروتينية، النقطة الأساسية فيها هي: التبادل المستمر للمواد مع الطبيعة الخارجية المحيطة بها،ومع توقف هذا الاسْتِقْلابكما تتوقف الحياة مما يؤدي إلى تحلل البروتين. في الوقت نفسه، أشار F. Engels إلى أن عملية التمثيل الغذائي يمكن أن تتم أيضا بين الهيئات ذات الطبيعة غير الحية. ومع ذلك، فإن عملية التمثيل الغذائي كخاصية للكائنات الحية تختلف بشكل أساسي عن عمليات التمثيل الغذائي في الأجسام غير الحية. ومن أجل إظهار هذه الاختلافات، دعونا نلقي نظرة على عدد من الأمثلة.

قطعة الفحم المشتعلة في حالة تبادل مع الطبيعة المحيطة بها، ويدخل فيها الأكسجين تفاعل كيميائيوالاختيار ثاني أكسيد الكربون. إن تكوين الصدأ على سطح الجسم الحديدي هو نتيجة للتبادل مع البيئة. ولكن نتيجة لهذه العمليات أجسام غير حيةتوقفوا عن أن يكونوا ما كانوا عليه. على العكس من ذلك، بالنسبة للأجسام ذات الطبيعة الحية يتم التبادل معها بيئةهو شرط الوجود. يؤدي التمثيل الغذائي في الكائنات الحية إلى استعادة المكونات المدمرة، واستبدالها بمكونات جديدة مماثلة لها، أي إلى التجديد الذاتي والتكاثر الذاتي، أو بناء جسم الكائن الحي من خلال استيعاب المواد من بيئة.

ويترتب على ما سبق أن الكائنات الحية موجودة الأنظمة المفتوحة. من خلال كل كائن حي هناك تدفق مستمر للمادة وتدفق للطاقة. يتم تحديد تنفيذ هذه العمليات من خلال خصائص البروتينات، وخاصة نشاطها التحفيزي. علاوة على ذلك، على الرغم من التجديد المستمر للمادة، يتم الحفاظ على الهياكل الموجودة في الكائنات الحية، أو بالأحرى، إعادة إنتاجها باستمرار، وهو ما يرتبط بالمعلومات الموجودة في الأحماض النووية. تمتلك الأحماض النووية خاصية تخزين وإعادة إنتاج المعلومات الوراثية، وكذلك تحقيقها من خلال تخليق البروتين. نظرا لحقيقة أن الكائنات الحية هي أنظمة مفتوحة، فهي في وحدة مع البيئة، والخصائص الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية للبيئة تحدد تنفيذ جميع عمليات الحياة.

التهيج. هذه السمة المتكاملة التي تميز جميع الكائنات الحية هي تعبير عن واحدة منها الخصائص العامةجميع أجسام الطبيعة - خصائص الانعكاس. ويرتبط بنقل المعلومات من البيئة الخارجية إلى أي نظام بيولوجي (كائن، عضو، خلية) ويتجلى في تفاعلات هذه الأنظمة مع التأثيرات الخارجية. بفضل هذه الخاصية، يتم تحقيق التوازن بين الكائنات الحية والبيئة الخارجية: تتفاعل الكائنات الحية بشكل انتقائي مع الظروف البيئية، وتكون قادرة على استخراج كل ما هو ضروري لوجودها منها، وبالتالي فإن عملية التمثيل الغذائي والطاقة والمعلومات المميزة للكائنات الحية هي المرتبطة بهم. ترتبط خاصية التهيج بالتركيب الكيميائي لركيزة الحياة ذاتها.

يضمن الحصول على المعلومات اللازمة التنظيم الذاتي في الأنظمة البيولوجية، والذي يتم وفقًا لمبدأ التغذية الراجعة. يمكن أن يكون لمنتجات النفايات تأثير مثبط قوي ومحدد تمامًا على تلك الإنزيمات التي تشكل الرابط الأولي في سلسلة طويلة من التفاعلات. وفقا للمبدأ تعليقيتم تنظيم عمليات التمثيل الغذائي والتكاثر وقراءة المعلومات الوراثية، وبالتالي إظهار الخصائص الوراثية في التنمية الفردية، وما إلى ذلك.

التنظيم الذاتي في الكائنات الحية يحافظ على ثبات التنظيم الهيكلي - التوازن. تتميز الكائنات الحية بثبات التركيب الكيميائي والخصائص الفيزيائية والكيميائية. تتميز جميع الكائنات الحية بوجود آليات تحافظ على ثبات البيئة الداخلية. يتم الكشف عن التنظيم الهيكلي بالمعنى الواسع، أي نوع معين من الانتظام، ليس فقط في دراسة نشاط الحياة الكائنات الفردية. تشكل الكائنات الحية من مختلف الأنواع، المرتبطة ببعضها البعض من خلال بيئتها، تكاثرًا حيويًا (مجتمعات راسخة تاريخيًا). في التكاثر الحيوي نتيجة لتبادل المواد والطاقة والمعلومات بين الكائنات الحية وبيئتها الطبيعة الجامدةيتم أيضًا الحفاظ على توازن معين في التكاثر الحيوي: ثبات تكوين الأنواع وعدد الأفراد من كل نوع.

تتميز النظم البيولوجية على مختلف مستويات التنظيم بالتكيف. يشير التكيف إلى تكيف الكائنات الحية مع الظروف البيئية المتغيرة باستمرار. يعتمد التكيف على ظاهرة التهيج واستجاباته الملائمة المميزة. لقد تم تطوير التكيفات في عملية التطور كنتيجة للبقاء للأصلح. بدون التكيف، من المستحيل الحفاظ على وجود طبيعي.

التكاثر. نظرا لحقيقة أن الحياة موجودة في شكل أنظمة بيولوجية منفصلة (منفصلة) (خلايا، كائنات حية، إلخ) ووجود كل نظام بيولوجي فردي محدود في الوقت المناسب، فإن الحفاظ على الحياة على أي مستوى يرتبط بالتكاثر. يتكون أي نوع من أفراد، كل منهم سوف يتوقف عاجلا أم آجلا عن الوجود، ولكن بفضل التكاثر (التكاثر)، لا تتوقف حياة الأنواع. إن تكاثر جميع الأنواع التي تعيش على الأرض يحافظ على وجود المحيط الحيوي. اللعب الذاتي على على المستوى الجزيئي يحدد الخصائص الأيضية للكائنات الحية مقارنة بالأجسام غير الحية.

على المستوى الجزيئي، يتم التكاثر على أساس تركيب المصفوفة. مبدأ تركيب المصفوفة هو أن الجزيئات الجديدة يتم تصنيعها وفقًا للبرنامج المتأصل في بنية الجزيئات الموجودة مسبقًا. تركيب المصفوفة يكمن وراء تكوين جزيئات البروتين و احماض نووية.

الوراثة يضمن الاستمرارية المادية (تدفق المعلومات) بين أجيال الكائنات الحية. ويرتبط ارتباطًا وثيقًا بالتكاثر (التكاثر الذاتي) للحياة على المستويات الجزيئية وتحت الخلوية والخلوية. يتم تخزين ونقل المعلومات الوراثية عن طريق الأحماض النووية. بفضل الوراثة، تنتقل السمات التي تضمن تكيف الكائنات الحية مع بيئتها من جيل إلى جيل.

التقلب - خاصية معاكسة للوراثة مرتبطة ب ظهور علامات، مختلفة عن تلك النموذجية. إذا تم إظهار استمرارية الخصائص والخصائص الموجودة سابقًا فقط أثناء التكاثر، فسيكون تطور العالم العضوي مستحيلًا؛ لكن الطبيعة الحية تتميز بالتقلب. بادئ ذي بدء، يرتبط بـ "الأخطاء" أثناء التكاثر. تحمل جزيئات الحمض النووي المنشأة حديثًا معلومات وراثية جديدة. هذه المعلومات المتغيرة الجديدة ضارة بالجسم في معظم الحالات، ولكن في بعض الحالات، نتيجة للتقلب، يكتسب الجسم خصائص جديدة مفيدة في ظل ظروف معينة. يتم التقاط الخصائص الجديدة وتثبيتها عن طريق الاختيار. هذه هي الطريقة التي يتم بها إنشاء أشكال جديدة وأنواع جديدة. وهكذا، فإن التباين الوراثي يخلق المتطلبات الأساسية للانتواع والتطور، وبالتالي وجود الحياة.

التنمية الفردية. الكائنات الحية التي تظهر نتيجة التكاثر لا ترث صفات جاهزة بل ترث صفات معينة المعلومات الجينية‎إمكانية ظهور علامات معينة. تتحقق هذه المعلومات الوراثية أثناء التطور الفردي. يتم التعبير عن التطور الفردي، كقاعدة عامة، في زيادة الكتلة (الطول)، والتي بدورها تعتمد على تكاثر الجزيئات والخلايا والهياكل البيولوجية الأخرى، وكذلك التمايز، أي ظهور الاختلافات في البنية، تعقيد الوظائف، الخ. د.

التطور التطوري , القوانين الرئيسية التي وضعها Ch. Darvino.m، (1809-1882)، تعتمد على التكاثر التدريجي، والتقلب الوراثي، والنضال من أجل الوجود والاختيار. وقد أدى عمل هذه العوامل إلى تنوع كبير في أشكال الحياة التي تتكيف مع الظروف البيئية المختلفة. لقد مر التطور التدريجي بعدد من المراحل: الأشكال ما قبل الخلوية، والكائنات وحيدة الخلية، والكائنات متعددة الخلايا المتزايدة التعقيد حتى الإنسان. ومع ذلك، جنبا إلى جنب مع الرجل ظهر صيغة جديدةوجود المادة اجتماعي، أعلى من البيولوجي ولا يمكن اختزاله فيه. ولهذا السبب، فإن الإنسان، على عكس سائر المخلوقات، هو كائن حي واجتماعي.

السرية والنزاهة. تتميز الحياة بوحدة جدلية بين الأضداد: فهي شمولية ومنفصلة في نفس الوقت. عضوي العالم كلهفوجود بعض الكائنات الحية يعتمد على كائنات أخرى. ويمكن تمثيلها بشكل عام ومبسط للغاية على النحو التالي. تتطلب الحيوانات المفترسة وجود الحيوانات العاشبة لتغذيتها، والأخيرة تتطلب وجود النباتات. أثناء عملية التمثيل الضوئي، تمتص النباتات ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي، والذي يرتبط إطلاقه في الغلاف الجوي بالنشاط الحيوي للكائنات الحية. بالإضافة إلى ذلك، تحصل النباتات على عدد من المعادن من التربة، والتي لا تنضب كميتها بسبب تحلل المواد العضوية الذي تقوم به البكتيريا وغيرها.

العالم العضويإنه متكامل، لأنه يشكل نظاما من الأجزاء المترابطة، وفي نفس الوقت منفصلة. يتكون من وحدات - كائنات حية أو أفراد. كل كائن حي منفصل، لأنه يتكون من الأعضاء والأنسجة والخلايا، ولكن في الوقت نفسه، كل عضو من الأجهزة، التي تتمتع باستقلالية معينة، تعمل كجزء من الكل. تتكون كل خلية من عضيات، ولكنها تعمل كوحدة واحدة. ويتم تنفيذ المعلومات الوراثية بواسطة الجينات، ولكن لا تحدد أي من الجينات خارج المجموعة بأكملها تطور السمات، وما إلى ذلك. وترتبط الحياة بجزيئات البروتينات والأحماض النووية. ولكن وحدتهم فقط، نظام كامليحدد وجود الكائنات الحية.

ترتبط المستويات المختلفة لتنظيم العالم العضوي بتحفظ الحياة.

مستوى تنظيم الكائنات الحية. في منتصف القرن العشرين. في علم الأحياء، تطورت الأفكار حول مستويات التنظيم كتعبير محدد عن النظام، وهو أحد الخصائص الرئيسية للكائنات الحية (الأنظمة الدقيقة البيولوجية: مول. org.;biological.macros.: pop.-spec., biocenotic).

يتم تقديم الكائنات الحية على كوكبنا في شكل وحدات منفصلة - الكائنات الحية والأفراد. يتكون كل كائن حي، من ناحية، من وحدات ذات مستويات تنظيمية ثانوية (أعضاء، خلايا، جزيئات)، ومن ناحية أخرى، فهو في حد ذاته وحدة تشكل جزءًا من الأنظمة البيولوجية الكلية فوق العضوية (السكان، والتجمعات الحيوية، والمحيط الحيوي ككائن حي). جميع).

على جميع مستويات الحياة، تتجلى سمات مثل الانفصال والنزاهة، والتنظيم الهيكلي (الانتظام)، والتمثيل الغذائي، والطاقة والمعلومات، وما إلى ذلك. طبيعة مظهر الخصائص الأساسية للحياة على كل مستوى ميزات الجودة، الانتظام. كما هو معروف، نتيجة لعملية التمثيل الغذائي والطاقة والمعلومات، يتم إنشاء وحدة الكائنات الحية والبيئة، ولكن مفهوم البيئة بالنسبة مراحل مختلفةمتنوع. بالنسبة للوحدات المنفصلة للمستويات الجزيئية وفوق الجزيئية (تحت الخلوية)، فإن البيئة هي البيئة الداخلية للخلية؛ للخلايا والأنسجة والأعضاء - البيئة الداخلية للجسم. الحية الخارجية و بيئة غير حيةفي هذه المستويات من التنظيم يتم إدراكها من خلال التغيير البيئة الداخلية، أي بشكل غير مباشر. بالنسبة للكائنات (الأفراد) ومجتمعاتهم، تتكون البيئة من كائنات حية من نفس النوع ومن أنواع أخرى ومن ظروف الطبيعة غير الحية.

إن وجود الحياة على جميع المستويات يتم إعداده وتحديده من خلال بنية المستوى الأدنى. يتم تحديد طبيعة المستوى الخلوي للتنظيم من خلال المستويات الجزيئية وتحت الخلوية، والكائن الحي - الخلوي، والأنسجة، والأعضاء، والأنواع (السكان) - الكائن الحي، وما إلى ذلك. وتجدر الإشارة إلى أن هناك تشابهًا كبيرًا بين الوحدات المنفصلة في المستويات الأدنى المستويات والفرق المتزايد باستمرار في المستويات العليا.

المستوى الجزيئي.على المستوى الجزيئيتم الكشف عن رتابة مذهلة للوحدات المنفصلة. تتكون الركيزة الحية لجميع الحيوانات والنباتات والفيروسات من 20 من نفس الأحماض الأمينية و4 من نفس القواعد النيتروجينية التي تشكل جزيئات الحمض النووي. الدهون والكربوهيدرات لها تكوين مماثل. يتم تخزين الطاقة البيولوجية في جميع الكائنات الحية على شكل أحماض فوسفوريك الأدينوزين الغنية بالطاقة (ATP، ADP، AMP). المعلومات الوراثية لكل شخص موجودة في جزيئات الحمض النووي (الاستثناء الوحيد هو الفيروسات التي تحتوي على الحمض النووي الريبي)، والتي تكون قادرة على التكاثر الذاتي. تطبيق معلومات وراثيةتم تنفيذها بمشاركة جزيئات الحمض النووي الريبي (RNA) المصنعة على جزيئات الحمض النووي القالبية. يرجع ذلك إلى حقيقة أنه مع الهياكل الجزيئيةيرتبط تخزين وتعديل وتنفيذ المعلومات الوراثية بهذا المستوى أحيانًا بالوراثة الجزيئية.

المستوى الخلوي. على المستوى الخلوي، يلاحظ أيضا نفس النوع من جميع الكائنات الحية. الخلية هي الوحدة البيولوجية الأولية الأساسية التي تعمل بشكل مستقل، وهي خاصية مميزة لجميع الكائنات الحية. في جميع الكائنات الحية، لا يمكن التخليق الحيوي وتنفيذ المعلومات الوراثية إلا على المستوى الخلوي. يتطابق المستوى الخلوي في الكائنات وحيدة الخلية مع مستوى الكائن الحي. كانت هناك فترة في تاريخ الحياة على كوكبنا (النصف الأول من العصر الأركي) كانت فيها جميع الكائنات الحية على هذا المستوى من التنظيم. تتكون جميع الأنواع والكائنات الحيوية والمحيط الحيوي ككل من هذه الكائنات الحية.

مستوى الأنسجة.تشكل مجموعة الخلايا التي لها نفس النوع من التنظيم نسيجًا. نشأ مستوى الأنسجة جنبا إلى جنب مع ظهور حيوانات ونباتات متعددة الخلايا ذات أنسجة متباينة. في الكائنات متعددة الخلايا يتطور أثناء التطور. يبقى التشابه الكبير بين جميع الكائنات الحية على مستوى الأنسجة. الخلايا التي تعمل معًا وتنتمي إلى أنسجة مختلفة تشكل الأعضاء. هناك 5 أنسجة رئيسية فقط تشكل جزءًا من أعضاء جميع الحيوانات متعددة الخلايا، وتشكل 6 أنسجة رئيسية أعضاء النباتات.

عضوي (جيني) مستوى.على المستوى العضويتم الكشف عن مجموعة متنوعة من الأشكال التي يصعب رؤيتها. إن تنوع الكائنات الحية التي تنتمي إلى أنواع مختلفة، وحتى داخل نفس النوع، ليس نتيجة لتنوع الوحدات المنفصلة ذات الرتبة الأدنى، بل نتيجة لمجموعاتها المكانية المتزايدة التعقيد، والتي تحدد سمات نوعية جديدة. حاليًا، يعيش على الأرض أكثر من مليون نوع من الحيوانات وحوالي نصف مليون نوع من النباتات العليا. يتكون كل نوع من أفراد منفصلين.

الفرد - الكائن الحي ككل - هو الوحدة الأساسية للحياة. الحياة لا توجد خارج الأفراد في الطبيعة. تحدث عمليات التولد على مستوى الكائن الحي، لذلك يسمى هذا المستوى أيضًا بالتطور الجيني. يقوم الجهاز العصبي والخلطي بالتنظيم الذاتي في الجسم وتحديد توازن معين.

مستوى السكان والأنواع.مجموعة من الكائنات الحية (الأفراد) من نفس النوع التي تعيش في منطقة معينة، وتتزاوج بحرية مع بعضها البعض، تشكل مجتمعًا. السكان وحدة أولية عملية تطورية; تبدأ فيه عمليات الانتواع. السكان جزء من التكاثر الحيوي.

مستويات المحيط الحيوي والمحيط الحيوي.التكاثر الحيوي عبارة عن مجتمعات مستقرة تاريخيًا مكونة من مجموعات من أنواع مختلفة، مرتبطة ببعضها البعض وبالطبيعة غير الحية المحيطة بها عن طريق التمثيل الغذائي والطاقة والمعلومات. إنها أنظمة أولية تحدث فيها دورة المادة والطاقة، والتي يحددها النشاط الحيوي للكائنات الحية. يشكل التكاثر الحيوي المحيط الحيوي ويحدد جميع العمليات التي تحدث فيه.

فقط من خلال الدراسة الشاملة لظواهر الحياة على جميع المستويات يمكن للمرء الحصول على فهم شامل للشكل (البيولوجي) الخاص لوجود المادة.

ترتبط فكرة مستويات تنظيم الحياة ارتباطًا مباشرًا بالمبادئ الأساسية للطب. إنه يجبرنا على النظر إلى جسم الإنسان السليم والمريض باعتباره نظامًا تنظيميًا متكاملاً ولكنه في نفس الوقت معقد ومرؤوس هرميًا. تساعد معرفة هياكل ووظائف كل منها في الكشف عن جوهر عملية المرض. قد يكون من الضروري مراعاة السكان البشريين الذين ينتمي إليهم فرد معين، على سبيل المثال، عند تشخيص مرض وراثي. للكشف عن خصائص مسار المرض والعملية الوبائية، من الضروري أيضًا مراعاة خصائص البيئة الحيوية والاجتماعية. سواء كان الطبيب يتعامل مع مريض فردي أو مجموعة بشرية، فهو يعتمد دائمًا على مجموعة معقدة من المعرفة التي تم الحصول عليها على جميع مستويات النظم البيولوجية الدقيقة والوسطى والكبيرة.

الإشعاع المؤين كعامل في البيئة. أنواع إشعاعات أيونية. القدرة على الاختراق والتأين للإشعاعات المؤينة. التأثيرات البيولوجية إشعاعات أيونية. هرم الإشعاع.

الإشعاع الشمسي هو واحد من أهم العوامل غير الحيويةالبيئة وهي واحدة من العوامل التي لعبت دورا رئيسيا دور تاريخيفي تطور المحيط الحيوي. هذا التطور، بحسب مجازيايو أودوم، كان يهدف إلى "ترويض" الوافدين اشعاع شمسيواستخدام مكوناته النافعة وإضعاف العناصر الضارة والحماية منها. وبالتالي، فإن الضوء ليس فقط عاملاً ذا أهمية حيوية، ولكنه أيضًا عامل محدد، سواء في المستويات القصوى أو الدنيا.

ضوء الشمس هو الاشعاع الكهرومغناطيسيبأطوال موجية مختلفة من 0.05 إلى 3000 نانومتر وأكثر. يمكن تقسيم هذا التدفق إلى عدة مجالات مختلفة الخصائص الفيزيائيةوالأهمية البيئية ل مجموعات مختلفةالكائنات الحية:

<150 нм зона ионизирующей радиации

150 – 400 نانومتر من الأشعة فوق البنفسجية

400 - 800 نانومتر ضوء مرئي

800 - 1000 نانومتر الأشعة تحت الحمراء

> 1000 نانومتر هي ما يسمى بمنطقة الأشعة تحت الحمراء البعيدة - وهو عامل قوي النظام الحراريبيئة.

العلم الذي يدرس استجابات الأجسام والأنظمة البيولوجية لعمل الإشعاعات المؤينة يسمى علم الأحياء الإشعاعي.

وكان مؤسسوها:

الأشعة السينية ف.ك. 1895 أشعة الكاثود (الأشعة السينية) تتسبب في تألق شاشة الباريوم المطلية بسيانوبلاتينيت. أول أشعة سينية ليدك

بيكريل أ. الانبعاث التلقائي للإشعاع المخترق غير المرئي للعين (إشعاع α و β و γ) المنبعث من أملاح اليورانيوم ؛ 1900 الأشعة المشعةتتكون جزئيا من الإلكترونات

ماري سكلادوفسكايا-كوري، بيير كوري الثوريوم يصدر "أشعة بيكريل"، عنصرين مشعين جديدين (البولونيوم والراديوم) 1898؛ انبعاث "أشعة بيكريل" - النشاط الإشعاعي