Bioloogia
loengukursused üliõpilastele,
vene keeles õppivad õpilased
Riiklik õppeasutus
erialane kõrgharidus
"Rjazani Riiklik Meditsiiniülikool
nime saanud akadeemiku järgi I. P. Pavlova
Föderaalne Tervise- ja Sotsiaalarengu Agentuur"
histoloogia ja bioloogia osakond
Kalygina T.A. Bryzgalina L.I. Shutov V.I.
Bioloogia
loengukursused üliõpilastele,
Dotsent, Ph.D. Bryzgalina L.I.
Dotsent, Ph.D. Shutov V.I.
Arvustajad: Endolov V.V., professor, juhataja. ana osakond
Tomy, füsioloogia ja inimhügieen Rya-
nime saanud Zani osariigi ülikool.
S. Yesenina
Darmograi V.N., professor, juhataja. osakond
farmakognoosia koos botaanika kursusega.
Il.20, bibliogr.8 BBK 28.0
UDC 57(075.8)
© T.A. Kalygina,
L.I.Bryzgalina,
Shutov V.I.
© Riiklik kutsealase kõrghariduse õppeasutus Ryaz. GMU.2008
Kaasaegne bioloogia, mis on fundamentaalne distsipliin, mängib erinevate spetsialistide, sealhulgas arstide professionaalses väljaõppes esmatähtsat rolli.
Arstiõppe valdkonnas on üliõpilaste laiaulatuslik bioloogiline ettevalmistus bioloogia ja meditsiini valdkonna fundamentaalsete teadmiste saamiseks vajalik, inimkeskne ja praktilise meditsiini vajadustele vastav.
Käesoleva töö põhieesmärk on kujundada terviklik arusaam bioloogia põhialustest, võttes arvesse selle kiiresti areneva teadusharu tänapäevaseid saavutusi ning abistada esmakursuslaste välisüliõpilasi teoreetiliste teadmiste omandamisel, et saavutada vajalik tase. õppematerjali tundmine.
Selle loengukursuse materjal esitatakse traditsioonilises järjestuses vastavalt bioloogiliste süsteemide teooria sätetele ja ideedele eluslooduse korraldustasandite kohta. Materjal on jagatud 16 teemaks ning sisaldab tsütoloogiat, molekulaarbioloogiat, organismide paljunemist ja arengut, üld- ja meditsiinigeneetikat, evolutsiooniteooriat ja antropogeneesi.
Esitatakse põhiline teoreetiline materjal, mida esimesel aastal õppisid välisüliõpilased erialadel “üldmeditsiin”, “stomatoloogia”, “apteek”.
Sissejuhatus bioloogiateadusesse
Plaan
1. Bioloogia aine. Bioloogiateaduste klassifikatsioon.
2. Bioloogia õppimise (uurimis)meetodid.
3. Elusolendite põhiomadused.
Mõiste "elu" definitsioon.
4. Elusolendite organiseerituse tasemed.
Bioloogia aine. Bioloogiateaduste klassifikatsioon
Mõiste "bioloogia" on moodustatud kahest kreeka sõnast (bios - elu ja logos - õpetus).
Selle mõiste võtsid 1802. aastal kasutusele kaks loodusteadlast – J.B.Lamarck ja G.R.Treviranus, üksteisest sõltumatult.
Bioloogia uurib üldisi mustreid, mis on iseloomulikud kõigile elusolenditele ja paljastavad elu olemuse, selle vormid ja arengu.
Bioloogia on keeruline teadus. Bioloogiateaduse osad jagunevad järgmistesse valdkondadesse:
1) süstemaatiliste rühmade õpe (vastavalt õppeobjektidele). Näiteks zooloogia, botaanika, viroloogia.
Nendes teadustes on kitsad suunad (või distsipliinid). Näiteks zooloogias on protozooloogia, helmintoloogia, entomoloogia jne.
2) elusolendite erinevate organiseerituse tasemete uurimine: molekulaarbioloogia, histoloogia jne.
3) üksikute organismide omadused ja eluviisid. Näiteks füsioloogia, geneetika, ökoloogia.
4) seosed teiste teadustega (teaduste lõimimise tulemusena). Need on biokeemia, biofüüsika, biotehnoloogia, radiobioloogia jne.
Bioloogia õppimise meetodid
Peamised bioloogiateadustes kasutatavad meetodid on:
1) vaatlemine ja kirjeldamine on bioloogia vanim (traditsiooniline) meetod. Seda meetodit kasutatakse meie ajal laialdaselt (zooloogias, botaanikas, tsütoloogias, ökoloogias jne).
2) võrdlemine, s.o. Võrdlev meetod võimaldab leida organismide struktuuris sarnasusi ja erinevusi, üldisi mustreid.
3) kogemus või katse. Näiteks G. Mendeli katsed või I. P. Pavlovi töö füsioloogias.
4) modelleerimine – konkreetse mudeli või protsesside loomine ja nende uurimine. Näiteks elu tekke tingimuste ja protsesside (vaatlemiseks kättesaamatud) modelleerimine.
5) ajalooline meetod - organismide välimuse ja arengu mustrite uurimine
Elusolendite põhiomadused
Elusolendid erinevad elututest kehadest mitmete omaduste poolest. Elusolendite peamised omadused on järgmised:
Konkreetne organisatsioon .
Elusorganismidel on vajalikud struktuurid, mis tagavad nende elutegevuse.
Elusolendite spetsiifiline korraldus avaldub ka konkreetses keemilises koostises. Keemilistest elementidest on suurima osakaaluga hapnik, süsinik, vesinik ja lämmastik. Üheskoos moodustavad need enam kui 98% keemilisest koostisest. Need elemendid moodustavad elusorganismides keerulisi orgaanilisi ühendeid – valke, rasvu, nukleiinhappeid, süsivesikuid, mida elutus looduses ei leidu.
Ainevahetus ja energia.
Organismid vahetavad pidevalt aineid ja energiat keskkonnaga – see on olemasolu eelduseks.
Ainevahetus ja energia koosnevad kahest protsessist:
a) süntees ehk assimilatsioon ehk plastiline vahetus (koos energia neeldumisega).
b) lagunemine või dissimilatsioon või energiavahetus (koos energia vabanemisega)
Homöostaas on pideva sisekeskkonna säilitamine.
Elusolendites toimuvad keerulised isereguleeruvad protsessid, mis toimuvad rangelt määratletud järjekorras ja on suunatud sisekeskkonna püsivuse (näiteks keemilise koostise püsivuse) säilitamisele. Sel juhul on keha dünaamilises tasakaalus (s.o mobiilses tasakaalus), mis on oluline muutuvates keskkonnatingimustes eksisteerimisel.
Paljundamine.
Paljunemine on organismide võime paljuneda oma liiki. Igal elusolendil on piiratud eluiga, kuid järglasi maha jättes tagab ta elu järjepidevuse ja järjepidevuse.
Arenguvõime on eluslooduse objektide muutumine.
Individuaalne areng (ontogenees) - isendi areng algab enamikul juhtudel sigootist (viljastatud munarakk) või emaraku jagunemisest kuni elu lõpuni. Ontogeneesi käigus toimub kasv, rakkude, kudede, elundite diferentseerumine ja üksikute osade koostoime. Inimeste eluiga on piiratud surmaga lõppevate vananemisprotsesside tõttu.
Fülogenees on elusorganismide maailma ajalooline areng.
Fülogenees on eluslooduse pöördumatu ja suunatud areng, millega kaasneb uute liikide teke ja elu progresseeruv tüsistus. Ajaloolise arengu tulemus on elusolendite mitmekesisus.
Ärrituvus.
Ärrituvus on keha võime reageerida mõjudele teatud reaktsioonidega. Ärrituse avaldumise vorm on liikumine.
Taimedel - tropism (näiteks lehtede asukoha muutumine ruumis valgustuse tõttu - fototropism).
Üherakulistel loomadel on taksod.
Mitmerakulised reaktsioonid stimulatsioonile viiakse läbi närvisüsteemi abil ja neid nimetatakse refleksideks.
Pärilikkus.
Pärilikkus on organismide omadus päriliku informatsiooni kandjate, DNA ja RNA molekulide abil põlvest põlve edasi anda liigile iseloomulikke tunnuseid.
Muutlikkus.
Muutlikkus on organismide omadus omandada uusi omadusi. Variatsioon loob loodusliku valiku jaoks mitmesuguseid materjale.
Elusolendite omaduste põhjal püüavad teadlased defineerida mõistet "elu". Bioloogia praegune arenguseis vastab kõige paremini teadlase - biofüüsiku M. V. Volkenshteini elu definitsioonile: "Eluskehad on avatud, isereguleeruvad, ise taastootvad süsteemid, mis on üles ehitatud polümeeridest - valkudest ja nukleiinhapetest ning säilitavad nende olemasolu. ainete ja energia vahetuse tulemusena keskkonnaga."
See määratlus hõlmab elusolendite märke. Iga rakk ja organism tervikuna on süsteem, s.t. esindavad interakteeruvate järjestatud struktuuride kogumit (organellid, koerakud, elundid). Elusolendid on avatud süsteemid, mis on väliskeskkonnaga dünaamilises tasakaalus. Elusolendid viivad läbi pidevat ainete ja energia vahetust keskkonnaga (absorptsioon ja eritumine, assimilatsioon ja dissimilatsioon).
Plaan
1. Rakuteooria.
2. Raku struktuur.
3. Raku evolutsioon.
Rakuteooria.
Aastal 1665 R. Hooke oli esimene, kes avastas taimerakud. Aastal 1674 A. Leeuwenhoek avastas loomaraku. Aastal 1839 T. Schwann ja M. Schleiden sõnastasid rakuteooria. Rakuteooria põhiprintsiip oli, et rakk on elussüsteemide struktuurne ja funktsionaalne alus. Kuid nad arvasid ekslikult, et rakud moodustuvad struktuurita ainest. Aastal 1859 R. Virchow tõestas, et uued rakud tekivad ainult eelnevate jagunemisel.
Rakuteooria põhiprintsiibid :
1) Rakk on kõigi elusolendite struktuurne ja funktsionaalne üksus. Kõik elusorganismid koosnevad rakkudest.
2) Kõik rakud on keemilise koostise ja ainevahetusprotsesside poolest põhimõtteliselt sarnased.
3) Uued rakud tekivad olemasolevate jagamisel.
4) Kõik rakud salvestavad ja rakendavad pärilikku teavet ühtemoodi.
5) Mitmerakulise organismi kui terviku elutegevuse määrab tema koostisse kuuluvate rakkude vastastikmõju.
Raku struktuur
Sõltuvalt nende struktuurist on kahte tüüpi rakke:
Prokarüootid
Eukarüootid
Prokarüootide hulka kuuluvad bakterid ja sinivetikad. Prokarüootid erinevad eukarüootidest järgmise poolest: neil puuduvad eukarüootses rakus leiduvad membraani organellid (mitokondrid, endoplasmaatiline retikulum, lüsosoomid, Golgi kompleks, kloroplastid).
Kõige olulisem erinevus on see, et neil puudub membraaniga ümbritsetud tuum. Prokarüootset DNA-d esindab üks volditud ringikujuline molekul. Prokarüootidel puuduvad ka rakukeskuse tsentrioolid, mistõttu nad ei jagune kunagi mitoosi teel. Neid iseloomustab amitoos - otsene kiire jagunemine.
Eukarüootsed rakud on ühe- ja mitmerakuliste organismide rakud. Need koosnevad kolmest põhikomponendist:
Rakumembraan, mis ümbritseb rakku ja eraldab seda väliskeskkonnast;
Tsütoplasma, mis sisaldab vett, mineraalsooli, orgaanilisi ühendeid, organelle ja inklusioone;
Tuum, mis sisaldab raku geneetilist materjali.
Väline rakumembraan
1 – fosfolipiidimolekuli polaarne pea
2 – fosfolipiidimolekuli rasvhappesaba
3 – integraalne valk
4 – perifeerne valk
5 – poolintegreeritud valk
6 – glükoproteiin
7 - glükolipiid
Väline rakumembraan on omane kõikidele rakkudele (loomadele ja taimedele), selle paksus on umbes 7,5 (kuni 10) nm ning koosneb lipiidide ja valgu molekulidest.
Praegu on rakumembraani ehituse vedelik-mosaiikmudel laialt levinud. Selle mudeli järgi on lipiidimolekulid paigutatud kahte kihti, kusjuures nende vetthülgavad otsad (hüdrofoobsed – rasvlahustuvad) on vastamisi ja nende vees lahustuvad (hüdrofiilsed) otsad on suunatud perifeeria poole. Valgu molekulid on sisestatud lipiidikihti. Mõned neist paiknevad lipiidiosa välis- või sisepinnal, teised on osaliselt vee all või tungivad läbi membraani.
Membraanide funktsioonid :
Kaitse-, piirde-, tõkkepuu;
Transport;
Retseptor - viiakse läbi valkude tõttu - retseptorid, millel on teatud ainete (hormoonid, antigeenid jne) suhtes selektiivne võime, astuvad nendega keemilistesse interaktsioonidesse, juhivad rakku signaale;
Osaleda rakkudevaheliste kontaktide loomisel;
Tagage mõne raku liikumine (amööbi liikumine).
Loomarakkudel on välimise rakumembraani peal õhuke glükokalüksi kiht. See on süsivesikute kompleks koos lipiididega ja süsivesikute kompleks valkudega. Glükokalüks osaleb rakkudevahelistes interaktsioonides. Enamiku rakuorganellide tsütoplasmaatilised membraanid on täpselt sama struktuuriga.
Taimerakkudes, väljaspool tsütoplasma membraani. seal on rakusein, mis koosneb tselluloosist.
Ainete transport läbi tsütoplasmaatilise membraani .
Ainete rakku sisenemisel või sealt väljumisel on kaks peamist mehhanismi:
1.Passiivne transport.
2. Aktiivne transport.
Ainete passiivne transport toimub ilma energiatarbimiseta. Sellise transpordi näiteks on difusioon ja osmoos, mille puhul molekulide või ioonide liikumine toimub kõrge kontsentratsiooniga piirkonnast madalama kontsentratsiooniga piirkonda, näiteks veemolekulid.
Aktiivne transport – seda tüüpi transpordi puhul tungivad molekulid või ioonid membraani vastu kontsentratsioonigradienti, mis nõuab energiat. Aktiivse transpordi näiteks on naatrium-kaaliumpump, mis pumpab aktiivselt naatriumi rakust välja ja neelab kaaliumiioone väliskeskkonnast, transportides need rakku. Pump on spetsiaalne membraanivalk, mis juhib ATP-d.
Aktiivne transport tagab püsiva rakumahu ja membraanipotentsiaali säilimise.
Ainete transporti saab läbi viia endotsütoosi ja eksotsütoosi teel.
Endotsütoos on ainete tungimine rakku, eksotsütoos on rakust.
Endotsütoosi käigus moodustuvad plasmamembraanil invaginatsioonid või väljaulatuvad osad, mis seejärel ümbritsevad ainet ja vabanedes muutuvad vesiikuliteks.
Endotsütoosi on kahte tüüpi:
1) fagotsütoos - tahkete osakeste (fagotsüütide rakkude) imendumine,
2) pinotsütoos - vedela materjali imendumine. Pinotsütoos on iseloomulik amööboidsetele algloomadele.
Eksotsütoosi teel eemaldatakse rakkudest mitmesugused ained: seedimata toidujäänused eemaldatakse seedevakuoolidest, nende vedel eritis aga sekretoorsetest rakkudest.
Tsütoplasma -(tsütoplasma + tuumavormi protoplasma). Tsütoplasma koosneb vesisest jahvatatud ainest (tsütoplasmaatiline maatriks, hüaloplasma, tsütosool) ja selles sisalduvatest erinevatest organellidest ja kandumistest.
Kaasamised – rakkude jääkproduktid. Inklusioone on 3 rühma - troofilised, sekretoorsed (näärmerakud) ja erilise (pigmendi) tähendusega.
Organellid - Need on tsütoplasma püsivad struktuurid, mis täidavad rakus teatud funktsioone.
Eristatakse üldise tähtsusega ja erilisi organelle. Erilisi leidub enamikus rakkudes, kuid neid leidub märkimisväärses koguses ainult rakkudes, mis täidavad teatud funktsiooni. Nende hulka kuuluvad sooleepiteelirakkude mikrovillid, hingetoru ja bronhide epiteeli ripsmed, lipud, müofibrillid (mis tagavad lihaste kontraktsiooni jne).
Üldise tähtsusega organellid on ER, Golgi kompleks, mitokondrid, ribosoomid, lüsosoomid, rakukeskuse tsentrioolid, peroksisoomid, mikrotuubulid, mikrofilamendid. Taimerakkudes on plastiidid ja vakuoolid. Üldise tähtsusega organellid võib jagada membraaniga ja mittemembraanse struktuuriga organellideks.
Membraanstruktuuriga organellid on kas kahe- või ühemembraanilised. Mitokondrid ja plastiidid klassifitseeritakse kahemembraanilisteks rakkudeks. Ühemembraaniliste rakkude hulka kuuluvad endoplasmaatiline retikulum, Golgi kompleks, lüsosoomid, peroksisoomid ja vakuoolid.
Organellid, millel pole membraane: ribosoomid, rakukeskus, mikrotuubulid, mikrofilamendid.
Mitokondrid – need on ümara või ovaalse kujuga organellid. Need koosnevad kahest membraanist: sisemine ja välimine. Sisemembraanil on väljaulatuvad osad nimega cristae, mis jagavad mitokondrid sektsioonideks. Sektsioonid on täidetud ainega - maatriksiga. Maatriks sisaldab DNA-d, mRNA-d, tRNA-d, ribosoome, kaltsiumi- ja magneesiumisooli. Siin toimub autonoomne valkude biosüntees. Mitokondrite põhiülesanne on energia süntees ja selle akumuleerimine ATP molekulides. Uued mitokondrid tekivad rakus vanade jagunemise tulemusena.
Plastiidid – organellid, mida leidub peamiselt taimerakkudes. Neid on kolme tüüpi: kloroplastid, mis sisaldavad rohelist pigmenti; kromoplastid (punased, kollased, oranžid pigmendid); leukoplastid (värvitu).
Kloroplastid on tänu rohelisele pigmendile klorofüllile võimelised päikeseenergiat kasutades sünteesima anorgaanilistest orgaanilisi aineid.
Kromoplastid annavad lilledele ja puuviljadele erksad värvid.
Leukoplastid on võimelised koguma varutoitaineid: tärklist, lipiide, valke jne.
Endoplasmaatiline retikulum ( EPS ) on kompleksne vakuoolide ja kanalite süsteem, mis on piiratud membraanidega. On sile (agranulaarne) ja kare (granulaarne) EPS. Smooth'i membraanil ei ole ribosoome. See sisaldab lipiidide, lipoproteiinide sünteesi, toksiliste ainete kogunemist ja eemaldamist rakust. Granuleeritud ER-i membraanidel on ribosoomid, milles sünteesitakse valke. Seejärel sisenevad valgud Golgi kompleksi ja sealt välja.
Golgi kompleks (Golgi aparaat) See on lamestatud membraankottide virn – tsisternid ja nendega seotud mullide süsteem. Tsisernade virna nimetatakse diktüosoomiks.
Golgi kompleksi funktsioonid : valkude modifitseerimine, polüsahhariidide süntees, ainete transport, rakumembraani moodustumine, lüsosoomide moodustumine.
Lüsosoomid – Need on membraaniga ümbritsetud vesiikulid, mis sisaldavad ensüüme. Nad viivad läbi ainete rakusisest lagunemist ja jagunevad primaarseks ja sekundaarseks. Primaarsed lüsosoomid sisaldavad ensüüme mitteaktiivses vormis. Pärast erinevate ainete sisenemist organellidesse aktiveeruvad ensüümid ja algab seedimisprotsess - need on sekundaarsed lüsosoomid.
Peroksisoomid on ühe membraaniga piiratud mullide välimus. Need sisaldavad ensüüme, mis lagundavad rakkudele mürgist vesinikperoksiidi.
Vacuoolid – Need on rakumahla sisaldavad taimerakkude organellid. Rakumahl võib sisaldada varutoitaineid, pigmente ja jääkaineid. Vakuoolid osalevad turgorurõhu loomises ja vee-soola ainevahetuse reguleerimises.
Ribosoomid – suurtest ja väikestest subühikutest koosnevad organellid. Need võivad paikneda kas ER-l või vabalt paikneda rakus, moodustades polüsoome. Need koosnevad rRNA-st ja valgust ning moodustuvad tuumas. Valkude biosüntees toimub ribosoomides.
Raku keskus – leidub loomade, seente ja madalamate taimede rakkudes ning puudub kõrgemates taimedes. See koosneb kahest tsentrioolist ja kiirgussfäärist. Tsentriool on õõnsa silindri välimusega, mille sein koosneb 9 mikrotuubuli kolmikust. Rakkude jagunemisel moodustuvad mitootilised spindliniidid, mis tagavad mitoosi anafaasis kromatiidide ja meioosi ajal homoloogsete kromosoomide eraldumise.
Mikrotuubulid – erineva pikkusega torukujulised moodustised. Need on osa tsentrioolidest, mitootilistest spindlitest, flagelladest, ripsmetest, täidavad tugifunktsiooni ja soodustavad rakusiseste struktuuride liikumist.
Mikrokiud – filamentsed õhukesed moodustised, mis paiknevad kogu tsütoplasmas, kuid eriti palju on neid rakumembraani all. Koos mikrotuubulitega moodustavad nad raku tsütoskeleti, määravad tsütoplasma voolu, vesiikulite, kloroplastide ja muude organellide rakusisese liikumise.
Rakkude evolutsioon
Raku arengus on kaks etappi:
1. Keemiline.
2.Bioloogiline.
Keemiline etapp algas umbes 4,5 miljardit aastat tagasi. Ultraviolettkiirguse, kiirguse, välgulahenduste (energiaallikate) mõjul tekkisid esmalt lihtsad keemilised ühendid - monomeerid ja seejärel keerukamad - polümeerid ja nende kompleksid (süsivesikud, lipiidid, valgud, nukleiinhapped).
Rakkude moodustumise bioloogiline staadium algab probiontide ilmumisega - isoleeritud komplekssüsteemidega, mis on võimelised isepaljunema, isereguleeruma ja looduslikuks valikuks. Probiondid tekkisid 3-3,8 miljardit aastat tagasi. Esimesed prokarüootsed rakud, bakterid, pärinesid probiontidest. Eukarüootsed rakud arenesid prokarüootidest (1–1,4 miljardit aastat tagasi) kahel viisil:
1) Mitmete prokarüootsete rakkude sümbioosi kaudu – see on sümbiootiline hüpotees;
2) Rakumembraani invagineerimisega. Invaginatsiooni hüpoteesi olemus seisneb selles, et prokarüootne rakk sisaldas mitut rakuseina külge kinnitatud genoomi. Siis toimus invaginatsioon - invaginatsioon, rakumembraani lahtipaelamine ja need genoomid muutusid mitokondriteks, kloroplastideks ja tuumaks.
Rakkude diferentseerumine ja spetsialiseerumine .
Diferentseerumine on erinevat tüüpi rakkude ja kudede teke mitmerakulise organismi arengu käigus. Üks hüpotees seob diferentseerumise geeniekspressiooniga individuaalse arengu ajal. Ekspressioon on teatud geenide tööle lülitamise protsess, mis loob tingimused ainete sihipäraseks sünteesiks. Seetõttu koed arenevad ja spetsialiseeruvad ühes või teises suunas.
Plaan
1.Rakutuuma ehitus ja funktsioonid.
2. Kromatiin ja kromosoomid.
3. Raku- ja mitootilised rakutsüklid.
4. Rakkude proliferatsioon.
Rakutuuma ehitus ja funktsioonid .
Tuum on eukarüootse raku oluline osa. Tuuma põhiülesanne on geneetilise materjali säilitamine DNA kujul ja selle ülekandmine rakkude jagunemise käigus tütarrakkudesse. Lisaks juhib tuum valgusünteesi ja kõiki raku elutähtsaid protsesse. (taimerakus kirjeldas tuuma R. Brown 1831. aastal, loomarakus T. Schwann 1838. aastal)
Enamikul rakkudel on üks tuum, tavaliselt ümara kujuga, harvem ebakorrapärase kujuga.
Tuuma suurus on 1 µm (mõnedel algloomadel) kuni 1 mm (kalade ja kahepaiksete munades).
Seal on kahetuumalised rakud (maksarakud, ripsloomad) ja mitmetuumalised rakud (põiki vöötmetega lihaskiudude rakkudes, aga ka mitmete seene- ja vetikaliikide rakkudes).
Mõned rakud (erütrotsüüdid) on tuumavabad, see on haruldane ja oma olemuselt sekundaarne.
Tuum sisaldab:
1) tuumamembraan;
2) karüoplasma;
3) tuum;
4) kromatiin ehk kromosoomid. Kromatiin paikneb mittejagunevas tuumas, kromosoomid on mitootilises tuumas.
Südamiku kest koosneb kahest membraanist (välimine ja sisemine). Välimine tuumamembraan ühendub ER membraanikanalitega. Sellel asuvad ribosoomid.
Tuumamembraanidel on poorid (3000-4000). Tuumapooride kaudu toimub erinevate ainete vahetus tuuma ja tsütoplasma vahel.
Karüoplasma (nukleoplasma) on tarretisesarnane lahus, mis täidab ruumi tuumastruktuuride (kromatiin ja nukleoolid) vahel. See sisaldab ioone, nukleotiide, ensüüme.
Tuum, tavaliselt sfäärilise kujuga (üks või mitu), ei ole ümbritsetud membraaniga, sisaldab fibrillaarseid valguniite ja RNA-d.
Tuumad ei ole püsivad moodustised, need kaovad rakkude jagunemise alguses ja taastuvad pärast selle lõppemist. Tuumad esinevad ainult mittejagunevates rakkudes. Nukleoolides moodustuvad ribosoomid ja sünteesitakse tuumavalgud. Tuumad ise moodustuvad sekundaarsete kromosoomikonstriktsioonide piirkondades (nukleoolide organisaatorid). Inimestel paiknevad nukleolaarsed organisaatorid kromosoomides 13, 14, 15, 21 ja 22.
Kromatiin ja kromosoomid
Kromatiin on kromosoomi olemasolu despiraliseeritud vorm. Despiraliseeritud olekus leidub kromatiini mittejaguneva raku tuumas.
Kromatiin ja kromosoomid vahetuvad üksteiseks. Keemilise korralduse poolest ei erine nii kromatiin kui ka kromosoomid. Keemiline alus on desoksüribonukleoproteiin – DNA kompleks valkudega. Valkude abil toimub DNA molekulide mitmetasandiline pakkimine, kromatiin aga omandab kompaktse kuju. Näiteks despiraliseeritud (pikendatud) olekus ulatub inimese kromosoomi DNA molekuli pikkus umbes 6 cm-ni, mis on ligikaudu 1000 korda suurem kui raku tuuma läbimõõt. Hoolimata asjaolust, et mittejagunevates rakkudes on kromatiin despiraliseeritud olekus, on selle üksikud lõigud siiski spiraliseerunud, s.o. kromatiin on struktuurilt heterogeenne.
Kromatiini spiraalseid sektsioone nimetatakse heterokromatiiniks ja despiraliseeritud sektsioone eukromatiiniks. Eukromatiini piirkondades toimuvad transkriptsiooniprotsessid (mRNA süntees).
Heterokromatiin on kromatiini inaktiivne piirkond, kus transkriptsiooni ei toimu.
Rakkude jagunemise alguses kromatiin keerleb (spiraalid) ja moodustab kromosoomid, mis on valgusmikroskoobis selgelt nähtavad. See tähendab, et kromosoom on superkeerdunud kromatiin. Spiraliseerumine saavutab maksimumi mitoosi metafaasis. Iga metafaasi kromosoom koosneb kahest õdekromatiidist. Kromatiidid sisaldavad identseid DNA molekule, mis tekivad DNA kahekordistumisel (replikatsioonil) interfaasi sünteetilisel perioodil. Kromatiidid on omavahel ühendatud primaarse ahenemise – tsentromeeri – piirkonnas. Tsentromeerid jagavad kromosoomid kaheks haruks. Sõltuvalt tsentromeeri asukohast eristatakse järgmist tüüpi kromosoome:
1) metatsentriline (võrdsed käed);
2) submetatsentriline (ebavõrdsed õlad);
3) akrotsentriline (vardakujuline);
4) satelliit (on sekundaarne kitsendus, mis eraldab väikese osa kromosoomist, mida nimetatakse satelliidiks).
Rakutuumade kromosoomide arv, suurus ja kuju on iga liigi olulised tunnused. Teatud liigi somaatiliste rakkude kromosoomide kogumit nimetatakse kariotüübiks.
Raku elutsükkel
G1 – sünteetiline periood
S – sünteetiline periood
G2 – postsünteetiline periood
G0 – proliferatiivse puhkeperiood
Raku tsükkel ehk elutsükkel on rakus toimuvate protsesside kogum 1. jagunemisest (jagunemise tulemusena ilmumine) kuni järgmise jagunemiseni või kuni raku surmani.
Mitootiline tsükkel on rakkude jagunemiseks ettevalmistamise periood ja jagunemine ise. Raku mitootiline tsükkel koosneb interfaasist ja mitoosist. Interfaas jagatud 3 perioodi:
1. Presünteetiline või postmitootiline.
2. Sünteetiline.
3. Postsünteetiline või premitootiline.
Mitootilise tsükli kestus on 10 kuni 50 tundi. Presünteesiperioodil täidab rakk oma ülesandeid ja suureneb, s.o. kasvab aktiivselt, suureneb mitokondrite ja ribosoomide arv, sünteesitakse valke ja nukleotiide, akumuleerub energia ATP kujul ja sünteesitakse RNA-d.
Kromosoomid on õhukesed kromatiini kiud, millest igaüks koosneb ühest kromatiidist. Raku geneetilise materjali sisaldus määratakse järgmiselt: Koos- DNA kogus ühes kromatiidis, n – kromosoomide komplekt.
G 1 rakk sisaldab diploidset kromosoomide komplekti, igal kromosoomil on üks kromatiid (2n kromosoomi 2c DNA).
In S - Sel perioodil toimub DNA molekulide replikatsioon ja nende sisaldus rakus kahekordistub, iga kromosoom muutub bikromaatiliseks (st kromatiid lõpetab oma sarnase). Geneetiline materjal muutub 4c2n, ka raku tsentrioolid kahekordistuvad.
S-perioodi kestus imetajatel on 6-10 tundi. Rakk jätkab oma spetsiifiliste funktsioonide täitmist.
G 2 perioodil valmistub rakk mitoosiks: energia koguneb, kõik sünteetilised protsessid surevad välja, rakk lakkab täitmast põhifunktsioone, valgud kogunevad jagunemisspindli ehitamiseks. Geneetilise informatsiooni sisu ei muutu (4с2n). Selle perioodi kestus on 3-6 tundi.
Mitoos - See on kaudne jagunemine, peamine somaatiliste rakkude jagunemise meetod.
Mitoos on pidev protsess ja see jaguneb tinglikult neljaks etapiks: profaas, metafaas, anafaas, telofaas. Esimene ja viimane on kõige pikemad. Mitoosi kestus on 1-2 tundi.
1. Profaas . Profaasi alguses lahknevad tsentrioolid raku poolustele, tsentrioolidest hakkavad moodustuma mikrotuubulid, mis ulatuvad ühest poolusest teise ja raku ekvaatori suunas, moodustades spindli. . Profaasi lõpuks nukleoolid ja tuumamembraan lahustuvad. Spindli niidid kinnituvad kromosoomide tsentromeeride külge, kromosoomid keerduvad spiraalselt ja tormavad raku keskme poole. Geneetilise informatsiooni sisu ei muutu (4с2n).
2.Metafaas . Kestus 2-10 min. Lühifaas, kromosoomid asuvad raku ekvaatoril ja kõigi kromosoomide tsentromeerid asuvad samal tasapinnal - ekvatoriaalsel. Kromatiidide vahele tekivad tühimikud. Tsentromeeride piirkonnas on mõlemal küljel väikesed kettakujulised struktuurid - kinetokoorid. Neist, nagu ka tsentrioolidest, ulatuvad välja mikrotuubulid, mis paiknevad spindli filamentide vahel.
On seisukoht, et just kinetokoori mikrotuubulid sunnivad kõigi kromosoomide tsentromeere ekvaatoripiirkonda joonduma. See on kromosoomide suurima spiraliseerumise etapp, mil neid on kõige mugavam uurida. Geneetilise informatsiooni sisu ei muutu (4с2n).
3. Anafaas kestab 2-3 minutit, lühim etapp. Anafaasis tsentromeerid jagunevad ja kromatiidid eralduvad. Pärast eraldumist hakkab üks kromatiid (õdekromosoom) liikuma ühe pooluse poole ja teine pool teise pooluse poole.
Eeldatakse, et kromatiidide liikumist põhjustab kinetokoortorude libisemine mööda tsentrioolide mikrotuubuleid. Just mikrotuubulid tekitavad jõu, mis põhjustab kromatiidide eraldumist. Teise versiooni kohaselt spindli filamendid sulavad ja kannavad kromatiidid endaga kaasas.
Rakk sisaldab kahte diploidset kromosoomikomplekti - 4c4n (iga poolus on 2c2n).
4. Telofaas . Telofaasi käigus moodustuvad tütarrakkude tuumad, kromosoomid lähevad välja, ehitatakse tuumamembraane ja tuumasse tekivad nukleoolid.
Tsütokinees– tsütoplasma jagunemine toimub telofaasi lõpus.
Loomarakkudes tungib tsütoplasmaatiline membraan sissepoole. Rakumembraanid sulguvad, eraldades need kaks rakku täielikult. Taimerakkudes moodustub Golgi vesiikulite membraanidest ekvatoriaaltasandil paiknev rakuplaat. Täielikult laienev rakuplaat eraldab kaks tütarrakku. Iga rakk sisaldab 2c 2n.
Mitoos
Mitoosi tähendus.
1.Konstantse kromosoomide arvu säilitamine. Mitoos on pärilikult võrdne jagunemine.
Mitoosi bioloogiline tähendus on õdekromosoomide rangelt identne jaotus tütarrakkude vahel, mis tagab geneetiliselt samaväärsete rakkude moodustumise ja säilitab järjepidevuse mitmes rakupõlvkonnas.
2. Keha kasvu tagamine.
3. Kulunud rakkude, kahjustatud kudede asendamine, kadunud osade taastamine.
Nii asenduvad inimestel naharakud, sooleepiteel, kopsuepiteel, vererakud – kokku 1011 rakku päevas.
4. Mittesugulise paljunemise aluseks on mitoos.
Amitoos - raku otsene jagunemine tuuma pitsimise teel ilma spiralisatsioonita annab tulemuseks geneetilise materjali ühtlase jaotumise tütartuumade vahel. Pärast amitootilist jagunemist ei saa rakud mitootiliselt jaguneda. Rakud jagunevad amitoosi teel põletikuliste protsesside ja pahaloomulise kasvu käigus. Amitoos esineb mõne spetsiifilise koe rakkudes, näiteks vöötlihastes ja sidekoes.
Rakkude proliferatsioon
Levitamine- rakkude arvu suurenemine mitoosi kaudu, mis viib kudede kasvu ja uuenemiseni. Proliferatsiooni intensiivsust reguleerivad ained, mida toodetakse nii rakkude sees kui ka rakkudest eemal. Kaasaegsed andmed näitavad, et kelonid on üks rakutasandi proliferatsiooni regulaatoreid. Keylonid– hormoonitaolised ained, mis on polüpeptiidid või glükoproteiinid. Neid moodustavad kõik rakud ja kõrgemate organismide rakkude sees ning neid leidub erinevates kehavedelikes, sealhulgas uriinis. Keylonid pärsivad rakkude mitootilist aktiivsust. Nad osalevad ka kudede kasvu, haavade paranemise ja immuunreaktsioonide reguleerimises.
Hormonaalsed mehhanismid– leviku kaugemad regulaatorid organismi tasandil. Näiteks kõrgmäestikualadel suureneb punaste vereliblede tase hormooni erütropoetiini sekretsiooni tõttu spetsiaalsetes neerurakkudes. Kõrgmäestiku elanikel on punaste vereliblede arv suurem kui tasandikel elavatel inimestel.
Lisaks on hüpoteese põhjuste kohta, mis ajendavad rakku jagunema. Näiteks:
- mahuline– teatud mahuni jõudnud rakk jaguneb. Tuuma-tsütoplasma suhted muutuvad (1/6 kuni 1/69),
- "mitogeneetilise kiirte" hüpotees ». Jagunevad rakud stimuleerivad lähedalasuvaid rakke läbima mitoosi.
- "haavahormooni" hüpotees » . Kahjustatud rakkudest vabanevad spetsiaalsed ained, mis soodustavad kahjustamata rakkude mitoosi.
Organismide paljunemine
Plaan
1. Elusorganismide paljunemise vormid.
2. Gametogenees.
Gametogenees
Gametogenees – sugurakkude – sugurakkude areng . Meeste sugurakkude arengut nimetatakse - spermatogenees, ja naiste - ovogenees.
Spermatogenees
Oogenees (oogenees)
Cellules germinales primordiales – esmane sugurakk; Ovogonie- ovogonia; Ovocyte de premier ordre – esimest järku munarakk; Meioos 1 – meioos 1; Ovocyte de deuxieme ordre – teist järku munarakk; Premier globule polare – esimene suunakeha; Meioos 11- meioos 11; Teine kerapolaar – teine suunakeha; Ovule (haploid) – muna (haploidne); Ovaire-munasarja; Follicule primaire - kasvav folliikuli; Folliikul a küps – küps folliikuli; Ovulatsioon- ovulatsioon; Folliikul rompu - lõhkenud folliikuli; Corps jaune – kollane keha.
Oogenees toimub munasarjas ja hõlmab paljunemise, kasvu ja küpsemise perioode. Gonoblastide algelistest rakkudest paljunemise perioodil suureneb diploidsete sugurakkude - oogoonia - arv mitoosi kaudu. See periood lõpeb enne sündi. Enamik rakke sureb.
Kasvuperiood – munakollase kuhjumise tõttu suureneb rakumaht sadu kordi ja moodustub esimest järku munarakk. Toimub DNA replikatsioon (4c 2n).
Esimest järku munarakud sisenevad meioosi esimese jagunemise faasi. See faas kestab inimestel kuni puberteedieani. Puberteedi hetkest on esimene meiootiline jagunemine lõppenud ja moodustub väike rakk - juhtkeha ja suur teist järku munarakk (2c 1n). Pärast meioosi teist jagunemist jaguneb teist järku munarakk uuesti ja moodustub 1 ovotiid (haploidne muna) ja juhtkeha. Esimene suunakeha jaguneb samuti kaheks. Saadud juhtrakud kaovad seejärel.
Bioloogiat uurivad teadused
Akaroloogia on teadus, mis uurib lestasid.
Anatoomia on bioloogia ja täpsemalt morfoloogia haru, mis uurib organismide keha ja nende osade ehitust rakutasemest kõrgemal tasemel.
Algoloogia on bioloogia haru, mis uurib vetikaid. Varem liigitati kõik vetikad taimede alla ja seetõttu peeti algoloogiat botaanika haruks.
Antropoloogia on bioloogiateadus inimese ja inimrasside füüsilise organisatsiooni tekke ja arengu kohta.
Arahnaloogia on ämblike uurimise teadus.
Bakterioloogia (kreeka keelest bakteria - kepp ja logos - sõna), teadus kõige väiksematest, palja silmaga nähtamatutest.
Biogeograafia on teadus, mis käsitleb organismide ja nende koosluste geograafilist levikut ja levikut Maal.
Bioinformaatika on meetodite ja lähenemisviiside kogum, sealhulgas: arvutianalüüsi matemaatilised meetodid võrdlevas genoomikas (genoomne bioinformaatika).
Biomeetria hõlmab süsteemi inimeste äratundmiseks ühe või mitme füüsilise või käitumusliku tunnuse alusel. Infotehnoloogia valdkonnas kasutatakse biomeetriat juurdepääsuidentifikaatorite halduse ja juurdepääsu kontrollimise vormina.
Bioonika (vanakreeka keelest βίον - elamine) on rakendusteadus eluslooduse organisatsiooni põhimõtete, omaduste, funktsioonide ja struktuuride, st looduses leiduvate elusolendite vormide ja nende tööstuslike analoogide rakendamise kohta tehnilistes seadmetes ja süsteemides. .
Biospeleoloogia, speleobioloogia on bioloogia haru, mis tegeleb koobastes elavate organismide uurimisega.
Biofüüsika on teadus bioloogilistes süsteemides erinevatel organisatsioonitasanditel toimuvatest füüsikalistest protsessidest ja erinevate füüsikaliste tegurite mõjust bioloogilistele objektidele. Biofüüsika eesmärk on tuvastada seoseid elusobjektide korralduse aluseks olevate füüsikaliste mehhanismide ja nende elu bioloogiliste omaduste vahel.
Biokeemia (bioloogiline või füsioloogiline keemia) on teadus elusrakkude ja organismide keemilisest koostisest ning nende elutegevuse aluseks olevatest keemilistest protsessidest.
Botaanika on taimede teadus.
Biomehaanika on loodusteaduste haru, mis uurib mehaanika mudelite ja meetodite alusel eluskudede, üksikute elundite ja süsteemide või organismi kui terviku mehaanilisi omadusi, samuti neis esinevaid mehaanilisi nähtusi.
Biotsenoloogia (biotsenoosist ja ...loogiast), ökoloogia keskne osa, mis uurib organismide elumustreid biotsenoosides, nende populatsioonistruktuuri, energiavoogusid ja ainete ringlust.
Brüoloogia (kreeka keeles bryon - sammal ja logos - sõna) on sammalde uurimise teadus.
Viroloogia on mikrobioloogia haru, mis uurib viiruseid (ladina sõnast virus – mürk).
Helmitoloogia on teadus, mis uurib usse.
Geneetika on pärilikkuse ja muutlikkuse seaduste teadus.
Geobotaanika on bioloogia haru botaanika, geograafia ja ökoloogia ristumiskohas. See on teadus Maa taimkatte, taimekoosluste (fütotsenooside) kogumi, nende koostise ja struktuuri kohta.
Herpetoloogia. (kreeka keelest herpeton – roomaja ja...loogia), zooloogia osa, mis uurib roomajaid ja kahepaikseid.
Hüdrobioloogia on teadus elust ja vees toimuvatest bioloogilistest protsessidest, üks bioloogilistest distsipliinidest.
Histoloogia on bioloogia haru, mis uurib elusorganismide kudede ehitust, elutegevust ja arengut.
Dendroloogia" on botaanika haru, mille uurimisobjektiks on puittaimed: lisaks puudele on need ka põõsad, alampõõsad, põõsad, puutaolised viinapuud, aga ka roomavad puittaimed.
Zooloogia (vanakreeka keelest ζῷον - loom + λόγος - uuring) on bioloogiateadus, mis uurib loomariigi esindajaid. Zooloogia uurib loomade füsioloogiat, anatoomiat, embrüoloogiat, ökoloogiat ja fülogeneesi.
Ihtüoloogia (kreeka keelest ichthýs - kalad ja ... Logia) on selgroogsete zooloogia haru, mis uurib kalu, nende ehitust, nende organite funktsioone, elustiili kõigil arenguetappidel, kalade levikut ajas ja ruumis, nende levikut. süstemaatika, evolutsioon.
Koleopteroloogia (Coleoptera, Beetles ja kreeka keeles -λογία, ...logy) on entomoloogia haru, mis uurib mardikaid (putukaid seltsist Coleoptera, lat. Coleoptera).
Ksenobioloogia on sünteetilise bioloogia alavaldkond, mis uurib bioloogiliste seadmete ja süsteemide loomist ja juhtimist.
Lepidopteroloogia on entomoloogia haru, mis uurib liblikate (Lepidoptera) seltsi esindajaid.
Lihhenoloogia (kreeka keelest λειχήν - samblik, samblik) - samblike teadus, botaanika haru.
Mükoloogia (vanakreeka keelest μύκης - seen) on bioloogia haru, seeneteadus.
Mürmekoloogia (vanakreeka sõnadest μύρμηξ "sipelgas" ja λόγος "uuring") on teadus, mis uurib sipelgaid.
Paleontoloogia (vanakreeka keelest παλαιοντολογία) on teadus organismidest, mis eksisteerisid varasematel geoloogilistel perioodidel ja mis säilisid fossiilsete jäänuste kujul, samuti nende elutegevuse jälgi.
Palünoloogia on õietolmuterade ja eoste uurimisega seotud teadusharude (peamiselt botaanika) kompleks.
Kiirgusbioloogia ehk radiobioloogia on teadus, mis uurib ioniseeriva ja mitteioniseeriva kiirguse mõju bioloogilistele objektidele.
Taksonoomia bioloogias on teadus, mis liigitab organisme nende välise sarnasuse ja suguluse alusel.
Spongioloogia on käsnade teadus.
Taksonoomia on klassifitseerimise ja süstematiseerimise põhimõtete ja praktika uurimine.
Terioloogia on zooloogia haru, mis uurib imetajaid.
Toksikoloogia on teadus, mis uurib mürgiseid (toksilisi) aineid, nende võimalikku ohtu organismidele ja ökosüsteemidele, toksiliste toimemehhanisme, aga ka diagnostikameetodeid.
Fenoloogia (kreeka keelest φαινόμενα - nähtused) on teadmiste süsteem ja kogum teavet hooajaliste loodusnähtuste, nende esinemise ajastuse ja põhjuste kohta, mis need ajastused määravad.
Füsioloogia (kreeka keelest φύσις - loodus ja λόγος - teadmised) on teadus elusolendite olemusest, elust normaalsetes tingimustes ja patoloogiates, see tähendab bioloogiliste süsteemide toimimis- ja reguleerimismustrite kohta erinevatel organisatsiooni tasanditel.
Fütopatoloogia (fütotaim ja patoloogia) on teadus haigustekitajate (nakkushaigused) ja keskkonnategurite (füsioloogilised tegurid) põhjustatud taimehaigustest.
Tsütoloogia (kreeka keeles κύτος "rakk" ja λόγος - "õpetus", "teadus") on bioloogia haru, mis uurib elusrakke, nende organelle, nende struktuuri, toimimist, rakkude paljunemisprotsesse, vananemist ja surma.
Bioloogiline evolutsioon (ladina keelest evolutio - "lahtinemine") on eluslooduse loomulik arenguprotsess, millega kaasnevad muutused populatsioonide geneetilises koostises ja kohanemiste kujunemine.
Embrüoloogia on teadus, mis uurib embrüo arengut: embrüogeneesi.
Endokrinoloogia on teadus endokriinsete näärmete (endokriinnäärmete) ehitusest ja talitlusest, nende poolt toodetavatest saadustest (hormoonidest), nende tekkeviisidest ja mõjust loomade ja inimeste organismile; samuti haiguste kohta.
Entomoloogia on zooloogia haru, mis uurib putukaid.
Etoloogia on zooloogia valdkond, mis uurib loomade, sealhulgas inimeste geneetiliselt määratud käitumist (instinkte).
Bioloogiateadused ja nende uuritavad aspektid. Anatoomia on teadus keha sisestruktuurist. Geneetika on seotud pärilikkuse ja muutlikkusega. Embrüoloogia on teadus organismi embrüonaalsest arengust. Histoloogia on kudede struktuuri teadus. Tsütoloogia on teadus raku elu struktuurist. Morfoloogia on teadus organismi välisstruktuurist. Füsioloogia on teadus, mis uurib eluprotsesse. Zooloogia on teadus loomadest. Botaanika on taimede teadus. Mikrobioloogia on teadus bakteritest ja viirustest.
Slaid 7 esitlusest "Bioloogia". Arhiivi suurus koos esitlusega on 1990 KB.Bioloogia 10. klass
muude ettekannete kokkuvõte"Paljunemismeetodid" – paljunemine eostega. Paljundamine jagamise teel. Sugurakkude moodustumine. Mittesugulise paljunemise tüübid. Sporulatsioon. Seksuaalne paljunemine. Algorganismiga identsed indiviidid. Mittesuguline paljunemine. Vegetatiivne paljundamine. Paljundamine. Võimalus kombineerida geneetilist materjali. Seksuaalse paljunemise kadumine.
“Elusolendite päritolu teooriad” – minu parim õppetund. Keemilise evolutsiooni ülemineku diagramm. udukogu. Looduse probleem. Päritoluteooriad. Kohtuniku eetika reeglid. Esinemiste ajalugu. Päikesesüsteemi tekkimise etapid. Tunni struktuur. Elu päritolu ideede ajalugu. Rühmatöö tunnis. Kohtunike töö. Hüpoteesid elu tekke kohta. Asi. Tunni etapp. Kaasaegsed hüpoteesid. Arutelu. Mängu reeglid. Lisaküsimus.
"Raku anorgaanilised ühendid" - raku keemilised elemendid. Raku keemiline koostis. Vee funktsioonid. Elusrakkude membraanide polaarsus. Sisaldub vees. Valgu komponent. Vereplasma koostis. Harjutus. Keemilised ained. Pange tähele vee omadusi. Tõstke esile iseloomulikud omadused. Vee omadused. Makroelemendid. Ained. Dipooli struktuur.
"Elu tekkimise probleemid Maal" - Mitmerakuliste organismide tekkimine. Primitiivsete elusolendite tekkimise tingimused. Süsiniku ajalugu. Koacerveerivad tilgad. Primaarsete organismide teke. L. Pasteuri teosed. Elu tekketeooriad. Elu areng. Elu päritolu ideede ajalugu. Elu tekkimine Maal. Süsinikust valkudeni. Antiik- ja keskaja filosoofide esitused. Maa vanus. Keeruliste orgaaniliste ühendite esinemise võimalus.
“Populatsiooni dünaamika” – üherakuline amööb jaguneb kaheks rakuks iga kolme tunni järel. Haruldased liigid. Sõnastik. Ellujäämiskõverad. Matemaatiline ja arvutimodelleerimine. Malthuse seadus. Rahvastiku arengu mudelid. Keskkonnastrateegia. Kiskja-saagi mudel. Antropogeenne mõju kasvutüüpidele. Rahvastiku kasvu tüübid. Elanikkonna arvu muutuste graafikud. Tunniplaan. R-strateegid. Rahvastiku tihedus. Millistel liikidel on stabiilne populatsiooni dünaamika.
"Viirused kehas" - Viiruste suure muutlikkuse tõttu on viirushaiguste ravi üsna keeruline. Viiruslikud haigused. Viiruste struktuur ja klassifikatsioon. Viirused on paljude inimeste, loomade ja taimede ohtlike haiguste tekitajad. Viirused on pärilikud Rõugete esmamainimine Venemaal pärineb 4. sajandist. Katseid kasutada viirusi inimkonna hüvanguks on üsna vähe. Nagu teised organismid, on viirused võimelised paljunema.
Esimene suurem bioloogiateadus on botaanika. Ta uurib taimi. Botaanika jaguneb paljudeks teadusharudeks, mida võib pidada ka bioloogilisteks. Algoloogia. Taimede anatoomia uurib taimekudede ja -rakkude struktuuri ning seadusi, mille järgi need kuded arenevad. Brüoloogia uurib sammaltaimi, dendroloogia puittaimi. Karpoloogia uurib taimede seemneid ja vilju.
Lihhenoloogia on samblike teadus. Mükoloogia käsitleb seeni, mükogeorgaagia nende levikut. Paleobotanika on botaanika haru, mis uurib taimede fossiilseid jäänuseid. Palünoloogia uurib õietolmuterasid ja taimede eoseid. Taimede taksonoomia teadus tegeleb nende klassifitseerimisega. Fütopatoloogia uurib mitmesuguseid patogeensetest ja keskkonnateguritest põhjustatud taimehaigusi. Floristika uurib taimestikku, teatud territooriumil ajalooliselt kujunenud taimede kogumit.
Etnobotaanika teadus uurib inimeste ja taimede koostoimeid. Geobotaanika on teadus Maa taimestikust, taimekooslustest – fütotsenoosidest. Taimede geograafia uurib nende leviku mustreid. Taimemorfoloogia on mustrite teadus. Taimefüsioloogia käsitleb taimeorganismide funktsionaalset aktiivsust.
Zooloogia ja mikrobioloogia
Ihtüoloogia on teadus kaladest, kartsinoloogia vähkidest, ketoloogia vaalalistest, konhioloogia on molluskitest, mürmekoloogia sipelgatest, nematoloogia ümarussidest, ooloogia loomamunadest, ornitoloogia lindudest. Paleosooloogia uurib loomade fossiilseid jäänuseid, planktoloogia planktonit, primatoloogia primaate, terioloogia imetajaid ja putukaid, protozooloogia üherakulisi organisme. Uuringuga tegeleb etoloogia.
Kolmas suur bioloogia haru on mikrobioloogia. See teadus uurib palja silmaga nähtamatuid elusorganisme: baktereid, arheid, mikroskoopilisi seeni ja vetikaid, viirusi. Vastavalt sellele eristatakse jaotisi: viroloogia, mükoloogia, bakterioloogia jne.
Bioloogia on teadus, mis uurib elusorganisme. See paljastab elu seaduspärasused ja selle arengu kui erilise loodusnähtuse.
Teiste teaduste hulgas on bioloogia fundamentaalne distsipliin ja kuulub loodusteaduste juhtivatesse harudesse.
Mõiste "bioloogia" koosneb kahest kreeka sõnast: "bios" - elu, "logos" - õpetus, teadus, mõiste.
Seda kasutati esmakordselt eluteadusele viitamiseks 19. sajandi alguses. Seda tegi iseseisvalt J.-B. Lamarck ja G. Treviranus, F. Burdach. Sel ajal eraldati bioloogia loodusteadustest.
Bioloogia uurib elu kõigis selle ilmingutes. Bioloogia aineks on organismide ehitus, füsioloogia, käitumine, individuaalne ja ajalooline areng, nende suhe üksteise ja keskkonnaga. Seetõttu on bioloogia teaduste süsteem või kompleks, mis on suures osas omavahel seotud. Erinevate eluslooduse uurimisvaldkondade isoleerimise tulemusena tekkisid läbi teaduse arenguloo erinevad bioloogiateadused.
Bioloogia peamisteks harudeks on zooloogia, botaanika, mikrobioloogia, viroloogia jne kui teadused, mis uurivad elusorganismide rühmi, mis erinevad struktuuri ja elutegevuse põhiaspektide poolest. Teisest küljest viis elusorganismide üldiste mustrite uurimine selliste teaduste tekkeni nagu geneetika, tsütoloogia, molekulaarbioloogia, embrüoloogia jne. Elusolendite struktuuri, funktsionaalsuse, käitumise, nende suhete ja ajaloo uurimine. areng tõi kaasa morfoloogia, füsioloogia, etoloogia, ökoloogia, evolutsioonilise õpetuse.
Üldbioloogia uurib elusorganismide ja ökosüsteemide universaalsemaid omadusi, arengu- ja olemasolumustreid.
Seega bioloogia on teaduste süsteem.
Bioloogia kiiret arengut täheldati 20. sajandi teisel poolel. See oli peamiselt tingitud avastustest molekulaarbioloogia vallas.
Vaatamata oma rikkalikule ajaloole tehakse bioloogiateadustes jätkuvalt avastusi, arutelud käivad ja paljud kontseptsioonid on läbivaatamisel.
Bioloogias pööratakse erilist tähelepanu rakule (kuna see on elusorganismide põhiline struktuurne ja funktsionaalne üksus), evolutsioonile (kuna elu Maal on arenenud), pärilikkusele ja muutlikkusele (elu järjepidevuse ja kohanemisvõime aluseks).
Elukorraldusel on mitu järjestikust tasandit: molekulaargeneetiline, rakuline, organismiline, populatsiooniliik, ökosüsteem. Igaühel neist avaldub elu omal moel, mida uurivad vastavad bioloogiateadused.
Bioloogia tähtsus inimese jaoks
Inimeste jaoks on bioloogilistel teadmistel peamiselt järgmine tähendus:
- Inimkonna toidu pakkumine.
- Ökoloogiline tähendus - keskkonna juhtimine nii, et see sobiks normaalseks eluks.
- Meditsiiniline tähtsus - eluea kestuse ja kvaliteedi suurendamine, võitlus infektsioonide ja pärilike haigustega, ravimite väljatöötamine.
- Esteetiline, psühholoogiline tähendus.
Inimest võib pidada üheks elu arengu tulemuseks Maal. Inimeste elu sõltub endiselt tugevalt üldistest bioloogilistest elumehhanismidest. Lisaks mõjutab inimene loodust ja kogeb selle mõju ise.
Inimtegevus (tööstuse ja põllumajanduse areng), rahvastiku kasv on põhjustanud planeedil keskkonnaprobleeme. Keskkond on saastatud ja looduslikud kooslused hävivad.
Keskkonnaprobleemide lahendamiseks on vaja mõista bioloogilisi seadusi.
Lisaks on paljud bioloogia harud olulised inimese tervise seisukohalt (meditsiiniline tähtsus). Inimeste tervis sõltub pärilikkusest, elukeskkonnast ja elustiilist. Sellest vaatenurgast on bioloogia olulisemad lõigud pärilikkus ja muutlikkus, isendi areng, ökoloogia ning biosfääri ja noosfääri õpetus.
Bioloogia lahendab inimeste toidu ja ravimitega varustamise probleemi. Bioloogilised teadmised on põllumajanduse arengu aluseks.
Seega on bioloogia kõrge arengutase inimkonna heaolu vajalik tingimus.