Biologia Biologia - Jest to zbiór nauk o dzikiej przyrodzie Z języka greckiego. „bios” - „życie”, „logos” - „nauka! Przedmiotem jej badań jest różnorodność przejawów życia: budowa i funkcje organizmów żywych, zbiorowiska naturalne; Ich pochodzenie i dystrybucja; Powiązania między sobą a przyrodą nieożywioną. Różnorodność przejawów życia: Budowa i funkcje organizmów żywych, zbiorowiska naturalne; Ich pochodzenie i dystrybucja; Powiązania między sobą a przyrodą nieożywioną.
Pojęcie biologii jest już wspomniane w pismach T. Roose'a, 1797 i C. Burdacha, ale zostało specjalnie zaproponowane jako termin przez JB Lamarcka i GR Treviranus w 1802 roku, niezależnie od siebie. Jean Baptiste Pierre Antoine de Monet Lamarck 1. Nauka biologii.
Gottfried Reinhold Treviranus (gg) niemiecki przyrodnik, profesor matematyki i medycyny w gimnazjum (Gymnasium illustre) w Bremie. Niemiecki przyrodnik, profesor matematyki i medycyny w gimnazjum (Gymnasium illustre) w Bremie. Jeden z twórców biogeografii florystycznej. Jeden z twórców biogeografii florystycznej.
3. Powstanie państw starożytnych (Grecja, Rzym) Usystematyzowanie wiedzy o człowieku, roślinach, zwierzętach Arystoteles Teofrast Galen Opisał około 500 gatunków zwierząt. Stworzył pierwszy system ich klasyfikacji. Położył podwaliny pod anatomię porównawczą. Wierzył, że żywa materia powstała z nieożywionego „Ojca” botaniki. opisane różne narządy rośliny. Położył podwaliny pod klasyfikację roślin. Uważał, że materia żywa powstała z nieożywionych. Wybitny rzymski lekarz. „Ojciec” medycyny. Opisz narządy ludzkie. Położył podwaliny pod anatomię człowieka.Podstawa rozwoju europejskiej nauki biologicznej nie zmieniła się aż do VIII wieku. OGŁOSZENIE
Arystoteles (384-322 pne) GALEN (AD) Teofrast (372-287 pne)
4. Średniowiecze (V–XV wne) Spowolnienie rozwoju biologii, dominacja poglądów religijnych na temat stworzenia materii przez Boga Biologia rozwijała się głównie jako nauka opisowa. Zgromadzone fakty były często zniekształcane. Istnieją na przykład opisy różnych mitycznych stworzeń, takich jak „mnich morski”, który zdawał się pojawiać żeglarzom przed burzą, syreny, syreny, ośmiornice itp.
5. Okres renesansu (XVІ–XVIII w. n.e.) Rozwój nauk biologicznych, badanie budowy i funkcji różnych obiektów biologicznych Robert Hooke (1635–1703) Wynalezienie mikroskopu, wprowadzenie terminu „komórka” Anthony van Leeuwenhoek (1632 r.) –1723) Zaobserwowane organizmy jednokomórkowe, komórki krwi Karol Linneusz (1707–1778) Wprowadził termin „gatunek”. Stworzył nowoczesną taksonomię, a także dojrzał własną klasyfikację roślin i zwierząt. Wprowadził łacińskie nazwy naukowe gatunków, rodzajów i innych kategorii systematycznych, opisał ponad 7500 gatunków roślin i około 4000 gatunków zwierząt
6. Powstanie teorii komórkowej i rozwój idei ewolucyjnych (XIX w. n.e.) Gwałtowny skok w rozwoju biologii, walka między materialistycznymi i idealistycznymi poglądami na temat pochodzenia materii Theodor Schwann (1810–1882) Jeden z autorów teoria komórkowa (Schleiden i Virchow) Jean-Baptiste Lamarck (1744–1829) Autor pierwszej doktryny ewolucyjnej Karol Darwin (1809–1882) Autor pierwszej teorii ewolucji Ernst Haeckel (1834–1919) Wprowadził termin „ekologia”. Położył podwaliny filogenezy
7. Okres „genetyczny” (od 1900 r.) Dominacja poglądów materialistycznych, odkrycie wzorców dziedziczności i zmienności Hugo de Vries (1848-1935) Termin „mutacja” Erich Cermak (1871-1962) Carl Correns (1864-1933) ) William Betson (1861 –1926) Termin „genetyka” (1908) Thomas Hunt Morgan Chromosomalna teoria dziedziczności Struktura DNA Watsona i Cricka (1953) Gregor Mendel (1822–1884)
Rozwój biologii molekularnej, inżynierii genetycznej, biotechnologii Severo Ochoa (1905-1993) i Arthur Kornberg (1918-2001) - mechanizm biosyntezy RNA i DNA Marshall Nirenberg (1927-2010), Robert Holly (1922-1993), Hara Gobinda Horani (1922 –2010) - transkrypcja kod genetyczny i jego rola w syntezie białek H.G. Khorana - pierwsza synteza genów w 1969 roku.
3. Metody badań biologicznych Metoda opisowa. metoda opisowa. metoda opisowa. metoda opisowa. Eksperyment Eksperyment Eksperyment Metoda porównawcza Metoda porównawcza Metoda porównawcza Metoda porównawcza Metoda historyczna Metoda historyczna Metoda historyczna Metoda historyczna Metoda symulacyjna Metoda symulacyjna Metoda symulacyjna Metoda symulacyjna
Eksperyment: w sztucznie stworzonych warunkach reakcja określonego obiektu na zmianę jednego lub więcej czynniki zewnętrzne. w sztucznie stworzonych warunkach badana jest reakcja określonego obiektu na zmianę jednego lub więcej czynników zewnętrznych.
4. Wartość biologii W medycynie, psychologii, socjologii - stanowi naukową bazę teoretyczną. W Przemysł spożywczy- hodowanie organizmów wykorzystywanych do celów spożywczych z pojedynczej komórki, tworzenie różnych suplementów diety. W kwestii ochrony przyrody wszystkie związki ludzkości z nią środowisko powinna być budowana w oparciu o znajomość praw funkcjonowania systemów ekologicznych i biosfery jako całości.
Zadanie: Przeczytaj na str. o znaczeniu biologii we współczesnym życiu i uzupełnij zadanie 3-4 w zeszycie drukowanym na stronie 5.
1 slajd
Prezentacja na temat „Biologia” Prezentację przygotowała uczennica 10 klasy E. Noikova. Temat: „Rola biologii w badaniach kosmicznych”.
2 slajdy
BADANIA BIOLOGICZNE W KOSMOSIE Tak czy inaczej życie na naszej planecie zawdzięcza swoje powstanie połączeniu warunków kosmicznych i planetarnych, a teraz, w wyniku długiej ewolucji i w osobie swojego przedstawiciela, człowieka, samo przechodzi bezpośrednio w wszechświat. Taka jest najwyraźniej prawidłowość rozwoju życia, które nie odnosi się już do przeszłości, ale do przyszłości. Kosmos, planeta i jeszcze raz kosmos - oto uniwersalny cykl życia, który teraz demonstruje ludzkość. Życie zrodzone na Ziemi, wykraczające poza planetę, ujawnia w ten sposób swoje kosmiczne dążenie. Takie jest „ewolucyjne” znaczenie epoki kosmicznej, której doświadczamy.
3 slajdy
Wystrzelenie w 1957 roku pierwszego sztucznego satelity Ziemi i dalszy rozwój astronautyki postawiły przed różnymi dziedzinami nauki wielkie i złożone problemy. Pojawiły się nowe gałęzie wiedzy. Jednym z nich jest biologia kosmiczna. Już w 1908 roku K. E. Ciołkowski wyraził pogląd, że po stworzeniu sztucznego satelity Ziemi zdolnego do powrotu na Ziemię bez uszkodzeń nastąpi z kolei rozwiązanie problemów biologicznych związanych z zapewnieniem życia załogom statków kosmicznych. Rzeczywiście, przed pierwszym ziemianinem obywatel Związku Radzieckiego Jurij Aleksiejewicz Gagarin odbył lot kosmiczny statkiem kosmicznym Wostok-1, rozległe badania medyczne badania biologiczne na sztucznych ziemskich satelitach i statkach kosmicznych. Wyruszyli w kosmiczny lot świnki morskie, myszy, psy, rośliny wyższe i algi (chlorella), różne mikroorganizmy, nasiona roślin, izolowane kultury tkanek ludzkich i króliczych i inne obiekty biologiczne. Eksperymenty te pozwoliły naukowcom dojść do wniosku, że życie w locie kosmicznym (przynajmniej niezbyt długim) jest możliwe. Było to pierwsze ważne osiągnięcie nowej dziedziny nauk przyrodniczych – biologii kosmicznej. Myszy testowane w stanie nieważkości Muchy Belka i Strelka Drosophila, jaja jedwabników, grzyby i nasiona odleciały na Foton-M Wyższe rośliny
4 slajdy
Pierwszą żywą istotą, która opuściła planetę, był pies Łajka, wystrzelony w 1957 roku na drugim sowieckim satelicie, miesiąc po wystrzeleniu słynnego pierwszego Sputnika. Psy również zostały zwodowane po, wróciły już całe i zdrowe. A w 1983 i 1985 małpy poleciały w kosmos, a także bezpiecznie wróciły na Ziemię. Jak dotąd kosmonauci nie zabierają ze sobą wyższych zwierząt w loty załogowe. Skomplikowane i bardzo trudne eksperymenty kosmiczne na żywym materiale. Na statku, z jego nieważkością, nie można rozłożyć narzędzi, zwierząt doświadczalnych, a nawet roślin na stole, nie można ustawić słoików z roztworami odżywczymi, kiełkującymi i utrwalającymi. Zanim zdążysz spojrzeć wstecz, wszystko to będzie w powietrzu, rozrzucone po całym przedziale. A to nie tylko porażka doświadczenia, ale i zagrożenie dla całego programu lotu, a być może dla zdrowia członków załogi. Do środka mogą dostać się najmniejsze kropelki cieczy zawieszone w powietrzu Drogi oddechowe osoby, zakłócić działanie złożonego sprzętu. I nie wszystkie substancje tutaj można przechowywać w otwartych naczyniach. Te, które są choćby w niewielkim stopniu szkodliwe dla człowieka (a biolodzy często mają do czynienia z takimi substancjami) wymagają ścisłego uszczelnienia. Do tego trzeba dodać, że pracę kosmonautów, nawet w długich, wielomiesięcznych lotach, rozplanowuje się dosłownie z minuty na minutę; oprócz biologicznego wykonują wiele innych programów. Stąd - jeszcze jedno nieodzowne wymaganie dla wszystkich eksperymentów: maksymalna prostota operacji.
5 slajdów
Opowiemy o tym, jak naukowcy rozwiązują tę plątaninę sprzeczności między celami badań a mocno restrykcyjnymi warunkami ich prowadzenia, jak układają się ciekawe eksperymenty na przykładzie eksperymentów z muszką owocową - Drosophila. Owady te, weterani badań kosmobiologicznych, startowały w biosatelitach, załogowych statkach kosmicznych, podróżowały na Księżyc iz powrotem na automatycznych sondach „Zond”. Trzymanie much w kosmosie nie sprawia większych kłopotów. Nie potrzebują specjalnych klocków z systemem podtrzymywania życia. Czują się całkiem dobrze w zwykłej probówce, na dnie której wlewa się trochę bulionu odżywczego. Na stacjach Salyut eksperymenty z Drosophilą przeprowadzano w specjalnych termostatach w stałej, ściśle kontrolowanej temperaturze. Biopojemnik przeznaczony do eksperymentów na rozwijających się larwach i poczwarkach składa się z czterech plastikowych rurek umieszczonych w gniazdach prostokątnego stojaka z tworzywa piankowego. Probówki umieszcza się w termostacie, który automatycznie utrzymuje temperaturę +25 stopni. Instrument ten, który latał na Sojuzach i Salutach, jest lekki i kompaktowy, nie wymaga żadnych specjalnych działań ani obserwacji w locie. Po zakończeniu eksperymentu, gdy wyrośnie jedno pokolenie much, biopojemnik jest wyjmowany z termostatu i wysyłany na Ziemię kolejnym statkiem transportowym.
6 slajdów
Jednak o wiele bardziej interesujące jest uzyskanie kilku pokoleń muszek owocówek w stanie nieważkości: okazałyby się one prawdziwymi „eterycznymi stworzeniami”, jeśli użyjemy terminologii Ciołkowskiego, które nie tylko rozwijają się, ale także rodzą się w kosmosie. I nie jest to kwestia terminologii, ale eksperymentalnego potwierdzenia jednej z najśmielszych hipotez naukowca z Kaługi. Do eksperymentów tego rodzaju stworzono kolejne urządzenie. Jest to plastikowy sześcian o długości około 10 centymetrów, złożony z sekcji z pożywką i drzwiami między nimi. Podczas lotu kosmonauci wyjmują tę kostkę z termostatu w odpowiednim czasie i otwierają dostęp do drugiej sekcji dla owadów z pierwszej sekcji. Muchy składają jaja na nowej „przestrzeni życiowej”, dając życie kolejnym pokoleniom. Z takich jąder wyłaniają się czysto kosmiczne larwy. Te z kolei zamieniają się w poczwarki, potem w muchy, które przenoszone są do kolejnego przedziału urządzenia i tam wykluwają się kolejne kosmiczne potomstwa. Tak właśnie stało się w rzeczywistości. Żywe stworzenia, nawet jeśli do tej pory były to muszki owocówki, są w stanie żyć i rozmnażać się poza Ziemią. Ten ważny i obiecujący wniosek, wyciągnięty na podstawie eksperymentu kosmicznego, dowodzi, że życie i przestrzeń nie są dla siebie przeciwwskazaniami.
7 slajdów
Zatem metody biologii kosmicznej różnią się wysoki stopień automatyki, są ściśle związane z radioelektroniką i elektrotechniką, radiotelemetrią i techniką komputerową. Badacz musi dobrze znać wszystkie te środki techniczne, a ponadto potrzebuje głębokiej znajomości mechanizmów różnych procesów biologicznych. Jakie wyzwania stoją przed biologią kosmiczną? Najważniejsze z nich to trzy: Badanie wpływu warunków lotów kosmicznych i czynników kosmicznych na żywe organizmy Ziemi. Badanie biologicznych podstaw podtrzymywania życia w warunkach lotów kosmicznych, na stacjach pozaziemskich i planetarnych. Poszukiwanie żywej materii i materia organiczna w przestrzeni świata oraz badanie cech i form życia pozaziemskiego.
8 slajdów
Dziękuję za uwagę Zasoby internetowe wykorzystane do stworzenia prezentacji: http://www.cosmonautics.ru/3-2.html http://www.zoodrug.ru/topic1794.html https://www.google.ru /webhp ?client=opera&sourceid=opera
Istnieje wiele wskazówek, jak wykorzystać wiedzę z biologii, na przykład oto kilka (przejdźmy od dużych do małych):
Wiedza prawa ekologii pozwala regulować działalność człowieka w granicach zachowania ekosystemu, w którym żyje i pracuje (racjonalne zarządzanie przyrodą);
· Botanika i genetyka pozwalają zwiększyć produktywność, zwalczać szkodniki i wydobyć nowe, niezbędne i przydatne odmiany;
· Genetyka w tej chwili tak mocno splecione medycynaże wiele chorób, które wcześniej uważano za nieuleczalne, jest badanych i zapobieganych już na embrionalnych etapach rozwoju człowieka;
· Z pomocą mikrobiologii naukowcy na całym świecie opracowują surowice i szczepionki przeciwko wirusom oraz szeroką gamę leków przeciwbakteryjnych.
Różnice między strukturami żywymi i nieożywionymi. właściwości żywych
Biologia Nauka zajmująca się badaniem właściwości żywych systemów. Jednak, aby ustalić, co żyjący system, To jest wystarczająco trudne. Granica między żywymi a nieożywionymi nie jest tak łatwa do narysowania, jak się wydaje. Spróbuj odpowiedzieć na pytania, czy wirusy żyją, kiedy przebywają poza organizmem żywiciela i nie metabolizują ich? Czy sztuczne przedmioty i maszyny mogą wykazywać właściwości istot żywych? A programy komputerowe? Albo języki?
Aby odpowiedzieć na te pytania, można spróbować wyizolować minimalny zestaw właściwości charakterystyczne dla systemów żywych. Dlatego naukowcy ustalili kilka kryteriów, według których organizm można sklasyfikować jako żywy.
Najważniejszy z charakterystyczne właściwości(kryteria) na żywo są następujące:
1. Wymiana materii i energii ze środowiskiem. Z punktu widzenia fizyki wszystkie systemy żywe są otwarty, to znaczy stale wymieniają zarówno materię, jak i energię z otoczeniem, w przeciwieństwie do Zamknięte całkowicie odizolowany od świata zewnętrznego i półzamknięte które wymieniają tylko energię, a nie materię. Zobaczymy później, że ta wymiana jest koniecznym warunkiem istnienia życia.
2. Systemy żywe są zdolne do akumulacji substancji ze środowiska, w wyniku czego wzrost.
3. Współczesna biologia uważa zdolność do bycia identycznym (lub prawie identycznym) za fundamentalną właściwość żywych istot samoreprodukcja, czyli rozmnażanie z zachowaniem większości właściwości pierwotnego organizmu.
4. Identyczna samoreprodukcja jest nierozerwalnie związana z pojęciem dziedziczność, czyli przeniesienie znaków i właściwości na potomstwo.
5. Jednak dziedziczność nie jest absolutna - gdyby wszystkie organizmy potomne dokładnie kopiowały organizmy rodzicielskie, to żadna ewolucja nie byłaby możliwa, ponieważ żywe organizmy nigdy by się nie zmieniały. Prowadziłoby to do tego, że dla każdego nagła zmiana warunkach wszyscy by zginęli. Ale życie jest niezwykle elastyczne, a organizmy się do niego przystosowują najszerszy zakres warunki. Jest to możliwe dzięki zmienność- fakt, że samorozmnażanie się organizmów nie jest całkowicie tożsame, w jego trakcie pojawiają się błędy i odmiany, które mogą być materiałem do selekcji. Istnieje pewna równowaga między dziedzicznością a zmiennością.
6. Zmienność może być dziedziczna i niedziedziczna. Zmienność dziedziczna, czyli pojawianie się nowych odmian cech, które są dziedziczone i utrwalane w szeregu pokoleń, służy jako materiał do naturalna selekcja. Dobór naturalny jest możliwy wśród wszelkich rozmnażających się obiektów, niekoniecznie żywych, jeśli istnieje między nimi konkurencja o ograniczone zasoby. Obiekty, które ze względu na zmienność nabrały nieprzydatności w danym środowisku, objawy niepożądane, zostaną odrzucone, więc cechy dające przewagę konkurencyjną w walce będą coraz częściej spotykane w nowych obiektach. To jest to naturalna selekcja- twórczy czynnik ewolucji, dzięki któremu powstała cała różnorodność żywych organizmów na Ziemi.
7. Organizmy żywe aktywnie reagują na sygnały zewnętrzne, wykazując właściwość drażliwość.
8. Ze względu na zdolność reagowania na zmieniające się warunki zewnętrzne organizmy żywe są do tego zdolne dostosowanie- adaptacja do nowych warunków. W szczególności ta właściwość pozwala organizmom przetrwać różne kataklizmy i rozprzestrzeniać się na nowe terytoria.
9. Adaptacja prowadzona jest przez samoregulacja, czyli zdolność do zachowania stałości określonych parametrów fizycznych i chemicznych w żywym organizmie, w tym w zmieniających się warunkach środowiskowych. Na przykład ludzkie ciało utrzymuje stała temperatura, stężenie glukozy we krwi i wielu innych substancji.
10. Ważna właściwość ziemskie życie jest dyskrecja, czyli nieciągłość: jest reprezentowana przez pojedyncze osobniki, osobniki łączą się w populacje, populacje - w gatunki itp., to znaczy na wszystkich poziomach organizacji życia istnieją odrębne jednostki. Powieść science fiction Stanisława Lema Solaris opisuje ogromny żywy ocean, który obejmuje całą planetę. Ale na Ziemi nie ma takich form życia.
Skład chemicznyżywy
Organizmy żywe składają się z wielu substancje chemiczne, organiczne i nieorganiczne, polimerowe i niskocząsteczkowe. W systemach żywych znaleziono wiele pierwiastków chemicznych obecnych w środowisku, ale tylko około 20 z nich jest niezbędnych do życia. Te elementy to tzw biogenny.
W procesie ewolucji od substancje nieorganiczne do bioorganicznych podstawą wykorzystania niektórych pierwiastków chemicznych w tworzeniu biosystemów jest dobór naturalny. W wyniku takiego doboru tylko sześć pierwiastków tworzy podstawę wszystkich żywych organizmów: węgiel, wodór, tlen, azot, fosfor i siarka, które nazywane są organogenami. Ich zawartość w organizmie sięga 97,4%.
Organogeny to główne pierwiastki chemiczne tworzące substancje organiczne: węgiel, wodór, tlen i azot.
Z punktu widzenia chemii naturalną selekcję pierwiastków organogenicznych można wytłumaczyć ich zdolnością do tworzenia wiązań chemicznych: z jednej strony są one wystarczająco mocne, czyli energochłonne, a z drugiej strony są dość labilny, który łatwo może ulec hemolizie, heterolizie i cyklicznej redystrybucji.
Organogenem numer jeden jest niewątpliwie węgiel. Jego atomy tworzą silne wiązania kowalencyjne między sobą lub z atomami innych pierwiastków. Wiązania te mogą być pojedyncze lub wielokrotne, dzięki tym 3 wiązaniom węgiel jest w stanie tworzyć sprzężone lub skumulowane układy w postaci otwartych lub zamkniętych łańcuchów, cykli.
W przeciwieństwie do węgla pierwiastki organogeniczne, wodór i tlen, nie tworzą nietrwałych wiązań, ale ich obecność w cząsteczce organicznej, w tym bioorganicznej, determinuje jej zdolność do interakcji z biorozpuszczalnikiem-wodą. Ponadto wodór i tlen są nośnikami właściwości redoks żywych układów, zapewniają jedność procesów redoks.
Pozostałe trzy związki organiczne - azot, fosfor i siarka, a także niektóre inne pierwiastki - żelazo, magnez, które tworzą centra aktywne enzymów, podobnie jak węgiel, są zdolne do tworzenia nietrwałych wiązań. właściwość pozytywna organogenów jest również fakt, że z reguły tworzą one związki łatwo rozpuszczalne w wodzie i dzięki temu ulegają koncentracji w organizmie.
Istnieje kilka klasyfikacji pierwiastków chemicznych zawartych w ludzkim ciele. Tak więc V.I. Vernadsky, w zależności od średniej zawartości w żywych organizmach, podzielił pierwiastki na trzy grupy:
1. Makroelementy. Są to pierwiastki, których zawartość w organizmie wynosi powyżej 10 – ²%. Należą do nich węgiel, wodór, tlen, azot, fosfor, siarka, wapń, magnez, sód i chlor, potas i żelazo. Te tak zwane uniwersalne pierwiastki biogenne obecne są w komórkach wszystkich organizmów.
2. Pierwiastki śladowe. Są to pierwiastki, których zawartość w organizmie mieści się w przedziale od 10 – ² do 10 – ¹²%. Należą do nich jod, miedź, arsen, fluor, brom, stront, bar, kobalt. Chociaż pierwiastki te występują w organizmach niezwykle niskie stężenia(nie więcej niż jedna tysięczna procenta), ale są też niezbędne do normalnego życia. To są biogeny pierwiastki śladowe. Ich funkcje i role są bardzo zróżnicowane. Wiele pierwiastków śladowych wchodzi w skład wielu enzymów, witamin, pigmentów oddechowych, niektóre wpływają na wzrost, tempo rozwoju, reprodukcję itp.
3. Ultramikroelementy. Są to pierwiastki, których zawartość w organizmie wynosi poniżej 10-¹²%. Należą do nich rtęć, złoto, uran, rad itp.
V.V. Kovalsky, opierając się na stopniu ważności pierwiastków chemicznych dla życia człowieka, podzielił je na trzy grupy:
1. Niezbędne elementy. Są stale w ludzkim ciele, są częścią jego związków nieorganicznych i organicznych. Są to H, O, Ca, N, K, P, Na, S, Mg, Cl, C, I, Mn, Cu, Co, Zn, Fe, Mo, V. Niedobór tych pierwiastków prowadzi do zakłócenia normalnego funkcjonowanie organizmu.
2. Elementy zanieczyszczeń. Pierwiastki te są stale obecne w organizmie człowieka, jednak ich rola biologiczna nie zawsze jest jasna lub mało zbadana. Są to Ga, Sb, Sr, Br, F, B, Be, Li, Si, Sn, Cs, As, Ba, Ge, Rb, Pb, Ra, Bi, Cd, Cr, Ni, Ti, Ag, Th, Hg, Ce, Se.
3. Pierwiastki śladowe. Znajdują się one w organizmie człowieka, ale ani o zawartości ilościowej, ani o rola biologiczna Nie ma ich tu. Są to Sc, Tl, In, La, Sm, Pr, W, Re, Tb itd. Pierwiastki chemiczne, niezbędne do budowy i życiowej aktywności komórek i organizmów, nazywane są biogennymi.
Wśród substancji i składników nieorganicznych główne miejsce zajmują - woda.
Pewne stężenia jonów nieorganicznych są niezbędne do utrzymania siły jonowej i pH środowiska, w którym zachodzą procesy życiowe. Aby zachować określoną siłę jonową i połączyć ośrodek buforowy, niezbędny jest udział pojedynczo naładowanych jonów: amon (NH4+); sód (Na+); potas (K+). Kationy nie są wzajemnie podstawione, istnieją specjalne mechanizmy, które utrzymują niezbędną równowagę między nimi.
Związki nieorganiczne:
Sole amonowe;
węglany;
siarczany;
Fosforany.
niemetale:
1. Chlor (zasadowy). W postaci anionów bierze udział w tworzeniu środowiska solnego, czasem wchodzi w skład niektórych substancji organicznych.
2. Jod i jego związki biorą udział w niektórych procesach życiowych związków organicznych (organizmów żywych). Jod jest częścią hormonów Tarczyca(tyroksyna).
3. Pochodne selenu. Selenocysteina wchodzi w skład niektórych enzymów.
4. Krzem - wchodzi w skład chrząstki i więzadeł, w postaci estrów kwasu ortokrzemowego, bierze udział w sieciowaniu łańcuchów polisacharydowych.
Wiele związków w żywych organizmach jest kompleksy: hem to kompleks żelaza z płaską cząsteczką parafiny; kobolamina.
Głównymi składnikami są magnez i wapń metale, nie licząc żelaza, są wszechobecne w biosystemach. Stężenie jonów magnezu ma znaczenie do utrzymania integralności i funkcjonowania rybosomów, czyli do syntezy białek.
Magnez jest również częścią chlorofilu. Jony wapnia biorą udział w procesy komórkowe w tym skurcze mięśni. Sole nierozpuszczone - biorą udział w tworzeniu struktur podporowych:
fosforan wapnia (w kościach);
Węglany (w muszlach mięczaków).
Jony metali czwartego okresu są częścią wielu ważnych związków - enzymy. Niektóre białka zawierają żelazo w postaci klastrów żelazowo-siarkowych. Jony cynku są zawarte w znacznej liczbie enzymów. Mangan wchodzi w skład niewielkiej liczby enzymów, ale odgrywa ważną rolę w biosferze, w fotochemicznej redukcji wody, zapewnia uwalnianie tlenu do atmosfery i dostarczanie elektronów do łańcucha przenoszenia podczas fotosyntezy.
Kobalt – wchodzi w skład enzymów w postaci – kobalaminy (witamina B 12).
Molibden - niezbędny składnik enzymu - nitrodynazy (która katalizuje redukcję azotu atmosferycznego do amoniaku u bakterii wiążących azot)
Duża liczba materia organiczna jest częścią organizmów żywych: kwas octowy; aldehyd octowy; etanol (jest produktami i substratami przemian biochemicznych).
Główne grupy niskocząsteczkowych związków organizmów żywych:
Aminokwasy są części składowe białka
Nukleamidy są częścią kwasów nukleinowych.
Mono i aligosacharydy - składniki tkanek strukturalnych
Lipidy są składnikami ścian komórkowych.
Oprócz poprzednich są:
Kofaktory enzymatyczne są niezbędnymi składnikami znacznej liczby enzymów katalizujących reakcje redoks.
Koenzymy to związki organiczne, które działają w określonych układach reakcji enzymatycznych. Na przykład: dinukleotyd nikotynoamidodaniny (NAD+). W postaci utlenionej jest utleniaczem grup alkoholowych do grup karbonylowych i tworzy środek redukujący.
Kofaktory enzymatyczne to złożone cząsteczki organiczne syntetyzowane ze złożonych prekursorów, które muszą być obecne jako podstawowe składniki żywności.
Wyższe zwierzęta charakteryzują się tworzeniem i funkcjonowaniem substancji kontrolujących nerwy i układ hormonalny hormony i neuroprzekaźniki. Na przykład hormon nadnerczy wyzwala oksydacyjne przetwarzanie glikogenu w procesach stresującej sytuacji.
Wiele roślin syntetyzuje złożoną aminę o silnym działaniu biologicznym - alkaloidy.
Terpeny - związki pochodzenia roślinnego, Składniki olejki eteryczne i żywica.
Antybiotyki to substancje pochodzenia mikrobiologicznego wydzielane przez specjalne rodzaje mikroorganizmów, które hamują wzrost innych konkurencyjnych mikroorganizmów. Ich mechanizm działania jest różnorodny, np. spowalnianie wzrostu białek w bakteriach.
Rola biologii we współczesnej rzeczywistości jest trudna do przecenienia, ponieważ szczegółowo bada życie człowieka we wszystkich jego przejawach. Obecnie nauka ta łączy tak ważne pojęcia jak ewolucja, teoria komórki, genetyka, homeostaza i energia. Do jej funkcji należy badanie rozwoju wszystkich organizmów żywych, a mianowicie: budowy organizmów, ich zachowania, a także relacji między sobą i relacji ze środowiskiem. Znaczenie biologii w życiu człowieka staje się jasne, jeśli porównamy główne problemy życia jednostki, na przykład zdrowie, odżywianie i wybór. optymalne warunki istnienie. Do tej pory znanych jest wiele nauk, które oddzieliły się od biologii, stając się nie mniej ważne i niezależne. Należą do nich zoologia, botanika, mikrobiologia i wirusologia. Spośród nich trudno wyróżnić najważniejsze, wszystkie reprezentują kompleks najcenniejszej podstawowej wiedzy zgromadzonej przez cywilizację.
w systemie Edukacja medyczna Nauka biologii jest zdeterminowana przez fakt, że biologia jest podstawy teoretyczne medycyna. Ponieważ człowiek jest częścią przyrody, prawa budowy i funkcjonowania organizmów żywych mają zastosowanie do procesów życia człowieka w warunkach normalnych i patologicznych. „Medycyna w ujęciu teoretycznym to przede wszystkim biologia ogólna” - napisał jeden z największych teoretyków medycyny, I.V. Dawydowski. Wszystkie nauki medyczne wykorzystują podstawową wiedzę o ogólnych biologicznych wzorcach rozwoju, budowy i życia człowieka.
Postęp i odkrycia biologii wyznaczyły współczesny poziom nauki medyczne. Pomysły na temat makro- i mikroskopijna struktura Ludzkie ciało, o funkcjach jego narządów i komórek opierają się głównie na badaniach biologicznych. Histologia i fizjologia człowieka, które stanowią podstawę dyscyplin medycznych, są przedmiotem badań zarówno lekarzy, jak i biologów. Doktryna przyczyn i rozprzestrzeniania się chorób zakaźnych oraz zasad ich zwalczania opiera się na mikrobiologicznych i biologicznych badaniach badania wirusologiczne. Pomysły na temat mechanizmów odporności leżących u podstaw odporności organizmu na infekcje również opierają się na badaniach biologicznych. Badane struktura chemiczna przeciwciał, badane są mechanizmy ich syntezy. Szczególne znaczenie dla medycyny ma badanie niezgodności tkanek, głównej przeszkody w transplantacji narządów i tkanek. Do stłumienia układ odpornościowy organizmy się cieszą Ekspozycja na promieniowanie rentgenowskie i chemikalia.
Prawdziwa rewolucja w leczeniu choroba zakaźna, która w przeszłości była główną przyczyną zgonów, wiąże się z odkryciem antybiotyków. Masowa produkcja tanich antybiotyków stała się możliwa dopiero po wyhodowaniu wysoce produktywnych szczepów producentów antybiotyków, osiągniętych metodami współczesnej genetyki. Wraz ze wzrostem średni czas trwaniażycia ludzi, w dużej mierze dzięki osiągnięciom medycyny odsetek chorób wieku podeszłego, układu krążenia, nowotwory złośliwe a także choroby dziedziczne. To umieścić przed nowoczesna medycyna nowe problemy, w których rozwiązaniu ważną rolę odgrywa biologia. Cytolodzy, embriolodzy, genetycy, biochemicy, immunologowie i wirusolodzy pracują jako zjednoczony front w walce z rakiem. Genetyka człowieka, w tym genetyka medyczna, zajmująca się badaniem chorób dziedzicznych, staje się obecnie ważnym obiektem badań biomedycznych. Już uległy trafna diagnoza choroby związane z naruszeniem liczby chromosomów. Analiza genetyczna pozwala wykryć szkodliwe mutacje u ludzi. Walka z nimi prowadzona jest poprzez leczenie oraz konsultacje i zalecenia lekarsko-genetyczne.
Rola biologii w nowoczesne społeczeństwo wyraża się w tym, że została ona teraz przekształcona w realną siłę. Dzięki jej wiedzy możliwy jest dobrobyt naszej planety. Dlatego odpowiedź na pytanie, jaka jest rola biologii we współczesnym społeczeństwie, może być taka - to ceniony klucz do harmonii między naturą a człowiekiem.
