Биологические дисциплины это что

Биология как наука. Изучение природы. Организация живой природы

Предмет, задачи и методы биологии

Многообразие живой природы настолько велико, что современная биология представляет собой комплекс биологических наук, значительно отличающихся одна от другой. При этом каждая имеет собственный предмет изучения, методы, цели и задачи.

Система биологических наук

Биологические науки можно разделить по направлениям исследований.

Методы биологии

Современная биология располагает широким набором методов исследования. Основными являются следующие методы.

Связь биологии с другими науками. Биология принадлежит к комплексу естественных наук, то есть наук о природе, и тесно связана с другими науками:

Уровни организации живой природы

Иерархичность организации живой материи позволяет условно подразделить её на ряд уровней. Уровень организации живой материи — это функциональное место биологической структуры определённой степени сложности в общей иерархии живого.
Выделяют следующие уровни организации живой материи.

Уровни организации живой материи

Необходимо отметить, что биогеоценотический и биосферный уровни организации живой материи выделяют не всегда, поскольку они представлены биокосными системами, включающими не только живое вещество, но и неживое. Также часто не выделяют субклеточный и органно-тканевой уровни, включая их в клеточный и организменный соответственно.

Источник

Биологические дисциплины

Задание А1

Биология как наука. Методы научного познания,
основные уровни организации живой природы.

Элементы содержания, проверяемые на ЕГЭ:

1.1 Биология как наука, ее достижения, методы познания живой природы. Роль биологии в формировании современной естественнонаучной картины мира.

Биологические дисциплины.

Не будем вдаваться в подробности классификации биологических дисциплин, а лишь вспомним основные, которые необходимо знать, отправляясь на экзамен. А также познакомимся с основными методами биологических исследований.

Ботаника – наука о растениях, зоология – о животных, микология – о грибах, вирусология – о вирусах, бактериология – о бактериях. С этими науками всё понятно, поэтому не будем на них задерживаться. А вот со следующими разберемся подробнее.

Анатомия – наука, изучающая строение организмов (отдельных органов, тканей). Анатомия растений изучает строение растений, анатомия животных – строение животных.

Физиология – наука, изучающая процессы жизнедеятельности, его функции. Например, строение скелета и мышц изучает анатомия, а механизм мышечного сокращения – физиология. Важнейшим методом физиологии является эксперимент.

Цитология – наука о клетке. В арсенале этой науки есть целый ряд специфических методов.

· Микроскопия. Данный метод заключается в «разглядывании» клетки с помощью микроскопа. Световой микроскоп позволяет увидеть крупные органоиды (аппарат Гольджи, митохондрии, пластиды у растений, ядро с ядрышком и кое-что ещё), а также процессы, происходящие в клетке при её делении (конденсацию хромосом, их расхождение, образование дочерних клеток, конъюгацию гомологичных хромосом при мейозе). Более мелкие структуры клетки (например, рибосомы) и вирусные частицы могут быть изучены с помощью электронного микроскопа, имеющего большую разрешающую способность.

· Центрифугирование (дифференциальное центрифугирование). С помощью этого метода можно получать фракции отдельных органоидов. Например, захотели мы поработать с митохондриями, да так, чтобы все остальные части клетки нам не мешали. Значит надо получить отдельную фракцию (или порцию) митохондрий. Для этого измельчаем клетки, превращая их в однородную массу (эдакую «кашу-малашу»), помещаем пробирки с этой массой в центрифугу и начинаем раскручивать. Под действием центробежной силы органоиды начинают оседать на дно пробирки. Сначала центрифуга вращается не очень быстро, поэтому в первую очередь оседают самые тяжелые части (например, ядра и крупные фрагменты клеточных мембран). По мере увеличения скорости вращения начинают оседать более легкие структуры (пластиды, митохондрии) и т.д. В итоге изначально однородная масса расслаивается, и в каждом слое преобладают определенные клеточные структуры, которые можно отделить и изучить.

· Метод меченых атомов основан на использовании радиоактивных изотопов или изотопов, отличающихся массой от обычных. Например, можно использовать изотоп кислорода с относительной атомной массой 18 (а не 16, как обычно), углерод С14, фосфор Р32, азот N15 и другие. Подобные атомы называются мечеными потому, что их всегда можно обнаружить с помощью соответствующего оборудования. Меченые атомы вводятся в состав какого-либо вещества, вещество поступает в клетку (организм), а затем фиксируется нахождение меченого атома в составе определенных веществ и структур. Данный метод позволяет изучать различные биохимические реакции в организме, пути превращения веществ в ходе метаболизма и т.п.

Систематика – наука, классифицирующая организмы на основе их родства. Классификация – разделение организмов на группы (виды, рода, семейства и т.д.) на основании особенностей строения, происхождения, развития и др. Особенность современной систематики заключается в том, что в основе классификации лежит установление родства между организмами (или группами организмов).

Экология – наука, изучающая взаимоотношения организма с окружающей средой. Объектами изучения экологии являются организменный и надорганизменные уровни организации жизни (популяционно-видовой, биогеоценотический, биосферный). Отношения человека и природы, охрана окружающей среды и рациональное природопользование – это отдельные направления экологии.

Генная инженерия – направление науки, занимающееся получением гибридных молекул ДНК или РНК. Если клеточная инженерия работает на уровне клетки, то генная работает на молекулярном уровне. В данном случае специалисты «пересаживают» гены одного организма другому. Кстати, те самые ГМО (генетически модифицированные организмы), о которых сейчас часто можно услышать, и есть результат генной инженерии.

Селекция – наука, занимающаяся выведением новых и улучшением существующих пород домашних животных, сортов культурных растений и штаммов бактерий и грибов. В арсенале селекционера целый ряд методов.

· Искусственный отбор – метод, в основе которого лежит отбор селекционером особей с интересующими признаками и получение от них потомства.

· Искусственный мутагенез – метод обработки селекционного материала мутагенными факторами (излучением, ядами) с целью получения мутаций.

· Генеалогический метод заключается в анализе родословных. На основании этого метода можно выявить особенности наследования того или иного признака (доминантный признак или рецессивный, сцепленный с полом или нет).

· Близнецовый метод состоит в изучении влияния среды на формирование признаков у близнецов. В первую очередь ученых интересуют идентичные (однояйцевые) близнецы, имеющие одинаковый генотип. Изучая различия между ними, ученые делают выводы о влиянии генотипа и среды на формирование признака.

· Цитогенетический метод включает изучение хромосомного набора (кариотипа) с помощью микроскопа. Т.е. специалисты разглядывают в микроскоп хромосомы и сравнивают с нормальным набором. Если есть отклонения в кариотипе, и есть отклонения в фенотипе, то их можно связать между собой. Например, так была установлена связь между наличием лишней 21-й хромосомы и происхождением синдромом Дауна.

· Биохимический метод. Некоторые нарушения в обмене веществ связаны с особенностями генотипа, поэтому, обнаружив такие нарушения, можно сделать вывод о генотипе того или иного человека. Примерами таких нарушений могут служить фенилкетонурия и сахарный диабет.

Бионика – направление в науке, занимающееся поиском возможностей применении принципов организации, свойств и структур живой природы в технических устройствах.

Палеонтология – наука, изучающая живой мир прошлого на основании обнаруженных ископаемых останков (отпечатков, окаменелостей и др.).

Элементы содержания, проверяемые на ЕГЭ:

1.2 Уровневая организация и эволюция. Основные уровни организации живой природы: клеточный, организменный, популяционно-видовой, биогеоценотический, биосферный. Биологические системы. Общие признаки биологических систем: клеточное строение, особенности химического состава, обмен веществ и превращения энергии, гомеостаз, раздражимость, движение, рост и развитие, воспроизведение, эволюция.

Источник

Биологии

Биология – наука о жизни как особом явлении природы (наука о живой природе). (комплекс отдельных наук изучающих жизнь во всех ее проявлениях, на всех уровнях организации биологических систем: строение и функции, развитие биосистем; сообщества живых организмов и связи живых организмов между собой и с неживой природой)
Предмет изучения(объекты): жизнь во всех ее проявлениях – строение, физиология, поведение, индивидуальное(онтогенез) и историческое (эволюция, филогенез) развитие, их взаимоотношение друг с другом и окружающей средой. *живые организмы*

— овладение умениями логически мыслить, обосновывать место и роль биологических знаний на практике, определять живые объекты в природе, наблюдения за экосистемами

— развитие познавательных интересов

Задачи: Раскрытие сущности жизни, закономерностей организации и функции биологических систем, разработка систематизации организмов.
Методы:

— измерений – измерение характеристик объектов

— сравнительный – анализ сходства и различий

— исторический – закономерности появления и развития организмов, становления их структуры и функции

— экспериментальный – изучение явления природы в заданных условиях

-* моделирование – простое моделирование сложных природных явлений

Ботаника – наука о растениях, зоология – о животных, микология– о грибах, вирусология – о вирусах, бактериология – о бактериях.

Анатомия – наука, изучающая строение организмов

Физиология – наука, изучающая процессы жизнедеятельности, его функции.

Цитология – наука о клетке. В арсенале этой науки есть целый ряд специфических методов.

Биологические системы – биологические объекты различной сложности, имеющие несколько уровней структурно-функциональной организации, представляя собой совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих элементов.

Источник

Биологические дисциплины это что

Код раздела ЕГЭ: 1.1. Биология как наука, ее достижения, методы познания живой природы. Роль биологии в формировании современной естественнонаучной картины мира.

Биология как наука

Биология — наука, изучающая свойства живых систем. Однако определить, что такое живая система, достаточно сложно. Именно поэтому ученые установили несколько критериев, по которым организм можно отнести к живым. Главными из этих критериев являются обмен веществ, или метаболизм, самовоспроизведение и саморегуляция.

Понятие наука определяется как «сфера человеческой деятельности по получению, систематизации объективных знаний о действительности». В соответствии с этим определением объектом науки — биологии является жизнь во всех ее проявлениях и формах, а также на разных уровнях.

Каждая наука, в том числе и биология, пользуется определенными методами исследования. Некоторые из них универсальны для всех наук, например, такие, как наблюдение, выдвижение и проверка гипотез, построение теорий. Другие научные методы могут быть использованы только определенной наукой. Например, у генетиков есть генеалогический метод изучения родословных человека, у селекционеров — метод гибридизации, у гистологов — метод культуры тканей и т.д.

Биология тесно связана с другими науками — химией, физикой, экологией, географией. Собственно, биология делится на множество частных наук, изучающих различные биологические объекты: биология растений и животных, физиология растений, морфология, генетика, систематика, селекция, микология, гельминтология и множество других наук.

Метод — это путь исследования, который проходит ученый, решая какую-либо научную задачу, проблему.

К основным методам науки относятся следующие (универсальные, общие для всех наук правила построения научных теорий):

Моделирование — метод, при котором создается некий образ объекта, модель, с помощью которой ученые получают необходимые сведения об объекте. Так, например, при установлении структуры молекулы ДНК Джеймс Уотсон и Френсис Крик создали из пластмассовых элементов модель — двойную спираль ДНК, отвечающую данным рентгенологических и биохимических исследований. Эта модель вполне удовлетворяла требованиям, предъявляемым к ДНК. (См. раздел Нуклеиновые кислоты.)

Наблюдение — метод, с помощью которого исследователь собирает информацию об объекте. Наблюдать можно визуально, например, за поведением животных. Можно наблюдать с помощью приборов за изменениями, происходящими в живых объектах: например, при снятии кардиограммы в течение суток, при замерах веса теленка в течение месяца. Наблюдать можно за сезонными изменениями в природе, за линькой животных и т.д. Выводы, сделанные наблюдателем, проверяются либо повторными наблюдениями, либо экспериментально.

Эксперимент (опыт) — метод, с помощью которого проверяют результаты наблюдений, выдвинутые предположения — гипотезы. Примерами экспериментов являются скрещивания животных или растений с целью получения нового сорта или породы, проверка нового лекарства, выявление роли какого-либо органоида клетки и т.д. Эксперимент — это всегда получение новых знаний с помощью поставленного опыта.

Проблема — вопрос, задача, требующие решения. Решение проблемы ведет к получению нового знания. Научная проблема всегда скрывает какое-то противоречие между известным и неизвестным. Решение проблемы требует от ученого сбора фактов, их анализа, систематизации. Примером проблемы может служить, например, такая: «Как возникает приспособленность организмов к окружающей среде?» или «Каким образом можно подготовиться к серьезным экзаменам в максимально короткие сроки?».
Сформулировать проблему бывает достаточно сложно, однако всегда, когда есть затруднение, противоречие, появляется проблема.

Гипотеза — предположение, предварительное решение поставленной проблемы. Выдвигая гипотезы, исследователь ищет взаимосвязи между фактами, явлениями, процессами. Именно поэтому гипотеза чаще всего имеет форму предположения: «если… тогда…». Например, «Если растения на свету выделяют кислород, то мы сможем его обнаружить с помощью тлеющей лучины, т.к. кислород должен поддерживать горение». Гипотеза проверяется экспериментально. (См. раздел Гипотезы происхождения жизни на Земле.)

Теория — это обобщение основных идей в какой-либо научной области знания. Например, теория эволюции обобщает все достоверные научные данные, полученные исследователями на протяжении многих десятилетий. Со временем теории дополняются новыми данными, развиваются. Некоторые теории могут опровергаться новыми фактами. Верные научные теории подтверждаются практикой. Так, например, генетическая теория Г. Менделя и хромосомная теория Т. Моргана подтвердились многими экспериментальными исследованиями в разных странах мира. Современная эволюционная теория хотя и нашла множество научно доказанных подтверждений, до сих пор встречает противников, т.к. не все ее положения можно на современном этапе развития науки подтвердить фактами.

Частными научными методами в биологии являются:

Каждая частная биологическая наука (ботаника, зоология, анатомия и физиология, цитология, эмбриология, генетика, селекция, экология и другие) пользуется своими более частными методами исследования.

У каждой науки есть свой объект и свой предмет исследования. У биологии объектом исследования является ЖИЗНЬ. Носители жизни — живые тела. Все, что связано с их существованием, изучает биология. Предмет изучения науки всегда несколько уже, ограниченнее, чем объект. Так, например, кого-то из ученых интересует обмен веществ организмов. Тогда объектом изучения будет жизнь, а предметом изучения — обмен веществ. С другой стороны, обмен веществ тоже может быть объектом исследования, но тогда предметом исследования будет одна из его характеристик, например, обмен белков, или жиров, или углеводов.

Достижения биологии

Достижения современной биологии нашли практическое применение в промышленном биологическом синтезе аминокислот, кормовых белков, ферментов, витаминов, стимуляторов роста и средств защиты растений, органических кислот и др.

С помощью методов генной инженерии биологами созданы организмы с новыми комбинациями наследственных признаков и свойств, например растения с повышенной устойчивостью к заболеваниям, засолению почв, способностью к фиксации атмосферного азота и др. Кроме того, генная инженерия положена в основу разработки принципов биотехнологии, связанной с производством биологически активных веществ (инсулин, антибиотики, интерферон, новые вакцины для профилактики инфекционных заболеваний человека и животных).

Решение таких важных проблем современности, как охрана окружающей среды, рациональное использование природных ресурсов и повышение продуктивности растительного мира, возможны только на основе биологических исследований. Они предусматривают выявление и устранение отрицательных последствий воздействия человека на природу (загрязнение среды многочисленными вредными веществами), определение режимов рационального использования резервов биосферы. Кроме того, задачей биологии является обеспечение сохранности биосферы и способности природы к самовоспроизведению.

Вторую половину XX столетия справедливо называют веком биологии. Такая оценка роли биологии в жизни человечества представляется еще более оправданной для приближающегося XXI в. К настоящему времени наукой о жизни получены важные результаты в области изучения наследственности, фотосинтеза, фиксации растениями атмосферного азота, синтеза гормонов и других регуляторов жизненных процессов.

Читайте также другие конспекты, относящиеся к разделу ЕГЭ 1.1:

Источник