Химический состав клетки, роль воды

Возникновение и утверждение в науке теории Дарвина привело к коренной перестройке и небывалому прогрессу всех биологических дисциплин — систематики, анатомии, физиологии, эмбриологии, палеонтологии, биогеографии и т. д. Реконструируясь на базе эволюционного учения, они как бы превращаются в ветви общебиологической эволюционной теории. Дарвинизм, следовательно, не только внедряет эволюционную идею во все специальные биологические дисциплины, но и способствует их объединению, интеграции.

Учение Дарвина  вызвало к жизни и новые отрасли биологии — теорию филогении, учение о мимикрии, генетику, экологию и др., которые обогащают наши знания о живой природе, способствуют дальнейшему развитию дарвинизма.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 3

3.1 Биология  организма. Разделение и интеграция функций.

Биология — науки о живой природе и закономерностях, ею управляющих. Биология изучает все проявления жизни, строение и функции живых существ, а также их сообществ. Она выясняет происхождение, распространение и развитие живых организмов, связи их друг с другом и с неживой природой.

Живому миру характерно необычайное разнообразие. В настоящее время обнаружено и описано примерно 500 тыс. видов растений и более 1 млн, видов животных, более 3 тыс. видов бактерий и сине-зеленых водорослей, сотни тысяч грибов. Число еще не описанных видов оценивается по меньшей мере в 1—2 млн. Выявление и объяснение общих явлений и процессов для всего многообразия организмов — задача общей биологии.

Основные признаки живого. Каждый организм представляет собой совокупность упорядочение взаимодействующих структур, образующих единое целое, т. е. является системой. Живые организмы обладают признаками, которые отсутствуют у большинства неживых систем. Однако среди этих признаков нет ни одного такого, который был бы присущ только живому. Возможный способ описать жизнь — это перечислить основные свойства живых организмов:

1. Одна   из   наиболее   примечательных  особенностей  живых 
организмов — это их сложность и высокая степень организации. 
Они характеризуются усложненным внутренним строением и со 
держат множество различных сложных молекул.

2. Любая составная часть организма имеет специальное на 
значение и выполняет определенные функции. Это относится не 
только к органам (почки, легкие, сердце и т. д.) и клеткам, но 
и к внутриклеточным структурам и молекулам.

3. Молекулярный состав клетки. Неорганические соединения: вода 70—80 %;  минеральные соли 1,0—1,5 %. Органические соединения:  белки 10—20 %; углеводы 0,2—2,0 %; жиры 1—5 %; нуклеиновые кислоты 1,0—2,0 %;  АТФ, соли и др. вещества 0,1—0,5 %.

Органно-тканевый уровень — характерен только для многоклеточных организмов, у которых клетки и образованные из них части организма достигли высокой степени структурной и функциональной специализации.

Следующий уровень  — это уровень целостного организма. Как бы ни различались организмы между собой, их объединяет то, что они все состоят из клеток.

Вид, объединяющий сходные в основных чертах организмы, составляет более сложный уровень организации жизни. Здесь действуют свои законы —законы внутривидовых отношений организмов.

Уровень биоценозов — более высоким уровень, т. е. сообщество всех видов, населяющих ту или иную территорию или акваторию. На этом уровне действуют законы межвидовых отношений.

Совокупность  всего живого, населяющего Землю, составляет биосферу. Это высший уровень организации жизни. Законы,  характерные для более высоких уровней организации живого мира,   не  исключают  действия  законов,   присущих  более  низким уровням.

На основании  свойств живого ученые пытаются дать определение понятию «жизнь». Современному состоянию развития биологии лучше всего соответствует определение жизни, дал ученый - биофизик М.В. Волькенштейн: «Живые тела представляют собой открытые саморегулирующиеся, самовоспроизводящиеся системы, построенные из полимеров - белков и нуклеиновых кислот и поддерживающие свое существование в результате обмена веществ и энергии с окружающей средой»³.

В это определение  входят признаки живого. Каждая клетка и организм в целом являются системой, т.е. представляют собой совокупность взаимодействующих, упорядоченных структур (органоидов, клеток тканей, органов). Живые существа - это открытые системы, которые находятся в состоянии динамического равновесия с внешней средой. Живые существа осуществляют непрерывный обмен веществ и энергии с окружающей средой (поглощение и выделение, ассимиляция и диссимиляция).

 Жизнь на  Земле представляет собой целостную  систему, состоящую из различных  структурных уровней организации  биологических существ. Выделяют  несколько основных уровней организации (разделение имеет условный характер), уровни организации живых существ.

Молекулярно генетический. Биология начинается с молекулярного уровня, т.к. атомный уровень не несет следов биологической специфичности. Этот уровень исследует молекулы ДНК, РНК, белки, гены и их роль в хранении и передаче генетической информации, в обмене веществ и превращении энергии. Биология изучает законы, характерные для этого уровня.

Клеточный. Структурной, функциональной и генетической единицей живых существ является клетка. Вирусы, будучи неклеточной формой организации живого, проявляют свои свойства как живые организмы, только внедрившись в клетки. На клеточном уровне изучают строение клеток и клеточных компонентов, самовоспроизведение, реализацию наследственной информации, обмен веществ и энергии, происходящих на уровне клетки.

Организменный. Структурной единицей на этом уровне служит организм, особь. Организм - самостоятельно существующая в среде система. На этом уровне протекают процессы онтогенеза. В ходе онтогенеза реализуется наследственная информация в определенных условиях внешней среды, т.е. формируется фенотип организма данного биологического вида.

Популяционно-видовой. Элементарной единицей вида является популяция. На этом уровне изучается  обмен генетической информации при скрещивании, изменения генетического состава популяций, факторы, влияющие на динамику генетического состава популяций, проблемы сохранения исчезающего вида.

Эко-системный. Структурной единицей этого уровня являются экосистемы, под которыми понимаются участки земной поверхности с определенными природно-климатическими условиями и связанные с ними сообщества микроорганизмов, животных и растений, которые образуют неразделимый взаимообусловленный комплекс. Этот уровень изучает круговорот веществ и поток энергии, которые связаны с жизнедеятельностью всех живых организмов. Экосистемы составляют биосферу - область распространения жизни на Земле.

Социальный. Уровень, характерный для человека. Все уровни организации тесно объединены между собой, что свидетельствует о целостности живой природы. Без биологических процессов, которые осуществляются на этих уровнях, невозможно существование жизни на Земле.

Таким образом, человек и все человечество - составляющая часть биосферы. Здоровье человека зависит от состояния биосферы, от умения приспосабливаться к меняющимся условиям среды. Если эта способность проявляется недостаточно, то могут возникнуть нарушения, которые затрагивают различные уровни жизни (клеточный, организменный).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Основная литература:

1. Васильева В.И., Волков И.Н., Синельщикова В.В., Ярыгин В.Н.   Биология. М.:  Высшая школа. В 2-х томах.

1. Константинов В.М., Резанов А.Г., Фадеева Е.О.  Общая биология. М.: Академия, 2009. 256 с.
2. Никитин А.Ф., Жоголев Д.Т., Гибадулин Т.В. Биология. М.: СпецЛит, 2008. 494 С.
3. Садохин А.П. Концепции современного естествознания: Учебное пособие. М.: Изд-во Эксмо, 2005. 464 с.
4. Волькенштейн М.В., «Молекулы и жизнь. Введение в молекулярную биофизику», М: Наука, 1965. 504с.

 

Дополнительная  литература:

1. Бабушкин А.Н. Современные концепции естествознания.
2. Концепции современного естествознания. Ростов- на- Дону. 2000. С.-П., 2000.
3. Инка Гарсиласо де ла Вега. Глава XXV. О ртути, и как выплавляли металл до ее [применения]. Книга восьмая подлинных комментариев инков. «История государства инков», Л.:1974. 561-562с.
4. Таблица Д. М. Менделеева в организме человека». http://smirnov-rescarch.narod.ru
5. Горохов В.Г. Концепции современного естествознания и техники. М. 2000.
6. Гуляев С.А., Жуковский В.М., Комов С.В. Основы естествознания. Екатеринбург, 2000.
7. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. М., 2005.
8. Концепции современного естествознания (под ред. Лавриненко В.Н., Ратникова В.П.) М., 1999.
9. Дубнищева Т.Я., Пигарев А.Ю. Современное естествознание (учебное пособие). М. 2000.
10. Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания (практикум). М. 1998.
11. Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания (курс лекций). М. 2000.
12. Лавриненко В.Н., Ратников В.П., Гоголь В.Ф. и др. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1997.
13. Снакин В.В. Экология и природопользование в России. Энциклопедический словарь. М.: Академия, 2007.  816 с.
14. Соколов Е.Ф. Концепции современного естествознания. М. 1999.
15. Чебышев Н.В. Биологический тематический словарь. М.: Академия, 2006. 336 с.

¹ Глава 4. Ультра-микроэлементы. «Таблица Д. М. Менделеева в организме человека». http://smirnov-rescarch.narod.ru

² Инка Гарсиласо де ла Вега. Глава XXV. О ртути, и как выплавляли металл до ее [применения]. Книга восьмая подлинных комментариев инков. «История государства инков», Л.:1974. 561-562с.

³ Волькенштейн М.В., «Молекулы и жизнь. Введение в молекулярную биофизику», М: Наука, 1965. 504с.