Зміст
Загальні положення ……………………………………………………….……… 4
1. Біологія, рівні організації життя ……………………………………………… 4
2. Неорганічні сполуки живих систем ……………………………………….… 6
2.1. Вода: властивості та функції ……………………………………..… 6
2.2. Іони, оксиди, кислоти і солі в живих організмах ………………… 6
3. Органічні сполуки ……………………………………………………………… 7
3.1. Ліпіди: їх класифікація та функції ……………………………….… 7
3.2. Вуглеводи: їх класифікація та функції ………………………….… 8
3.3. Амінокислоти та білки ……………………………………………… 11
3.4. Нуклеотиди та нуклеозиди ………………………………………… 14
3.5. Нуклеїнові кислоти: ДНК, РНК ……………………………….…… 15
4. Клітинний рівень організації біологічних систем ………………………… 16
4.1. Поверхневий апарат клітини ……………………………………… 17
4.2. Цитозоль та цитоскелет …………………………………………… 21
4.3. Немембранні органели: рибосоми, клітинний центр, органоїди руху ………………………………………………………………………………… 22
4.4. Одномембранні органели: апарат Гольджі, цитоплазматичний ретикулум, лізосоми, пероксисоми, вакуолі ……………………….… 24
4.5. Двомембранні органели: мітохондрії, хлоропласти ……….….. 26
4.6. Ядро та генетичний матеріал клітини …………………………… 28
4.7. Життєвий цикл клітин ……………………………………………… 30
5. Обмін речовин, енергії та інформації в живих системах ………………. 31
5.1. Метаболізм …………………………………………………………… 31
5.2. Типи організмів за джерелом енергії та поживних речовин …. 32
5.3. Носії енергії в метаболічних реакціях …………………………... 33
5.4. Основні процеси метаболічних реакцій …………………….…… 34
5.5. Енергетичний та пластичний обмін вуглеводів ……………….. 34
5.6. Фотосинтез у фототрофних організмів …………………………. 36
5.7. Енергетичний та пластичний обмін жирів ………………………. 57
5.8. Синтез білків ………………………………………………………… 37
5.9. Передача інформації між клітинами ……………………….….… 38
6. Етапи розвитку життя на Землі ……………………………………….…… 39
7. Сучасна система органічного світу …………………………….…….…… 43
8. Структура зоології та ботаніки ………………………………………..…… 46
8.1. Система багатоклітинних тварин ………………………………… 46
8.2. Система наземних хребетних ………………………………..…… 47
8.3. Система вищих рослин ………………………………………..…… 48
Список літератури ……………………………………………………………..… 48
Загальні положення
Дані методичні рекомендації є основою для вивчення дисципліни «Біологія» студентами спеціальності «Екологія» КНУБА. До рекомендацій включені основні поняття, необхідні для оволодіння базовими знаннями з біології. Інформація надана в максимально стислому вигляді та призначена для самостійного засвоєння студентами з використанням додаткових наукових джерел. Основні матеріали студенти отримують під час лекцій у вигляді презентацій, фільмів та детальних роз’яснень кожної теми. Студентам бажано ознайомитись з основними визначеннями запланованої лекції заздалегідь перед заняттям для більш ефективного сприйняття інформації. Кожна лекція починається з короткого опитування для з’ясування, чи змогли студенти самостійно опанувати основні терміни, винесені на поточне заняття. Зважаючи на це, під час лекції викладач зосереджує увагу на незрозумілих та складних поняттях, водночас поглиблюючи та роз’яснюючи положення, що стосуються поточної теми. Лектор загостює увагу на останніх відкриттях та досягненнях у сфері біології, допомагаючи студентам розрізняти достовірні джерела у сучасному потоці інформації. Особлива увага приділяється базовим ідеям, що зазнали суттєвих змін внаслідок останніх досліджень науки і не встигли увійти у сучасні підручники. У зв’язку з цим, ряд тем з класичної біології, детально представленої в багатьох джерелах, виноситься для самостійної підготовки. На практичних заняттях студенти мають змогу розкрити свої творчі та інтелектуальні здібності у ході презентації індивідуальних робіт за визначеними темами. Крім цього, для з’ясування рівня засвоєння знань проводяться тематичні та комплексні тестування.
1. Біологія та рівні організації життя
Біологія – це система наук про живу природу, різноманітність організмів та закономірності їх існування і розвитку.
Основні рівні організації життя: молекулярний, клітинний, тканинний організмений, надорганізмений (популяційний, біогеоценотичний та ін.)
Відмінності між живою та неживою матерією полягають у кількісному співвідношенні хімічних елементів.
Всі живі організми складаються з однакових класів органічних та неорганічних речовин, відрізняючись тільки кількісно.
Стабільність живих систем забезпечується підтриманням балансу.
Відомо понад 100 елементів, що зустрічаються на Землі, більшість їх входить до складу живих організмів. У кожній нашій клітині можна знайти майже всі елементи таблиці Менделєєва, проте біологічні функції деяких з них остаточно не з’ясовані.
Рис. 1. Приблизний хімічний склад клітин
Особливості хімічного складу живих організмів:
складаються головним чином з води.
більшість їх функцій визначається органічними речовинами, основою яких є атоми карбону.
Елементи, з яких побудовані живі системи, залежно від їх вмісту поділяються на дві групи: макроелементи та мікроелементи.
Макроелементи (біогени) – це органогени (C, Н, О, N) та інші елементи (Р, Cl, Mg ,Na, К, Са), присутні в живих організмах в концентраціях понад 0,01% від загальної кількості атомів.
Органогени– елементи, що переважають в всіх організмах, їх сукупний вміст становить 95—98 % від загальної маси живого організму. Частка О в складі органогенів 65-70%, C — 15-18%, Н — 8-10%, N — 2-3%. Особливість цих елементів полягає у здатності утворювати розгалужені молекули, стабілізовані міцними ковалентними зв’язками.
Мікроелементи (менше 0,01%) поділяють на безумовно необхідні (Со, Fe, Cu, Zn, Mn, I, F, Br) та умовно необхідні (Al, Sr, Mo, Se, Ni). Більшість з них є металами (Fe, Cu, Mn, Zn, Mo, Со), дещо меньшу частку становлять неметали (I, Se, Br, F, As). Крім того, виділяють ультрамікроелементи (Sc, Zr, Nb, Au, La), значення та локалізація деяких з них в живих системах поки що невідомі.
Додаткові питання:
Історія біології
Найважливіші етапи розвитку біології в Україні
Біологічні науки
Сучасні напрями і методи біологічних досліджень
Роль біологічних знань для різних видів діяльності
Значення знань з біології у набутті спеціальності з екології