- •Часть I. Живые системы
- •Глава 1. Свойства и происхождение жизни
- •1.1. Предмет, задачи и методы биологии
- •1.2. Свойства живой материи
- •1.3. Уровни организации живой природы
- •1.4. Происхождение жизни
- •Глава 2. Химический состав живых организмов
- •2.1. Элементный состав
- •2.2. Молекулярный состав
- •2.2.1. Неорганические вещества
- •2.2.1.2. Минеральные соли
- •2.2.2. Органические вещества
- •2.2.2.1. Углеводы
- •2.2.2.2. Липиды
- •2.2.2.3. Белки
- •2.2.2.4. Нуклеиновые кислоты
- •Глава 3. Строение клетки
- •3.1. Типы клеточной организации
- •3.2. Строение эукариотической клетки
- •3.2.2. Цитоплазма
- •3.2.3. Ядро
- •Глава 4. Обмен веществ и превращение энергии
- •4.1. Типы питания живых организмов
- •4.2. Понятие о метаболизме
- •4.3. Атф и ее роль в метаболизме
- •4.4. Энергетический обмен
- •4.5. Пластический обмен
- •4.5.1. Фотосинтез
- •4.5.2. Хемосинтез
- •4.5.3. Биосинтез белка
- •Глава 5. Размножение и индивидуальное развитие организмов
- •5.1. Воспроизведение клеток
- •5.1.1. Хромосомный набор
- •5.1.2. Клеточный цикл
- •5.1.3. Деление клетки
- •5.1.3.1. Митоз
- •5.1.3.2. Мейоз
- •5.2. Размножение организмов
- •5.2.1. Бесполое размножение
- •5.2.2. Половое размножение
- •5.2.2.1. Половые клетки
- •5.2.2.2. Образование половых клеток
- •5.2.2.3. Оплодотворение
- •5.3. Индивидуальное развитие организмов
- •5.3.1. Типы онтогенеза
- •5.3.2. Эмбриональное развитие
- •Глава 6. Генетика и селекция
- •6.1. Наследственность
- •6.1.1. Основные понятия
- •6.1.2. Законы г.Менделя
- •6.1.3. Сцепленное наследование. Нарушение сцепления
- •6.1.4. Генетика пола
- •6.1.5. Генетика крови
- •6.1.6. Взаимодействие генов
- •6.1.7. Хромосомная теория наследственности
- •6.2. Изменчивость
- •6.2.4. Основные методы генетики
- •6.3. Селекция
- •Глава 7. Эволюция
- •7.1. Эволюционное учение
- •7.1.1. Развитие эволюционных идей
- •7.1.2. Микроэволюция
- •7.1.2.1. Вид и популяции
- •7.1.2.2. Генетика популяций
- •7.1.2.3. Элементарные факторы эволюции
- •7.1.2.4. Видообразование
- •7.1.3. Макроэволюция
- •7.1.3.1. Дивергенция и конвергенция
- •7.1.3.2. Главные направления эволюции
- •7.1.3.3. Главные пути эволюции
- •7.2. Развитие органического мира
- •7.2.1. Доказательства эволюции органического мира
- •7.2.2. Краткая история развития органического мира
- •7.3. Происхождение человека 7.3.1. Ч.Дарвин о происхождении человека
- •7.3.2. Эволюция человека
- •7.3.3. Расы современного человека
- •Глава 8. Многообразие живых организмов
- •8.1. Систематика, классификация и таксономия живых организмов
- •II. Клеточные формы.
- •1. Надцарство Прокариоты (Procariota):
- •2. Надцарство Эукариоты (Eycariota):
- •8.2. Характеристика основных систематических групп организмов
- •8.2.1. Вирусы
- •8.2.2. Прокариоты
- •8.2.3. Грибы
- •8.2.4. Растения
- •8.2.5. Животные
- •Часть II. Человек и его здоровье
- •Глава 9. Человек
- •9.1. Ткани, органы, регуляция жизнедеятельности
- •9.1.1. Ткани
- •9.1.2. Органы и системы органов
- •9.1.3. Нервная и гуморальная регуляции деятельности организма
- •9.2. Опорно-двигательная система
- •9.2.1. Скелет
- •9.2.1.1. Строение костей
- •9.2.1.2. Соединения костей
- •9.2.1.3. Отделы скелета
- •9.2.2. Скелетные мышцы
- •9.2.2.1. Строение мышц
- •9.2.2.2. Работа мышц
- •9.3. Пищеварительная система и обмен веществ
- •9.3.1. Пищеварительная система
- •9.3.1.1. Питательные вещества и пищевые продукты
- •9.3.1.2. Строение и функции органов пищеварения
- •9.3.1.3. Пищеварение в ротовой полости
- •9.3.1.4. Пищеварение в желудке
- •9.3.1.5. Пищеварение в кишечнике
- •9.3.1.6. Всасывание
- •9.3.2. Обмен веществ
- •9.3.2.1. Обмен белков
- •9.3.2.2. Обмен углеводов
- •9.3.2.3. Обмен жиров
- •9.3.2.4. Водно-солевой обмен
- •9.3.2.5. Витамины
- •9.4. Дыхательная система
- •9.4.1. Внешнее дыхание
- •9.4.2. Транспорт газов
- •9.4.3. Газообмен в легких и тканях
- •9.5. Выделительная система
- •9.6. Кровеносная система
- •9.6.1. Кровь
- •9.6.1.1. Плазма крови
- •9.6.1.2. Форменные элементы крови
- •9.6.1.3. Свертывание крови
- •9.6.1.4. Переливание крови
- •9.6.1.5. Иммунитет
- •9.6.2. Кровообращение
- •9.6.2.1. Строение сердца
- •9.6.2.2. Работа сердца
- •9.6.2.3. Сосуды
- •9.6.2.5. Кровяное давление и пульс
- •9.6.2.6. Лимфатическая система
- •9.7. Нервная система и высшая нервная деятельность
- •9.7.1. Нервная система
- •9.7.1.1. Рефлексы
- •9.7.1.2. Спинной мозг
- •9.7.1.3. Головной мозг
- •9.7.1.4. Вегетативная нервная система
- •9.7.2. Высшая нервная деятельность
- •9.7.2.1. Безусловные и условные рефлексы
- •9.7.2.2. Психика, психические явления, поведение человека
- •9.7.2.3. Сознание
- •9.8. Органы чувств (анализаторы)
- •9.9. Кожа
- •9.10. Железы внутренней секреции
- •9.11. Размножение и развитие
- •9.11.1. Мужская и женская половые системы
- •9.11.2. Развитие организма
- •Глава 10. Факторы здоровья и факторы риска
- •10.1. Понятие фактора здоровья и фактора риска
- •10.2. Генетические факторы
- •10.3. Состояние окружающей среды
- •10.4. Медицинское обеспечение
- •10.5. Условия и образ жизни
- •10.6. Доминирующие факторы риска и их проявления в современном обществе
- •Часть III. Экология и охрана природы
- •Глава 11. Общая экология
- •11.1. Экология особей
- •11.1.1. Среды жизни и экологические факторы
- •11.1.2. Адаптации организмов к условиям среды
- •11.1.3. Законы действия экологических факторов
- •11.1.4. Основные экологические факторы
- •11.1.5. Биологические ритмы
- •11.2. Экология популяций
- •11.2.1. Понятие о популяции
- •11.2.2. Статические показатели популяции
- •11.2.3. Динамические показатели популяции
- •11.2.4. Экологические стратегии выживания популяций
- •11.2.5. Регуляция численности (плотности) популяции
- •11.3. Экология сообществ и экосистем
- •11.3.1. Понятие о биоценозе, биогеоценозе, экосистеме
- •11.3.2. Типы связей и взаимоотношений между организмами
- •11.3.3. Структура и функционирование экосистем
- •11.3.4. Биологическая продуктивность экосистем
- •11.3.5. Динамика экосистем
- •11.3.6. Природные экосистемы (биомы)
- •11.3.6.1. Наземные экосистемы
- •11.3.6.2. Водные экосистемы
- •11.3.6.3. Пресноводные экосистемы
- •11.3.6.4. Морские экосистемы
- •11.3.7. Антропогенные экосистемы: агроэкосистемы и урбосистемы
- •Глава 12. Биосфера земли
- •12.1. Геосферы земли
- •12.1.1. Общая характеристика планеты Земля
- •12.1.2. Атмосфера
- •12.1.3. Гидросфера
- •12.1.4. Литосфера и внутреннее строение Земли
- •12.1.5. Педосфера (почвенный покров)
- •12.2. Строение и свойства биосферы
- •12.2.1. Строение и границы биосферы
- •12.2.2. Распределение жизни в биосфере
- •12.2.3. Функции живого вещества
- •12.2.4. Свойства биосферы
- •12.2.5. Круговорот веществ в биосфере
- •12.2.6. Ноосфера как стадия эволюции биосферы
- •Глава 13. Рациональное природопользование и охрана окружающей среды
- •13.1. Предмет и задачи природопользования и охраны природы
- •13.1.1. Понятие о природопользовании и охране природы
- •13.1.2. Мотивы рационального природопользования и охраны природы
- •13.1.3. Принципы (правила) рационального природопользования и охраны природы
- •13.1.4. Природная среда: природные ресурсы и природные условия
- •13.1.5. Классификация природных ресурсов
- •13.2. Взаимоотношения природы и общества
- •13.2.1. Воздействие человека на природу и природы на человека
- •13.2.2. Экологический кризис и экологическая катастрофа
- •13.2.3. История взаимоотношений общества и природы
- •13.2.4. Важнейшие экологические проблемы современности
- •13.2.5. Глобальные прогностические модели
- •13.3. Мероприятия по охране окружающей среды и рационализации природопользования
- •13.3.1. Малоотходные и безотходные технологии
- •13.3.2. Нормирование качества окружающей среды
- •13.3.3. Особо охраняемые природные территории
- •13.3.4. Мониторинг окружающей среды
- •13.3.6. Экологизация сознания
- •13.3.7. Международное сотрудничество в области природопользования и охраны окружающей среды
Часть I. Живые системы
Глава 1. Свойства и происхождение жизни
1.1. Предмет, задачи и методы биологии
Биология (греч. bio - жизнь и logos - знание, учение, наука) - наука о живых организма. Многообразие живой природы настолько велико, что современная биология представляет собой комплекс наук (биологические науки), значительно отличающихся одна от другой. При этом каждая имеет собственный предмет изучения, методы, цели и задачи. Например, вирусология - наука о вирусах, микробиология - наука о микроорганизмах, микология - наука о грибах, ботаника (фитология) - наука о растениях, зоология - наука о животных, антропология - наука о человеке, цитология - наука о клетках, гистология - наука о тканях, анатомия - наука о внутреннем строении, морфология - наука о внешнем строении, физиология - наука о жизнедеятельности целостного организма и его частей, генетика - наука о законах наследственности и изменчивости организмов и методах управления ими, экология - наука об отношениях живых организмов между собой и окружающей их средой, теория эволюции - наука об историческом развитии живой природы, палеонтология - наука о развитии жизни в прошлые геологические времена, биохимия - наука о химических веществах и процессах в живых организмах; биофизика - наука о физических и физико-химических явлениях в живых организмах, биотехнология - совокупность промышленных методов, позволяющих использовать живые организмы и отдельные их части для производства ценных для человека продуктов (аминокислот, белков, витаминов, ферментов, антибиотиков, гормонов и др.) и т.д.
Биология принадлежит к комплексу естественных наук, то есть наук о природе. Она тесно связана с фундаментальными науками (математикой, физикой, химией), естественными (геологией, географией, почвоведением), общественными (психологией, социологией), прикладными (биотехнологией, растениеводством, охраной природы).
Биологические знания используются в пищевой промышленности, фармакологии, сельском хозяйстве. Биология является теоретической основой таких наук, как медицина, психология, социология.
Достижения биологии должны использоваться при решении глобальных проблем современности: взаимоотношения общества с окружающей средой, рационального природопользования и охраны природы, продовольственного обеспечения.
Методы биологических исследований:
метод наблюдения и описания (заключается в сборе и описании фактов);
сравнительный метод (заключается в анализе сходства и различий изучаемых объектов);
исторический метод (изучает ход развития исследуемого объекта);
метод эксперимента (позволяет изучать явления природы в заданных условиях);
метод моделирования (позволяет сложные природные явления описывать относительно простыми моделями).
1.2. Свойства живой материи
Отечественным ученым М.В. Волькенштейном предложено следующее определение: "Живые тела, существующие на Земле, представляют собой открытые, саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из биополимеров - белков и нуклеиновых кислот".
Однако общепринятого определения понятия "жизнь" не существует, но можно выделить признаки (свойства) живой материи, отличающие ее от неживой.
1.Определенный химический состав. Живые организмы состоят из тех же химических элементов, что и объекты неживой природы, однако соотношение этих элементов различно. Основными элементами живых существ являются С, О, N и Н.
2.Клеточное строение. Все живые организмы, кроме вирусов, имеют клеточное строение.
3.Обмен веществ и энергозависимость. Живые организмы являются открытыми системами, они зависят от поступления в них веществ и энергии из внешней среды.
4.Саморегуляция. Живые организмы обладают способностью поддерживать постоянство своего химического состава и интенсивность обменных процессов.
5.Раздражимость и психические функции. Живые организмы проявляют раздражимость, то есть способность отвечать на определенные внешние воздействия специфическими реакциями.
6.Наследственность. Живые организмы способны передавать признаки и свойства из поколения в поколение с помощью носителей информации - молекул ДНК и РНК.
7.Изменчивость. Живые организмы способны приобретать новые признаки и свойства.
8.Самовоспроизведение (репродукция). Живые организмы способны размножаться - воспроизводить себе подобных.
9.Индивидуальное развитие. Онтогенез - развитие организма от момента зарождения до смерти. Развитие сопровождается ростом.
10.Эволюционное развитие. Филогенез - развитие жизни на Земле с момента ее возникновения до настоящего времени.
11.Ритмичность. Живые организмы проявляют ритмичность жизнедеятельности (суточную, сезонную и др.), что связано с особенностями среды обитания.
12.Целостность и дискретность. С одной стороны, вся живая материя целостна, определенным образом организована и подчиняется общим законам; с другой стороны, любая биологическая система состоит из обособленных, хотя и взаимосвязанных элементов.
13.Иерархичность. Начиная от биополимеров (нуклеиновых кислот, белков) до биосферы в целом все живое находится в определенной соподчиненности. Функционирование биологических систем на менее сложном уровне делает возможным существование более сложного уровня (см. следующий параграф).