Коллоквиум 1

1. Определение предмета биологии. Классификация биологических наук. Ее задачи, методы изучения, современный этап развития биологии. Omic-науки.

Биология – наука, изучающая жизнь, как феномен материального мира. Данный термин был предложен в 1802г Ламарком и Тревиранусом.

Предметом изучения биологии являются все живые организмы, их взаимодействия друг с другом и с окружающей средой, развитие и т.д.

В задачи биологии входит изучение и раскрытие сущности всех живых существ на земле, а также изучение возможности управления ими.

Методы биологии:

• Классические (наблюдение, эксперимент, сравнение, исторический, моделирование)

• Современные

• Микроскопия (световая, электронная и т.д.)

• Прижизненное окрашивание неядовитыми красителями

• Культивирование клеток и тканей

• Рентгеноструктурный анализ и дифференциальное центрифугирование

• Цито и гистохимия

• Цитоспектрофотометрия

• Гистоавторадиография (основана на использовании радиоактивных изотопов)

Классификация биологических наук:

• Традиционная биология

• Эволюционная биология

• Теоретическая биология

• Функционально-химическая биология

• Биотехнология

OMIC-науки:

• Геномика (изучает структуру и функционирование генов и геномов)

• Транскриптомика (изучает идентификацию и определяет количество всех матричных РНК, кодирующих белки)

• Протеомика (идентификация и количественное определение всех белков, содержащихся в био. Материале)

• Метабаоломика (Определение специфических биомаркеров в биообразце для диагностики ряда заболеваний)

• Биоинформатика (структурирование данных и создание информационных баз для биомониторинга)

2. Определение жизни. Уровни организации и свойства живого.

Жизнь – живые тела, существующие на земле, представляющие собой открытые саморегулирующиеся системы, построенные из биополимеров (белков и нуклеиновых кислот).

Уровни организации живых систем:

• Молекулярно-генетический (эе – ген; эя – репликация)

• Клеточный (эе – клетка; эя – клеточный метаболизм)

• Организменный/онтогенетический (эе – особь; эя – процессы роста и развития)

• Популяционно-видовой (эе – популяция; эя – эволюционный процесс)

• Биогеоценотический и биосферный (эе – биогеоценоз; эя – круговорот вва)

Свойства жизни: обмен веществ, саморегуляция, самовоспроизведение, наличие биополимеров, гомеостаз, дискретность и целостность, биоритмичность, наследственность и изменчивость, онто и филогенез, раздражимость, возбудимость и движение, существование в составе биогеоценоза

3. Клеточная теория. Основные этапы развития. Современное состояние клеточной теории.

Современные положения клеточной теории:

• Клетка – структурная и функциональная единица живого. Все живые организмы состоят из клеток.

• Все клетки сходны по своему химическому составу и обменным процессам

• Новые клетки образуются путем деления уже существующих

• Все клетки одинаково хранят и реализуют наследственную информацию

• Жизнедеятельность многоклеточного организма обусловлена действием клеток, составляющих его

• Все паталогические процессы организма начинаются с патологии одной клетки

В открытии и исследовании клетки внесли свой вклад различные ученые. Впервые открыл клетку Р. Гук, исследуя срез пробки бузины с помощью микроскопа. Мальпиги описал строение некоторых органоидов растительной клетки. Левенгук усовершенствовал микроскоп и открыл животную клетку. Броун описал ядро как постоянную структуру. Клеточная теория была сформулирована Т. Шванном и М.Шлейденом. в конце 19 века Вирхов несколько пересмотрел клеточную теорию Шлейдена и Шванна, доказав, что клетки появляются только путем деления предшествующих.

Клеточная теория Шлейдена и Шванна:

• Все организмы состоят из клеток

• Растут и развиваются организмы путем возникновения новых клеток

• Клетка – наименьшая единица живого. Организм – совокупность клеток.