Что то из ЕГЭ / 1_Biologia_kak_nauka_TURBO

ТЕМА №1: БИОЛОГИЯ КАК НАУКА. МЕТОДЫ

Свойства (признаки) живого:

1. Единство химического состава – все живое на 98% из 4 биогенных элементов: углерод (С), кислород (О), азот (N) и водород (Н).

2. Обмен веществ и энергии (метаболизм) – вещества (съели яблоко) – меняются на энергию (АТФ). Энергия (АТФ) используется на строение веществ (белков). Оп – поменялись. Или просто веществами махнулись: дыхание: поглощают кислород, выдыхают углекислый газ.

3. Самовоспроизведение (репродукция) – способность воспроизводить себе подобных

4. Наследственность – передают признаки из поколения в поколение. Дети похожи на родителей

5. Изменчивость – дети похожи на родителей, НО не совсем – генетически меняются и фенотипически тоже

6. Раздражимость – могут реагировать на внешние воздействия

7. Рост и развитие –

Развитие – качественное изменение организма – новый уровень

Различают:

1) Онтогенез - индивидуальное развитие организма – реализация генов

2) Филогенез - историческое развитие - образование новых видов и прогрессивное усложнение жизни

Рост – количественное изменение - увеличением размеров или массы

8. Ритмичность – ритмы сна- бодрствования, сезонные ритмы спячки и т.п., все это, чтобы подстроиться под периодически меняющиеся условия жизни: вращением Земли вокруг Солнца и своей оси, фазами Луны и т.д.

9. Саморегуляция – побегали – вспотели, устали – поспали, много углекислого газа в крови – вдохнули, много сахара в крови – закинули в кровь инсулинчика. Все, чтобы ничего в жизнедеятельности не менялось, ни химический состав, ни интенсивность физиологических процессов – постояяяянство – ГОМЕОСТАЗ

10. Энергозависимость - мы умрём без еды, воды, воздуха и т.п. Мы ЗАВИСИМЫ от этих веществ и энергии, которая поступает вместе с ними = энерго-зависимость.

11. Дискретность (иерархичность) – как корпорация имеет иерархию - состоит из отделов, которые вроде независимы: отдел продаж, работы с клиентами, аналитики, НО все они взаимодействует ради одной цели – жизнь корпорации. У нас все то же самое: все живое состоит из клеток, а клетки состоят из органелл, а органеллы из сложноустроенных органических молекул: нуклеиновых кислот, белков, жиров и углеводов. А вот уже они и состоят из биогенных элементов (см.свойство единства хим.состава) !

Уровни организации живой природы

№		Уровень жизни	Что на нем?	Что там происходит?
1		Молекулярный  (но молекулы сами по себе ещё не могут считаться живыми)	Посмотри состав любых продуктов: белки, жиры, углеводы, если бы на людях, кошках, червях писали состав, он бы был такой же, только плюс нуклеиновые кислоты (ДНК, РНК)		Генные мутации, репликация, транскрипция
2		Клеточный	Клетки со всеми их органеллами		Возникает ЖИЗНЬ. Обмен веществ и энергии (гликолиз, трансляция, кроссинговер)
3		Тканевый	Совокупность клеток (не абы каких, а одинаковых по строению (органеллы), происхождению (из какого зародышевого листка), функциям (что умеет: сокращаться или проводить импульсы) + межклеточное вещество		Газообмен в лег­ких
4		Органный	Несколько типов тканей собрались и сделали орган		Сердцебиение
5		Организменный	Много органов, которые нервно-гуморально регулируются (мозгом и гормонами)		Гомеостаз, онтогенез и эмбриогенез
6	Популяционно-видовой		Особи одного вида обитают в одном месте, make love с друг другом и рожают плодовитое потомство - популяция		Эволюция, дивергенция и скрещивание
7	Биогеоценотический		Несколько разных видов + одна территория + неживая природа (состав воздуха, камни, почва)		Круговорот веществ и превращение энергии. Саморегуляция экосистем и биогеоценозов
8	Биосферный		Живая оболочка (если ее отодрать, останется только неживая природа): все бактерии, люди, насекомые, растения		Глобальный круговорот веществ и превращение энергии, взаимодействие живого и неживого вещества планеты

Методы познания живой природы:

ОБЩЕНАУЧНЫЕ МЕТОДЫ
Теоретические методы			Эмпирические (практические) методы
Мысленное проникновение в суть процесса			Фиксация и описание явлений, фактов, видимых связей между ними – опыт или практика
анализ и синтез, обобщение (классификация), абстрагирование, конкретизация, моделирование			наблюдение, эксперимент
Метод	Что нужно сделать?			Примеры
Наблюдение	Целенаправленно многократно воспринимать предмет или процесс и тихонько фиксировать результаты. непосредственно = без технических средств; опосредованно = с ними			Начать научное исследование, изучить сезонные изменения в живой природе, наблюдать за близнецами в близнецовом методе
Эксперимент	Сделать гипотезу, выбрать зависимую и независимую переменную, менять независимую и смотреть на зависимую – проверить гипотезу			Определённая вак­ци­на за­щи­ща­ет ор­га­низм от определённого заболевания, изучение характера пульса после разных физических нагрузок, лабораторное исследование влияния гиподинамии на состояние здоровья
Моделирование	Создать модель предмета или процесса – изучить ее, сказать, что сам процесс работает так же.			Использовался при выяснении структуры ДНК, используется при создании искусственных условий для выращивания клеток и тканей
МЕТОДЫ ЦИТОЛОГИИ
Метод		Что нужно сделать?			Для чего?
Световой микроскоп (увеличивает до 2000 раз, обычный школьный – от 100 до 500 раз)		Окуляр + тубус + линза-объектив + предметный столик + штатив + зеркальце			Увидеть ядро, хлоропласты, вакуоль, процессы в живой клетке (митоз, движение органоидов). Крупные органоиды, зато можно живые объекты посмотреть.
Электронный микроскоп (увеличивает до 107 раз)					Увидеть микроструктуру органоидов. Можно смотреть мелкие детали объектов, но не работает с живыми объектами
Ультрацентрифуга (центрифигурирование)		Клетки разрушить и поместить в центрифугу. Компоненты клетки разделятся по плотности (самые тяжелые части собираются на дне пробирки, самые легкие – на поверхности)			Отделить органоиды и изучить их отдельно
Радиоизотопный		Краситель избирательно красит определенные химические вещества, покрасили - посмотрели			Узнать локализацию определённых химических веществ в клетке
Клонирование		Засунуть диплоидное ядро соматической клетки в яйцеклетку, а ее ядро удалить			Полученить несколько идентичных организмов
МЕТОДЫ ГЕНЕТИКИ
Метод		Что нужно сделать?			Для чего?
Цитогенетический		Под микроскопом посмотреть хромосомный набор (кариотип) – количество, форму, размеры хромосом + изменения их количества, строения			Проанализировать кариотип, выявить хромосомные болезни, геномные и хромосомные мутации
Молекулярно-генетический		Определить последовательность нуклеотидов			Определить генотип и генные мутации
Генная инженерия		Пересадить гены			Получить рекомбинантные (модифицированные) молекулы ДНК и РНК
Клеточная инженерия		микрохирургические операции для клеток-Франкенштейнов: «разборка» и «сборка» жизнеспособных клеток из фрагментов, пересадка ядер - клонирование клеток, гибридизация соматических клеток – две в одну			Работа с каллусной тканью, гибридизация соматических клеток, трансплантация ядер клеток
Генеалогический метод( метод родословны)- для людей		в ряду поколений родственников посмотреть проявляется признак или нет			Узнать тип и характер наследования признаков: рецессивный/доминантный, сцепленный или аутосомный
Гибридологический – для животных		Скрестить организмы, посмотреть на фенотипы их потомства			Узнать генотипы родителей и потомства (спасибо, Мендель)
Близнецовый метод		Сравнивнить однояйцовых близнецов и			Узнать, что влияет на развитие признака больше: наследственность или среда.
Биохимический метод		Посмотреть содержание веществ в крови, моче и т.п., вещества – продукты генов, значит в итоге смотрим, работает ли ген			Узнать наследственные заболевания, связанные с нарушен ли обмен веществ: сахарный диабет Уровень активности вещества в определённых условиях.
Популяционно-статистический метод		Посчитать частоты встречаемости различных генов в популяциях, вычислить количество гетерозиготных организмов			Спрогнозировать количество особей с патологическими (мутантными) проявлениями действия генов
Гибридизация (метода как в гентике, а цель не как в генетике)		Внутривидово скрестить (близких родственников, бе - инбридинг, неродственное – аутбридинг) или межвидово (отдаленно)			Мопсы, чтобы не жениться на кузинах
Искусственный отбор		Массовый – для растений, индивидуальный – для животных			Яблоня, которую не едят вредители. Накаченные бычки – для мяска

Краткая история всего:

Кто?	Что сделал?
ЦИТОЛОГИЯ
Отец и сын Янсен	Изобрели микроскоп
Гук	Открыл мертвые клетки, изучая строение пробки
Левенгук	Открыл живые клетки (сперматозоиды, эритроциты, инфузории, бактерии)
Браун	Описал ядро в растительных клетках
Шлейден и Шванн	Сформулировали клеточную теорию. Главная мысль: клетка – это структурная и функциональная единица живых организмов
Пуркинье	Ввёл термин «протоплазма» для обозначения содержимого клетки. Позднее был введён термин «цитоплазма» (цитоплазма + ядро = протоплазма)
Вирхов	Показал, что все клетки образуются из других клеток путём деления
Мендель	Законы наследственности Менделя
Геккель	Установил, что хранение и передача наследственных признаков осуществляется ядром
Кребс	цикл расщепления органических веществ в митохондриях
Уотсон, Крик	структура ДНК
БОТАНИКА
Вавилов	центры происхождения культурных растений, закон гомологических рядов наследственой изменчивости
Кальвин	цикл образования глюкозы в хлоропластах
Ивановский	Вирус табачной мозаики
Навашин	двойное оплодотворение у покрытосеменных
Пристли	опыт с мышью и растением, доказывающий выделение кислорода растениями на свету
АНАТОМИЯ ЧЕЛОВЕКА
Гарвей	малый круг кровообращения
Мальпиги	Трахеи насекомых, почечные канальца, выделительные органы паукообразных
Пастер	доказал, что инфекционные заболевания вызывают микроорганизмы; разработал методы предупредительных прививок
Флеминг	пенициллин
Павлов	условные и безусловные рефлексы, изучение пищеварительных желез
Сеченов	рефлекторный принцип работы нервной системы
Мечников	открыл явление фагоцитоза, основоположник фагоцитарной теории иммунитета
ЭВОЛЮЦИОННОЕ УЧЕНИЕ
Кювье	Теория катастроф
Ламарк	первая эволюционная теория
Геккель, Мюллер	Биогенетический закон
Дарвин, Уоллес	Теория эволюции путем естественного отбора
Ковалевский В.	Палеонтологический ряд лошади
Линней	первая искусственная классификация живых организмов, бинарные латинские назавания
ГЕНЕТИКА
Мендель	первая искусственная классификация живых организмов, бинарные латинские назавания
Морган	хромосомная теория наследственности
Опарин, Холдейн	гипотеза возникновения жизни из неорганических веществ в бескислородной атмосфере
Реди	доказательство невозможности самозарождения червей в гниющем мясе
Северцов	основные направления эволюции: идиоадаптация, ароморфоз, общая дегенерация
Харди, Вайнберг	Генетика популяций
Четвериков	Синтетическая теория эволюции
Шмальгаузен	Стабилизирующий отбор
ЭКОЛОГИЯ
Вернадский	учение о биосфере и ноосфере
Сукачев	учение о биогеоценозах
СЕЛЕКЦИЯ
Карпеченко	плодовитый гибрид редьки и капусты