- •Е.П. Прохорова
- •О.И. Тесленок
- •Современного естествознания
- •Введение
- •1. Понятие и история естествознания
- •Предмет и содержание современного естествознания. Естествознание как наука
- •1.2 Понятие, основные принципы и динамика развития науки
- •1.3 Методы и уровни научного познания
- •Всеобщие методы (общефилософские):
- •1.4 Исторические этапы познания природы. Научные революции и их значение
- •1.5 Выводы
- •2. Современная физическая картина мира
- •2.1 Введение в физику. Концепции описания природы.
- •2.2 Структурные уровни материи
- •2.3 Основы классической физики.
- •2.3.1 Механистическая картина мира
- •2.3.2 Законы сохранения.
- •2.3.3 Термодинамическая картина мира
- •3.2.4 Электромагнитная картина мира
- •2.4 Основы неклассической физики
- •2.4.1 Пространство и время. Принципы относительности
- •2.4.2 Эволюция представлений о строении атома. Корпускулярно-волновой дуализм.
- •2.4.3 Классификация элементарных частиц
- •2.4.4 Типы фундаментальных взаимодействий
- •2.5 Выводы
- •3. Современная химическая картина мира
- •3.1 Химия как наука. Этапы развития химии.
- •3.1.1 Учение о составе вещества
- •3.1.2 Учение о строении вещества
- •3.1.3 Учение о химических процессах
- •3.2. Особенности современной химии. Эволюционная химия
- •3.3 Выводы
- •4. Современные представления о мегамире
- •4.1 Происхождение и общие представления о Вселенной
- •4.1.1 Происхождение Вселенной
- •4.1.2 Общие представления о Вселенной
- •4.2 Происхождение и структура Солнечной системы
- •4.2.1 Структура Солнечной системы
- •4.2.2 Происхождение Солнечной системы.
- •4.3 Особенности планеты Земля
- •4.4 Выводы
- •5. Современная картина биологической реальности
- •5.1 Введение в биологию. Структура и уровни биологического познания
- •5.2 Сущность и определения жизни, отличительные признаки живого
- •5.3 Основные гипотезы происхождения жизни на Земле. Биохимическая эволюция.
- •5.4 Клетка как элементарная единица живого
- •5.5 Роль и функции днк и рнк как основы жизни
- •5.6 Эволюционная теория ч.Дарвина
- •5.7 Синтетическая теория эволюции.
- •5.8 Выводы
- •6 Основы учения в.И. Вернадского о биосфере
- •6.2 Принципы устройства биосферы, ее состав и строение
- •6.3 Теория ноосферы
- •6.4 Выводы
- •7 Феномен человека в естественнонаучной картине мира
- •7.1 Концепции происхождения человека и цивилизации
- •7.2 Сходство и отличие человека и животных
- •7.3 Соотношение в человеке биологического и социального
- •7.4 Стратегии выживания в современных условиях Устойчивое развитие
- •7.5 Глобальный эволюционизм
- •7.6 Выводы
- •8 Естествознание на рубеже XX и XXI веков
- •8.1 Перспективные материалы и технологии
- •8.2 Генные технологии. Проблемы клонирования
- •8.3 Кибернетика как наука об управлении сложными динамическими системами
- •8.4 Синергетика и современный взгляд на мир. Физические модели самоорганизации в экономике
- •8.5 Выводы
- •Литература
5.4 Клетка как элементарная единица живого
Значительным достижением биологии стало создание теории клеточного строения живых организмов. Раздел биологии, который занимается изучением клетки, называется цитология. Понятие «клетка» было введено английским ботаником Р.Гуком в 1665 г. Основные положения и принципы клеточной теории разработали немецкие ученые М.Шлейден и Т.Шванн в середине XIX в.
Клетка – элементарная биологическая единица, структурно – функциональная основа всего живого. Клетка осуществляет самостоятельный обмен веществ, способна к делению (воспроизводству) и саморегуляции. Каждая клетка является микроносителем жизни, поскольку в ней заключена такая генетическая информация, которая достаточна для воспроизведения всего организма. Число клеток у человека составляет примерно 5 1014
Все клетки живых организмов подразделяются на два вида: прокариоты - безъядерные клетки, и эукариоты – клетки с ядром. Простейшие организмы, состоящие из одной или небольшого числа клеток, состоят из клеток прокариотов. Это бактерии и некоторые водоросли. Большинство клеток прокариотов имеют размер около 1 —5 мкм.
Эукариотическая клетка намного больше, она имеет диаметр около 25 мкм. Таким образом, в нее может поместиться более 10 тысяч клеток прокариотов.
Все клетки эукариоты имеют похожий химический состав и сходное строение. В структуре клетки выделяют ядро, цитоплазму, мембрану (оболочку).
Ядро клетки содержит хромосомы, состоящие из молекул ДНК и присоединенных к ним белков. С помощью клеточного ядра осуществляются хранение и передача наследственной информации.
Цитоплазма - полужидкая, бесцветная масса сложного строения. Она обеспечивает взаимодействие всех составляющих клетки. Цитоплазма содержит соляной раствор с молекулами РНК, включения и органеллы. К включениям относятся запасы питательных вещества (жир, гликоген) и продукты, выводимые из клетки. Органеллы - постоянные компоненты цитоплазмы, которые выполняют определенные функции. Органеллу можно назвать клеточным органом. В клетке человека обнаружено более 10 органелл.
Мембрана отделяет содержимое клетки от внешней среды, выполняет барьерную функцию, обеспечивает избирательную проницаемость веществ и метаболизм.
Метаболизм (обмен веществ) — набор химических реакций, которые возникают в живом организме для поддержания жизни. Метаболизм служит основой гомеостаза. Гомеостаз - постоянство состава клетки.
У клеток разный срок существования. Жизненный цикл любой клетки завершается делением и продолжением жизни в обновленном виде, или гибелью. Различают два способа деления клеток: митоз и мейоз. Митоз – деление клеточного ядра на два дочерних с наборами хромосом, идентичными набору хромосом родительской клетки. Мейоз – деление клеточного ядра на четыре дочерних ядра, в каждом из которых содержится вдвое меньше хромосом, чем в родительской клетке. Такой способ деления характерен только для половых клеток.
Клетки образуют ткани (нервная, мышечная и т.д.), а несколько типов тканей - органы (сердце, легкие и пр.). Группы органов, связанные с решением каких-то общих задач, называют системами организма.