- •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
5.8 Выводы
Биология - наука о живом, его строении, формах активности, сообществах живых организмов, их развитии, связях друг с другом и с неживой природой. В развитии биологии выделяют три основных этапа: традиционный, эволюционный, молекулярно-генетический. По объектам исследования биология подразделяется на вирусологию, бактериологию, ботанику, зоологию, антропологию. По изучаемым свойствам живого в биологической науке выделяются: морфологию, молекулярную биологи; экология, генетика, исследующая законы наследственности и изменчивости. По уровню организации исследуемых живых объектов выделяются: анатомия, гистология, цитология, бактериология и вирусология, молекулярная биология. Выделяют четыре основных уровня организации живой материи: молекулярно-генетический; онтогенетический; популяционно-видовой; биогеоценотический.
Жизнь — есть форма существования высокоорганизованных неравновесных, открытых систем, в структуре которых решающую роль играют белки и нуклеотиды; эти системы способны к обмену веществ (саморегуляции), самовоспроизведению путем передачи наследственной информации и изменчивости на основе мутаций (самоорганизации). Отличительные признаки живого: наличие обмена веществ (метаболизм); способность к передаче наследственной информации и самовоспроизведению; изменчивость, приспособляемость к среде.
Основные гипотезы происхождения жизни на Земле креационизм, происхождение жизни из неживой природы, панспермия, биохимическая эволюция.
Биохимическая эволюция состоит из двух этапов: абиогенеза и биогенеза. Абиогенез выражают схемой: атомы —> простые неорганические соединения —> простые биоорганические соединения —> макромолекулы —> организованные системы (коацерваты). Биогенез можно представить в виде последовательности живых форм: безъядерные клетки (прокариоты), клетки с ядром (эукариоты), автотрофы и гетеротрофы, многоклеточные, растительные и животные клетки, плотоядные, позвоночные, теплокровные, млекопитающие, приматы, человек. Сейчас жизнь на земле представлена клеточными и доклеточными формами.
Клетка – элементарная биологическая единица, структурно – функциональная основа всего живого. Клетка осуществляет самостоятельный обмен веществ, способна к делению (воспроизводству) и саморегуляции. В клетке заключена такая генетическая информация, которая достаточна для воспроизведения всего организма.
В структуре клетки выделяют ядро, цитоплазму, мембрану (оболочку). В состав клетки входят углеводы, липиды (жиры), белки, нуклеиновые кислоты. Белки - это высокомолекулярные органические соединения, состоящие из аминокислот Белки имеют разные уровни организации. Нуклеиновые кислоты - это полимеры, мономерами в них являются нуклеотиды. Нуклеотиды состоят из азотистого основания, сахара пентозы и остатка фосфорной кислоты. Нуклеиновые кислоты являются основой ДНК и РНК, им принадлежит основная роль в хранении и передаче наследственной информации. Молекула ДНК состоит из двух полимерные цепи нуклеотидов, закрученных в спираль вокруг общей пространственной оси. Цепочки ДНК соединены между собой водородными связями по принципу комплиментарности. Молекула РНК состоит из одной полимерной цепи нуклеотидов.
Процесс размножения и развития организма осуществляется по схеме ДНК—РНК—белок и состоит из двух раздельных операций: копирование наследственной программы (генотипа) и собственно изготовление самого организма, реализующееся в фенотипе. Основой генотипа являются нуклеиновые кислоты, основой фенотипа — белки. Копирование генотипа происходит по матричному типу с последующей самосборкой копий. Способность к самоудвоению молекул ДНК является основой механизма наследственности.
Возникновение новых организмов и видов объясняет эволюционная теория, основу которой составляет эволюционная теория Ч.Дарвина. Согласно терии Ч.Дарвина эволюционными факторами являются: наследственность и изменчивость, борьба за существование, естественный отбор. Элементарной единицей эволюции является группа особей — вид, при этом эволюция вида осуществляется через эволюцию отдельных особей.
Синтетическая теория эволюции (СТЭ) представляет собой синтез эволюционных идей Дарвина и исследований в области наследственности и изменчивости. эволюционными факторами с точки зрения СТО являются: мутационный процесс, популяционные волны, изоляция и естественный отбор. Элементарной эволюционной единицей является Факторы эволюции действуют на микро- и на макроэволюционном уровнях.