Лекции по КСЕ5 / Лекция 5

Лекция 5

Тема 7 Живая природа

Коротко – о логике изложения. определились с естествознанием. Затем большую часть времени обсуждали идеи, полученные в физике и физиками – ибо именно физика в средние века и позднее была наиболее динамично развивающейся наукой. Это стало возможным благодаря применению специфических методов научного познания и др. химический уровень описания, плавно перейдя к эволюционной химии и синергетике. Закончили на выводе – синергетика, опираясь на знание процессов саморазвития, и предлагая единый рецепт (или алгоритм) в мироздании (от Вселенной до жизни на Земле и экономических процессов в государстве) потенциально может стать объединяющей платформой для синтеза разрозненных частей естествознания в единую картину мира. Теперь – опять же естественно – переходим к высшей форме развития материи – живой материи и к науке, описывающей и изучающей живую материю – к биологии.

что такое биология?Это – наука о живой природе, живых объектах, их строении, формах развития и активности, природных сообществах живых организмов, о связях между ними и с неживой природой.

Классификация биологических наук. В настоящее время представляет целый комплекс наук о живой природе. Классификацию этих наук можно провести по объектам изучения (ботаника, зоология, вирусология, антропология, бактериология), по изучаемым свойствам (физиология, морфология, молекулярная биология, экология, генетика), по уровням изучения (анатомия, гистология, цитология). Живая природа разнообразна – описано более 1 млн видов животных, около полумиллиона растений, несколько сот тысяч грибов, более 3 тысяч бактерий и др. Судя по всему – примерно столько же не описано…

Гипотезы происхождения жизни на Земле

Характерные черты живого

Часто определение живого сводят к перечислению характерных свойств (или отличий от неживой материи). Во-первых, живые организмы характеризуются сложной, упорядоченной структурой. Во-вторых, живые организмы, беря энергию извне, используют её для поддержания своей упорядоченности (понижения энтропии). В-третьих, живые организмы активно реагируют на внешние воздействия или раздражения (камень пнуть – он сместится на некоторое расстояние, если пнуть собаку -…). В-четвертых, живые организмы в процессе развития не только изменяются, но и усложняются. В-пятых, способность к размножению. В-шестых, способность передачи наследственной информации от родителей к потомкам. В-седьмых, адаптируемость к окружающей среде. (Если коротко – живые организмы питаются, дышат, растут, размножаются, распространяются, а неживые – нет).

Структурные уровни организации живой материи

Живой мир чрезвычайно многообразен. Обычно выделяют следующие структурные уровни (весьма условные, конечно) организации живой природы.

· Биосфера (нижняя часть атмосферы, гидросфера и литосфера плюс совокупность живых организмов)

· Биогеоценозы (следующая ступень организации живого – включает отдельные участки Земли, с определенным составом живых и неживых компонентов, представляющих единый природный комплекс, экосистему)

· Популяционно-видовой (этот уровень образуется свободно скрещивающимися особями одного и того же вида)

· Организменно и органно-тканевый (признаки отдельных особей, их строение, физиология, поведение, а также строение и функции органов и тканей живых организмов)

· Клеточный и субклеточный (уровень специализации клеток, а также различных внутриклеточных включений)

· Молекулярный (в т.ч. изучается механизмы передачи наследственной информации)

В основе биологической теории четыре аксиомы (Медников):

Все живые организмы представляют собой единство фенотипа (совокупности внешних признаков) и генотипа (наследственной программы)

В качестве основы для генов будущего поколения используется ген предыдущего поколения.

При передаче из поколения в поколение наследственные программы изменяются случайно и не направленно.

Случайные изменения наследственных программ подвергаются отбору условиями внешней среды.

Основные факторы биологической эволюции– наследственность, изменчивость, естественный отбор.

Генотип - наследственная основа организма (совокупность генов, локализованных в хромосомах)

Фенотип - совокупность внешних признаков, сформировавшихся в процессе развития (не обусловлены генетически) и взаимодействия с окружающей средой

Клетка – мельчайшая структурная единица строения живой материи, обладающая всеми функциями (наследственная, энергетическая, метаболическая, саморегуляция). Клетка - элементарная живая система. Размеры клеток варьируются от 0,1-0,25 мкм до 155 мм (яйцо страуса в скорлупе).

Органические вещества Аминокислоты - орган. соединения, основной структурный элемент построения белков (содержат карбоксильные - COOH , и аминогруппы - NH 2 ). Обладают свойствами и кислот, и оснований. Около 20 важнейших аминокислот служат мономерными звеньями, из которых построены все белки (порядок задается генетическим кодом). Есть аминокислоты, которые не могут синтезироваться человеком и животными, но необходимы для жизненного цикла. Нуклеотиды - составная часть нуклеиновых кислот. Последовательность нуклеотидов - полимеры, построенные из остатков аминокислот. Отличаются от белков только молекулярной массой (меньше 6000 ). Белки - высокомолекулярные орг. вещества, состоящие из аминокислот (остатки 20 аминокислот). Основа жизнедеятельности организма. Биосинтез белка происходит на рибосоме и определяется генетическим кодом в процессе трансляции.

Код генетический - свойственная живым организмам единая система записи наследственной информации в молекулах нуклеиновых кислот, определяемая последовательностью нуклеотидов. Код является избыточным, но не двусмысленным. Соответствие между кодонами и аминокислотами было найдено амер. биохимиками Ниренбергом, Очоа и др..

Механизм наследственности

ДНК - биополимер, содержащийся в клетках живых организмов. Носитель генетической информации. Отдельные участки соответствуют отдельным генам. Состоит из двух полинуклеотидных цепей, закрученных в правую спираль. Цепи построены из большого числа четырех (нуклеотидов) мономеров (аденин, гуанин, цитозин, тимин). Три смежных нуклеотида составляют кодон (букву кода).

Ген - единица наследственной информации. Хромосома - структуры, состоящие из генов, присутствующие в ядрах клеток. Репликация - удвоение молекул ДНК при участии специальных ферментов

Современные проблемы биологии

Социобиология

Биоэтика

Панбиологизм и пансоциологизм

Биоцентризм

В современной экологии разделяются два понятия «человек» и «окружающая среда» - т.е. изначально человек противопоставлен своей среде обитания, он- часть природы, но для него не писаны законы. (Аналогично – уникальность нации – нацизм, уникальность расы – расизм, уникальность человека – антропоцентризм). Последнее время становится популярным более гармоничный подход – биоцентризм. Как противоположность экологическому эгоизму (следствие непрерывного экономического роста; цитата – те, кто верит, что экспоненциальный рост может продолжаться бесконечно в небесконечном мире, тот либо ненормальный, либо экономист). В природе неограниченный рост приводит к образованию раковых опухолей и гибели всего организма. Но нечто подобное и происходит сейчас на планете. Необходимо менять мировоззрение. Приверженцы биоцентризма считают, что должна быть создана и новая юридическая система, в которой живые существа различных уровней организации будут иметь собственные права. (ЮНЕП – «каждая форма жизни уникальна, и требует защиты независимо от её практической ценности». Главное здание ЮНЕП – международная организация по охране окружающей среды – находится в Кении, Найроби). Вместо презумпции невиновности – «презумпция виновности человека перед всеми остальными компонентами великого разнообразия, именуемого природой»