3. Методы биологии

1. Описательный

2. Экспериментальный

3. Исторический

4. Сравнительный

5. Метод моделирования

6. Близнецовый

В начале развития биологии использовался в первую очередь Описательный метод, построенный на наблюдениях с последующим описанием. На основе этого метода возникли морфологические науки – анатомия. В развитии физиологических наук главную роль играет экспериментальный метод, который основан на специально поставленных опытах, направленных на выявление действия на организм различных факторов. Исторический – метод, который позволяет проанализировать весь ход развития и становления изучаемого объекта. Сравнительный – основан на анализе сходства и различий изучаемых объектов. Метод моделирования – позволяет описывать сложные природные явления относительно простыми моделями.

Методы изучения клеток :

Метод дифференциальногоцетрифугирования.

Для того чтобы изучить состав и функции тех или иных клеток, применяют метод дифференциального цетрифугирования. Он основан на том, что различные клеточные органеллы и включения имеют различную плотность. При очень быстром вращении в специальном приборе – ультрацентрифуге – органеллы только измельченных клеток выпадают в осадок из раствора, располагалась слоями в соответствии со своей плотностью: более плотные компоненты осаждаются при более низких скоростях центрифугирования, а менее плотные - при более высоких скоростях. Эти слои разделяют и изучают отдельно.

Метод меченых атомов.

Метод меченых атомов применяется при изучении биохимических процессов, происходящих в живых клетках. Чтобы проследить за превращениями какого - либовещества, в него вводят радиоактивную метку, т. е. заменяют в его молекуле один из атомов соответствующим радиоактивным изотопом (H³,P³²,C¹⁴). Как известно, по химическим свойствам изотопы одного и того же элемента не отличаются друг от друга, но зато радиоактивный изотоп сигнализирует о своем местонахождении радиоактивным излучением. Это позволяет проследить за определенным химическим веществом, установить последовательность знаков его химических превращений, продолжительность их во времени, зависимость от условий и т. д.

Флуоресцентная микроскопия

Нередко живые клетки наблюдают в ультрафиолетовом свете. При этом одни клеточные компоненты начинают сразу светиться (флуоресцировать), другие светятся лишь при добавлении специальных красителей. Флуоресцентная микроскопия позволяет увидеть места расположения нуклеиновых кислот, витаминов, жиров и др.

Изобретенный в 30 – х годах XXв. Электронный микроскоп, дающий увеличение до 10⁶ раз, позволяет увидеть взаимное расположение компонентов клеток. Было выявлено удивительное сходство в тонком строении клеток разных организмов. Все клетки покрыты оболочкой – плазматической мембраной. Эукариотические клетки содержат ядро – информационный центр, в котором находятся хромосомы. Количество и форма хромосом у каждого вида организмов строго специфично. В них записана наследственная (генетическая ) информация обо всех структурах и функциях отдельной клетки, и всего организма в целом. Ядерная оболочка отделяет генетический материал от остальной части клетки – цитоплазмы. Цитоплазма представляет собой вязкую жидкость. В нее погружены органеллы – внутриклеточные структуры, имеющие определенную форму и выполняющие специфические функции. Некоторые органеллы являются «фабриками» по созданию веществ, необходимых самой клетке, другие работают «на экспорт». Есть органеллы, выполняющие функции мусорщиков, - в них разрушаются соединения, не нужные клетке в данный момент. «Энергетические » органеллы трансформируют один вид Е в другой, необходимый клетке, например Е солнечного излучения в энергию химических связей.

Несмотря на принципиальное сходство внутренних структур, клетки могут очень сильно отличаться по размеру и форме. Так, одна из самых крупных клеток – яйцеклетка страуса имеет диаметр 10 см. А малярийный плазмодий, устроенный не проще яйцеклетки, столь мал (5 мкм), что паразитирует внутри эритрацитов человека. Эритроциты имеют дисковидную двояковогнутую форму и могут легко проходить по самым мелким капиллярам. Нервные клетки имеют пичудлиыую форму с многочисленными отростками, некоторые из них могут быть длиннее 1 м.

Клетки объединяют способность к обмену веществ и энергии, росту, развитию, размножению, к реакции на раздражения из внешней среды. Иначе говоря, они обладают всеми признаками и свойствами, необходимыми для поддержания жизни.