Биология как наука егэ список

Тема 1. Биология как наука, ее
достижения, методы познания живой природы. Роль биологии в формировании
современной естественнонаучной картины мира. Уровневая организация и эволюция.
Основные уровни организации живой природы: клеточный, организменный,
популяционно-видовой, биогеоценотический, биосферный. Биологические системы.
Общие признаки биологических систем: клеточное строение, особенности
химического состава, обмен веществ и превращения энергии, гомеостаз,
раздражимость, движение, рост и развитие, воспроизведение, эволюция.

Биология (от греч. биос — жизнь, логос —
слово, наука) — это комплекс наук о живой природе.

Термин «биология» встречается в трудах немецких анатомов Т. Роозе (1779) и К.
Ф. Бурдаха (1800), однако только в 1802 году он был впервые употреблен
независимо друг от друга Ж. Б. Ламар ком и Г. Р. Тревиранусом для обозначения
науки, изучающей живые организмы.

Предмет —
строение и функции живых существ, их разнообразие, происхождение и развитие, а
также взаимодействие с окружающей средой.

Задача —
истолковании всех явлений живой природы на научной основе, учитывая при этом,
что целостному организму присущи свойства, в корне отличающиеся от его
составляющих.

Биологические науки
1.      Ботаника	Биологическая наука, комплексно изучающая растения и растительный покров Земли.
2.      Зоология	Раздел биологии, наука о многообразии, строении, жизнедеятельности, распространении и взаимосвязи животных со средой обитания, их происхождении и развитии.
3.      Бактериология	Биологическая наука, изучающая строение и жизнедеятельность бактерий, а также их роль в природе.
4.      Вирусология	Биологическая наука, изучающая вирусы.
5.      Микология	Основным объектом микологии являются грибы, их строение и особенности жизнедеятельности.
6.      Лихенология	Биологическая наука, изучающая лишайники.
7.      Микробиология	Раздела биологии, науке о микроорганизмах (бактериях, вирусах и микроскопических грибах).
8.      Систематика, или таксономия	Биологическая наука, которая описывает и классифицирует по группам все живые и вымершие существа.
9.      Фенология	Наука о развитии живой природы
10.  Медицина	Область научной и практической деятельности по исследованию нормальных и патологических процессов в организме человека, различных заболеваний и патологических состояний, их лечению, сохранению и укреплению здоровья людей
11.  Биохимия	Наука о химическом составе живой материи, химических процессах, происходящих в живых организмах и лежащих в основе их жизнедеятельности.
12.  Морфология	Биологическая наука, изучающая форму и строение организмов, а также закономерности их развития. В широком смысле она включает в себя цитологию, анатомию, гистологию и эмбриологию. Различают морфологию животных и растений.
13.  Анатомия	Раздел биологии (точнее — морфологии), наука, изучающая внутреннее строение и форму отдельных органов, систем и организма в целом. Анатомия растений рассматривается в составе ботаники, анатомия животных — в составе зоологии, а анатомия человека является отдельной наукой.
14.  Физиология	Наука, изучающая процессы жизнедеятельности растительных и животных организмов, их отдельных систем, органов, тканей и клеток. Существуют физиология растений, животных и человека.
15.  Эмбриология (биология развития)	Раздел биологии, наука об индивидуальном развитии организма, в том числе развитии зародыша.
16.  Генетика	Изучает закономерности наследственности и изменчивости. В настоящее время это одна из наиболее динамично развивающихся биологических наук.
17.  Молекулярная биология	Наука, изучающая, в частности, организацию наследственной информации и биосинтез белка.
18.  Цитология, или клеточная биология	Наука, объектом изучения которой являются клетки как одноклеточных, так и многоклеточных организмов.
19.  Гистология	Наука, раздел морфологии, объектом которой является строение тканей растений и животных.
20.  Этология	Наука о поведении организмов.
21.  Биогеография	Изучает распространение живых организмов.
22.  Экология	Изучает организацию и функционирование надорганизменных систем различных уровней: популяций, биоценозов (сообществ), биогеоценозов (экосистем) и биосферы.
23.  Синэкология	раздел экологии, изучающий взаимоотношения организмов различных видов внутри сообщества организмов.
24.  Аутоэкология	раздел экологии, изучающий взаимоотношения организма с окружающей средой.
25.  Общая биология	Выявление и объяснение закономерностей строения, функционирования и развития живой природы на различных уровнях ее организации.
26.  Эволюционное учение	Изучает причины, движущие силы, механизмы и общие закономерности эволюции живых организмов.
27.  Палеонтология	Наука, предметом которой являются ископаемые останки живых организмов.
28.  Антропология	Наука о происхождении и развитии человека как биологического вида, а также разнообразии популяций современного человека и закономерностях их взаимодействия.
29.  Биотехнология	Наука, изучающую использование живых организмов и биологических процессов в производстве. Она широко применяется в пищевой (хлебопечение, сыроделие, пивоварение и др.) и фармацевтической промышленностях (получение антибиотиков, витаминов), для очистки вод и т. п.
30.  Селекция	Наука о методах создания пород домашних животных, сортов культурных растений и штаммов микроорганизмов с нужными человеку свойствами. Под селекцией понимают и сам процесс изменения живых организмов, осуществляемый человеком для своих потребностей.
31.  Бионика	Наука о применении в технических устройствах и системах принципов организации, свойств, функций и структур живой природы, то есть формах живого в природе и их промышленных аналогах.
32.  Бриология	Наука о мхах

Достижения
биологии.

·        
Установление молекулярной структуры ДНК и ее роли
в передаче информации в живой материи (Ф. Крик, Дж. Уотсон, М. Уилкинс);

·        
Расшифровка генетического кода (Р. Холли, Х. Г.
Корана, М. Ниренберг);

·        
Открытие структуры гена и генетической регуляции
синтеза белков (А. М. Львов, Ф. Жакоб, Ж. Л. Моно и др.);

·        
Формулировка клеточной теории (М. Шлейден, Т.
Шванн, Р. Вирхов, К. Бэр);

·        
Исследование закономерностей наследственности и
изменчивости (Г. Мендель, Х. де Фриз, Т. Морган и др.);

·        
Формулировка принципов современной систематики
(К. Линней);

·        
Эволюционная теория (Ч. Дарвин);

·        
Учение о биосфере (В.И. Вернадский);

·        
Клонирование млекопитающих;

·        
Расшифрован ряд генов, отвечающих за развитие
наследственных заболеваний, а также генов-мишеней лекарственных препаратов;

·        
Биологические исследования являются фундаментом
медицины, фармации, широко используются в сельском и лесном хозяйстве, пищевой
промышленности и других отраслях человеческой деятельности. Значительная часть
современных лекарственных препаратов производится на основе природного сырья, а
также благодаря успехам генной инженерии, как, например, инсулин, столь
необходимый больным сахарным диабетом, в основном синтезируется бактериями,
которым перенесен соответствующий ген;

·        
Наибольшее значение среди достижений биологии имеет
тот факт, что они лежат даже в основе построения нейронных сетей и
генетического кода в компьютерных технологиях, а также широко используются в
архитектуре и других отраслях. 

Методы науки.
Моделирование	метод, при котором создается некий образ объекта, модель с помощью которой ученые получают необходимые сведения об объекте.
Наблюдение	метод, с помощью которого исследователь собирает информацию об объекте.
Эксперимент (опыт)	метод, с помощью которого проверяют результаты наблюдений, выдвинутые предположения – гипотезы. Это всегда получение новых знаний с помощью поставленного опыта.
Проблема	вопрос, задача, требующие решения. Решение проблемы ведет к получению нового знания. Научная проблема всегда скрывает какое-то противоречие между известным и неизвестным. Решение проблемы требует от ученого сбора фактов, их анализа, систематизации.
Гипотеза	предположение, предварительное решение поставленной проблемы. Выдвигая гипотезы, исследователь ищет взаимосвязи между фактами, явлениями, процессами. Именно поэтому гипотеза чаще всего имеет форму предположения: «если…тогда».
Теория	это  обобщение основных идей в какой – либо научной области знания.

Частные методы в биологии.
Генеалогический метод	Применяется при составлении родословных людей, выявление характера наследования некоторых признаков
Исторический метод	Установление взаимосвязей между фактами, процессами, явлениями, происходящими на протяжении исторически длительного времени (несколько миллиардов лет).
Палеонтологический метод	Позволяет выяснить родство между древними организмами, останки которых находятся в земной коре, в разных геологических слоях.
Центрифугирование	Разделение смесей на составные части под действием центробежной силы. Применяется при разделении органоидов клетки, легких и тяжелых фракций органических веществ.
Цитологический или цитогенетический метод	Исследование клеточных структур с помощью различных микроскопов. (Определение числа хромосом в кариотипе)
Микроскопия или микроскопирование	Изучать строение клетки можно с помощью микроскопа, светового или электронного. (Изучение строения клетки листа герани)
Биохимический метод	Исследование химических процессов, происходящих в организме.
Близнецовый метод	Используется для выяснения степени наследственной обусловленности исследуемых признаков. Метод дает ценные результаты при изучении морфологических и физиологических признаков.
Гибридологический метод	Скрещивание организмов и анализ потомства
Статистический метод	Измерение, мониторинг, анализ массовых статистических (количественных или качественных) данных и их сравнение
Популяционно-статистический метод	Дает возможность рассчитать в популяции частоту встречаемости нормальных и патологических генов, определить соотношение гетерозигот – носителей аномальных генов.
Хроматография	Метод основан на разной скорости движения веществ смеси через адсорбент в зависимости от их молекулярной массы.

Ученые – биологи (Роль
биологии в формировании современной естественнонаучной картины мира)

Гиппократ	Создал научную медицинскую школу. Считал, что у каждой болезни есть естественные причины, и их можно узнать, изучая строение и жизнедеятельность человеческого организма.
Аристотель	Один из основателей биологии как науки, впервые обобщил биологические знания, накопленные до него человечеством.
Теофраст	Основоположник ботаники.
Клавдий Гален	Заложил основы анатомии человека.
Авиценна	В современной анатомической номенклатуре сохранил арабские термины.
Леонардо да Винчи	Описал многие растения, изучал строение человеческого тела, деятельность сердца и зрительную функцию.
Андреас Визалия	Работа «О строении человеческого тела»
Уильям Гарвей	Открыл кровообращение
Карл Линней	Предложил систему классификации живой природы, ввел бинарную номенклатуру для наименования видов.
Карл Бэр	Изучал внутриутробное развитие, установил, что зародыши всех животных на ранних этапах развития схожи, сформулировал закон зародышевого сходства, основатель эмбриологии.
Жан Батист Ламарк	Первым попытался создать стройную и целостную теорию эволюции живого мира.
Жорж Кювье	Создал науку палеонтологию.
Теодор Шванн и Шлейден	Создали клеточную теорию
Ч Дарвин	Эволюционное учение.
Грегор Мендель	Основоположник генетики
Роберт Кох	Основатель микробиологии
Луи Пастер и Мечников	Основатели иммунологии.
И.М. Сеченов	Заложил основы изучения высшей нервной деятельности
И.П. Павлов	Создал учение об условных рефлексах
Гуго де Фриза	Мутационная теория
Томас Морган	Хромосомная теория наследственности
И.И. Шмальгаузен	Учение о факторах эволюции
В.И. Вернадский	Учение о биосфере
А. Флеминг	Открыл антибиотики
Д. Уотсон	Установил структуру ДНК
Д.И. Ивановский	Открыл вирусы
Н.И. Вавилов	Учение о многообразии и происхождении культурных растений
И.В. Мичурин	Селекционер
А.А. Ухтомский	Учение о доминанте
Э.Геккель и И.Мюллер	Создали биогенетический закон
С.С. Четвериков	Исследовал мутационные процессы
И.Янсен	Создал первый микроскоп
Роберт Гук	Первым обнаружил клетку
Антониа Левенгук	Увидел в микроскоп микроскопических организмов
Р.Броун	Описал ядро растительной клетки
Р.Вирхов	Теория целлюлярной патологии.
Д.И.Ивановский	Открыл возбудителя табачной мозаики (вирус)
М.Кальвин	Химическая эволюция
Г.Д.Карпеченко	Селекционер
А.О.Ковалевский	Основоположник сравнительной эмбриологии и физиологии
В.О.Ковалевский	Основоположник эволюционной палеонтологии
Н.И.Вавилов	Учение о биологических основах селекции и учение о центрах происхождения культурных растений.
Х.Кребс	Изучал метаболизм
С.Г.Навашин	Открыл двойное оплодотворение у покрытосеменных
А.И.Опарин	Теория самозарождения жизни
Д.Холдейн	Создал учение о дыхании человека
Ф.Реди	Изучал паразитов человека и животных
А.С.Северцов	Основатель эволюционной морфологии животных
В.Н.Сукачев	Основоположник биогеоценологии
А.Уоллес	Сформулировал теорию естественного отбора, которая совпала с Дарвином
Ф.Крик	Изучал животные организмы на молекулярном уровне
К.А.Темирязев	Раскрыл закономерности фотосинтеза

Уровни организации живого.

Живая природа является системой, компоненты которой можно
расположить в строгом порядке: от низших к высшим. Данный принцип организации
позволяет выделить в живой природе отдельные уровни и дает
комплексное представление о жизни как о природном явлении. На каждом из уровней
организации определяют элементарную единицу и элементарное явление. В
качестве элементарной единицы рассматривают структуру или
объект, изменения которых составляют специфический для соответствующего уровня
вклад в процесс сохранения и развития жизни, тогда как само это изменение
является элементарным явлением.

В настоящее время выделяют несколько основных уровней
организации живой материи: молекулярный, клеточный, тканевый, организменный,
популяционно-видовой, биогеоценотический и биосферный.

Уровни организации	Биологическая система	Компоненты, образующие систему	Основные процессы
Молекулярный	Молекула	Отдельные биополимеры (ДНК, РНК, белки, липиды, углеводы и др.)	На этом уровне жизни изучаются явления, связанные с изменениями (мутациями) и воспроизведением генетического материала, обменом веществ.
Клеточный	Клетка	Комплексы молекул химических соединений и органоиды клетки	Синтез специфических органических веществ; регуляция химических реакций; гомеостаз; деление клеток; вовлечение химических элементов Земли и энергии Солнца в биосистемы
Тканевый	Ткань	Клетки и межклеточное вещество	Обмен веществ; раздражимость
Органный	Орган	Ткани разных типов	Пищеварение; газообмен; транспорт веществ; движение и др.
Организменный	Организм	Системы органов	Обмен веществ; раздражимость; размножение; онтогенез. Нервно-гуморальная регуляция процессов жизнедеятельности. Обеспечение гармоничного соответствия организма его среде обитания
Популяционно-видовой	Популяция	Группы родственных особей, объединенных определенным генофондом и специфическим взаимодействием с окружающей средой	Генетическое своеобразие; взаимодействие между особями и популяциями; накопление элементарных эволюционных преобразований; выработка адаптации к меняющимся условиям среды
Биогеоценотический	Биогеоценоз (экосистема)	Популяции разных видов; факторы среды; пространство с комплексом условий среды обитания	Биологический круговорот веществ и поток энергии, поддерживающие жизнь; подвижное равновесие между живым населением и абиотической средой; обеспечение живого населения условиями обитания и ресурсами
Биосферный	Биосфера	Биогеоценозы и антропогенное воздействие	Активное взаимодействие живого и неживого (косного) вещества планеты; биологический глобальный круговорот; активное биогеохимическое участие человека во всех процессах биосферы

Биологические системы

Биологические системы – это объекты различной сложности, имеющие несколько
уровней структурно-функциональной организации и представляющие собой
совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих элементов. Примеры
биологических систем: клетка, ткани, органы, организмы, популяции, виды,
биоценозы, экосистемы разных рангов и биосфера.

Клеточное строение	Все существующие на Земле организмы состоят из клеток. Исключением являются вирусы, проявляющие свойства живого только в других организмах.
Особенности химического состава	Главными особенностями химического состава клетки и многоклеточного организма являются соединения углерода — белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты. В неживой природе эти соединения не образуются
Обмен веществ и превращения энергии	Обмен веществ — совокупность биохимических превращений, происходящих в организме и других биосистемах. Все живые системы являются открытыми системами, через которые непрерывно идут потоки веществ, энергии и информации. К открытым системам относят системы, между которыми и окружающей средой происходит обмен веществ и энергии, например, растения в процессе фотосинтеза улавливают солнечный свет и поглощают воду и углекислый газ, выделяя кислород
Гомеостаз	Это способность биологических систем противостоять изменениям и поддерживать относительное постоянство химического состава, строения и свойств, а также обеспечивать постоянство функционирования в изменяющихся условиях окружающей среды
Раздражимость	Способность организма реагировать на внешние и внутренние раздражители (рефлексы у животных и тропизмы, таксисы и настии у растений)
Движение	Возможность активного взаимодействия со средой, в частности, перемещение с места на место, захват пищи и т. п.
Рост и развитие	Все организмы растут в течение своей жизни. Под развитием понимают как индивидуальное развитие организма, так и историческое развитие живой природы
Воспроизведение	Способность живых систем воспроизводить себе подобных. В основе размножения лежит процесс удвоения молекул ДНК с последующим делением клеток
Эволюция	естественный процесс развития живой природы, сопровождающийся изменением генетического состава популяций, формированием адаптаций, видообразованием и вымиранием видов, преобразованием экосистем и биосферы в целом.
Целостность (непрерывность) и дискретность (прерывность).	Любой организм представляет собой целостную систему, которая в то же время состоит из дискретных единиц — клеточных структур, клеток, тканей, органов, систем органов.
Уровневая организация	Живые системы Земли, характеризующиеся упорядоченностью и сложностью структур на всех уровнях организации, несмотря на то, что построены из тех же химических элементов, что и неживые.

Биология как наука.

Биология – наука, изучающая свойства живых систем.

Наука – это сфера человеческой деятельности по получению, систематизации объективных знаний о действительности.

Объект – науки – биологии является жизнь во всех ее проявлениях и формах, а также на разных уровнях. Носитель жизни – живые тела. Все, что связано  с их существованием, изучает биология.

Метод – это путь исследования, который проходит ученый, решая какую – либо научную задачу, проблему.

Основные методы науки:

1.Моделирование	метод, при котором создается некий образ объекта, модель с помощью которой ученые получают необходимые сведения об объекте.	Создание из пластмассовых элементов модели ДНК
2.Наблюдение	метод, с помощью которого исследователь собирает информацию об объекте	Наблюдать можно визуально, например за поведением животных. Можно наблюдать с помощью приборов за изменениями происходящими в живых объектах, например при снятии кардиограммы в течении суток. Наблюдать можно за сезонными изменениями в природе, например за линькой животных.
3.Эксперимент (опыт)	метод, с помощью которого проверяют результаты наблюдений, выдвинутые предположения – гипотезы. Это всегда получение новых знаний с помощью поставленного опыта.	Скрещивание животных или растений с целью получения нового сорта или породы, проверка нового лекарства.
4.Проблема	вопрос, задача, требующие решения. Решение проблемы ведер к получению нового знания. Научная проблема всегда скрывает какое-то противоречие между известным и неизвестным. Решение проблемы требует от ученого сбора фактов, их анализа, систематизации.	Пример проблемы: «Как возникает приспособленность организмов к окружающей среде?» или «Каким образом можно подготовиться к серьезным экзаменам»
5.Гипотеза	предположение, предварительное решение поставленной проблемы. Выдвигая гипотезы, исследователь ищет взаимосвязи между фактами, явлениями, процессами. Именно поэтому гипотеза чаще всего имеет форму предположения: «если…тогда».	«Если растения на свету выделяют кислород, то мы сможем его обнаружить с помощью тлеющей лучины, т.к. кислород должен поддерживать горение»
6.Теория	это  обобщение основных идей в какой – либо научной области знания	Теория эволюции обобщает все достоверные научные данные, полученные исследователями на протяжении многих десятилетий. Со временем теория дополняется новыми данными, развивается. Некоторые теории могут опровергаться новыми фактами. Верные научные теории подтверждаются практикой.

Частные методы в биологии:

Генеалогический метод	Применяется при составлении родословных людей, выявление характера наследования некоторых признаков
Исторический метод	Установление взаимосвязей между фактами, процессами, явлениями, происходящими на протяжении исторически длительного времени (несколько миллиардов лет).
Палеонтологический метод	Позволяет выяснить родство между древними организмами, останки которых находятся в земной коре, в разных геологических слоях.
Центрифугирование	Разделение смесей на составные части под действием центробежной силы. Применяется при разделении органоидов клетки, легких и тяжелых фракций органических веществ.
Цитологический или цитогенетический метод	Исследование строения клетки, ее структур с помощью различных микроскопов.
Биохимический метод	Исследование химических процессов, происходящих в организме.
Близнецовый метод	Используется для выяснения степени наследственной обусловленности исследуемых признаков. Метод дает ценные результаты при изучении морфологических и физиологических признаков.
Гибридологический метод	Скрещивание организмов и анализ потомства

Науки

Палеонтология	наука об ископаемых останках растений и животных
Молекулярная биология	комплекс биологических наук, изучающих механизмы хранения, передачи и реализации генетической информации, строение и функции нерегулярных биополимеров (белков и нуклеиновых кислот).
Сравнительная физиология	раздел физиологии животных, изучающий методом сравнения особенности физиологических функций у различных представителей животного мира.
Экология	наука о взаимодействиях живых организмов и их сообществ между собой и с окружающей средой.
Эмбриология	это наука, изучающая развитие зародыша.
Селекция	наука о создании новых и улучшении существующих пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов.
Физиология	наука о сущности живого и жизни в норме и при патологиях, то есть о закономерностях функционирования и регуляции биологических систем разного уровня организации, о пределах нормы жизненных процессов и болезненных отклонений от неё
Ботаника	Наука о растениях
Цитология	раздел биологии, изучающий живые клетки, их органоиды, их строение, функционирование, процессы клеточного размножения, старения и смерти.
Генетика	наука о закономерностях наследственности и изменчивости.
Систематика	раздел биологии, призванный создать единую стройную систему живого на основе выделения системы биологических таксонов и соответствующих названий, выстроенных по определенным правилам (номенклатура)
Морфология	изучает как внешнее строение (форму, структуру, цвет, образцы) организма, таксона или его составных частей, так и внутреннее строение живого организма
Ботаника	Наука о растениях
Анатомия	раздел биологии, изучающий морфологию человеческого организма, его систем и органов.
Психология	наука о поведении и психических процессах
Гигиена	наука, изучающая влияние факторов внешней среды на организм человека с целью оптимизации благоприятного и профилактики неблагоприятного воздействия.
Орнитология	раздел зоологии позвоночных, изучающий птиц, их эмбриологию, морфологию, физиологию, экологию, систематику и географическое распространение.
Микология	Наука о грибах
Ихтиология	Наука о рыбах
Фенология	Наука о развитии живой природы
Зоология	Наука о животных
Микробиология	Наука о бактериях
Вирусология	Наука о вирусах
Антропология	совокупность научных дисциплин, занимающихся изучением человека, его происхождения, развития, существования в природной (естественной) и культурной (искусственной) средах.
Медицина	область научной и практической деятельности по исследованию нормальных и патологических процессов в организме человека, различных заболеваний и патологических состояний, их лечению, сохранению и укреплению здоровья людей
Гистология	Наука о тканях
Биофизика	это наука о физических процессах, протекающих в биологических системах разного уровня организации и о влиянии на биологические объекты различных физических факт
Биохимия	наука о химическом составе живых клеток и организмов и о химических процессах, лежащих в основе их жизнедеятельности
Бионика	прикладная наука о применении в технических устройствах и системах принципов организации, свойств, функций и структур живой природы, то есть формы живого в природе и их промышленные аналоги.
Сравнительная анатомия	биологическая дисциплина, изучающая общие закономерности строения и развития органов и систем органов при помощи их сравнения у животных разных таксонов на разных этапах эмбриогенеза.
Теория эволюции	Наука о причинах, движущих силах, механизмах и общих закономерностях эволюции живой природы
Синэкология	раздел экологии, изучающий взаимоотношения организмов различных видов внутри сообщества организмов.
Биогеография	наука на стыке биологии и географии; изучает закономерности географического распространения и распределения животных, растений и микроорганизмов
Аутоэкология	раздел экологии, изучающий взаимоотношения организма с окружающей средой.
Протистология	наука, изучающая одноклеточные эукариотические организмы, относящиеся к типу простейших
Бриология	Наука о мхах
Альгология	наука о морфологии, физиологии, генетике, экологии и эволюции макро и микроскопических одно и многоклеточных водорослей

Признаки и свойства живого

Единство элементного химического состава	В состав живого входят те же элементы, что и в состав неживой природы, но в других количественных соотношениях; при этом примерно 98% приходится на углевод, водород, кислород, азот.
Единство биохимического состава	Все живые организмы состоят в основном из белков, липидов, углеводов и нуклеиновых кислот.
Единство структурной организации	Единицей строения, жизнедеятельности, размножения, индивидуального развития является клетка; вне клетки жизни нет.
Дискретность и целостность	Любая биологическая система состоит из отдельных взаимодействующих частей (молекулы, органоиды, клетки, ткани, организмы, виды и т.д.), которые вместе образуют структурно – функциональное единство.
Обмен веществ и энергии (метаболизм)	Обмен веществ состоит из двух взаимосвязанных процессов: ассимиляции (пластического обмена) – синтеза органических веществ в организме (за счет внешних источников энергии – света, пищи) и диссимиляции (энергетического обмена) – процесса распада сложных органических веществ с выделением энергии, которая затем расходуется организмом.
Саморегуляция	Любые живые организмы обитают в постоянно изменяющихся условиях окружающей среды. Благодаря способности к саморегуляции в процессе метаболизма сохраняются относительное постоянство химического состава и интенсивность течения физиологических процессов, т.е. поддерживается гомеостаз.
Открытость	Все живые системы являются открытыми, потому что в процессе их жизнедеятельности между ними и окружающей средой происходит постоянный обмен веществом и энергией.
Размножение	Это способность организмов воспроизводить себе подобных. В основе воспроизведения лежат реакции матричного синтеза, т.е. образование новых молекул и структур на основе информации, заложенной в последовательности нуклеотидов ДНК. Это свойство обеспечивает непрерывность жизни и преемственность поколений.
Наследственность и изменчивость	Наследственность – способность организмов передавать свои признаки, свойства и особенности развития из поколения в поколение. Основой наследственности является относительное постоянство строения молекул ДНК. Изменчивость – свойство, противоположное наследственности; способность живых организмов существовать в различных формах, т.е. приобретать новые признаки, отличные от качеств других особей того же вида. Изменчивость, обусловленная изменениями наследственных задатков – генов, создает разнообразный материал для естественного отбора, т.е. отбора особей, наиболее приспособленных к конкретным условиям существования в природе. Это приводит к появлению новых форм жизни, новых видов организмов.
Рост и развитие	Индивидуальное развитие, или онтогенез, — развитие живого организма от зарождения до момента смерти. В процессе онтогенеза постепенно и последовательно проявляются индивидуальные свойства организма. В основе этого лежит поэтапная реализация наследственных программ. Индивидуальное развитие обычно сопровождается ростом. Историческое развитие, или филогенез, — необратимое направленное развитие живой природы, сопровождающееся образованием новых видов и прогрессивным усложнением жизни.
Раздражимость	Способность организма избирательно реагировать на внешние и внутренние воздействия, т.е. воспринимать раздражение и отвечать определенным образом. Ответная реакция организма на раздражение, осуществляемая при участии нервной системы, называется рефлексом. Организмы, у которых отсутствует нервная система, отвечают на воздействие изменением характера движения и роста, например листья растений, поворачиваются к свету.
Ритмичность	Суточные и сезонные ритмы направлены на приспособление организмов к меняющимся условиям существования. Наиболее известным ритмическим процессом в природе является чередование периодов сна и бодрствования.

Уровни организации живой природы

Уровень организации	Биологическая система	Элементы, образующие систему	Значение уровня в органическом мире
1.Молекулярно — генетический	Ген (макромолекула)	Макромолекулы нуклеиновых кислот, белков, АТФ	Кодирование и передача наследственной информации, обмен веществ, превращение энергии
2.Клеточный	Клетка	Структурные части клетки	Существование клетки лежит в основе размножения, роста и развития живых организмов, биосинтеза белка.
3.Тканевый	Ткань	Совокупность клеток и межклеточного вещества	Разные виды тканей у животных и растений отличаются строением и выполняют различные функции. Изучение этого уровня позволяет проследить эволюцию и индивидуальное развитие тканей.
4.Органный	Орган	Клетки, ткани	Позволяет изучать строение, функции, механизм действия, происхождение, эволюцию и индивидуальное развитие органов растений и животных.
5.Организменный	Организм (особь)	Клетки, ткани, органы и системы органов с их уникальными жизненными функциями	Обеспечивает  функционирование органов в жизнедеятельности организма, приспособительные изменения и поведение организмов в различных экологических условиях.
6.Популяционно — видовой	Популяция	Совокупность особей одного вида	Осуществляется процесс видообразования.
7.Биогеоценотический (экосистемный)	Биогеоценоз	Исторически сложившаяся совокупность организмов разного ранга в сочетании с факторами окружающей среды	Круговорот веществ и энергии
8.Биосферный	Биосфера	Все биогеоценозы	Здесь происходят все круговороты веществ и энергии, связанные с жизнедеятельностью всех живых организмов, обитающих на Земле.

Ученые – биологи

Гиппократ	Создал научную медицинскую школу. Считал, что у каждой болезни есть естественные причины, и их можно узнать, изучая строение и жизнедеятельность человеческого организма.
Аристотель	Один из основателей биологии как науки, впервые обобщил биологические знания, накопленные до него человечеством.
Клавдий Гален	Заложил основы анатомии человека.
Авиценна	В современной анатомической номенклатуре сохранил арабские термины.
Леонардо да Винчи	Описал многие растения, изучал строение человеческого тела, деятельность сердца и зрительную функцию.
Андреас Визалия	Работа «О строении человеческого тела»
Уильям Гарвей	Открыл кровообращение
Карл Линней	Предложил систему классификации живой природы, ввел бинарную номенклатуру для наименования видов.
Карл Бэр	Изучал внутриутробное развитие, установил, что зародыши всех животных на ранних этапах развития схожи, сформулировал закон зародышевого сходства, основатель эмбриологии.
Жан Батист Ламарк	Первым попытался создать стройную и целостную теорию эволюции живого мира.
Жорж Кювье	Создал науку палеонтологию.
Теодор Шванн и Шлейден	Создали клеточную теорию
Ч Дарвин	Эволюционное учение.
Грегор Мендель	Основоположник генетики
Роберт Кох	Основатель микробиологии
Луи Пастер и Мечников	Основатели иммунологии.
И.М. Сеченов	Заложил основы изучения высшей нервной деятельности
И.П. Павлов	Создал учение об условных рефлексах
Гуго де Фриза	Мутационная теория
Томас Морган	Хромосомная теория наследственности
И.И. Шмальгаузен	Учение о факторах эволюции
В.И. Вернадский	Учение о биосфере
А. Флеминг	Открыл антибиотики
Д. Уотсон	Установил структурц ДНК
Д.И. Ивановский	Открыл вирусы
Н.И. Вавилов	Учение о многообразии и происхождении культурных растений
И.В. Мичурин	Селекционер
А.А. Ухтомский	Учение о доминанте
Э.Геккель и И.Мюллер	Создали биогенетический закон
С.С. Четвериков	Исследовал мутационные процессы
И.Янсен	Создал первый микроскоп
Роберт Гук	Первым обнаружил клетку
Антониа Левенгук	Увидел в микроскоп микроскопических организмов
Р.Броун	Описал ядро растительной клетки
Р.Вирхов	Теория целлюлярной патологии.
Д.И.Ивановский	Открыл возбудителя табачной мозаики (вирус)
М.Кальвин	Химическая эволюция
Г.Д.Карпеченко	Селекционер
А.О.Ковалевский	Основоположник сравнительной эмбриологии и физиологии
В.О.Ковалевский	Основоположник эволюционной палеонтологии
Н.И.Вавилов	Учение о биологических основах селекции и учение о центрах происхождения культурных растений.
Х.Кребс	Изучал метаболизм
С.Г.Навашин	Открыл двойное оплодотворение у покрытосеменных
А.И.Опарин	Теория самозарождения жизни
Д.Холдейн	Создал учение о дыхании человека
Ф.Реди	Изучал паразитов человека и животных
А.С.Северцов	Основатель эволюционной морфологии животных
В.Н.Сукачев	Основоположник биогеоценологии
А.Уоллес	Сформулировал теорию естественного отбора, которая совпала с Дарвиным
Ф.Крик	Изучал животные организмы на молекулярном уровне
К.А.Темирязев	Раскрыл закономерности фотосинтеза

Биология – как наука.

Часть А.

1.Биология как наука изучает  1) общие признаки строения растений и животных; 2) взаимосвязь живой и неживой природы; 3) процессы, происходящие в живых системах;  4) происхождение жизни на Земле.

2.И.П. Павлов в своих работах по пищеварению применял метод исследования:  1) исторический;  2) описательный;  3) экспериментальный;  4) биохимический.

3.Предположение Ч.Дарвина о том, что у каждого современного вида или группы видов были общие предки – это    1) теория;  2) гипотеза;  3) факт; 4) доказательство.

4.Эмбриология изучает  1) развитие организма от зиготы до рождения;  2) строение и функции яйцеклетки;  3) послеродовое развитие человека;  4) развитие организма от рождения до смерти.

5.Количество и форма хромосом в клетке устанавливается методом исследования  1) биохимическим;  2) цитологическим;  3) центрифугированием;  4) сравнительным.

6.Селекция как наука решает задачи   1) создание новых сортов растений и пород животных; 2) сохранение биосферы;  3) создание агроценозов;  4) создание новых удобрений.

7.Закономерности наследования признаков у человека устанавливаются методом  1) экспериментальным;  2) гибридологическим;   3) генеалогическим;  4) наблюдения.

8.Специальность ученого, изучающего тонкие структуры хромосом, называется:  1) селекционер; 2) цитогенетик;  3) морфолог;  4) эмбриолог.

9.Систематика – это наука, занимающаяся   1) изучением внешнего строения организмов;  2) изучением функций организма  3) выявлением связей между организмами; 4) классификацией организмов.

10.Способность организма отвечать на воздействия окружающей среды называют: 1) воспроизведением; 2) эволюцией; 3) раздражимостью; 4) нормой  реакции.

11.Обмен веществ и превращение энергии – это признак, по которому:  1) устанавливают сходство тел живой и неживой природы; 2) живое можно отличить от неживого; 3) одноклеточные организмы отличаются от  многоклеточных; 4) животные отличаются от человека.

12.Для живых объектов природы, в отличие от неживых тел, характерно: 1) уменьшение веса; 2) перемещение в пространстве; 3) дыхание;  4) растворение веществ в воде.

13.Возникновение мутаций связано с таким свойством организма, как: 1) наследственность; 2) изменчивость; 3) раздражимость;  4) самовоспроизведение.

14.Фотосинтез, биосинтез белка – это приметы: 1) пластического обмена веществ; 2) энергетического обмена веществ; 3) питания и дыхания; 4) гомеостаза.

15.На каком уровне организации живого происходят генные мутации:  1) организменном; 2) клеточном; 3) видовом; 4) молекулярном.

16.Строение и функции молекул белка изучают на уровне организации живого:1) организменном; 2) тканевом; 3) молекулярном; 4) популяционном.

17.На каком уровне организации живого осуществляется в природе круговорот    веществ?  

   1) клеточном; 2) организменном; 3) популяционно – видовом;   4) биосферном.

18.Живое от неживого отличается способностью: 1) изменять свойства объекта  под воздействием среды; 2) участвовать в круговороте веществ;   3) воспроизводить себе подобных; 4) изменять размеры объекта под   воздействием среды.

19.Клеточное строение – важный признак живого, характерный для:1) бактериофагов; 2)вирусов; 3) кристаллов; 4) бактерий.

20.Поддержание относительного постоянства химического состава организма   называется:

     1) метаболизм; 2) ассимиляция; 3) гомеостаз; 4) адаптация.

21.Одергивание руки от горячего предмета – это пример: 1) раздражимости;2) способности к адаптации; 3) наследования признаков от родителей; 4) саморегуляции.

22.Какой из терминов является синонимом понятия «обмен веществ»:1) анаболизм; 2) катаболизм; 3) ассимиляция; 4) метаболизм.

23.Роль рибосом в процессе биосинтеза белка изучают на уровне организации   живого:

   1) организменном; 2) клеточном; 3) тканевом; 4) популяционном.

24.На каком уровне организации происходит реализация наследственной  информации:

    1) биосферном; 2) экосистемном; 3) популяционном;  4) организменном.

25.Уровень, на котором изучают процессы биогенной миграции атомов  называется:        

     1) биогеоценотический; 2) биосферный; 3) популяционно – видовой; 4) молекулярно – генетический.

26. На популяционно – видовом уровне изучают:  1) мутации генов;  2) взаимосвязи организмов одного вида; 3) системы органов;  4) процессы обмена веществ в организме.

27.Какая из перечисленных биологических систем образует наиболее высокий уровень жизни?

    1) клетка амебы;  2) вирус оспы;  3) стадо оленей;  4) природный заповедник.

28.Какой метод генетики используют для определения роли факторов среды в формировании фенотипа человека?  1) генеалогический;  2) биохимический;  3) палеонтологический;

   4) близнецовый.

29.Генеалогический метод используют для   1) получение генных и геномных мутаций; 2) изучение влияния воспитания на онтогенез человека;  3) исследования наследственности и изменчивости человека;  4) изучения этапов эволюции органического мира.

30. Какая наука изучает отпечатки и окаменелости вымерших организмов?  1) физиология;   2) экология;  3) палеонтология;  4) селекция.

31.Изучением многообразия организмов, их классификацией занимается наука   1) генетика;  

  2)  систематика;   3) физиология;  4) экология.

32.Развитие организма животного от момента образования зиготы до рождения изучает наука

  1) генетика;  2) физиология;  3) морфология;  4) эмбриология.

33.Какая наука изучает строение и функции клеток организмов разных царств живой природы?

  1) экология;  2) генетика;  3) селекция;  4) цитология.

34.Сущность гибридологического метода заключается в   1) скрещивании организмов и анализе потомства;  2) искусственном получении мутаций;  3) исследовании генеалогического древа;  4) изучении этапов онтогенеза.

35.Какой метод позволяет избирательно выделять и изучать органоиды клетки?  1) скрещивание;  

   2) центрифугирование;   3) моделирование;  4) биохимический.

36.Какая наука изучает жизнедеятельность организмов?   1) биогеография;  2) эмбриология;   3) сравнительная анатомия;  4) физиология.

37.Какая биологическая наука исследует ископаемые остатки растений и животных?

   1) систематика;  2) ботаника;   3) зоология;  4) палеонтология.

38.С какой биологической наукой связана такая отрасль пищевой промышленности, как сыроделие?

    1) микологией;  2) генетикой;   3) биотехнологией;  4) микробиологией.

39.Гипотеза – это    1) общепринятое объяснение явления;    2) то же самое, что и теория;  3) попытка объяснить специфическое явление;   4) устойчивые отношения между явлениями в природе.

40.Выберите правильную последовательность этапов научного исследования  

   1) гипотеза-наблюдение-теория-эксперимент;   2) наблюдение-эксперимент-гипотеза-теория;  3)  наблюдение-гипотеза-эксперимент-теория;  4) гипотеза-эксперимент-наблюдение-закон.

41.Какой метод биологических исследований самый древний?     1) экспериментальный;  2) сравнительно-описательный;  3) мониторинг;   4) моделирование.

42.Какая часть микроскопа относится к оптической системе?  1) основание;  2) тубусодержатель;  3) предметный столик;  4) объектив.

43.Выберите правильную последовательность прохождения световых лучей в световом микроскопе

    1) объектив-препарат-тубус-окуляр;  2) зеркало-объектив-тубус-окуляр;  3) окуляр-тубус-объектив-зеркало;   4) тубус-зеркало-препарат-объектив.

44.Пример какого уровня организации живой материи представляет собой участок соснового леса?

   1) организменный;   2) популяционно-видовой;  3) биогеоценотический;  4) биосферный.

45.Что из перечисленного не является свойством биологических систем?  1) способность отвечать на стимулы окружающей среды;  2) способность получать энергию и использовать ее;  3) способность к воспроизведению;  4) сложная организация.

46.Какая наука изучает в основном надорганизменные уровни организации живой материи?

   1) экология;  2) ботаника;  3) эволюционное учение;  4) биогеография.

47.На каких уровнях организации находится хламидомонада?  1) только клеточном;   2) клеточном и тканевом;   3) клеточном и организменном;  4) клеточном и популяционно-видовом.

48.Биологические системы являются   1) изолированными; 2) закрытыми;  3) замкнутыми;  4) открытыми.

49.Какой метод следует использовать для изучения сезонных изменений в природе?  1) измерение;  2) наблюдение;  3) эксперимент;  4)  классификацию.

50.Созданием новых сортов полиплоидных растений пшеницы занимается наука  1) селекция;  2) физиология; 3) ботаника;  4)  биохимия.

Часть В. (выбрать три правильных ответа)

В1.Укажите три функции, которые выполняет современная клеточная теория   1) экспериментально подтверждает научные данные о строении организмов;  2) прогнозирует появление новых фактов, явлений;  3) описывает клеточное строение разных организмов;  4) систематизирует, анализирует и объясняет новые факты о клеточном строении организмов; 5) выдвигает гипотезы о клеточном строении всех организмов;  6) создает новые методы исследования клетки.

В2.Выберите процессы происходящие на молекулярно – генетическом уровне: 1) репликация ДНК; 2) наследование болезни Дауна; 3) ферментативные   реакции; 4) строение митохондрий; 5) структура клеточной мембраны;   6) кровообращение.

Часть В. (уставить соответствие)

В3.Соотнесите характер адаптации организмов с условиями, к которым они вырабатывались:

        Адаптации                                                                Уровни жизни  

   А) яркая окраска самцов павианов                         1)защита от хищников

   Б) пятнистая окраска молодых оленей                   2)поиск полового партнера

   В) борьба двух лосей

   Г) сходство палочников с сучками

   Д) ядовитость пауков

   Е) сильный запах у кошек

Часть С.

1.Какие приспособления растений обеспечивают им размножение и расселение?

2.Что общего и в чем заключаются различия между разными уровнями организации жизни?

3.Распределите  уровни организации живой материи по принципу иерархичности. В основе какой системы лежит тот же самый принцип иерархичности? Какие отрасли биологии изучают  жизнь на каждом из уровней.?

4.Каковы, по вашему мнению, степень ответственности ученых за социальные и моральные последствия их  открытий?

в условии
в решении
в тексте к заданию
в атрибутах

Категория:

Атрибут:

Всего: 236    1–20 | 21–40 | 41–60 | 61–80 …

Добавить в вариант

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

Всего: 236    1–20 | 21–40 | 41–60 | 61–80 …

Биология замыкает тройку самых популярных предметов, которые выбирают выпускники для сдачи единого государственного экзамена. Ее особенностью является то, что необходимо знать весь школьный курс по предмету начиная с 5 класса. Объем материала огромный. Вторая сложность состоит в том, что сама биологическая наука развивается быстро, а содержание школьных учебников — медленно. Поэтому ученик, который занимается дополнительно, углубленно и участвует в олимпиадах, может просто ответить не в соответствии с критериями. И мы можем увидеть такую картину: олимпиадник, победитель теряет свои баллы и не дотягивает до желаемого уровня. В нашей МБШ МЕДИК мы сталкиваемся с тем, что увлеченный ученик не знаком с критериями единого экзамена, поэтому наша задача — помочь сдать на максимальный балл — 100. Мы начинаем подготовку со знакомства темами ЕГЭ по биологии.  

Перед тем, как начать готовиться, напомним о том, что входит в структуру экзамена. Всего выпускникам надо выполнить 28 заданий. 21 задание входит в первую часть. Еще 7 заданий — во вторую. Необходимо будет вспомнить общую биологию, ботанику, зоологию, анатомию. Список тем для ЕГЭ по биологии необходим каждому, кто идет в 11 класс и выбрал данный предмет для сдачи. Поэтому давайте обратим внимание на разделы и темы, которые необходимо изучить перед сдачей экзамена.

Биология как наука. Методы научного познания

Темы для ЕГЭ по биологии списком размещены на сайте ФИПИ, в разделе «Демоверсии, спецификация, кодификатор».  Все темы объединены в 7 разделов. 

Первый раздел «Биология как наука» состоит всего из 2 тем кодификатора. Выпускнику надо ответить:

• что представляет собой предмет;

• какие имеет научные методы.

Клетка как биологическая система

Список тем для раздела «Клетка как биологическая система» относится к материалу 5-6 класса. Нужно взять учебники, чтобы вспомнить все 7 тем кодификатора. Здесь:

• строение клетки;

• ее химический состав;

• фотосинтез;

• хромосомы;

• обмен веществ.

 — обо всем следует знать, так как задания по этим темам будут в заданиях первой, а также второй части единого государственного экзамена. 

Организм как биологическая система

Третий раздел разбирает «Организм как биологическая система». Эти темы списком размещены в кодификаторе. Их немного, всего 9 тем. Это:

• богатство и разнообразие организмов;

• генетика;

• наследственность;

• изменчивость;

• селекция;

• биотехнология.

Сложность состоит в том, что этот раздел всегда есть в заданиях второй части. Это задачи по генетике. Ошибкой многих является то, что сложные задания они оставляют на «потом». А потом времени не остается. Дело в том, что откровенно легких вопросов около 20%. Но ведь баллы нужно набрать не 20%, а хотя бы 70-75% от 100. 

Система и многообразие органического мира

Темы ЕГЭ по биологии четвертого раздела посвящены «Системе и многообразию органического мира». Здесь 7 тем. Рассматриваются:

• организмы живые;

• растения;

• животные;

• классы. 

Несложный материал, но повторять каждый месяц и прорешивать задания — стоит. Это в разы повысит эффективность подготовки и повлияет на конечный результат.

Организм человека и его здоровье

Пятая тема — «Организм человека и его здоровье». Список тем для раздела всего 6 вопросов для изучения. Следует обратить внимания на термины, ошибки могут привести к потере заветных баллов.

Эволюция живой природы

Шестая тема изучает эволюцию живой природы. В разделе 5 тем для изучения. Выпускник должен ориентироваться в таких темах, как:

• теории эволюции;

• макроэволюции;

• результаты эволюции;

• происхождение человека. 

Экосистемы и присущие им закономерности

И, наконец, седьмой раздел посвящен «Экосистемам и присущим им закономерностям». Темы ЕГЭ по биологии включают здесь 5 тем. Помимо теории, нужно выполнять практические задания. 

Задачи по цитологии и генетике — это материал преимущественно третьего раздела и заданий 27 и 28 второй части единого экзамена, которые нужно решать во время подготовки. В заданиях встречаются иногда не шаблонные формулировки. Ничего страшного в них нет, достаточно изучить теорию, чтобы хорошо в них ориентироваться. Помните, что нет готового шаблона решения. Каждое задание имеет свои особенности, важно понимать механизмы, чтобы набрать максимальный балл по предмету. Список тем для ЕГЭ по биологии должен быть «настольной книгой» выпускника. Для подготовки к ЕГЭ и поступлению в вуз своей мечты, мы советуем заниматься в нашей Медико-биологической школе МЕДИК от РУДН. Наши преподаватели — опытные эксперты и кандидаты наук, подготовят вас с учетом всех требований. 

Биологические науки

Биология (от греческих слов βίος — жизнь и λόγος — наука) — совокупность наук о живой природе. Биология изучает все проявления жизни, строение и функции живых существ и их сообществ, распространение, происхождение и развитие живых организмов, связи их друг с другом и с неживой природой.

История биологии

Биология берет свое начало в глубокой древности. Описания животных и растений, сведения об анатомии и физиологии человека и животных были необходимы для практической деятельности людей. Одними из первых попытки осмыслить и привести в систему явления жизни, обобщить накопленные биологические знания и представления сделали древнегреческие, а позже древнеримские ученые и врачи Гиппократ, Аристотель, Гален и другие. Эти воззрения, развитые учеными эпохи Возрождения, положили начало современным ботанике и зоологии, анатомии и физиологии и другим биологическим наукам.

В XVI—XVII вв. в научных исследованиях наряду с наблюдением и описанием стал широко применяться эксперимент. В это время блестящих успехов достигает анатомия. В трудах известных ученых XVI в. А. Везалия и М. Сервета были заложены основы представлений о строении кровеносной системы животных. Это подготовило великое открытие XVII в. — учение о кровообращении, созданное англичанином У. Гарвеем (1628). Через несколько десятилетий итальянец М. Мальпиги открыл при помощи микроскопа капилляры, что позволило понять путь крови от артерий к венам.

Создание микроскопа расширило возможности изучения живых существ. Открытия следовали одно за другим. Английский физик Р. Гук открывает клеточное строение растений, а голландец А. Левенгук — одноклеточных животных и микроорганизмы.

В XVIII в. было накоплено уже много знаний о живой природе. Назрела необходимость классифицировать все живые организмы, привести их в систему. В это время закладываются основы науки систематики. Важнейшим достижением в этой области была «Система природы» шведского ученого К. Линнея (1735).

Дальнейшее развитие получила физиология — наука о жизнедеятельности организмов, их отдельных систем, органов и тканей и процессах, протекающих в организме.

Англичанин Дж. Пристли показал в опытах на растениях, что они выделяют кислород (1771—1778). Позже швейцарский ученый Ж. Сенебье установил, что растения под действием солнечного света усваивают углекислый газ и выделяют кислород (1782). Это были первые шаги на пути исследования центральной роли растений в преобразовании веществ и энергии в биосфере Земли, первый шаг в новой науке — физиологии растений.

А. Лавуазье и другие французские ученые выяснили роль кислорода в дыхании животных и образовании животного тепла (1787—1790). В конце XVIII в. итальянский физик Л. Гальвани открыл «животное электричество», что привело в дальнейшем к развитию электрофизиологии. В это же время итальянский биолог Л. Спалланцани провел точные опыты, опровергавшие возможность самозарождения организмов.

На рубеже XIX века возникла палеонтология, изучающая ископаемые остатки животных и растений — свидетельства последовательного изменения — эволюции форм жизни в истории Земли. Основоположником ее был французский ученый Ж. Кювье.

Большое развитие получила эмбриология — наука о зародышевом развитии организма. Еще в XVII в. У. Гарвей сформулировал положение: «Все живое из яйца». Однако лишь в XIX в. эмбриология стала самостоятельной наукой. Особая заслуга в этом принадлежит ученому-естествоиспытателю К. М. Бэру, открывшему яйцо млекопитающих и обнаружившему общность плана строения зародышей животных разных классов.

В результате достижений биологических наук в первой половине XIX в. широко распространилась идея родства живых организмов, их происхождения в ходе эволюции. Первую целостную концепцию эволюции — происхождения видов животных и растений в результате их постепенного изменения от поколения к поколению — предложил Ж. Б. Ламарк.

Крупнейшим научным событием века стало эволюционное учение Ч. Дарвина (1859). Теория Дарвина оказала огромное влияние на все дальнейшее развитие биологии. Распространение эволюционной теории на представления о происхождении человека привело к созданию новой отрасли биологии — антропологии. На основе эволюционной теории немецкие ученые Ф. Мюллер и Э. Геккель сформулировали биогенетический закон.

Еще одно выдающееся достижение биологии XIX в. — создание немецким ученым Т. Шванном клеточной теории, доказавшей, что все живые организмы состоят из клеток. Тем самым была установлена общность не только макроскопического (анатомического), но и микроскопического строения живых существ. Так возникла еще одна биологическая наука — цитология (наука о клетках) и как следствие ее — учение о строении тканей и органов — гистология.

В результате открытий французского ученого Л. Пастера (микроорганизмы являются причиной спиртового брожения и вызывают многие болезни) самостоятельной биологической дисциплиной стала микробиология. Исследование микробной природы холеры птиц и бешенства млекопитающих привело Пастера к созданию иммунологии как самостоятельной биологической науки. Существенный вклад в ее развитие внес в конце XIX в. русский ученый И. И. Мечников.

Во второй половине XIX в. многие ученые пытались умозрительно решить загадку наследственности, раскрыть ее механизм. Но только Г. Менделю удалось установить на опыте закономерности наследственности (1865). Так были заложены основы генетики, ставшей самостоятельной наукой уже в XX в.

Важнейшее значение имело открытие вирусов русским ученым Д. И. Ивановским (1892).

В конце XIX в. большие успехи сделаны в биохимии. Швейцарский врач Ф. Мишер открыл нуклеиновые кислоты(1869), выполняющие, как было установлено в дальнейшем, функции хранения и передачи генетической информации. К началу XX в. было выяснено, что белки состоят из аминокислот, соединенных друг с другом, как показал немецкий ученый Э. Фишер, пептидными связями.

Физиология в XIX в. развивается в разных странах мира. Особенно существенными были работы французского физиолога К. Бернара, создавшего учение о постоянстве внутренней среды организма — гомеостазе. В Германии прогресс физиологии связан с именами И. Мюллера, Г. Гельмгольца, Э. Дюбуа-Реймона. Гельмгольц развил физиологию органов чувств, Дюбуа-Реймон стал основоположником изучения электрических явлений в физиологических процессах. Выдающийся вклад в развитие физиологии в конце XIX — начале XX в. внесли русские ученые: И. М. Сеченов, Н. Е. Введенский, И. П. Павлов, К. А. Тимирязев.

В XX в. развиваются новые биологические дисциплины и исследования в «классических» отраслях биологии. Особенно бурно развиваются генетика, цитология, физиология животных и растений, биохимия, эмбриология, эволюционное учение, учение о биосфере, а также микробиология, вирусология, паразитология и многие другие отрасли биологии.

Генетика сформировалась как самостоятельная биологическая наука, изучающая наследственность и изменчивость живых организмов. Американский ученый Т. Морган, исследуя гигантские хромосомы мухи дрозофилы, пришел к выводу, что гены находятся в клеточных ядрах, в хромосомах. Он, а также другие ученые разработали хромосомную теорию наследственности. Тем самым генетика в значительной мере объединилась с цитологией (цитогенетика) и стал понятен биологический смысл митоза и мейоза.

С начала нашего века началось быстрое развитие биохимических исследований во многих странах мира. Основное внимание было уделено путям превращения веществ и энергии во внутриклеточных процессах. Было установлено, что эти процессы в принципе одинаковы у всех живых существ — от бактерий до человека. Универсальным посредником в превращении энергии в клетке оказалась аденозинтрифосфорная кислота (АТФ). Советский ученый В. А. Энгельгардт открыл процесс образования АТФ при поглощении клетками кислорода.

Еще на рубеже XIX и XX вв. профессор Московского университета А. А. Колли поставил вопрос о молекулярном механизме передачи признаков по наследству. Ответ на вопрос дал в 1927 г. советский ученый Н. К. Кольцов, выдвинув матричный принцип кодирования генетической информации (Транскрипция, Трансляция).

Матричный принцип кодирования был разработан советским ученым Н. В. Тимофеевым-Ресовским и американским ученым М. Дельбрюком.

В 1953 г. американец Дж. Уотсон и англичанин Ф. Крик использовали этот принцип при анализе молекулярной структуры и биологических функций дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). Так на основе биохимии, генетики и биофизики возникла самостоятельная наука — молекулярная биология.

В 1919 г. в Москве был основан первый в мире Институт биофизики. Эта наука исследует физические механизмы преобразования энергии и информации в биологических системах.

Значительных успехов добились науки, изучающие индивидуальное развитие организмов — Онтогенез. Были разработаны, в частности, методы искусственного партеногенеза.

В первой половине XX в. советский ученый В. И. Вернадский создал учение о биосфере Земли. В это же время В. Н. Сукачев заложил основы представлений о биогеоценозах.

Изучение взаимодействия отдельных особей и их совокупностей с окружающей средой привело к формированию экологии — науки о закономерностях взаимоотношений организмов со средой обитания (термин «экология» предложил в 1866 г. немецкий ученый Э. Геккель).

Самостоятельной биологической наукой стала этология, изучающая поведение животных.

В XX в. получила дальнейшее развитие теория биологической эволюции. Благодаря развитию палеонтологии и сравнительной анатомии было выяснено происхождение большинства крупных групп органического мира, вскрыты морфологические закономерности эволюции (советский ученый А. Н. Северцов). Огромное значение для развития эволюционной теории имел синтез генетики и дарвинизма (работы советского ученого С. С. Четверикова, английских ученых С. Райта, Р. Фишера, Дж. Б. С. Холдейна), приведший к созданию современного эволюционного учения.

Советский ученый Н. И. Вавилов на основании достижений эволюционной теории и генетики и в результате собственных многолетних исследований создал теорию центров происхождения культурных растений. А. И. Опарин распространил эволюционные представления на «предбиологический» период существования Земли и выдвинул теорию происхождения жизни.

С выходом человека в космическое пространство появилась новая наука — космическая биология. Основная задача ее — жизнеобеспечение людей в условиях космического полета, создание искусственных замкнутых биоценозов на космических кораблях и станциях, поиск возможных проявлений жизни на других планетах, а также подходящих условий для ее существования.

В 70-е гг. возникла новая отрасль молекулярной биологии — генная инженерия, задача которой — активная и целенаправленная перестройка генов живых существ, их конструирование, т. е. управление наследственностью. В результате этих работ стало возможным введение генов, взятых из одних организмов или даже искусственно синтезированных, в клетки других организмов (например, введение гена, кодирующего синтез инсулина у животных, в клетки бактерий). Стала возможной гибридизация клеток разных видов — клеточная инженерия. Разработаны методы, позволяющие выращивать организмы из отдельных клеток и тканей. Это открывает огромные перспективы в размножении копий — клонов ценных индивидуумов.

Все эти достижения имеют чрезвычайно важное практическое значение — они стали основой новой отрасли производства — биотехнологии. Уже сейчас осуществляется биосинтез лекарств, гормонов, витаминов, антибиотиков в промышленных масштабах. А в будущем таким путем мы сможем получить основные компоненты пищи — углеводы, белки, липиды. Использование солнечной энергии по принципу фотосинтеза растений в биоинженерных системах разрешит проблему обеспечения энергией основных потребностей людей.

Биологические дисциплины

Большинство биологических наук является дисциплинами с более узкой специализацией. Традиционно они группируются по типам исследуемых организмов:

· ботаника изучает растения, водоросли, грибы и грибоподобные организмы,

· зоология — животных и протистов,

· микробиология — микроорганизмы и вирусы.

Области внутри биологии далее делятся либо по масштабам исследования, либо по применяемым методам:

· биохимия изучает химические основы жизни,

· биофизика изучает физические основы жизни,

· молекулярная биология — сложные взаимодействия между биологическими молекулами,

· клеточная биология и цитология — основные строительные блоки многоклеточных организмов, клетки,

· гистология и анатомия — строение тканей и организма из отдельных органов и тканей,

· физиология — физические и химические функции органов и тканей,

· этология — поведение живых существ,

· экология — взаимозависимость различных организмов и их среды,

· генетика — закономерности наследственности и изменчивости,

· биология развития — развитие организма в онтогенезе,

· палеобиология и эволюционная биология — зарождение и историческое развитие живой природы.

На границах со смежными науками возникают: биомедицина, биофизика (изучение живых объектов физическими методами), биометрия и т. д. В связи с практическими потребностями человека возникают такие направления, как космическая биология, социобиология, физиология труда, бионика.