Grondbeginselen van de algemene biologie - Ed. Libbert E

MINISTERIE VAN ONDERWIJS EN WETENSCHAP

RUSSISCHE FEDERATIE

FEDERALE STAATSBEGROTING ONDERWIJSINSTELLING

HOGER PROFESSIONEEL ONDERWIJS

"Vjatsk staatsuniversiteit"

Afdeling Biologie

Afdeling Microbiologie

I.V. DARMOV

Algemene biologie

Lezing cursus

Handleiding

Goedgekeurd door de redactie- en publicatiecommissie van de methodologische raad van de federale stavoor hoger beroepsonderwijs "Vyatka State University" als leerboek voor studenten van de richting 020400.62 "Biologie" van alle opleidingsprofielen

Recensenten:

Universitair hoofddocent, afdeling Biotechnologie, Vyatka State University,

Kandidaat voor biologische wetenschappen O. N. Shupletsova;

Hoofdonderzoeker van het Onderzoekscentrum 33 Centraal Onderzoeksinstituut van het Ministerie van Defensie van de Russische Federatie, Kirov, doctor in de biologische wetenschappen, professor V.B. Kalininski

Darmov, I.V.

Het leerboek is bedoeld voor studenten van de richting 020400.62 “Biologie” van alle opleidingsprofielen die de discipline “Algemene Biologie” bestuderen.

Die. redacteur E.V. Kajgorodtseva

© Federale begrotingsonderwijsinstelling voor hoger beroepsonderwijs "VyatGU", 2014

1. Biologie als wetenschap. Eigenschappen van levende systemen……………………...4

2. Basisprincipes van cytologie. Prokaryoten……………………………………………..17

3. Basisprincipes van cytologie. Eukaryoten. Membraancomponenten…………….21

4. Basisprincipes van cytologie. Eukaryoten. Niet-membraancomponenten…....……..29

5.Aseksuele voortplanting. Mitose……………………………………………..34

6. Seksuele voortplanting. Meiose……………...…………………43

7. Basispatronen van erfelijkheid………………...……54

8. Belangrijkste patronen van variabiliteit………………………...…64

9. Biologische diversiteit…………………………………………….79

Lijst met gebruikte bronnen…………………….…….105

Lezing nr. 1

Lezing onderwerp: Biologie als wetenschap . Eigenschappen van levende systemen.

Lezing overzicht:

1. Biologie als wetenschap

2. Biologische methoden

3. Basisconcepten van de biologie

4. Organisatieniveaus van levende wezens

5. Basiseigenschappen van levende systemen

6. Moderne definitie van een levend organisme en leven

1. Biologie als wetenschap

Biologie (Grieks bios- leven, logo's- woord, doctrine) - een reeks wetenschappen over het leven, over de levende natuur. Biologie onderwerp - structuur van levende organismen, hun functies, oorsprong, ontwikkeling, relaties met de omgeving. Samen met natuurkunde, scheikunde, astronomie, geologie, enz. verwijst naar Natuurwetenschappen.

Biologie is een van de oudste wetenschappen, hoewel deze term pas in 1797 verscheen (de auteur was de Duitse professor in de anatomie T. Ruz (1771-1803). Aristoteles (384-322 v.Chr.) Wordt vaak de "Vader van de biologie" genoemd. tot de eerste classificatie van dieren.

Wat zijn eigenaardigheden biologie als wetenschap?

1.1 Biologie van dichtbij geassocieerd met filosofie. Dit komt door het feit dat van de drie fundamentele problemen van de natuurwetenschappen er twee het onderwerp zijn van biologisch onderzoek.

1. Het probleem van de oorsprong van het heelal, de ruimte, de natuur in het algemeen (de natuurkunde en de astronomie houden zich ermee bezig).

2. Het probleem van de oorsprong van het leven, d.w.z. levend van niet-levend.

3. Het probleem van de oorsprong van de rede en de mens als drager ervan.

De oplossing voor deze vraagstukken hangt nauw samen met de oplossing fundamentele vraag van de filosofie: wat komt eerst – materie of bewustzijn? Daarom nemen filosofische aspecten een belangrijke plaats in in de biologie.

1.2. De verbinding tussen biologie en sociale en ethische kwesties.

Het sociaal-darwinisme draagt ​​bijvoorbeeld het concept van ‘natuurlijke selectie’ over op de menselijke samenleving; verschillen tussen klassen worden verklaard door biologische factoren.

Andere voorbeelden: racisme, orgaantransplantaties, veroudering.

1.3. Diep specialisatie biologie.

Als gevolg van differentiatie van de biologie per studieobject particuliere biologische wetenschappen ontstonden: plantkunde, zoölogie, microbiologie (bacteriologie, virologie, mycologie, enz.).

Een andere afdeling van de biologische wetenschappen is door niveaus van organisatie en eigenschappen van levende materie: genetica (erfelijkheid), cytologie (cellulair niveau), anatomie en fysiologie (structuur en functioneren van organismen), ecologie (relaties van organismen met de omgeving), enz.

Als gevolg integratie met andere wetenschappen ontstonden: biochemie, biofysica, radiobiologie, ruimtebiologie, enz.

Die. biologie is een complex van wetenschappen, en algemene biologie houdt zich bezig met de studie van de meest algemene wetten van de structuur, levensactiviteit, ontwikkeling en oorsprong van levende organismen. Belangrijkste vraag De vraag die de algemene biologie probeert te beantwoorden is: wat is leven?

1.4. Momenteel biologie, terwijl het blijft theoretische basis kennis van levende wezens wordt direct productieve kracht , brengt nieuwe technologieën voort: biotechnologie, genetische en cellulaire manipulatie, enz.

Wat is de wetenschap van de biologie? Spreken in eenvoudige taal, is de studie van het leven in al zijn diversiteit en grootsheid. Van microscopisch kleine algen en bacteriën tot grote olifanten en reuzen blauwe walvissen is het leven op onze planeet ongelooflijk divers. Als we dit in ogenschouw nemen: waar lenen we van, wat is leven? Wat zijn de belangrijkste kenmerken van het leven? Dit alles is erg belangrijke vragen met even belangrijke antwoorden!

Kenmerken van het leven

Levende wezens worden behandeld als zichtbaar, en, en onzichtbare wereld bacteriën en virussen. Op basis niveau we kunnen zeggen dat het leven ordelijk is. Organismen hebben een uiterst complexe organisatie. We zijn allemaal bekend met de ingewikkelde systemen van de basiscel.

Het leven kan "werken". Ik zal niet een dagelijkse variëteit aan werk introduceren, maar het in stand houden van metabolische processen door energie in de vorm van voedsel uit de omgeving te halen.

Het leven groeit en ontwikkelt. Dit betekent meer dan alleen kopiëren of vergroten. Levende organismen hebben ook het vermogen om te herstellen van bepaalde soorten schade.

Het leven kan zich voortplanten. Heb je ooit vuil of stenen zien vermenigvuldigen? Hoogstwaarschijnlijk niet! Leven kan alleen voortkomen uit andere levende wezens.

Het leven kan reageren. Denk eens aan de laatste keer dat u een deel van uw lichaam heeft geraakt. Er volgt vrijwel onmiddellijk een pijnlijke reactie. Het leven wordt gekenmerkt door reacties op verschillende stimuli en externe stimuli.

Eindelijk, het leven kan zich aanpassen en reageren eisen die de omgeving stelt.

Er zijn drie hoofdtypen aanpassingen die kunnen optreden bij hogere organismen:

• Omkeerbare veranderingen treden op als reactie op veranderingen in de omgeving. Stel dat u op zeeniveau woont en naar een bergachtig gebied reist. Als gevolg van de hoogteverandering kunt u moeite krijgen met ademhalen en een verhoging van uw hartslag. Deze symptomen verdwijnen als u terugkeert naar zeeniveau.
• Als gevolg hiervan treden somatische veranderingen op blijvende veranderingen in de leefomgeving. Als u het vorige voorbeeld gebruikt: als u lange tijd in een bergachtig gebied verblijft, zult u merken dat uw hartslag begint te vertragen en u begint normaal te ademen. Somatische veranderingen zijn ook omkeerbaar.
• Het laatste type aanpassing wordt genotypisch (veroorzaakt) genoemd genetische mutatie). Deze veranderingen vinden plaats in de genetische samenstelling van het organisme en zijn niet omkeerbaar. Een voorbeeld is de ontwikkeling van resistentie tegen pesticiden bij insecten en spinnen.

Het leven is dus georganiseerd, ‘werkt’, groeit, reproduceert, reageert op prikkels en past zich aan. Deze kenmerken liggen ten grondslag aan de studie van de wetenschap algemene biologie.

Basisprincipes van de moderne biologie

De basis van de biologiewetenschap zoals die vandaag de dag bestaat, is gebaseerd op vijf basisprincipes. Dit zijn celtheorie, genentheorie, evolutie, homeostase en de wetten van de thermodynamica.

• : Alle levende organismen bestaan ​​uit cellen. is de basiseenheid van het leven.
• : Eigenschappen worden geërfd door de overdracht van genen. gelokaliseerd op en samengesteld uit DNA.
• : Alles in een populatie dat over meerdere generaties wordt geërfd. Deze veranderingen kunnen klein of groot zijn, merkbaar of niet zo merkbaar.
• : vermogen om constant te blijven interne omgeving als reactie op veranderingen in het milieu.

De wetenschap van patronen die alle levende wezens gemeen hebben. Ze leert algemene wetten leven en de kenmerken die kenmerkend zijn voor alle soorten levende wezens, ongeacht hun systematische positie. Wat is het verschil tussen levende en niet-levende dingen, wat zijn de fundamentele en gemeenschappelijke patronen van levensverschijnselen voor alle organismen - het antwoord op deze vragen is de taak van de algemene biologie.

De uitwisseling van stoffen en energie tussen het organisme en de omgeving, het vermogen om zich voort te planten, erfelijkheid en variabiliteit zijn integrale eigenschappen van alle organismen. Deze eigenschappen vormen de basis van de evolutie - de onomkeerbare historische ontwikkeling van de levende natuur, die gepaard gaat met de aanpassing van organismen aan de levensomstandigheden, de vorming en het uitsterven van soorten, de transformatie van biogeocenoses en de biosfeer als geheel. Als resultaat van de evolutie is er een diverse wereld van levende wezens ontstaan.

Er zijn verschillende structurele en functionele niveaus van de organisatie van het leven (levende materie). De lagere, oudste is suborganisme. Dit is het niveau van moleculaire structuren waar de grens tussen levend en niet-levend overgaat. Het volgende niveau is mobiel. De cel, zijn structuren en fundamentele biochemische processen zijn in alle organismen vergelijkbaar. Dit wordt gevolgd door het niveau van het hele organisme. De inherente eigenschappen van alle organismen zijn het vermogen om zich voort te planten, erfelijkheid en variabiliteit. Een complexer niveau van levensorganisatie is populatiespecifiek. Hoogste niveau- ecosysteem, biosfeer-biogeocenotisch, waarin gemeenschappen van dieren- en plantenpopulaties samen met hun leefgebied een functionele en structurele eenheid vormen. De integriteit van ecosystemen (biogeocenosen, biosfeer) wordt bepaald door de uitwisseling van stoffen en energie tussen de componenten ervan.

De algemene biologie bestudeert de wetten die kenmerkend zijn voor alle niveaus van de levensorganisatie. Het belang van deze discipline is buitengewoon groot, zowel bij de vorming van een materialistisch wereldbeeld als op een aantal vitale gebieden menselijke activiteit. Ze wint steeds meer praktische betekenis Voor landbouw, bosbouw en visserij, biotechnologie, geneeskunde, voor het rationeel gebruik van natuurlijke hulpbronnen en natuurbehoud.

Biologie dient als de theoretische basis voor de landbouwproductie. Veel van de secties houden rechtstreeks verband met de landbouw- en veeteelt. Zorgen voor een steeds groter wordende bevolking wereldbol Voedsel is onmogelijk zonder de creatie van nieuwe, hoogproductieve variëteiten van landbouwgewassen productieve rassen huisdieren. Dit kan alleen worden bereikt door de wetten van erfelijkheid en variabiliteit te kennen. Dankzij ontdekkingen in de moleculaire biologie ontwikkelt de biotechnologie zich: de productie van enzymen, hormonen, voedingseiwitten, aminozuren met behulp van micro-organismen. Het vergroten van de bodemvruchtbaarheid, het creëren van voorwaarden voor het verkrijgen van duurzame geprogrammeerde oogsten - deze milieuproblemen moeten worden opgelost door agronomen-biologen.

Biologie bestudeert de biologische vorm van de beweging van materie, dat wil zeggen het geheel van organismen die op aarde leven, inclusief de mens. Vanwege de enorme diversiteit aan levende wezens op aarde is biologie een complex van verschillende biologische wetenschappen en omvat het botanie, mycologie (de wetenschap van schimmels), zoölogie, een complex van wetenschappen over de mens als biologisch object, algemene biologie en andere wetenschappen. Hieronder bespreken we algemene ideeën over biologie en haar componenten.

Biologie is een complex van wetenschappen dat alle levende materie en de daardoor gevormde organismen bestudeert.

Welke wetenschappen omvat biologie:

Plantkunde is een wetenschap die de biologische kenmerken van planten bestudeert. Het geheel van alle planten op aarde wordt de aardse flora genoemd. Traditioneel bestuderen plantkundecursussen, samen met planten, schimmels en virussen, die in strikte zin niet tot planten behoren, maar tot andere koninkrijken van organismen. Paddenstoelen vormen dus een speciaal koninkrijk, Paddenstoelen, en de wetenschap van paddenstoelen wordt mycologie genoemd.

Zoölogie is de wetenschap die het dierenrijk bestudeert.

Het geheel van alle dieren die de aarde bewonen, wordt de fauna van de aarde genoemd. Het is gebruikelijk om te praten over de fauna van een bepaald gebied, een bepaalde regio, enz.

De biologische kenmerken van de mens worden bestudeerd door een heel complex van wetenschappen: anatomie, menselijke hygiëne (ondanks het feit dat de mens een structurele eenheid is van het koninkrijk der dieren, behoort hij tot de orde van primaten, de familie van apen, het geslacht mens , de soort Homo sapiens).

Algemene biologie is een speciale tak van de biologie die het meest bestudeert algemene patronen biologische bestaansvorm van materie.

In het huidige ontwikkelingsstadium van de biologie is de algemene biologie een complex van wetenschappen dat bestaat uit afzonderlijke, geheel onafhankelijke, maar nauw met elkaar verbonden wetenschappen: moleculaire biologie, cytologie, theorie van ontwikkeling en voortplanting, genetica, selectie, evolutietheorie, ecologie. In het vak Algemene biologie worden deze wetenschappen gepresenteerd in de vorm van secties, die in de cursus Algemene biologie met de grondbeginselen van ecologie en milieuactiviteiten als volgt zijn:

1. Cytologie is een sectie die de cel bestudeert, zijn chemische samenstelling, biochemische processen die plaatsvinden in de cel, de structuur en functies van individuele celorganellen.

2. De leer van individuele ontwikkeling - ontogenese - een sectie die de leer van de reproductie en ontwikkeling van organismen omvat (nauw verwant aan cytologie).

3. Genetica met de basisprincipes van selectie - een sectie die de patronen van erfelijkheid, variabiliteit, hun materiële dragers (genetica), principes en methoden voor het fokken van nieuwe dierenrassen, plantenvariëteiten en stammen van micro-organismen onderzoekt (selectie); theoretische basis selectie is genetica.

4. Evolutionaire doctrine (theorie) - een sectie die fylogenie bestudeert ( historische ontwikkeling soort); integraal deel deze doctrine is het darwinisme; De basis van deze doctrine (theorie) is genetica, selectie en andere biologische wetenschappen.

5. Ecologie met de basisprincipes van milieubescherming - een sectie die de relatie van organismen met elkaar, het milieu, evenals de menselijke impact op de natuur en manieren om deze te overwinnen onderzoekt negatieve gevolgen deze impact.

De algemene biologie is nauw verbonden met het complex van de medische en landbouwwetenschappen, omdat zij enerzijds de basis ervan vormt, en anderzijds verschaffen deze wetenschappen rijk feitelijk materiaal om de algemene biologische wetten te illustreren. Kennis en begrip van kwesties van de algemene biologie is onmogelijk zonder kennis van wiskunde, scheikunde, natuurkunde, geologie, astronomie, filosofie en andere wetenschappen in de natuur- en geesteswetenschappen. Dus zonder de basis te kennen organische chemie Het is onmogelijk om de moleculaire biologie te begrijpen, of de problemen van het metabolisme die ten grondslag liggen aan de ecologie, of vragen van de cytologie. Dit alles maakt het noodzakelijk om kennis van zowel algemene biologische aard als kennis van andere wetenschappen, natuurwetenschappen, wiskunde en geesteswetenschappen diepgaand te assimileren.

Kennis van algemene biologische concepten en wetten is van groot belang voor ieder mens, omdat deze de basis vormen voor het begrijpen van de fundamentele problemen van de ecologie (als een speciale tak van kennis), zonder te beheersen welke moderne man zullen niet kunnen overleven in de steeds toenemende complexiteit ecologische situatie op onze planeet.

Basisbeginselen van de algemene biologie- Ed. Libbert E. - 1982.

Boek van wetenschappers uit de DDR onder algemene editie E. Libbert, al bekend bij de Sovjet-lezer. Het boek biedt op systematische wijze basisinformatie over algemene problemen biologie (kenmerken van de organisatie van levende materie, metabolisme, genetische code, erfelijkheid en variabiliteit, reproductieprocessen, embryogenese, regulerende mechanismen, diergedrag, evolutie, ecologische relaties).
Bedoeld voor biologen van alle specialismen, universiteitsstudenten van medische, agrarische en veterinaire instituten, biologiedocenten op middelbare scholen en specialisten in aanverwante vakgebieden.

INHOUDSOPGAVE
Voorwoord van de vertaalredacteur 5
Voorwoord bij de vierde editie 6
Voorwoord bij de eerste editie 7
Inleiding 9
Korte historische schets van het probleem van het leven 13
Hoofdstuk 1. Basisprincipes van de organisatie van levende systemen.... 17
1.1. Levende materie 17
1.2. Energie 22
1.3. Informatie 38
Hoofdstuk 2: Chemische bouwstenen 50
2.1. Chemische bindingen en interacties tussen moleculen. . 50
2.2. Eekhoorns 52
2.3. Nucleïnezuren 59
2.4. Koolhydraten 68
2.5. Lipiden 72
Hoofdstuk 3. Cel als structurele eenheid 75
3.1. Cel. algemene beoordeling 75
3.2. Cytoplasma - matrix - cytosol 81
3.3 Ribosomen 82
3.4. Membranen 83
3.5. Celkern 88
3.6. Plasmiden 101
3.7. Mitochondria en plastiden 101
3.8. Endomembraansysteem 114
3.9. Microfilamenten en intracellulaire bewegingen.... 124
3.10. Buisvormige (buisvormige) structuren 126
3.11. Paraplasmatische (ergetische) insluitsels. . . . 131
3.12. Celwand 132
Hoofdstuk 4. Metabolisme en energie in de cel 139
4.1. Biokatalyse 140
4.2. Uitwisseling van stoffen tussen de cel en de omgeving. . 143
4.3. Dissimilatie als energiebron 148
4.4. Assimilatie 160
4.5. Metabolisme van vetten en eiwitten 174
4.6. Regulatie van enzymactiviteit 175
Hoofdstuk 5. Implementatie van genetische informatie 183
5.1. Genactie 184
5.2. Van polypeptide tot kenmerk 192
5.3. Regulatie van genactiviteit 194
5.4. Wijzigingen 200
5.5. Allelrelaties 201
5.6. Polygene overerving en pleiotropie 201
Hoofdstuk 6. Replicatie en segregatie van genetisch materiaal. . . 203
6.1. DNA-replicatie 203
6.2. Celdeling in bacteriën 206
6.3. Celdeling en kernen in eukaryoten 206
Hoofdstuk 7. Organisme 210
7.1. Cage (korte herhaling van basisinformatie) .... 210
7.2. Van eencellige organismen naar meercellig.... 212
7.3. Van ei tot meercellig organisme 229
7.4. Differentiatie 233
7.5. Biologische veroudering 237
7.6. Hormonen 239
Hoofdstuk 8. Reproductie 244
8.1. Aseksuele voortplanting 244
8.2. Geslachtelijke voortplanting (gamogonie) 246
8.3. Afwisseling van generaties 251
Hoofdstuk 9. Prikkelbaarheid - bewegingsgedrag 258
9.1. Prikkelbaarheid (prikkelbaarheid) 258
9.2. Beweging (mobiliteit) 273
9.3. Gedrag 281
Hoofdstuk 10. Erfelijke veranderingen 293
10.1. Mutaties 293
10.2. Recombinaties 304
Hoofdstuk 11. Evolutie 319
11.1. Essentie van evolutie 319
11.2. Factoren van evolutie. . 325
11.3. Paden van evolutie 347
Hoofdstuk 12. Relaties van organismen met het milieu 363
12.1. Milieu (Ungebung en Umwelt) 363
12.2. Omgevingsomstandigheden 364
12.3. Organisme en milieu 375
12.4. Bevolking en omgeving 386
12.5. Ecosystemen 398
12.6. Mens en milieu....... 409
Sollicitatie. Herziening van de planten- en dierenrijken 413
Bronnen waaruit illustraties zijn ontleend 419
Onderwerpindex 422

Gratis download e-boek bekijk en lees in een handig formaat:
Download het boek Grondbeginselen van de algemene biologie - Ed. Libberta E. - fileskachat.com, snel en gratis downloaden.

Djvu downloaden
Dit boek kun je hieronder kopen beste prijs met korting bij levering in heel Rusland.

Of biofilosofie is een onderdeel van de filosofie dat zich bezighoudt met epistemologische, metafysische en ethische kwesties op het gebied van de biologische en biomedische wetenschappen, evenals de analyse en verklaring van de ontwikkelingspatronen van de hoofdrichtingen... ... Wikipedia

Een tak van de filosofie die zich bezighoudt met de analyse en verklaring van de ontwikkelingspatronen van de hoofdrichtingen van het complex van levende wetenschappen. Fb onderzoekt de structuur van biologische kennis; aard, kenmerken en specificiteit wetenschappelijke kennis levende voorwerpen en... Filosofische encyclopedie

Instelling van de Russische Academie van Wetenschappen Instituut voor Genbiologie RAS (IBG RAS) Opgericht in 1990 Directeur acad. PG Georgiev Locatie ... Wikipedia

Symmetrie in de biologie (biosymmetrie). Het fenomeen S. in de levende natuur werd terug opgemerkt Het oude Griekenland Pythagoreeërs (5e eeuw voor Christus) in verband met hun ontwikkeling van de harmonieleer. In de 19de eeuw Er zijn een paar werken gewijd aan S. planten... ... Grote Sovjet-encyclopedie

Dit artikel moet volledig herschreven worden. Mogelijk staat er uitleg op de overlegpagina. Algemene biologie (eng. Algemene biologie ... Wikipedia

Dit artikel moet volledig herschreven worden. Mogelijk staat er uitleg op de overlegpagina... Wikipedia

I Biologie (Grieks biosleven + logosonderwijs) totaliteit Natuurwetenschappen over het leven als een bijzonder fenomeen van de natuur. Het onderwerp van studie is de structuur, het functioneren, de individuele en historische (evolutie)ontwikkeling van organismen, hun relaties... Medische encyclopedie

Fysioloog; geslacht. in 1860 E 1877, na zijn afstuderen aan het gymnasium van Vitebsk, ging hij naar de Universiteit van Sint-Petersburg aan de Faculteit Wetenschappen, waar hij in 1882 afstudeerde. In 1883 ging hij naar het leger medische academie en nadat hij zijn cursus in 1886 had afgerond, was... ... Grote biografische encyclopedie

VERIGO- VERIGO, oronis i^Firgunashvich (1b60 1£25), beroemd fysioloog. In 1881 studeerde hij af aan de Universiteit van Sint-Petersburg in de natuurlijke afdeling natuurkunde. mat. Faculteit, en in 1886 Militair Medisch. academie. Aan de universiteit werkte hij in het laboratorium van Prof. Sechenov door... ...

Wikipedia heeft artikelen over andere mensen met deze achternaam, zie Verigo. Verigo, Bronislav Fortunatovich Geboortedatum: 14 februari 1860 (1860 02 14) Geboorteplaats ... Wikipedia

FARMACEUTISCHE ONDERWIJS- FARMACEUTISCH ONDERWIJS, een reeks disciplines die de inhoud vormen van het onderwijs op farmaceutische scholen (universiteiten en technische scholen), gericht op het voorbereiden van personeel op onderzoek, herkenning, productie, opslag en verstrekking... ... Grote medische encyclopedie