Fundamentals of General Biology - Red. Libbert E

KUNNSKAPS- OG VITENSKAPSDEPARTEMENTET

RUSSISK FØDERASJON

FORBUNDSSTATS BUDSJETT UTDANNINGSINSTITUTION

HØYERE PROFESJONELL UTDANNING

"VYATKA STATE UNIVERSITY"

Institutt for biologi

Institutt for mikrobiologi

I.V. DARMOV

Generell biologi

Forelesningskurs

Opplæringen

Godkjent av redaksjons- og publiseringskomiteen til Metodologisk Råd ved FGBOU VPO "Vyatka State University" som en lærebok for studenter i retning 020400.62 "Biologi" for alle treningsprofiler

Anmeldere:

Førsteamanuensis ved Institutt for bioteknologi FGBOU VPO "Vyatka State University",

kandidat for biologiske vitenskaper O. N. Shupletsova;

Sjefforsker, Forskningssenter 33 Sentralforskningsinstituttet i Forsvarsdepartementet i Den russiske føderasjonen, Kirov, doktor i biologiske vitenskaper, professor V.B. Kalininsky

Darmov, I.V.

Læreboken er beregnet på studenter med retning 020400.62 "Biologi" for alle treningsprofiler som studerer faget "Generell biologi".

De. redaktør E.V. Kaygorodtseva

© VyatSU, 2014

1. Biologi som vitenskap. Egenskaper til levende systemer…………………………………...4

2. Grunnleggende om cytologi. Prokaryoter………………………………………………..17

3. Grunnleggende om cytologi. Eukaryoter. Membrankomponenter ………………….21

4. Grunnleggende om cytologi. Eukaryoter. Ikke-membrankomponenter…..……..29

5. Aseksuell reproduksjon. Mitose………………………………………………………..34

6. Seksuell reproduksjon. Meiose………………………………………………………43

7. De viktigste arvelighetsmønstrene………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………

8. Grunnleggende variasjonsmønstre……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………

9. Biologisk mangfold………………………………………………………….79

Liste over kilder som er brukt……………………………….…….105

Forelesning #1

Forelesningsemne: Biologi som vitenskap . Egenskaper til levende systemer.

Forelesningsplan:

1. Biologi som vitenskap

2. Biologiske metoder

3. Grunnleggende begreper i biologi

4. Nivåer av organisering av de levende

5. Grunnleggende egenskaper ved levende systemer

6. Moderne definisjon av en levende organisme og liv

1. Biologi som vitenskap

Biologi (gr. bios- livet, logoer- ord, doktrine) - et sett med vitenskaper om livet, om dyrelivet. Biologifag - strukturen til levende organismer, deres funksjoner, opprinnelse, utvikling, forhold til miljøet. Sammen med fysikk, kjemi, astronomi, geologi, etc. refererer til naturvitenskap.

Biologi er en av de eldste vitenskapene, selv om dette begrepet dukket opp først i 1797 (forfatteren er den tyske professoren i anatomi T. Ruz (1771-1803). Aristoteles (384-322 f.Kr.) kalles ofte "biologiens far", som tilhører den første klassifiseringen av dyr.

Hva er særegenheter biologi som vitenskap?

1.1 Biologi tett knyttet til filosofi. Dette skyldes at av naturvitenskapens 3 grunnleggende problemer er 2 gjenstand for biologisk forskning.

1. Problemet med universets opprinnelse, verdensrommet, naturen generelt (fysikk, astronomi tar for seg det).

2. Problemet med livets opprinnelse, dvs. lever av ikke-levende.

3. Problemet med opprinnelsen til fornuften og mennesket som dens bærer.

Løsningen av disse spørsmålene er nært knyttet til løsningen grunnleggende filosofispørsmål Hva kommer først - materie eller bevissthet? Derfor er en betydelig plass i biologi okkupert av filosofiske aspekter.

1.2. Biologiens forhold til sosiale og etiske problemstillinger.

Sosialdarwinismen overfører for eksempel begrepet «naturlig utvalg» til det menneskelige samfunn, forskjellene mellom klasser forklares av biologiske faktorer.

Andre eksempler: rasisme, organtransplantasjoner, problemet med aldring.

1.3. dyp spesialisering biologi.

Som et resultat av differensieringen av biologi etter studieobjekt private biologiske vitenskaper oppsto: botanikk, zoologi, mikrobiologi (bakteriologi, virologi, mykologi, etc.).

En annen avdeling av biologiske vitenskaper - etter organiseringsnivåer og egenskaper til levende materie Nøkkelord: genetikk (arvelighet), cytologi (cellenivå), anatomi og fysiologi (struktur og funksjon av organismer), økologi (organismers forhold til miljøet), etc.

Som et resultat integrering med andre vitenskaper oppsto: biokjemi, biofysikk, radiobiologi, rombiologi, etc.

De. biologi er et kompleks av vitenskaper, og generell biologi engasjert i studiet av de mest generelle mønstrene for struktur, liv, utvikling, opprinnelse til levende organismer. Hovedspørsmålet som generell biologi prøver å svare på er hva er liv?

1.4. For tiden, biologi, mens gjenværende teoretisk grunnlag kunnskap om de levende blir direkte produktiv kraft , gir opphav til nye teknologier: bioteknologi, gen- og celleteknologi, etc.

Hva er vitenskapen om biologi? Enkelt sagt er det studiet av livet i all dets mangfold og storhet. Fra mikroskopiske alger og bakterier til gigantiske elefanter og gigantiske blåhvaler, livet på planeten vår er utrolig mangfoldig. Tar vi dette i betraktning, hvor låner vi det som er i live? Hva er hovedkarakteristikkene ved livet? Dette er alle veldig viktige spørsmål med like viktige svar!

Kjennetegn ved livet

Levende vesener inkluderer både den synlige og usynlige verdenen av bakterier og virus. På et grunnleggende nivå kan vi si at livet er ryddig. Organismer har en ekstremt kompleks organisasjon. Vi er alle kjent med de intrikate systemene til hovedcellen.

Livet kan "fungere". Jeg vil ikke introdusere en daglig variasjon av arbeid, men vedlikehold av metabolske prosesser, ved å hente energi i form av mat fra miljøet.

Livet vokser og utvikler seg. Dette betyr mer enn bare kopiering eller endring av størrelse. Levende organismer har også evnen til å komme seg etter visse typer skader.

Livet kan lekes. Har du noen gang sett gjørme eller steiner formere seg? Mest sannsynlig ikke! Livet kan bare komme fra andre levende vesener.

Livet kan reagere. Tenk på forrige gang du traff en del av kroppen din. En smertereaksjon følger nesten umiddelbart. Livet er preget av en reaksjon på ulike stimuli og ytre stimuli.

Til slutt, livet kan tilpasse seg og reagere miljøets krav.

Det er tre hovedtyper av tilpasninger som kan forekomme i høyere organismer:

• Reversible endringer oppstår som en respons på endringer i miljøet. Anta at du bor nær havnivå og reiser til et fjellområde. Du kan begynne å oppleve pustevansker og økt hjertefrekvens som følge av høydeendringen. Disse symptomene forsvinner når du kommer tilbake til havnivået.
• Somatiske endringer oppstår som følge av kontinuerlige endringer i miljøet. Ved å bruke det forrige eksempelet, hvis du oppholder deg i et fjellområde over lang tid, vil du legge merke til at pulsen begynner å avta og du vil begynne å puste normalt. Somatiske endringer er også reversible.
• Den endelige typen tilpasning kalles genotypisk (forårsaket av en genetisk mutasjon). Disse endringene skjer i den genetiske sammensetningen av organismen og er ikke reversible. Et eksempel er utviklingen av plantevernmiddelresistens hos insekter og edderkopper.

Dermed er livet organisert, "virker", vokser, reproduserer, reagerer på stimuli og tilpasser seg. Disse egenskapene ligger til grunn for studiet av vitenskapen om generell biologi.

Grunnleggende prinsipper for moderne biologi

Grunnlaget for vitenskapen om biologi som eksisterer i dag er basert på fem grunnleggende prinsipper. Disse er celleteori, genteori, evolusjon, homeostase og termodynamikkens lover.

• : Alle levende organismer består av celler. er livets grunnleggende enhet.
• : egenskaper arves gjennom genoverføring. befinner seg på og består av DNA.
• : enhver i en populasjon som er arvet over flere generasjoner. Disse endringene kan være små eller store, merkbare eller ikke så merkbare.
• : evnen til å opprettholde et konstant indre miljø som svar på miljøendringer.

Vitenskapen om lover som er felles for alt levende. Den studerer de generelle livslovene og de egenskapene som er karakteristiske for alle typer levende vesener, uavhengig av deres systematiske posisjon. Hva er forskjellen mellom levende og ikke-levende ting, hva er de viktigste og vanlige mønstrene for livsfenomener for alle organismer - svaret på disse spørsmålene er oppgaven til generell biologi.

Utveksling av materie og energi mellom organismen og miljøet, evnen til å reprodusere, arv og variasjon er integrerte egenskaper for alle organismer. Disse egenskapene er grunnlaget for evolusjon - den irreversible historiske utviklingen av levende natur, som er ledsaget av tilpasning av organismer til eksistensforholdene, dannelse og utryddelse av arter, transformasjon av biogeocenoser og biosfæren som helhet. Som et resultat av evolusjonen oppsto en mangfoldig verden av levende vesener.

Det er flere strukturelle og funksjonelle nivåer av organisering av livet (levende materie). Den nederste, den eldste, er suborganismal. Dette er nivået av molekylære strukturer der grensen mellom levende og ikke-levende går. Det neste nivået er mobilnettet. Cellen, dens strukturer og grunnleggende biokjemiske prosesser er like i alle organismer. Det etterfølges av nivået til hele organismen. De integrerte egenskapene til alle organismer er evnen til å reprodusere, arv og variasjon. Et mer komplekst nivå av livsorganisering er populasjons-artnivået. Det høyeste nivået er økosystemet, biosfærisk-biogeocenotisk, hvor samfunn av dyre- og plantebestander, sammen med deres habitat, danner en funksjonell og strukturell enhet. Integriteten til økosystemene (biogeocenoser, biosfære) bestemmes av utvekslingen av materie og energi mellom komponentene.

Generell biologi studerer lovene som er karakteristiske for alle nivåer i livsorganisasjonen. Betydningen av denne disiplinen er usedvanlig stor både i dannelsen av et materialistisk verdensbilde og på en rekke vitale områder av menneskelig aktivitet. Den får stadig større praktisk betydning for landbruk, skogbruk og fiskeindustri, bioteknologi, medisin, for rasjonell bruk av naturressurser og naturvern.

Biologi fungerer som det teoretiske grunnlaget for jordbruksproduksjon. Mange av seksjonene er direkte relatert til planteproduksjon og husdyrhold. Å forsyne den stadig økende verdensbefolkningen med mat er umulig uten å lage nye høyytende varianter av landbruksvekster og produktive husdyrraser. Dette kan bare oppnås ved å kjenne lovene om arv og variasjon. Takket være oppdagelser innen molekylærbiologi utvikler bioteknologi seg - produksjon av enzymer, hormoner, fôrproteiner, aminosyrer ved hjelp av mikroorganismer. Å øke jordens fruktbarhet, skape forhold for å oppnå bærekraftige programmerte avlinger - disse miljøoppgavene bør løses av agronomer-biologer.

Biologi studerer den biologiske formen for bevegelse av materie, det vil si helheten av organismer som lever av, inkludert mennesker. På grunn av det store utvalget av representanter for livet på jorden, er biologi et kompleks av ulike biologiske vitenskaper og inkluderer botanikk, mykologi (vitenskapen om sopp), zoologi, et kompleks av vitenskaper om en person som et biologisk objekt, generell biologi og annet vitenskaper. Nedenfor er generelle ideer om biologi og dens komponenter.

Biologi er et kompleks av vitenskaper som studerer all levende materie og organismene den danner.

Hvilke vitenskaper inkluderer biologi:

Botanikk er en vitenskap som studerer de biologiske egenskapene til planter. Helheten av alle planter på jorden kalles jordens flora. Tradisjonelt studerer de sammen med planter i løpet av botanikken sopp, virus, som i streng forstand ikke tilhører planter, men tilhører andre riker av organismer. Så, sopp danner et spesielt rike av sopp, og vitenskapen om sopp kalles mykologi.

Zoologi er vitenskapen som studerer dyreriket.

Helheten av alle dyr som bor på jorden kalles jordens fauna. Det er vanlig å snakke om faunaen til et bestemt område, en bestemt region, etc.

De biologiske egenskapene til en person studeres av en hel rekke vitenskaper: anatomi, menneskelig hygiene (til tross for at en person er en strukturell enhet i dyreriket, tilhører han ordenen av primater, familien til store aper, slekten mann, sinnet til en fornuftig person).

Generell biologi er en spesiell del av biologien som studerer de mest generelle mønstrene for den biologiske formen for eksistensen av materie.

På det nåværende utviklingsstadiet av biologi er generell biologi et kompleks av vitenskaper, bestående av separate, ganske uavhengige, men tett sammenkoblede vitenskaper: molekylærbiologi, cytologi, teori om utvikling og reproduksjon, genetikk, seleksjon, evolusjonsteori, økologi. I faget generell biologi presenteres disse vitenskapene i form av seksjoner, som i løpet av generell biologi med det grunnleggende om økologi og miljøvern er følgende:

1. Cytologi - en seksjon som studerer cellen, dens kjemiske sammensetning, biokjemiske prosesser som forekommer i cellen, strukturen og funksjonene til individuelle celleorganeller.

2. Læren om individuell utvikling - ontogenese - en del som inkluderer læren om reproduksjon og utvikling av organismer (nært knyttet til cytologi).

3. Genetikk med det grunnleggende om seleksjon - en seksjon som vurderer arvelighetsmønstre, variabilitet, deres materielle bærere (genetikk), prinsipper og metoder for avl av nye dyreraser, plantevarianter og stammer av mikroorganismer (avl); Det teoretiske grunnlaget for seleksjon er genetikk.

4. Evolusjonslære (teori) - en seksjon som studerer fylogeni (historisk utvikling av arter); en integrert del av denne doktrinen er darwinismen; grunnlaget for denne doktrinen (teorien) er genetikk, seleksjon og andre biologiske vitenskaper.

5. Økologi med det grunnleggende om miljøvern - en seksjon som vurderer forholdet mellom organismer med hverandre, miljøet, så vel som menneskelig påvirkning på naturen og måter å overvinne de negative konsekvensene av denne påvirkningen.

Generell biologi er nært forbundet med komplekset av medisinske og landbruksvitenskapelige vitenskaper, og er på den ene siden deres base, og på den andre siden gir disse vitenskapene et rikt faktamateriale for å illustrere generelle biologiske mønstre. Kunnskap og forståelse av spørsmålene om generell biologi er umulig uten kunnskap om matematikk, kjemi, fysikk, geologi, astronomi, filosofi og andre naturvitenskapelige og humanitære sykluser. Uten kunnskap om det grunnleggende innen organisk kjemi er det altså umulig å forstå verken molekylærbiologi, eller problemene med metabolisme som ligger til grunn for økologi, eller spørsmål om cytologi. Alt dette gjør det nødvendig å dypt tilegne seg kunnskap av generell biologisk karakter, samt kunnskap om andre naturvitenskapelige, matematikk og humaniora.

Kunnskap om generelle biologiske konsepter og mønstre er av stor betydning for hver person, siden de er grunnlaget for å forstå hovedproblemene i økologi (som en spesiell kunnskapsgren), uten å mestre som en moderne person ikke vil kunne overleve i stadig kompliserende miljøsituasjon på planeten vår.

Grunnleggende om generell biologi- Ed. Libbert E. - 1982.

Boken med vitenskapsmenn fra DDR under generell redaksjon av E. Libbert, allerede kjent for den sovjetiske leseren. Boken gir systematisk grunnleggende informasjon om generelle spørsmål innen biologi (trekk ved organiseringen av levende materie, metabolisme, genetisk kode, arv og variasjon, reproduksjonsprosesser, embryogenese, reguleringsmekanismer, dyreatferd, evolusjon, økologiske forhold).
Den er beregnet på biologer av alle spesialiteter, universitetsstudenter ved medisinske, landbruks- og veterinærinstitutter, biologilærere ved ungdomsskoler og spesialister innen relaterte felt.

INNHOLDSFORTEGNELSE
Oversettelsesredaktørens forord 5
Forord til fjerde utgave 6
Forord til første utgave 7
Introduksjon 9
Kort historisk oversikt over livets problem 13
Kapittel 1. Grunnleggende prinsipper for organisering av levende systemer .... 17
1.1. Levende materie 17
1.2. Energi 22
1.3. Informasjon 38
Kapittel 2 Kjemiske byggesteiner 50
2.1. Kjemiske bindinger og interaksjoner mellom molekyler. . femti
2.2. Ekorn 52
2.3. Nukleinsyrer 59
2.4. Karbohydrater 68
2.5. Lipider 72
Kapittel 3. Celle som en strukturell enhet 75
3.1. Celle. Generell oversikt 75
3.2. Cytoplasma - matrise - cytosol 81
3.3 Ribosomer 82
3.4. Membraner 83
3.5. Cellekjerne 88
3.6. Plasmider 101
3.7. Mitokondrier og plastider 101
3.8. Endomembransystem 114
3.9. Mikrofilamenter og intracellulære bevegelser... 124
3.10. Rørformede (rørformede) strukturer 126
3.11. Paraplasmatiske (ergastiske) inneslutninger. . . . 131
3.12. Cellevegg 132
Kapittel 4. Metabolisme og energi i cellen 139
4.1. Biokatalyse 140
4.2. Utveksling av stoffer mellom cellen og miljøet. . 143
4.3. Dissimilering som energikilde 148
4.4. Assimilering 160
4.5. Metabolisme av fett og proteiner 174
4.6. Regulering av enzymaktivitet 175
Kapittel 5. Implementering av genetisk informasjon 183
5.1. Virkning av gener 184
5.2. Fra polypeptid til egenskap 192
5.3. Regulering av genaktivitet 194
5.4. Endringer 200
5.5. Allelers forhold 201
5.6. Polygen arv og pleiotropi 201
Kapittel 6. Replikasjon og segregering av genetisk materiale. . . 203
6.1. DNA-replikasjon 203
6.2. Celledeling i bakterier 206
6.3. Celledeling og kjerner i eukaryoter 206
Kapittel 7. Organisme 210
7.1. Celle (kort repetisjon av grunnleggende informasjon) .... 210
7.2. Fra encellede organismer til flercellede .... 212
7.3. Fra egg til flercellet organisme 229
7.4. Differensiering 233
7.5. Biologisk aldring 237
7.6. Hormoner 239
Kapittel 8 Reproduksjon 244
8.1. Aseksuell reproduksjon 244
8.2. Seksuell reproduksjon (gamogoni) 246
8.3. Generasjonsskifte 251
Kapittel 9
9.1. Eksitabilitet (irritabilitet) 258
9.2. Bevegelse (mobilitet) 273
9.3. Atferd 281
Kapittel 10
10.1. Mutasjoner 293
10.2. Rekombinasjoner 304
Kapittel 11 Evolusjon 319
11.1. Essence of Evolution 319
11.2. evolusjonsfaktorer. . 325
11.3. Evolusjonsveier 347
Kapittel 12
12.1. Miljø (Ungebung und Umwelt) 363
12.2. Miljøforhold 364
12.3. Organismer og miljø 375
12.4. Befolkning og miljø 386
12.5. Økosystemer 398
12.6. Mennesket og miljøet ......... 409
Applikasjon. Oversikt over grønnsaks- og dyreriket 413
Kilder som illustrasjoner er hentet fra 419
Indeks 422

Gratis nedlasting av e-bok i et praktisk format, se og les:
Last ned boken Fundamentals of General Biology - Ed. Libberta E. - fileskachat.com, rask og gratis nedlasting.

Last ned djvu
Nedenfor kan du kjøpe denne boken til den beste rabatterte prisen med levering i hele Russland.

Eller biofilosofi er en gren av filosofien som omhandler epistemologiske, metafysiske og etiske spørsmål innen biologiske og biomedisinske vitenskaper, samt analyse og forklaring av utviklingsmønstrene til hovedretningene ... ... Wikipedia

En gren av filosofi som omhandler analyse og forklaring av utviklingsmønstrene til hovedretningene til komplekset av livsvitenskap. F.b. utforsker strukturen til biologisk kunnskap; naturen, trekk og spesifikasjoner av den vitenskapelige kunnskapen om levende gjenstander og ... ... Filosofisk leksikon

Etablering av Russian Academy of Sciences Institute of Gene Biology RAS (IBG RAS) Grunnlagt 1990 Director acad. P. G. Georgiev Plassering ... Wikipedia

Symmetri i biologi (biosymmetri). Allerede i antikkens Hellas trakk pytagoreerne (femte århundre f.Kr.) oppmerksomheten mot fenomenet symmetri i levende natur i forbindelse med deres utvikling av harmonilæren. På 1800-tallet det var enkeltverk viet til S. planter ... ... Stor sovjetisk leksikon

Denne artikkelen må omskrives fullstendig. Det kan være forklaringer på diskusjonssiden. Generell biologi ... Wikipedia

Denne artikkelen må omskrives fullstendig. Det kan være forklaringer på diskusjonssiden ... Wikipedia

I Biology (gresk bios life + logos doktrine) er helheten av naturvitenskap om livet som et spesielt naturfenomen. Studieemnet er struktur, funksjon, individuell og historisk (evolusjon) utvikling av organismer, deres forhold ... Medisinsk leksikon

Fysiolog; slekt. i 1860. I 1877, etter å ha uteksaminert seg fra Vitebsk gymnasium, begynte han på fakultetet for naturvitenskap ved St. Petersburg University, hvorfra han ble uteksaminert i 1882. … … Stort biografisk leksikon

VERIGO- VERIGO, oronis og Firgunashvich (1b60 1£25), kjent fysiolog. I 1881 ble han uteksaminert fra St. Petersburg University i den naturlige avdelingen for fysikk. matte. fakultetet, og i 1886 Militær honning. akademi. Ved universitetet jobbet han i laboratoriet til prof. Sechenov på ......

Wikipedia har artikler om andre personer med dette etternavnet, se Verigo. Verigo, Bronislav Fortunatovich Fødselsdato: 14. februar 1860 (1860 02 14) Fødested ... Wikipedia

FARMASØYTISK UTDANNING- FARMASØYTISK UTDANNELSE, et kompleks av disipliner som utgjør innholdet i undervisningen i farmasøytiske skoler (institusjoner for høyere utdanning og tekniske skoler), med sikte på å forberede kadrer av arbeidere for forskning, anerkjennelse, produksjon, lagring og dispensering ... .. . Big Medical Encyclopedia