Zcxcas

1. БИОЛОГИЯ(кучебникуЛ.И.Остапченкоидр.)
1Л
ВВЕДЕНИЕ '
§ 1. БИОЛОГИЯ — НАУКА ОЖИЗНИ
Проверьте полученные ананйя
Выберите один правильный ответ.
1. Биология — это наука, которая изу­
чает: ■
б) живые существа. .
| 2. Термин «биология* ввели: б) Жан-
Баттст Ламарк, г) Готфрид Рейн­
гольд Тревиранус.
3. Жизнь растений изучает: в) ботаника.
4. Связи между организмами изучает:
а ) экология.
Найдите ответ на вопрос
1. Что изучает биология? Когда возник­
ла эта наука?
Биология — наука о жизни во всех ее
проявлениях. Такое название науки
было предложено в 1802 г. немецким бо­
таником Л. X. Тревираиусом, но окон­
чательное определение биологии как са­
мостоятельной дисциплины было сде­
лано лишь в 1890 г. выдающимся фран­
цузским ученым Ж. Б. Ламарком; Такие
науки как физика, химия, география,
астрономия и биология принадлежат к
естественным наукам, предметом изу­
чения которых является природа. Пер­
вые систематические попытки познания
живой природы были сделаны античны­
ми врачами и философами (Гиппократ,
Аристотель, Теофраст, Гален). Объек­
том исследований биологии являются
живые существа и их взаимодействие с
окружающей средой. Биология изучает
строение, функционирование,^рост, про­
исхождение, историческое развитие и
распространение Ясивых организмов на
Земле, описывает и систематизирует их
разнообразие, взаимодействие между со­
бой и окружающей средой.
2. Какие биологические науки вам из-
вестны? .
Ботаника — (др.-гр. ротсмкб^ — то, что
относится к травам) — раздел биологии,
изучающий-растения, Грибы и водорос­
ли: их строение, жизнедеятельность,
размножение, болезни, историю разви­
тия, географическое распространение,
классификацию и тому подобное, а так­
же структуру, развитие и размещение
на земном шаре растительных груп.
Зоология (греч. £<во та Хоус?) — раздел
биологии, который изучает окружаю­
щий мир животных и иХ взаимосвязи
с окружающей средой. Исследует био­
логическое разнообразие мира живот­
ных, бистематизирует и классифициру-
ет животных, изучает их строение тела,'
закономерности их индивидуального и
Исторического развития, географиче­
ское распространение, функциональ­
ную биогеоценотическую и биосферную
роль, связи со средой.
Микология “ наука, которая исследует
грибы, как особенную группу организ­
мов, которые представляют самостоя­
тельное царство живой природы.
Микробиология т—раздел биологии, за­
нимающийся изучением микроорганиз­
мов, главным образом вирусов, бакте­
рий, грибков, одноклеточных водорос­
лей и простейших.
Бактериология — раздел микробиоло­
гии, который изучает строение, жизнь и
свойства бактерий.
Вирусология — область науки, которая
изучает свойства вирусов человека, жи­
вотных, растений, бактерий, Прибой.
Экология — это комплекс наук о взаи­
мосвязях живых организмов и их групп
между собой и окружающей средой, о
структуре и функционировании сверх-
организменных систем.
Валеология (valeo — здоровье, logos —-
наука) — научно-учебная дисциплина,
которая занимается изучением форми­
рования и сохранения здоровья.
Генетика 'i- это наука о генах, наслед­
ственности и изменчивости организмов.
Систематика — наука о многообразии
живых организмов, заданием которой
является описание и упорядочения раз­
нообразных существующих и вымер­
ших видов, их распределение.
Альгология — наука о водорослях, раз­
дел ботаники.
Бриология — наука, которая изучает
мохообразные.
Дендрология — раздел ботаники, изу­
чающий древесные растения (деревья,
кустарники). V
Энтомология — наука о насекомых,
раздел зоологии.
Ихтиология — наука о рыбах, раздел
зоологии. . . '
www.4book.org

2. Орнитология — наука о птицах, один из
разделов зоология.
Териология — наука о млекопитаю­
щих, раздел зоологий.
Эмбриология — раздел биологии разви­
тия, изучающий эмбрионы разных ви­
дов животных, их анатомию И физио­
логию, закономерности их роста, раз­
вития и созревания, патологии и анома­
лии эмбрионов.
Этология — полевая дисциплина зооло­
гии, которая изучает поведение живот­
ных;
Палеонтология — наука, которая из­
учает вымершие организмы, пытается
реконструировать по найденным остан­
кам их внешний вид.
Гидробиология — комплексная биоло­
гическая;наука, которая изучает насе­
ление гидросферы.
Биоспелеологйя — раздел биологии, ко­
торый занимается изучением организ­
мов, живущих в пещерах.
Биогеография — наука, которая изу­
чает закономерности географического
.распространения животных и растений
и их групп, а также характер фауны и
флоры отдельных территорий.
Биофизика — область науки, кото­
рая изучает физические и физико­
химические явления зарождения, фор­
мирования, жизнедеятельности, вос­
произведения жизнй на всех уровнях,
начиная с молекул^ клеток, органов и
тканей, заканчивая организмами и био­
сферой в Целом.
Биохимия — наука о химическом соста­
ве организмов и их составных частей и о
химических процессах, которые проте­
кают в организмах.
Бионика — использование биологиче­
ских методов и структур для разработ­
ки инженерных решений и технологи­
ческих методов.
Космическая биология —- биологиче­
ская наука или раздел биологии, кото­
рая изучает возможность существова­
ния живых организмов в космосе и на
других планетах кроме Земли.
Поразмышляйте. Почему для нормаль­
ного существования человеческого об­
щ ест ванеобходимо охранять все мно­
гообразие организмов — жителей на­
шей планеты?
Биосфера как глобальная естественная
система обеспечивает существование
жизни на нашей планете и способству­
ет увеличению ее разнообразия. Однако
охрана биосферы не означает сохране­
ния ее в нетронутом состоянии. Челове­
чество и дальше будет тратить природ­
ные ресурсы, причем в меру роста сво­
ей численности в еще большем масшта­
бе. Поэтому необходимо, в первую оче­
редь,:обеспечить равновесие между при­
родой и человеческим обществом. Под
охраной биосферы в первую очередь, по­
нимают мероприятия, Направленные на
обеспечение стойкого равновесия меж­
ду природой и человеческим обществом
и сохранения биологического многооб­
разия организмов, которые, населяют
нашу планету.
Стойкая биосистема не может быть од­
нообразной. Пример этому — огромные
по площади посевы сельскохозяйствен­
ных культур, которые легко поража­
ются болезнями. Изменение видового
разнообразия мрйсет влиять на базовые
процессы в экосистемах — продукцию
и разложение органического вещества в
масштабах, сравнимых с действием1 гло­
бальных факторов.
При уменьшений числа видов вдвое
продукция экосистем снижается ^сред­
нем На 13%.
С целью сохранения видового многооб­
разия свыше 30 стран мира присоедини­
лось к разработанной Всемирной страте­
гии охраны природы, теоретической ба­
зой которой является понимание того,
что каждый вид организмов является
необходимым компонентом биосферы.
Стремительное развитие цивилизации
интенсифицировало процессы вымира­
ния видов. Это происходит из-за разру­
шения мест обитаний'видов, чрезмер­
ной экономической эксплуатации от-,
дельных видов (массовый отстрел жи­
вотных, хищническое рыболовство, вы­
рубка коммерчески ценных видов де­
ревьев и тому подобное), наращивания
масштабов сельскохозяйственной дея­
тельности (в первую очередь вырубка
лесов и распахивание под сельскохозяй­
ственные угодья целинных земель), гло­
бальное техногенное загрязнение био­
сферы. 1П
БИОЛОГИЯ(кучебникуЛ,И.Остапченкоидр.)
www.4book.org

3. " 5
&
ъз-
С
в .
О
с;
5
I
ОС
■Х
1_
О
с;
О
X
ю
ю
По современным оценкам, сегодня тем­
пы вымирания видов под антропоген­
ным влиянием превышают темпы есте­
ственного вымирания в 1 0 0 - 1 0 0 0 раз, ц
даясе если эти темпы останутся на ны­
нешнем уровне (а пока они нарастают),
через 50-100 лет планета' потеряет от 25
до 50 % современного видового многооб­
разия. Миллионы (а возможно, десятки
Миллионов) видов могут исчезнуть бы­
стрее, чем человечество узнает об их су­
ществовании.
§ 2. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ЖИВОГО
Проверьте полученные знания
Выберите один правильный ответ (один
или несколько)
Воспроизведение себе подобных осуще­
ствляется благодаря: в) размножению.
Дайте ответ на вопрос
1. Какие характ ерные признаки живых
существ отличают, их от неживых?
Общими, характерными для всего жи­
вого свойствами и их отличиями от по­
хожих процессов, которьге протекают в
неживой природе, являются:
1 ) единство химического состава,
2 ) обмен веществ,
3) самовоспроизведение (репродукция),
4) наследственность.
5) изменчивость,
6 ) рост и развитие, ,
7) раздражимость,
8 ) дискретность,
9) ритмичность,
1 0 ) относительная энергозависимость,
1 1 ) гомеостаз.
1. Единство химического состава. В со­
став живых организмов входят те же
химические элементы, что и в объекты
неживой природы. Однако соотношение
разных элементов в живой и Неживо­
му неодинаково. Элементарный состав
неживой природы вместе с кислородом
представлен в основном кремнием, же­
лезом, алюминием и так далее. В живых
организмах 98% химического состава
приходится на четыре элемента — угле­
род, кислород, азот и водород.
2. Обмен веществ. Все живые организ­
мы способны к обмену веществ с окру­
жающей средой, поглощая из нее эле­
менты, необходимые для питания, и
выделяя продукты, жизнедеятельности.
При небиологическом круговороте ве­
ществ они просто переносятся с одного
места на другое или изменяется их агре­
гатное состояние, тогда как у живых ор­
ганизмов обмен имеет качественно дру­
гой уровень, включая процессы синтеза
и распада. Путем ряда сложных хими­
ческих превращений вещества, погло­
щенные из окружающей среды, транс­
формируются в вещества живого орга­
низма, из которых строится их тело. Та­
кие процессы называются ассимиляци­
ей, или пластическим обменом. Процес­
сы, обратные ассимиляции, Врезульта­
те которых сложные органические сое­
динения распадаются на простые, по­
лучили название диссимиляции. В ходе
разложения веществ теряется их сход­
ство с веществами организма и выде­
ляется энергия, необходимая для реак­
ций биосинтеза, в результате чего дис­
симиляцию называют еще энергетиче­
ским обменом. Обмен веществ обеспечи­
вает постоянство химическогосостава и
строения всех частей организма и как
следствие — постоянство их функцио­
нирования в беспрерывно меняющихся
условиях окружающей среды.
3. Самовоспроизведение (репродукция).
Самовоспроизведение, репродукция,
или размножение, — это свойство орга­
низмов воссоздавать себе подобных; этот
процесс осуществляется практически на
всех уровнях организации живой мате­
рии. Благодаря репродукции не толь­
ко целые организмы, но и клетки, орга-
неллы клеток (митохондрия, пластиды
и другие) после деления подобны со сво­
ими предшественниками. Из одной мо­
лекулы ДНК — дезоксирибонуклеино­
вой кислоты — при ее удваивании обра­
зуются две дочерних молекулы, которые
полностью повторяют исходную. В осно­
ве самовоспроизведения лежат реакции
матричного синтеза, то есть образова­
ние структур на основе информации, за­
ложенной в последовательности нуклео­
тидов ДНК.
4. Наследственность заключается в спо­
собности организмов передавать свои
признаки, свойства и особенности раз­
вития из поколения в поколение. На­
следственность обусловлена стабильно­
www.4book.org

4. ?}
. г
Iг-:
стью, основанной на постоянстве строе­
ния молекул ДНК.
5. Изменчивость — свойство, как бы
противоположное наследственности, но
вместе с тем тесно связано с ней, так как
при этом изменяются наследственные
задатки — гены, которые определяют
развитие тех или иных признаков. Дру­
гими словами, изменчивость — это спо­
собность организмов приобретать новые
признаки и свойства, в основе которых
лежат изменения биологических ма­
триц. Изменчивость создает разнообраз­
ный материал для естественного отбора,
то есть отбора наиболее приспособлен­
ных особей к конкретным условиям
существования в природе, что, в свою
очередь, приводит к появлению новых
форм жизни, новых видов организмов.
6 . Рост и развитие. Под развитием по­
нимают необратимо направленное зако­
номерное изменение состава или струк­
туры объектов живой и неживой приро­
ды. Развитие живой формы существова­
ния материи представлено индивидуаль­
ным развитием, или онтогенезом, и исто­
рическим развитием, или филогенезом.
В процессе развития возникает специ­
фическая структурная организация ин­
дивида; а увеличение его биомассы обу­
словлено репродукцией макромолекул,
элементарных структур клеток и самих
клеток. Филогенез, или эволюция, — это
необратимое и направленное развитие
живой природы, которое сопровождает­
ся образованием новых видов и прогрес­
сивным (или регрессивным) осложнени­
ем (Или упрощением) жизни. Результа­
том эволюции является Все многообра­
зие живых организмов на Земле.
7. Раздражимость, Любой организм не­
разрывно связан с окружающей средой:
получает из нее питательные вещества,
поддается влиянию неблагоприятных
факторов среды, вступает во взаимодей­
ствие с другими организациями и так да­
лее. В процессе эволюции у живых ор­
ганизмов выработалось и закрепилось
свойство избирательно реагировать на
внешние влияния. Это свойство носит
название раздражимости. Любое изме­
нение окружающих условий среды пред­
ставляет собой по отношению к немураз­
дражение, а его реакция на внешние раз­
дражители является показателем его
чувствительности и проявлением раз­
дражимости. Реакция многоклеточных
животных на раздражение осуществля­
ется при посредничестве нервной систе­
мы и называется рефлексом.
8 . Дискретность. Само слово «дискрет­
ность» означает отрывочность, разделен-
ность и характеризует свойство жизни
проявляться в виде дискретных форм.
Отдельный организм или другая биоло­
гическая система (вид, биоценоз, эко­
система и другая) состоит из отдель­
ных изолированных, то есть отделен­
ных в пространстве, но'тем не менее тес­
но связанных и взаимодействующих
между собой частей, которые образуют
структурно-функциональное единство.
Любой вид организмов включает отдель­
ные особи. Тело высокоорганизованной
особи образует пространственно отмеже­
ванных особей, которые, в свою очередь,
состоят из отдельных клеток. Энергети­
ческий аппарат, клетки представлен от­
дельными митохондриями, аппарат син-
теза белка — рибосомами и так далее,
вплоть до макромолекул. Свойство дис­
кретности организма является основой
его структурной упорядоченности, воз­
можности постоянного самообновления
с з'аменой структурных элементов (моле-
,кул, ферментов, органоидов клетки и це­
лых клеток) без прекращения выполня­
емой функции. Дискретность вида пре­
допределяет возможность его эволюции
путем гибели или устранения от размно­
жения неприспособленных особей и со­
хранения индивидов с полезными для
выживания признаками.
9. Ритмичность. Под ритмом (от греч.
«Ритмос» — теку) понимается повторе­
ние одного и того же события или состо­
яния через строго определенные отрезки
времени. В физике периодические про*
цессы выражаются в герцах (Гц). Гц - ча­
стота периодического процесса, при ко­
торой за 1 секунду происходит один цикл
периодического процесса. Наименьший
промежуток времени, через который си­
стема, которая осуществляет колебание,
опять возвращается в то же состояние, в
котором она находилась в начальный мо­
мент, называется периодом колебаний.
В биологий под ритмичностью понима­ 1Я
БИОЛОГИЯ(кучебникуЛ.И.Осгапченкоидр.)
www.4book.org

5. .БИОЛОГИЯ(кучебникуЛ.И.Остапченкоидр.)
п
ют периодические изменения интенсив­
ности физиологичных функций с разны­
ми периодами колебаний (от нескйльких
секунд до года). Хорошо известны суточ­
ные ритмы сна ибодрствования у челове-.
ка; сезонные ритмы активности и спич­
ки у некоторых млекопитающих (сусли­
ки, ежи, медведи) и много других. Рит­
мичность направлена на согласование
функций организма с окружающей сре­
дой, то есть на приспособление к посто­
янно меняющимся условиям существо­
вания,
10. Относительная энергозависимость.
Живые тела представляют “открытые”
системы, стойкие лишь при условии не­
прерывного доступа к ним энергии и ма­
терии в виде пищи из окружающей сре­
ды. ЖивЫе организмы в отличие от объ­
ектов неживой природы отмежеваны от
окружающей среды оболочками (внеш­
няя клеточная мещбрана у одноклеточ­
ных, покровная ткань у многоклеточ­
ных). Эти оболочки усложняют обмен
веществ между организмом и внеш­
ней средой; приводят к минимуму поте­
ри веществ и поддерживают простран­
ственное единство системы. Таким об­
разом, живые организмы резко отлича­
ются от объектов физики и химии — не­
живых систем — своей исключитель­
ной сложностью и высокой структурной
и функциональной упорядоченностью.
Эти отличия предоставляют жизни ка­
чественно новые свойства. Живое пред­
ставляет собой особенную степень раз­
вития материи.
11. Гомеостаз (саморегуляция) — сово­
купность реакций приспосабливания ор­
ганизма, направленных на сохранение
динамического состояния его внутрен­
ней среды (температуры тела, кровяного
давления и тому подобное). В его основе
лежит принцип отрицательной обратной
связи. Именно эта способность живых
систем Хранить стационарное состояние
в условиях непрерывно изменяемой сре­
ды и обусловливает их выживание.
2. Сравните, два свойства, характер­
ных дял живых существ: рост и разви­
тие. Обнаружьте черты подобия меж­
ду этими явлениями.
Рост и развитие — важнейшие процес­
сы, характерные живым организмам.
Рост — количественное* а развитие —
качественное превращение организма.
Во время .роста происходит увеличение
размеров и массы организмов.
Развитие — необратимые закономер­
ные изменения, которые происходят в
организме живых существ с момента его
зарождения до конца жизни.
Растения растут в течение всей своей
жизни. Их рост сопровождается увели­
чением размеров и.образованием новых
вегетативных органов. Такой рост назы­
вается неограниченным.
Рост животных также сопровождает­
ся увеличением размеров — пропорци:
онально увеличиваются все органы, ко­
торые образуют тело животного, но но­
вые органы не образуются. Рост длит­
ся определенный период жизни живот­
ных, то есть является ограниченным.
Рост и развитие тесно связаны между
собой, как правило, происходят парал­
лельно. Оба процесса регулируются на
клеточном уровне.
3. Что такое раздражимость? Приве­
дите примеры раздражимости у раст е­
ний и животных.
Раздражимость — свойство клеток жи­
вого организма активно изменять свою
жизнедеятельность под воздействием
внешних факторов. Любой фактор, кото­
рый действует на организм в целом или
на какую-то его часть, называется раз­
дражителем. Для того, чтобы организм
мог существовать в постоянно меняю­
щейся среде, ондолжен владеть способно­
стью отвечать надействия раздражителя.
Одним из характерных примеров раз­
дражимости у растений является спо­
собность к определенным движениям.
Растения могут осуществлять движения
отдельных своих органов или их пере­
мещения в пространстве. Эти движения
являются' реакцией организма на дей­
ствие внешних раздражителей. Напри­
мер, изгиб растения в сторону источни­
ка света; рост главного корня направлен
вниз по направлению к центру Земли;
движения, вызванные изменением дня
и ночи, -т- открытие и закрытие цветов.
Животным и человеку свойствены раз­
нообразные реакции на разного рода
раздражители, которые обеспечивают-
I- ся рефлексами, высшей нервной дея­
www.4book.org

6. тельностью и сознанием. Возбудимость
сложных организмов проявляется, по­
давляющим образом, в чувствитель­
ном восприятии событий окружающе­
го мира с помощью органов чувств (ре­
цепторов). Влияние на рецепторы с по­
мощью нервных импульсов передается
к соответствующим отделам головного
мозга. А потом уже мозг отдает «прика­
зы» тем или иным органам,' эффектив­
но регулируя процессы жизнедеятель­
ности. Например, рефлекторное отдер­
гивание руки от горячего объекта; уча­
щение дыхания,при избытке углекисло­
го газа в крови; сужение зрачка при яр­
ком освещении.
Раздражимость является одной из
основных характеристик живых орга­
низмов, что предопределяет их способа
ность приспосабливаться к переменчи­
вым условиям существования.
П оразмыш ляйт е. К акое значение име­
ет размножение для существования
жизни На Земле?
Размножение -г- биологическии про­
цесс, с помощью которого образуются
новые организмы, происходит воссозда­
ние себе подобных. Размножение — фун­
даментальная особенность всех извест­
ных жизненных форм, каждый Индиви­
дуальный организм существует в резуль­
тате размножения. Способность размно­
жаться, то есть производить новое по­
коление особей того же вида — одна из'
основных особенностей живых организ­
мов. В процессе размножения происхо­
дит передача генетического материа­
ла от родительского поколения следую­
щему поколению, которое обеспечива­
ет воссоздание признаков не только дан­
ного вида» но конкретных родительских
особей. Для вида значение размножение
заключается в замещении тех его пред­
ставителей; которые погибают, что обе­
спечивает непрерывность Существоваг
ния вида, кроме того, при соответству­
ющих условиях размножение позволяет
увеличить общую численность вида.
Существование любого вида животных
и растений, бактерий и грибов, преем­
ственность между родительскими осо­
бями и их потомством поддерживаются
лишь благодаря размножению.
§ 3. РАЗНООБРАЗИЕ ЖИЗНИ
НА ЗЕМЛЕ
Проверьте полученные знания
Выберите один правильный ответ (один
или несколько)
1. Кислород, необходимый для дыхайия
организмов, выделяют: в) растения.
2. К неклеточным формам жизни при­
надлежат: г) вирусы.
Характеристика царств живой природы
Характерные признаки
Царства живой природы
Грибы Бактерии Растения Животные Вирусы
1. Клеточное строение • • + • ■ +' ■ " + -•
2. Способность к фотосинтезу - + (нек.) + -
3. Питаются готовыми орга­
ническими веществами
+ ...
+ (нек.)
Г,'
••• + '.
П оразмыш ляйт е. М ожно ли назвать
вирусы организмами? Обоснуйте свой
ответ.
Вирусы — внеклеточные формы жизни,
которые представляют собой автономные
генетические системы, неспособные к са­
мостоятельномусуществованиювне орга­
низма или клетки хозяина, то есть явля­
ются внутриклеточными паразитами.
Один из выдающихся вирусологов
В.М. Стэнли выразил такое мнение: ви­
рус это существо, которое имеет свой-
ства вещества и в то же время вещество,
которое имеет свойства существа. Отом,
что вирусы живые, свидетельствует то,
что как и все живые объекты, вирусы
способны: к размножению; наследова­
нию признаков; генетической и фено­
типической изменчивости; адаптации к
условиям окружающей ореды.
Вируса не может существовать вне
организма-хозяина, точнее, вне клетки-
хозяина, и его способность к размноже­
нию отличается от размножения бак­
591.БЙОЛОГИЯ-(кучебникуЯ.И?Оаапчейкоидр.)
www.4book.org

7. терий, растений, животных; или лю­
бых других организмов. Для размноже*
ния бактериофаг, например, должен по­
пасть в клетку бактерии и использовать
ее белоксинтезирующий аппарат для
образования собственных молекул.
О том, что вирусы неживы, свидетель­
ствует странный факт, описанный Стэн­
ли в 1935 году. Ученый экспериментиро­
вал с вирусом табачной мозаики (тем же,
который открыл Д. И. Ивановский) и об­
наружил, что он способен Кристалли­
зоваться подобно молекулам белка, или
сахарозы из их растворов. Вирус* кото­
рый кристаллизировался, может сохра­
няться неопределенно долго, не прояв­
ляя Признаков жизни, но если ввести его
в лист табака, он сразу начинает размно­
жаться, Таким образом, вирусы можно
считать своеобразным Мостиком между
живой и неживой природой. <
Следовательно, вирусы занимают смеж­
ное положение между живой и неживой
материей.
§ 4. МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ОРГАНИЗМОВ. ПРИМЕНЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИХ
ЗНАНИЙ В ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА
Проверьте полученные знания
Выберите один правильиый ответ (одни или несколько)
1. Обозначьте методы в природоведении, которыми пользовался Аристотель: а) на­
блюдение; в) сравнение; г) описание. •
2. Метод, с помощью которого обнаруживают черты подобия и отличия между объ­
ектами, :— это: г) сравнение. ,
Выполни задание ' _ ’
1. Составьте схему «Методы научных исследований».
2. Сравните два метода исследования:
наблюдение и эксперимент. Что между
ними общего и отличного?
Сравнение — метод научного исследо­
вания, который был введен в XVIII ст< и
позволил путем сопоставления изучать
подобие’ и расхождение организмов и
их частей. На основе этого метода сфор-
-мировалась систематика, разработаны
клеточная и эволюционная теории. ]
История биологии доказывает, что на- |
стоящих успехов в изучении живого I
можно достичь только тогда, когда опи­
сание уступает исследованию живых
объектов и процессов, которые происхо­
дят с НИМИ.
Экспериментальный метод — это метод,
при котором исследователь изучает опре­
деленный изолированный объект или
процесс и пытается достичь повторяемо­
сти результатов в подобных условиях.
Особенное значение имеют исследова­
ние, контролируемые ■и управляемые
человеком. Такой способ получения м ­
www.4book.org

8. учной информации называется экспе­
риментальным методом исследования
и в биологии, как правило, использует­
ся в сочетании 9 достижениями других
естественных наук, прежде всего химии
и физики.
И. П. Павлов (1849-1836) утверждал,
что наблюдение собирает то, что предла­
гает природа, опыт берет от природы то,
чтоон хочет.
3. Объясните значение лекарственных
растений для развития фармакологии.
Фармакология — это наука о действии
химических соединений цв. живые ор­
ганизмы. Одно из важнейших заданий
фармакологии — поиск новых эффек­
тивных лекарственных средств.
Впервые во врачебную терапию стали
вводить препараты растительного про­
исхождения в XVI XVIII ст.: листья
наперстянки, рожки, корень ипекакуа­
ны', корень хинного дерева. В первой по­
ловине XIX века основой лекарств ме­
дицинской практики были лекарствен­
ные растения; Аптекари хранили их не
только как сухое сырье для приготов­
ления самых разнообразных чаев, но и
могли готовить из них тинктуры, экс­
тракты и густые соки, Которые служи­
ли дальше для приготовления капель,
сиропов, настоев, отваров и входили в
состав разных мазей и втирок.
Лекарственные растения *—группа- рас­
тений, части который являются сырьем
для получения веществ, которые ис­
пользуются в народной, медицинской
практике с лечебными или профилак­
тическими целями.
В качестве лекарственных растений в
начале XXI века широко используют­
ся зверобой, календула, ромашка,'тыся­
челистник, мать-и-мачеха, шиповник,
облепиха, подорожник>мята, шалфей,
клюква* брусника, малина, укроп, пе­
трушка, аир обычный и много других.
В настоящее время из 100 тысяч лекар­
ственных средств, которые применяют­
ся в мировой медицинской практике, ле­
чебные препараты из растений состав­
ляют более 30%. В нашей стране из об­
щего количества лекарственных средств
препараты из растений «оставляют око­
ло 40%. При этом для лечения ряда забо­
леваний, напримерсердечнососудистых,
растительные средства являются незаме­
нимыми: именно растения до сих поряв­
ляются важнейшим источником для по­
лучения сердечных гликозидов.
4. Оценище значение биологии для раз­
вития медицины и сельского хозяйства.
Теоретические достижения биологии
широко применяются вмедицине. Само
.достижение и открытие .в биологии
определяют современный уровень ме­
дицинской науки. Данные генетики по-.
зволили разрабатывать методы ранней
диагностики, лечения и профилактики
наследственных болезней человека. Се­
лекция микроорганизмов позволяет по­
лучать ферменты, витамины, гормоны,
необходимые для лечения ряда заболе­
ваний. Развитие генной' инженерии от­
крывает широкие Перспективы дляпро-
изводства биологически активных сое­
динений и лекарственных веществ. Так,
например, с помощью методов генной
Инженерии был полученный ген гормо­
на инсулина и потом встроен в геном ки­
шечной палочки. Такой штамм кишеч­
ной палочки способен синтезировать че­
ловеческий- инсулин, который исполь­
зуется для лечения сахарного диабе­
та. Подобным образом в настоящее вре­
мя получают гор!мон роста, интерферон,
иммуногенныё препараты и вакцины.
Знание закономерностей размножения’
и распространения вирусов» болезнет­
ворных бактерий, простейших необхо­
димо для борьбы с инфекционными и
паразитарными заболеваниями челове­
ка и животных.
Биология играет важную роль и в обеспе­
чении человечества продуктами пита­
ния. Ученые создают новые высокоуро­
жайные сорта растений и породы живот­
ных, что повышает эффективность сель­
ского хозяйства. Исследования биологов
направлены на сохранение и повышение
плодородия почв, которое обеспечивает
высокие урожаи. Живые организмы ши­
роко используются и в промышленно­
сти. Например, йогурт, кефир, сыры че­
ловек получает благодаря деятельности
определенных видов бактерий и грибов.
Увеличение производства продуктов
питания и развитие медицины важные,
но не единственные проблемы, которые
определяли развитие биологии как иау- 51
БИОЛОГИЯ(кучебникуЛ.И.Осгапченкоидр.)
www.4book.org

9. ки в течение тысячелетий. Живая при­
рода является источником многих необ­
ходимых для человечества материалов
и продуктов. Нужно знать их свойства,
чтобы правильно использовать, знать,
где искать их в природе, как получать.
По уровню биологических исследова­
ний можно судить в настоящее время о
материально-техническом развитии об­
щества, потому что биология становится
реальной производительной силой. Само
существование человечества в биосфе­
ре Земли оказывается тесно связанным с
успехами в решении многих биологиче­
ских проблем. Биология становится на­
учной, рациональной основой отноше­
ний между человеком и природой.
П оразм ыш ляйт е. Какие методы науч­
ных исследований не могли применять
Аристотель и Теофраст? Почему?
Можно считать что настоящий фун­
дамент классической науки был зало­
жен в Древней Греции, начиная прибли­
зительное VI ст. до н. э., когда на сме­
ну мифологическому мышлению впер­
вые пришел рационализм. Эмпирия,
то есть :— человеческий опыт, воспри­
ятие внешнего Мира с помощью орга­
нов чувств, во многом заимствована гре­
ками у египтян и вавилонян. наблюде­
ние как относительно длительное, це­
леустремленное и планомерное воспри­
ятие предметов и явлений объективно­
го мира, дополняется научной методоло­
гией: устанавливаются правила логиче­
ских рассуждений, вводится понятие ги­
потезы и т. д., появляется целый ряд ге­
ниальных прозрений, как, например, те­
ория атомизма. Особенно важную роль
в разработке и систематизации как ме­
тодов, так и самих знаний сыграл Ари­
стотель. Отличие античной науки от со­
временной заключалось в ее умозри­
тельном характере: понятие экспери­
мента было ей чужое, ученые не стреми­
лись сочетать науку с практикой (за ред­
кими исключениями, например, Архи­
меда), а наоборот гордились причастно­
стью к чистому умозрению. Ученые того
времени — Аристотель, Теофраст, еще
не имели высокой техники исследова­
ния, не было и научных экспериментов.
Современное экспериментальное при­
родоведение зарождается только в кон­
це XVI века. -
П оразмыш ляйт е над выбором профес­
сии. В каких отраслях биологии вы хо­
тели бы работать?
Думали ли вы об этих профессиях?
Акушер, врач-ртопед, генетик, анестези­
олог, диетолог, логопед, массажист, ото­
ларинголог микробиолог, стоматолог,
психиатр, психолог, патологоанатом,
пластический хирург, спортивный врач,
физиотерапевт, антрополог, биоинже­
нер, биолог, агроном, биохимик, работ­
ник зоопарка, ветеринар, фитнесс ин­
структор, ботаник, фармацевт, винодел,
зоолог,кардиолог, косметолог, лаборант,
ландшафтный архитектор, лесник, океа­
нолог, спортивный тренер, учитель физ­
культуры, садовод, фермер, энтомолог,
флорист, эколог, специалист по вопро­
сам гигиены окружающей среды, спе­
циалист по охране окружающей среды.
ЭТО неполный Перечень профессий, ко­
торые требуют основательных знаний
по биологии.
Систематизируй свои знания
1. Установи соответствие между назва­
ниями наук и Объектом их изучения.
1 ботаника В;./'.
2 зоология Д
3 микология
Б
4 экология А
А изучает связи меж­
ду организмами и
окружающей средой
Б изучает грибы >
В изучает растения.
Г изучает разнообра­
зие всех организмов
Д изучает животных
2. Установите соответствие между свой­
ствами организмов и их значением.
1 дыхание Д
2 питание А
3 рост Г
4 развитие В
А обеспечение орга­
низма питательными
веществами
Б воспроизведение
себе подобных
В качественные изме­
нения организма
Г увеличение разме­
ров организма
Д обеспечение орга­
низма энергией
www.4book.org

10. Поразмыш ляйт е. Почему биологию
считают наукой будущего?
Современная биология — одна из важ­
нейших для человечества естественных
наук. Это связано с тем, что именно био­
логия является основой медицины, на­
учная база для сельского хозяйства и
производства продуктов питания, дефи­
цит которых на земном шаре становит­
ся все ощутимее.
С помощью современных биотехноло­
гий в ближайшее время возможен пе­
реход на биотопливо, которое при необ­
ходимости поможет преодолеть энерге­
тический кризис. Еще 50 лет тому на­
зад свое будущее человечество связыва­
ло с техническим прогрессом;.полетами
в космос, конструированием сверхмощ­
ных машин, ядерной энергетикой, соз­
данием огромных водохранилищ, изме­
нением течения рек. Сегодня стало оче­
видным, что растущее производство ма­
териальных благ тесно связано с разру­
шением природы. В результате чего по­
страдали не только леса, озера, реки,
животные и растения, много видов ко­
торых вымерли, а еще больше находит­
ся на грани исчезновения, но и сам че­
ловек. Сегодня становится актуальным
вопрос гармоничного существования
природы и человека, что является обя­
зательным условием не только устойчи­
вого развития современной цивилиза­
ции, но и существования человечества.
Науки о жизни приобрели приоритет­
ное развитие современного общества.
Именно им уделяют повышенное вни-'
мание не только ученые, но и обще­
ственность, политические деятели.
Так, Пагвосское движение ученых заро­
дилось 1955 года по инициативе ученых
мира Альберта Эйнштейна, Фредерика
Жолио-Кюри и других, выступивших с
манифестом, в котором призывали со­
брать конференцию против использова­
ния ядерной энергии в военных целях,
•предотвращения неконтролируемого
использования ресурсов окружающей
среды, неэтичного отношения к живым
объектам и природе вообще. Они высту­
пают за мир, разоружение и междуна­
родную безопасность, за предотвраще­
ние мировой термоядерной войны и на­
учное сотрудничество.
Глобальной проблемой человечества в
XXI ст. стало взаимоотношение челове­
ка и природы. Среди конкретных эколо­
гических проблем обычно признают из­
менение климата, дефицитпресной воды
и превращение пахотных земель в пу­
стыни, деградацию растительности, рост
численности населения, загрязнение по­
чвы, воды и воздуха отходами производ­
ства» истощение озонового слоя, исто­
щение природных ресурсов, появление
и распространение новых заболеваний.
Понятно, что без познания и освоения
человечеством правил и законов жиз­
ни природы, без перехода промышлен­
ности и энергетики на экологически чи­
стые, так называемые безотходные тех­
нологии, без внедрения последних до­
стижений биологической науки в сель­
ское хозяйство и медицину, дальнейшее
существование современной цивилиза­
ции оказывается просто невозможным.
Тема 1. КЛЕТКА
§ 5. КЛЕТКА - ЕДИНИЦА СТРОЕНИЯ
ОРГАНИЗМОВ.
ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ КЛЕТКИ
Проверьте полученные знания
Выберите один правильный ответ (один
или несколько).
1. Термин «клетки» в научное обраще­
ние впервые ввел: б) Роберт Гук.
2. Впервые ядро в клетках животных
обнаружил: в) Я н Пуркинье.
3. Впервые ядро в клетках растений об­
наружил: г) Роберт Вроун.
4. Укажите ученых, которые сформу­
лировали первые положения клеточной
теории: а) М атиас Ш лейде; б) Теодор
Шванн.
Дайте ответ на вопрос
1. Назовите основные этапы развития
науки о клетках — цитологии.
В развитии цитологии выделяют три
этапа.
I этап (XVII — XIX ст.)'; изобретение ми­
кроскопа, его усовершенствование, на­
копления фактов, клеточного строения,
первые микроскопические исследования !Л
ОЭ
(Галилей, Дребель, Гук, Гертель Идр.). Ш
БИОЛОГИЯ(кучебникуЛ.И.Остапченкоидр.)
www.4book.org

11. 598БИОЛОГИЯ(кучебникуЛ.И.Остапченкоидр.)
II этап^ХУШ — XIX ст. начало): систе­
матические и разнообразные исследова­
ния, благодаря которым в умах ученых
формируются две идеи:
1. Идея о клеточном строении, подго­
товленная исследованиями Р, Гука,
М. Мальпиги, Н.Грю, А.Лев енгука,
Я. Пуркинье, П. Горянинова, Т.Шванн.
2. Идея о клеточном развитии организ­
мов, по исследованйям Ц,Горянинова,
К.Вольфа, М. Шлейдена и др.)
Эти две идей составили основу клеточ­
ной теории, сформулированной в 1939 г.
Т. Шванном. В соответствии с этой тео­
рией, клетка является основой разви­
тия и строения живых организмов.
III этап (вторая половина XIX ст.): даль­
нейшее развитие основйых положений
клеточной теории; уточнение деталей
структуры основных составных частей
клетки с помощью светового микроско­
па; изучение функции клетки (Р. Ре­
мак, В. Флемминг, В.-Ру, О. Гертвиг,
3. Страсбурге и др.)
В XX столетии изучение структуры и
функции клетки осуществляют с при­
менением новейших методов исследова-
.ния: электронной микроскопии, цитохи­
мии, авторадиографии, люминесцентной
микроскопии (И; Щпек, Ф. Шостранд,
П. Паллад, И.Уотсои, Ж.Крик, Д. Мих-
лин, А. Поликар, Д. Насонов идр.)
2. Без какого прибора было бы невозмож­
ным становление цитологии? ■
Решающее значение для становления
цитологии как науки имело изобрете­
ние микроскопа. Одно из наиболее ран­
них научных исследований с помощью
микроскопа собственной конструкции
провел английский ученый Роберт Гук.
П оразмыш ляйт е. Какое значение для
развития цитологии имеет совершен­
ствование светового микроскопа?
Прогресс цитологии связан с развити­
ем методов исследования клеток. С 50-х
годов X X века цитология вступила в со­
временный этап своего развития. Раз­
работка новых методов исследования и
успехи смежных дисциплин дали тол­
чок бурномуразвитию цитологии и при­
вели к стиранию четких границ между
цитологией, биохимией, биофизикой и
молекулярной биологией. Использова­
ние электронного микроскопа привело к
созданию субмикроскопической морфо­
логии клетки и приблизило визуальное
изучение клеточных структур к макро-
молекулярному уровню. Были обнару­
жены неизвестные до этого детали стро­
ения ранее открытых клеточных орга­
ноидов и ядерных структур; открыты
новые компоненты ультрамикроскопий
клетки: плазматическая, или клеточ­
ная, мембрана, которая отделяет клет­
ку от окружающей среды, эндоплазма-
тическая сетка, рибосомы, лизосомы,
микротрубочки и микрофиламенты, ко­
торые поддерживают форму и обеспе­
чивают подвижность клеточных струк­
тур. Рядом с общеклеточными структу­
рами оказываются элементы ультрами­
кроскопий иособенности, свойственные
специализированным Клеткам.
Цитологические методы используются,
в частности, в селекции растений для
определения хромосомного состава рас­
тительных клеток. Такие исследования
оказывают большую помощь в плани­
ровании экспериментальных скрещи­
ваний и оценке полученных результа­
тов. Аналогичный цитологический ана­
лиз проводится и на клетках человека:
он позволяет обнаружить некоторые на­
следственные заболевания, связанные с
изменением числа и формы хромосом.
Однако важнейшее применение цитоло­
гических методов в медицине — это ди­
агностика злокачественных новообразо­
ваний.
§ 6 . МЕТОД СВЕТОВОЙ
МИКРОСКОПИИ.
УВЕЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ
И ИХ НАЗНАЧЕНИЕ
Проверьте полученные знания
Выберите один правильный ответ (один
или несколько)
1. Объект исследования с помощью све­
тового микроскопа можно максимально
увеличить в:б ) 3000 раз.
2. Для рассматривания строения клет­
ки используют: в) световой микроскоп.
3. Для изучения мельчайших структур
клетки используют: в.) электронный
микроскоп.
www.4book.org