Mida õpivad bioloogiateadused: rakendusainete loetelu. Inimese bioloogia

Bioloogia (kreeka keelest bios - elu ja logos - sõna, õpetus), teaduste kogum eluslooduse kohta - Maad asustavate väljasurnud ja praegu elavate olendite tohutust mitmekesisusest, nende ehitusest ja funktsioonidest, päritolust, levikust ja arengust, seostest omavahel ja koos elutu loodus. Bioloogia kehtestab üldised ja konkreetsed mustrid, elule omane kõigis selle ilmingutes ja omadustes (ainevahetus, paljunemine, pärilikkus, muutlikkus, kohanemisvõime, kasv, liikuvus jne).

Esimesed süstemaatilised katsed elusloodust mõista tegid iidsed arstid ja filosoofid (Hippokrates, Aristoteles, Theophrastus, Galenus). Nende renessansiajal jätkunud tööd panid aluse botaanikale ja zooloogiale, aga ka inimese anatoomiale ja füsioloogiale (Vesalius jt). 17. - 18. sajandil. Eksperimentaalsed meetodid tungivad bioloogiasse. Kvantitatiivsete mõõtmiste ja hüdraulikaseaduste rakendamise põhjal avastati vereringe mehhanism (W. Harvey, 1628). Mikroskoobi leiutamine nihutas piire tuntud maailm elusolendeid, süvendas arusaamist nende struktuurist. Selle ajastu üks peamisi saavutusi on taimede ja loomade klassifitseerimise süsteemi loomine (C. Linnaeus, 1735). Samal ajal valitsesid spekulatiivsed teooriad elusolendite arengu ja omaduste kohta (iseeneslik tekkimine, preformatsioon jne). 19. sajandil Uuritavate bioloogiliste objektide (uued meetodid, ekspeditsioonid Maa troopilistesse ja raskesti ligipääsetavatesse piirkondadesse jne) järsult suurenenud arvu, teadmiste akumuleerumise ja diferentseerumise tulemusena kujunes välja palju spetsiaalseid bioloogiateadusi. Nii jagunevad botaanika ja zooloogia sektsioonideks, mis uurivad üksikuid süstemaatilisi rühmi, arendatakse embrüoloogiat, histoloogiat, mikrobioloogiat, paleontoloogiat, biogeograafiat jm.. Bioloogia saavutuste hulgas on rakuteooria(T. Schwann, 1839), pärilikkuse mustrite avastamine (G. Mendel, 1865). Charles Darwini (1859) evolutsioonilised õpetused viisid bioloogias fundamentaalsete muutusteni. 20. sajandi bioloogia jaoks. On kaks omavahel seotud suundumust. Ühelt poolt kujunes ettekujutus eluslooduse kvalitatiivselt erinevatest organiseerituse tasanditest: molekulaar- (molekulaarbioloogia, biokeemia jt teadused, mida ühendab füüsikalis-keemilise bioloogia mõiste), rakuline (tsütoloogia), organismiline (anatoomia, füsioloogia, embrüoloogia). ), populatsiooniliigid (ökoloogia, biogeograafia). Teisest küljest on soov eluslooduse terviklike, sünteetiliste teadmiste järele viinud teaduste edenemiseni. teatud omadused elusloodus selle organisatsiooni kõigil struktuuritasanditel (geneetika, süstemaatika, evolutsiooniline õpetus jne). Hämmastavad õnnestumised alates 50ndatest. saavutatud molekulaarbioloogiaga, mis paljastas pärilikkuse keemilise aluse (DNA struktuur, geneetiline kood, biopolümeeri sünteesi maatriksprintsiip). Biosfääri doktriin (V.I. Vernadsky) paljastas elusorganismide geokeemilise aktiivsuse ulatuse ja nende lahutamatu seose elutu loodusega. Bioloogiauuringute ja -meetodite (sh geenitehnoloogia, biotehnoloogia) praktiline tähtsus meditsiinile, põllumajandusele, tööstusele, loodusvarade targale kasutamisele ja loodushoiule, samuti täppisteaduste ideede ja meetodite tungimine neisse uuringutesse on arenenud. bioloogia algusest peale. 20. sajandil loodusteaduste esirinnas.

Bioloogiateadlased ja nende panus bioloogia arengusse

• Aristoteles -üks bioloogia kui teaduse rajajaid; Esimene üldistas enne teda inimkonna poolt kogutud bioloogilisi teadmisi; Ta töötas välja loomade taksonoomia, määratledes inimese koha selles; Ta pani aluse kirjeldavale ja võrdlevale anatoomiale, iseloomustades umbes 500 loomaliiki.
• Abu Ali Ibn Sina- kirjutas esimesena teoreetilise ja kliinilise meditsiini entsüklopeedia “Meditsiiniteaduse kaanon”; Üks esimesi, kes pani aluse pediaatriale; Lõi mitusada uut tüüpi ravimeid, mis on seotud mõlemaga rahvameditsiin ja need, mis on saadud keemia abil.
• Abu Reyhan Muhammad Ibn Ahmet al-Biruni- teose "Formacognosis in Medicine" autor - raamat mee kohta. ravimid.
• Pruun- raku tuum.
• Baer K.E.- imetaja muna, idu sarnasuse seadus.
• Vavilov- päritolukeskused kultuurtaimed, päriliku varieeruvuse homoloogilise rea seadus.
• Vesalius Andreas- töö “Struktuurist Inimkeha"; Loodud anatoomiline terminoloogia ladina keeles.
• Vernadski I.V.- biosfääri ja noosfääri õpetus.
• Virchow- rakuteooria, uued rakud tekivad vanade jagamisel.
• Galen Claudius- pani aluse inimese anatoomiale; lõi teaduse ajaloos esimese kontseptsiooni vere liikumisest (vereringe keskuseks pidas ta maksa), mis eksisteeris kuni 17. sajandini. ja lükkas ümber W. Harvey.
• Harvey- kopsuvereringe. Tegi suurimat asja teaduslik saavutus– vereringe avastamine 17. sajandil Üks esimesi, kes iseloomustas lindude ja imetajate embrüo arengu algstaadiumeid (1651).
• Haeckel, Muller- biogeneetiline seadus.
• Hippokrates- esimene, kes lõi teadusliku meditsiinikooli; Organismid arenevad vastavalt loodusseadustele, maailm muutub pidevalt; Tekitas ettekujutuse keha terviklikkusest; Haiguste põhjustest ja nende prognoosist; Inimese füüsilistest (põhiseadus) ja vaimsetest (temperament) omadustest.
• Konks- raku esimene vaatlus.
• Darwin Ch.- teooria looduslik ja kunstlik valik, olelusvõitlus, inimese päritolu ahvist – evolutsiooniline õpetus. Autor teaduslik töö"Liikide päritolu poolt looduslik valik ja eluvõitluses soodsate rasside säilitamine."
• Ivanovski- tubaka mosaiikviirus.
• Calvin- glükoosi moodustumise tsükkel kloroplastides.
• Karpetšenko- redise ja kapsa viljakas hübriid.
• Kovalevsky A.- lantseleti ja astsiidi areng.
• Kovalevski V.- hobuse paleontoloogiline seeria.
• Koch Robert- kaasaegse mikrobioloogia rajaja.
• Krebs- poolitustsükkel orgaaniline aine mitokondrites.
• Cuvier J.- katastroofide teooria. Loonud fossiilide teaduse – paleontoloogia; Aastal 1812 sõnastas ta õpetuse neljast loomaorganisatsiooni tüübist: "selgroogsed", "liigendatud", "pehme kehaga" ja "kiirgavad".
• Leonardo da Vinci- kirjutas palju taimi; Ta uuris inimkeha ehitust, südame tegevust ja nägemisfunktsiooni.
• Lamarck J.B.- esimene, kes püüaks luua harmoonilist ja terviklikku teooriat elusmaailma evolutsioonist; Ta väljendas ideed inimese arengust ja päritolust ahvilaadsetest esivanematest; Esimest korda võttis ta kasutusele termini "bioloogia".
• Leeuwenhoek- esimene bakterite vaatlus.
• Linnaeus- tegi ettepaneku eluslooduse klassifitseerimise süsteemi kohta; Võttis kasutusele binaarse (topelt) nomenklatuuri liikide nimetamiseks.
• Mendel G.I.- pärilikkuse seadused. Geneetika rajaja.
• Mechnikov- fagotsütoos, rakuline immuunsus.
• Miller, Juri- kogemus, mis kinnitab orgaaniliste ainete moodustumise võimalust anorgaanilistest.
• Morgan T.H.- kromosomaalne pärilikkuse teooria.
• Navašin- topeltväetamine katteseemnetaimedel.
• Oparin, Haldane- hüpotees elu päritolust anorgaanilised ained hapnikuvabas atmosfääris.
• Pavlov I.P.- konditsioneeritud ja tingimusteta refleksid, seedenäärmete uurimine.
• Pasteur L.- vaktsiinide loomise põhimõte, tõend bakterite spontaanse tekke võimatuse kohta. Määras immunoloogia tekkimise (koos I. I. Mechnikoviga).
• Priestley- katse hiire ja taimega, tõestades valguse käes hapniku vabanemist taimede poolt.
• Valmis- tõend usside spontaanse tekke võimatuse kohta mädanenud lihas.
• Severtsov- evolutsiooni põhisuunad: idioadaptatsioon, aromorfoos, üldine degeneratsioon.
• Sechenov I.M.- närvisüsteemi refleksprintsiip; Esimest korda tõestas ta, et punased verelibled on hapniku kandjad kopsudest kudedesse ja süsinikdioksiidi kandjad kudedest kopsudesse; Koos Šaternikoviga; töötas välja kaasaskantava hingamisaparaadi; Avaldatud "Psühholoogilised uuringud".
• Sukatšov- biogeocenooside õpetus.
• Wallace- loodusliku valiku teooria.
• Watson D, Crick F- DNA struktuuri kindlaksmääramine.
• Fleming A.- antibiootikumide sulgemine; Avastas penitsilliini (3. september 1928)
• Külmutage G.- mutatsiooniteooria; Võttis kasutusele mõiste "isotooniline lahus" - vesilahus, isotooniline vereplasma suhtes.
• Hardy, Weinberg- populatsioonigeneetika.
• Tšetverikov- sünteetiline evolutsiooniteooria.
• Schleiden, Schwann- rakuteooria.
• Schmalhausen I.I.- valiku stabiliseerimine. Evolutsioonitegurite õpetus.

Bioloogia on teadus, mis uurib elusorganisme. See paljastab elu seaduspärasused ja selle arengu kui erilise loodusnähtuse.

Teiste teaduste hulgas on bioloogia põhidistsipliin, viitab juhtivatele loodusteaduste harudele.

Mõiste "bioloogia" koosneb kahest kreeka sõnast: "bios" - elu, "logos" - õpetus, teadus, mõiste.

Esmalt kasutati eluteadusele viitamiseks aastal XIX algus. Seda tegi iseseisvalt J.-B. Lamarck ja G. Treviranus, F. Burdach. Sel ajal eraldati bioloogia loodusteadustest.

Bioloogia uurib elu kõigis selle ilmingutes. Bioloogia aineks on organismide ehitus, füsioloogia, käitumine, individuaalne ja ajalooline areng, nende suhe üksteise ja keskkonnaga. Seetõttu on bioloogia teaduste süsteem või kompleks, mis on suures osas omavahel seotud. Erinevate eluslooduse uurimisvaldkondade isoleerimise tulemusena tekkisid läbi teaduse arenguloo erinevad bioloogiateadused.

Bioloogia peamisteks harudeks on zooloogia, botaanika, mikrobioloogia, viroloogia jne kui teadused, mis uurivad erinevaid võtmepunktid elusorganismide rühma ehitus ja elutegevus. Teisest küljest õppimine üldised mustrid elusorganismid viisid selliste teaduste tekkeni nagu geneetika, tsütoloogia, molekulaarbioloogia, embrüoloogia jne. Elusolendite ehituse, funktsionaalsuse, käitumise, nende suhete ja suhete uurimine. ajalooline areng sünnitas morfoloogia, füsioloogia, etoloogia, ökoloogia, evolutsiooniõpetuse.

Üldbioloogia uurib elusorganismide ja ökosüsteemide universaalsemaid omadusi, arengu- ja olemasolumustreid.

Seega bioloogia on teaduste süsteem.

Bioloogia kiiret arengut täheldati 20. sajandi teisel poolel. See oli peamiselt tingitud avastustest molekulaarbioloogia vallas.

Vaatamata oma rikkalikule ajaloole tehakse bioloogiateadustes jätkuvalt avastusi, arutelud käivad ja paljud kontseptsioonid on läbivaatamisel.

Bioloogias pööratakse erilist tähelepanu rakule (kuna see on elusorganismide põhiline struktuurne ja funktsionaalne üksus), evolutsioonile (kuna elu Maal on arenenud), pärilikkusele ja muutlikkusele (elu järjepidevuse ja kohanemisvõime aluseks).

Elukorraldusel on mitu järjestikust tasandit: molekulaargeneetiline, rakuline, organismiline, populatsiooniliik, ökosüsteem. Igaühel neist avaldub elu omal moel, mida uurivad vastavad bioloogiateadused.

Bioloogia tähtsus inimese jaoks

Inimeste jaoks on bioloogilistel teadmistel peamiselt järgmine tähendus:

• Inimkonna toidu pakkumine.
• Ökoloogiline tähendus - keskkonna juhtimine nii, et see sobiks normaalseks eluks.
• Meditsiiniline tähtsus - eluea kestuse ja kvaliteedi suurendamine, võitlus infektsioonide ja pärilike haigustega, ravimite väljatöötamine.
• Esteetiline, psühholoogiline tähendus.

Inimest võib pidada üheks elu arengu tulemuseks Maal. Inimeste elu sõltub endiselt tugevalt üldistest bioloogilistest elumehhanismidest. Lisaks mõjutab inimene loodust ja kogeb selle mõju ise.

Põhjuseks on saanud inimtegevus (tööstuse ja põllumajanduse areng), rahvastiku kasv keskkonnaprobleemid planeedil. Tekib reostus keskkond, looduslike koosluste hävitamine.

Keskkonnaprobleemide lahendamiseks on vaja mõista bioloogilisi seadusi.

Lisaks on paljud bioloogia harud inimeste tervise seisukohalt olulised ( meditsiiniline tähtsus). Inimeste tervis sõltub pärilikkusest, elukeskkonnast ja elustiilist. Sellest vaatenurgast on bioloogia olulisemad harud pärilikkus ja muutlikkus, individuaalne areng, ökoloogia, biosfääri ja noosfääri doktriinid.

Bioloogia lahendab inimeste toidu ja ravimitega varustamise probleemi. Bioloogilised teadmised on põllumajanduse arengu aluseks.

Seega kõrge tase arengubioloogia on vajalik tingimus inimkonna heaolu.

BIOLOOGIA, teaduste kogum eluslooduse kohta, mis uurib elu omadusi ja ilminguid selle organisatsiooni kõigil tasanditel – molekulaarsest biosfäärini. Organisatsiooni tunnuseid ja elu spetsiifilisi ilminguid igal tasandil uurivad vastavad bioloogia harud. Samas näiteks paljude bioloogiaprobleemide lahendus. Üldised evolutsiooniseadused või inimese päritolu nõuavad erinevate teaduste lähenemisviiside ja meetodite kombineerimist.

Inimesel olid esmased teadmised eluslooduse kohta juba aastal iidsed ajad. Nende laienemine ja spetsialiseerumine on seotud erinevaid vorme praktiline tegevus– jahindus, karjakasvatus, põllumajandus, aga ka ravi. Alates 6. sajandist. eKr e. iidsed filosoofid ja arstid teevad esimesi katseid süstemaatilistel teadmistel orgaaniline maailm. Seega peetakse Aristotelest (384–322 eKr) zooloogia rajajaks, Theophrastus (372–287 eKr) on botaanika „isa“, Hippokrates (u 460 – u 370 eKr) on mitmete suundade rajajaks. meditsiinis. Keskajal ja renessansiajal bioloogias märkimisväärset tööd ei tehtud. Ainus erand on 1543. aastal ilmunud kuulsa anatoomi A. Vesaliuse raamat “Inimkeha ehitusest”, mis andis tõuke anatoomia kiirele arengule 16.–17. Aastal 1628 W. Harvey avastas vereringe, tehes seeläbi tõelise revolutsiooni bioloogia ajaloos. Eksperimentaalsed meetodid ja kvantitatiivsed mõõtmised tungivad järk-järgult bioloogiasse. Mikroskoobi leiutamine ja täiustamine võimaldas lõppu. 17. sajandil esimesed mikroskoobid (R. Konks, A. Leeuwenhoek, M. Malpighi) avastada senitundmatute pisikeste olendite maailma, pannes aluse mikrobioloogiale, luua esimesi ideid organismide peenstruktuuri kohta ja panna alus embrüoloogiale.

17. ja 18. sajandi vahetusel. Tehti esimene märkimisväärne töö taimede ja loomade taksonoomias. Ja 1735. aastal K. Linnaeus avaldas raamatu "Looduse süsteem", mis moodustas taimestiku ja loomastiku klassifikatsiooni ajastu ning mõjutas kogu bioloogiat. Linnaeus tõi teadusesse kõigi organismide ladinakeelsed topeltnimetused ja andis seeläbi bioloogidele rahvusvahelise keele, mis kõrvaldas segaduse ja arusaamatused. Linnaeus pidas kõiki bioloogilisi liike muutumatuks nende loomise hetkest alates. Tema kaasaegne, prantsuse loodusteadlane J. Buffon väljendas vastupidist seisukohta – liigid võivad keskkonna mõjul muutuda. Esimese täieliku evolutsiooniteooria lõi J.B. Lamarck (1809).

Bioloogiale, nagu ka teistele teadustele, 19. saj. oli kiire arengu aeg. Tänu uutele meetoditele, ekspeditsioonidele seni ligipääsmatutesse Maa piirkondadesse ja tihedamale suhtlemisele teiste teadustega on uuritavate bioloogiliste objektide ja nähtuste ring oluliselt laienenud. Teisest küljest killustuvad suuremad bioloogiateadused (botaanika, zooloogia) teadmiste aktiivse kogumise tulemusena rohkem spetsialiseerunud teadusharudeks. eraldi rühmad organismid. 19. sajandil Tekivad või arenevad peaaegu kõik bioloogia alusteadused - taksonoomia, võrdlev anatoomia, tsütoloogia, morfoloogia, embrüoloogia, taimede ja loomade füsioloogia, paleontoloogia, evolutsiooniuuringud, biokeemia, ökoloogia jne. Olulisemad teoreetilised üldistused olid rakuteooria ja Ch. evolutsiooniteooria. Darwin(1859). Suurim avastus aga 19. sajandil. - pärilikkuse seadused G. Mendel(1865) jäi peaaegu tundmatuks kuni alguseni. 20. sajandil 19. sajandil ideed, mis ei leidnud katselist kinnitust, lükati näiteks lõpuks tagasi. organismide spontaanse tekke teooria.

20. sajandil Bioloogia erinevad harud arenesid intensiivselt, kuid suurimat tähelepanu pöörati kahele põhisuunale - molekulaargeneetikale ja biosfääriökoloogilisele. Igal neist valdkondadest on praktilised rakendused, millel võib olla tohutu mõju inimkonna edasisele ajaloole. DNA struktuuri avastused (D. Watson, F. Crick, 1953) ning geneetilise informatsiooni säilitamise ja rakendamise meetodid viisid molekulaarbioloogia arenguni. Saavutused aastal geenitehnoloogia, meditsiinigeneetikas, dešifreeritud genoom inimene ja teised bioloogilised liigid, V kloonimine rakud ja terved organismid, sisse biotehnoloogia võib tulevikus palju muutuda tootmistegevus ja inimelu.

Teaduslikus ja praktilises mõttes sama oluline on biosfääri ökoloogiline suund suurel määral Tänu oma arengule V.I. Vernadski. Edu selles suunas on seotud säilitustingimuste teadusliku väljatöötamisega bioloogiline mitmekesisus ning biosfääri hoidmine reguleeritud olekus, mis sobib inimeste ja teiste Maal elavate olendite jaoks.

Mõlemal suunal on moraalsed ja eetilised aspektid, millest on tekkinud uus bioloogia piiriharu – bioeetika.

Inimene sünnib ja sureb, paljuneb järglasi. Tema kehal on rakuline struktuur ja iga rakk koosneb keerukatest ja lihtsatest molekulidest. Sellest hoolimata on inimkeha keeruline süsteem, mis koosneb suur kogus organid on omavahel ühendatud ühtseks tervikuks. Seetõttu põhjustab ühe organi töö muutumine muutuse kogu organismi talitluses. Lisaks sellele reageerib keha olemasolevatele välis- ja sisekeskkonna stiimulitele ühtse bioloogilise süsteemina. Kõrgema kontrolli tagab aju – looduse kroon.

Inimbioloogia projekt sisaldab laiendatud hariv teave, sest sees kooli õppekava Seda ei ole alati võimalik piisavalt üksikasjalikult esitada. Kavandatav õppematerjal sisaldab ühelt poolt põhiline vundament, ja teisest küljest motiveerib õpilast selleks iseseisev õppimine ja keelekümblus. See väljendub märgatavalt diagrammides, tabelites ja joonistes Värvimisprogramm. Diagrammid ja tabelid aitavad keskenduda peamisele ning joonised visuaalne taju konkreetne organ või selle osa. Õpetaja saab seda materjali kasutada igal ajal nii tunnis või selle ettevalmistamisel kui ka läbiviimisel individuaalne töö anatoomiahuvilised koolilapsed.

Kõik teemad ei ole projektis kajastatud. Miks? Põhiliselt lähtusime mahust õppematerjalõpik. Põhjalikumalt on materjali käsitletud rubriikides “Inimkeha uurivad teadused” ja “Inimese päritolu”. Ajalooline materjal annab aimu säravate isikute panusest erinevad põlvkonnad teadusesse, kelle jaoks sõnad "Teaduse kõrgeim hüve on inimese teenimine" on rohkem kui sõnad. Mõnes jaotises ("Lihas-skeleti süsteem", "Hingamine", "Nahk", "Erituse süsteem", " Närvisüsteem") tõstatatakse evolutsioonilist laadi küsimusi, mis on õppetöös materialistliku arusaamise jaoks oluline. Kogumik “Küsimused ja vastused ja Huvitavaid fakte"näitab inimkeha täiuslikkust. Väliselt on inimesed üksteisest väga erinevad, kuid iga inimese keha ehitust saab jälgida ühiseid jooni. Kuigi elundite ehitus ja funktsioonid on uskumatult keerukad, on inimtegevus tööl, igapäevaelus ja spordis koordineeritud ja koordineeritud. Seega, nagu vanad inimesed ütlesid, ei ole suur osa teadmistest intelligentsus, kuid samas peame tunnistama, et faktide teadmine aitab arengule kaasa. vaimsed võimed erineva tasemega kooliõpilased.

Kirjandus.

1. D. V. Kolesov, R. D. Maš, I. N. Beljajev. Inimene. 8. klass. -M.: Bustard, 2009
2. I. D. Zverev. Raamat lugemiseks inimese anatoomia, füsioloogia ja hügieeni kohta. -M., Haridus, 1983
3. Bioloogia käsiraamat, toim. Ukraina NSV Teaduste Akadeemia akadeemik K. M. Sytnik. Kiiev. Naukova Dumka. 1985. aastal
4. T. L. Bogdanova, E. A. Solodova. Bioloogia. Käsiraamat gümnaasiumiõpilastele. -M., "AST-pressikool", 2005
5. A. V. Ganzhina. Bioloogiaõpik ülikooli sisseastujatele. Minsk, lõpetanud kool, 1978
6. L. V. Yolkina, Bioloogia. Kõik koolikursus tabelites. Minsk: Bookmaster: Kuzma, 2013
7. Inimene. Visuaalne sõnastik. Dorling Kindersley Limited, London. Sõna. 1991. aastal
8. Bioloogia. Inimese anatoomia. Abstraktide kogumik I, II osa. -M., Eksmo, 2003
9. A. P. Bolšakov. Bioloogia. Huvitavaid fakte ja testid. Peterburi, pariteet, 1999
10. M. M. Bondaruk, N. V. Kovylina. meelelahutuslikud materjalid ja faktid inimese anatoomia ja füsioloogia kohta küsimustes ja vastustes. 8-11 klassid. Volgograd: Õpetaja, 2005