четвер, 13 жовтня 2016 р.
- ТЕМА 1. ВСТУП
- ТЕМА 2.ХІМІЧНИЙ СКЛАД ОРГАНІЗМІВ
- ТЕМА 3. ОРГАНІЧНІ РЕЧОВИНИ
- ТЕМА 4. ПОДІЛ КЛІТИН
- ТЕМА 5. ОРГАНІЗАЦІЯ КЛІТИН
- ТЕМА 6.ОБМІН РЕЧОВИН У КЛІТИНІ
- ТЕМА 7. НЕКЛІТИННІ ФОРМИ ЖИТТЯ
- ТЕМА 8. БАКТЕРІЇ
- ТЕМА 9. ХАРАКТЕРИСТИКА РОСЛИН
- ТЕМА 10. ОРГАНИ РОСЛИН
- ТЕМА 11. ЖИТТЄДІЯЛЬНІСТЬ РОСЛИН
- ТЕМА 12. СПОРОВІ РОСЛИНИ
- ТЕМА 13. НАСІННІ РОСЛИНИ
- ТЕМА 14. ГРИБИ ТА ЛИШАЙНИКИ
- ТЕМА 15. БУДОВА І ЖИТТЄДІЯЛЬНІСТЬ ТВАРИН
- ТЕМА 16.ОДНОКЛІТИННІ ТВАРИНИ.ТИП ГУБКИ ТА КИШКОВОП...
- ТЕМА 17.ТИПИ ЧЕРВИ ТА МОЛЮСКИ
- ТЕМА 18. ТИП ЧЛЕНИСТОНОГІ
- ТЕМА 19.ТИП ХОРДОВІ.ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА,СЕРЕДО...
- ТЕМА 20.ПІДТИП ХРЕБЕТНІ АБО ЧЕРЕПНІ.НАДКЛАС РИБИ
- ТЕМА 21.КЛАСИ ЗЕМНОВОДНІ ТА ПЛАЗУНИ
- ТЕМА 22.КЛАС ПТАХИ
- ТЕМА 23.КЛАС ССАВЦІ
- ТЕМА 24.ПОЛОЖЕННЯ ЛЮДИНИ В СИСТЕМІ ОРГАНІЧНОГО СВІТУ
- ТЕМА 25.ОПОРНО-РУХОВА СИСТЕМА
- ТЕМА 26.КРОВ ТА КРУВООБІГ
- ТЕМА 27.ДИХАЛЬНА І ТРАВНА СИСТЕМИ
- ТЕМА 28.ШКІРА ТА ВИДІЛЬНА СИСТЕМА
- ТЕМА 29.ГУМОРАЛЬНА ТА НЕРВОВА РЕГУЛЯЦІЯ
- ТЕМА 30.СЕНСОРНІ СИСТЕМИ
- ТЕМА 31.ВИЩА НЕРВОВА ДІЯЛЬНІСТЬ ТА ЧИННИКИ ПОРУШЕН...
- ТЕМА 32.РОЗМНОЖЕННЯ ОРГАНІЗМІВ
- ТЕМА 33.ІНДИВІДУАЛЬНИЙ РОЗВИТОК ОРГАНІЗМІВ
- ТЕМА 34. СПАДКОВІСТЬ І МІНЛИВІСТЬ
- ТЕМА 35. СЕЛЕКЦІЯ
- ТЕМА 36.ЕКОЛОГІЧНІ ФАКТОРИ
- ТЕМА 37.СЕРЕДОВИЩЕ ІСНУВАННЯ
- ТЕМА 38.ПОПУЛЯЦІЙНО-ВИДОВИЙ РІВЕНЬ ОРГАНІЗАЦІЇ ЖИТТЯ
- ТЕМА 39.ЕКОСИСТЕМИ
- ТЕМА 40.БІОСФЕРА
- ТЕМА 41. ОХОРОНА ВИДОВОГО РІЗНОМАНІТТЯ
- ТЕМА 42. ОСНОВИ ЕВОЛЮЦІЙНОГО ВЧЕННЯ
- ТЕМА 43. ІСТОРИЧНИЙ РОЗВИТОК ОРГАНІЧНОГО СВІТУ
ВСТУП
БІОЛОГІЯ — НАУКА ПРО ЖИВУ ПРИРОДУ
Термін біологія був запропонований видатним природодослідником і еволюціоністом ЛамаркоЖ.Б. м у 1802 р. для позначення науки про життя як особливе явище природи. «Біос» — у перекладі з латинської означає — «життя», а «логос» — «учення», тобто дослівно «біологія» — це вчення про життя, вчення про все живе.
Біологія – це система наук про живу природу. До неї входять:
- ботаніка – вивчає рослини;
- зоологія – вивчає тварини;
- мікологія – вивчає гриби;
- мікробіологія – наука про мікроскопічні організми, до неї входять вірусологія та бактеріологія;
- екологія – наука про взаємозв’язки між організмами та середовищем;
- систематика – вивчає різноманітність організмів та класифікує їх;
- анатомія – наука про будову організму;
- фізіологія – наука про функції та процеси життєдіяльності організму;
- гігієна – вивчає вплив різних факторів на організм та його здоров’я;
- генетика – наука, що вивчає спадковість і мінливість організмів;
- палеонтологія – вивчає вимерлі організми;
- цитологія – вивчає клітини організмів.
МЕТОДИ БІОЛОГІЧНИХ НАУК
Метод спостереження дає можливість аналізувати й описувати біологічні явища. Для того, щоб з'ясувати суть явища, необхідно перш за все відібрати фактичний матеріал та описати його. Цей метод значно поширений у зоології, ботаніці, екології.
Порівняльний метод дозволяє через порівняння вивчати подібність і відмінність організмів та їхніх частин. На його принципах заснована систематика, створена клітинна теорія.
Історичний метод з'ясовує закономірності появи та розвитку організмів, становлення їхньої структури та функції.
Експериментальний метод пов'язаний зі створенням ситуації, яка допомагає досліджувати властивості та явища живої природи. Цей метод дозволяє вивчити явища ізольовано й домогтися їх повторюваності під час відтворення експериментальних умов. Експеримент забезпечує глибше, порівняно з іншими методами, проникнення у суть явища.
Моделювання — це метод вивчення явища або процесу через відтворення його самого або його істотних властивостей у вигляді моделі.
ОСНОВНІ ОЗНАКИ ЖИВОГО
1. Єдність хімічного складу (до складу живих організмів входять білки, нуклеїнові кислоти, вуглеводи, ліпіди).
2. Єдиний принцип структурної організації (усі живі організми складаються з клітин).
3. Самовідтворення (репродукція).
4. Ріст і розвиток.
5. Обмін речовин.
6. Живлення.
7. Дихання
8. Рух.
9. Виділення.
10. Подразливість
11. Ритмічність.
РІВНІ ОРГАНІЗАЦІЇ ЖИВОЇ МАТЕРІЇ
1. Молекулярний рівень. Будь-яка жива система складається з біологічних макромолекул — нуклеїнових кислот, білків, полісахаридів та інших органічних речовин. З цього рівня починаються різноманітні процеси життєдіяльності організмів: обмін речовин, перетворення енергії, передача спадкової інформації.
2. Клітинний рівень. Клітина є структурно-функціональною одиницею всіх живих організмів, існуючих на Землі (виняток становлять віруси). На клітинному рівні сполучаються процеси передачі інформації та перетворення речовин і енергії.
3. Організмовий рівень. Елементарною одиницею організмового рівня є особина (індивід), яка розглядається в розвитку — від моменту зародження до припинення існування — як жива система. На цьому рівні вивчають особину та властиві їй риси будови та поведінки.
4. Популяційно-видовий рівень. Популяція — надорганізмова система, в якій здійснюються елементарні еволюційні перетворення. На цьому рівні вивчають чинники, що впливають на чисельність популяцій, проблему збереження зникаючих видів, чинники мікроеволюції.
5. Біогеоценотичний рівень. На цьому рівні здійснюється взаємодія організмів між собою і з чинниками неживої природи, що визначають їх чисельність, видовий склад і продуктивність.
6. Біосферний рівень. Біосфера — сукупність усіх біогеоценозів, система, що охоплює всі явища життя на нашій планеті. На цьому рівні відбувається колообіг речовин і перетворення енергії, пов'язані з життєдіяльністю всіх живих організмів.
ХІМІЧНИЙ СКЛАД ОРГАНІЗМІВ
ХІМІЧНІ ЕЛЕМЕНТИ
У живих клітинах виявлено понад 70 елементів періодичної системи Д. І. Менделєєва. За кількісним розподілом їх можна поділити на три групи.
Макроелементи (вміст понад 0,01%): Карбон, Гідроген, Оксиген, Нітроген, Фосфор, Сульфур, Натрій, Кальцій, Калій, Магній, Хлор, Ферум.
Мікроелементи (менше 0,01%): Цинк, Манган, Кобальт, Купрум, Флуор, Йод.
Ультрамікроелементи (менше 0,001 %): Бор, Літій, Алюміній, Силіцій, Станум, Кадмій, Селен, Ванадій, Титан, Хром, Нікель, Рубідій, Аурум тощо.
Макроелементи є компонентами органічних сполук, беруть участь в утворенні зв'язків між білковими молекулами, біоелектричних процесах. Найбільший вміст у клітині чотирьох елементів: Оксигену (65-70%), Карбону (15-18%), Гідрогену (8-10%) та Нітрогену (2-3%). Це органогенні елементи. Разом їх вміст становить 95-98% загальної маси організму
Мікроелементи забезпечують перебіг ферментативних реакцій, входять до складу гормонів і вітамінів, беруть участь у процесах дихання. Наприклад Цинк входить до складу інсуліну, Кобальт – до складу вітаміну В12.
Біологічне значення багатьох ультрамікроелементів не встановлене.
Речовини клітини
| ||||||||
Неорганічні
|
Органічні
| |||||||
Вода 85—90 %
|
Мінеральні солі 1—1,5 %
|
Білки 7—10 %
|
Ліпіди 1—2 %
| |||||
Нуклеїнові кислоти 1—1,5 %
|
Вуглеводи 0,2—2 %
| |||||||
Елементи, що входять до складу живих організмів
Елемент
|
Символ
|
Вміст (%)
|
Значення для клітини й організму
|
Карбон
|
С
|
15—18
|
Головний структурний компонент усіх органічних сполук клітини
|
Оксиген
|
О
|
65—75
|
Головний структурний компонент усіх органічних сполук клітини
|
Нітроген
|
N
|
1,5—3,0
|
Обов'язковий компонент амінокислот
|
Гідроген
|
H
|
8—10
|
Головний структурний компонент усіх органічних сполук клітини
|
Фосфор
|
P
|
0,0001
|
Міститься у складі кісткової тканини і зубної емалі, нуклеїнових кислот, АТФ і деяких ферментів
|
Калій
|
K
|
0,15—0,4
|
Міститься в клітині тільки у вигляді йонів, активує ферменти білкового синтезу, обумовлює ритм серцевої діяльності, бере участь у процесах фотосинтезу
|
Сульфур
|
S
|
0,15—0,20
|
Міститься у складі деяких амінокислот, ферментів, вітаміну В
|
Хлор
|
Cl
|
0,05—0,10
|
Найважливіший аніон в організмі тварин, компонент HCl у шлунковому соку
|
Кальцій
|
Ca
|
0,04—2,00
|
Міститься у складі клітинної стінки рослин, кісток і зубів; активує згортання крові й скорочення м'язових волокон
|
Магній
|
Mg
|
0,02—0,03
|
Міститься у складі молекул хлорофілу, а також кісток і зубів, активує енергетичний обмін і синтез ДНК
|
Натрій
|
Na
|
0,02—0,03
|
Міститься в клітині тільки у вигляді йонів, зумовлює нормальний ритм серцевої діяльності, впливає на синтез гормонів
|
Ферум
|
Fe
|
0,010—0,015
|
Міститься у складі багатьох ферментів, гемоглобіну і міоглобіну, бере участь у біосинтезі хлорофілу, у процесах дихання і фотосинтезу
|
Іод
|
I
|
0,0001
|
Міститься у складі гормонів щитоподібної залози
|
Купрум
|
Cu
|
0,0002
|
Міститься у складі деяких ферментів, бере участь у процесах кровотворення, фотосинтезу, синтезу гемоглобіну
|
Манган
|
Mn
|
0,0001
|
Міститься у складі деяких ферментів або підвищує їх активність, бере участь у розвитку кісток, асиміляції азоту й процесі фотосинтезу
|
Молібден
|
Mo
|
0,0001
|
Міститься у складі деяких ферментів, бере участь у процесах зв'язування атмосферного азоту рослинами
|
Кобальт
|
Co
|
0,0001
|
Міститься у складі вітаміну B12, бере участь у фіксації атмосферного азоту рослинами, розвитку еритроцитів
|
Цинк
|
Zn
|
0,0003
|
Міститься у складі деяких ферментів, бере участь у синтезі рослинних гормонів (фуксину) і спиртовому бродінні
|
НЕОРГАНІЧНІ РЕЧОВИНИ
До неорганічних речовин, що входять до складу живих клітин, належать вода та мінеральні сполуки — солі Натрію, Калію, Кальцію, Магнію тощо.
Вода є основною неорганічною речовиною клітини, її вміст коливається від 40 % (механічна тканина рослин, жирова тканина тварин) до 99 % (клітини медузи). Унікальні фізико-хімічні властивості води забезпечують її здатність виконувати різні функції. В ембріона людини у віці 1,5 місяця вода становить 97,5%, у восьмимісячного - 83, у немовляти – 74, а у дорослої людини – 66%.
Функції води
Метаболічна. Завдяки тому що в цілому нейтральна молекула води являє собою диполь (на атомах Гідрогену зосереджений позитивний заряд, на атомі Оксигену — негативний), вона є полярним розчинником, середовищем для біохімічних реакцій (гідроліз, гідратація) і кінцевим продуктом багатьох біохімічних реакцій, а також донором електронів під час фотосинтезу. Речовини, розчинні у воді, називаються гідрофільними, нерозчинні у воді — гідрофобними (ліпіди).
Транспортна. Вода забезпечує перенесення біологічних молекул усередині клітин, з клітин, до клітин, крізь клітини, є головним компонентом транспортної системи вищих рослин і кровоносної системи тварин. Це можливо завдяки тому, що вода — універсальний розчинник і має високий коефіцієнт поверхневого натягу.
Механічна. Оскільки вода практично нестислива, вона забезпечує пружний стан клітин і тканин рослин (тургор), є амортизатором під час механічних впливів па організм, послаблює тертя між дотичними поверхнями.
Терморегуляторна. Вода забезпечує рівномірний розподіл тепла, що виділяється під час екзотермічних процесів усередині організму, а під час випаровування з поверхні тіла тварин (потовиділення) або рослин (транспірація) охолоджує організм. Це досягається за рахунок того, що вода має високу питому теплопровідність і велику питому теплоту пароутворення. Завдяки цьому температура всього тіла теплокровних тварин практично однакова, а її перепади зводяться до мінімуму.
МІНЕРАЛЬНІ СОЛІ
Мінеральні солі - неорганічні речовини, які підтримують в середині клітини стан pH, забезпечують її нормальне функціонування, утворюють опорні органи, хітиновий панцир, кістки. В цитоплазмі інших клітин більша частина солей знаходиться в дисоційованому стані в вигляді катіонів і аніонів.
Найбільш поширені йони живих організмів
Катіони
|
Аніони
|
H+ — Гідрогену
|
OH-— гідроксиду
|
K+ — Калію
|
Cl- — хлоридної кислоти
|
Na+ — Натрію
|
HSO4-, SО42- – сульфатної кислоти
|
Ca2+ — Кальцію
|
H2PO4-, HPO42-, PO43- — ортофосфатної кислоти
|
Mg2+ — Магнію
|
HCO3- , СО32- — карбонатної кислоти
|
Від концентрації солей залежить постачання води в клітину, оскільки клітинна мембрана проникна для молекул води і непроникна для багатьох великих молекул та іонів. Якщо в навколишньому середовище міститься менша кількість іонів, ніж в цитоплазмі клітини, то відбуваються поступання води в клітину до вирівнювання концентрації солей (осмос).
Розчинні солі Калію, Натрію, Кальцію забезпечують найважливішу властивість живих клітин — подразливість.
Розчин солі NaCl в концентрації 0,85% отримав назву фізіологічного.
Хлоридна кислота створює кисле середовище в шлунку хребетних тварин і людини, забезпечують цим активність ферментів шлункового соку. Залишки сульфатної кислоти, приєднуючись до нерозчинних у воді сполук, забезпечують їхню розчинність, що сприяє виведенню даних сполук з клітин і організму
Підписатися на:
Дописи (Atom)