Основная формула биологии. Биология как наука материал для подготовки к егэ (гиа) по биологии (11 класс) на тему. Учение Ф. Энгельса

Биология (греч. bio - жизнь и logos - знание, учение, наука) - наука о живой природе. Термин биология был предложен в 1802 году Ж. Б. Ламарком и Г. Р. Тревиранусом независимо друг от друга.

Многообразие живой природы настолько велико, что современная биология представляет собой комплекс биологических наук, значительно отличающихся одна от другой. При этом каждая имеет собственный предмет изучения, методы, цели и задачи.

Система биологических наук

Биологические науки можно разделить по направлениям исследований.

НАУКА	ПРЕДМЕТ ИЗУЧЕНИЯ
Науки, изучающие систематические группы живых организмов
Вирусология	Наука о вирусах
Микробиология	Наука о микроорганизмах
Микология	Наука о грибах
Ботаника (фитология)	Наука о растениях
Зоология	Наука о животных
Антропология	Наука о человеке
Науки, изучающие структуру, свойства и проявления жизни
Анатомия	Наука о внутреннем строении
Морфология	Наука о внешнем строении
Физиология	Наука о жизнедеятельности целостного организма и его частей
Генетика	Наука о наследственности и изменчивости организмов отдельных организмов
Науки, изучающие разные уровни организации всего живого
Молекулярная биология	Наука о свойствах и проявлении жизни на молекулярном уровне
Цитология	Наука о клетках
Гистология	Наука о тканях
Науки, изучающие структуру, свойства и проявления коллективной жизни и сообществ живых организмов
Экология	Наука об отношениях живых организмов между собой и с окружающей их средой
Биогеография	Наука о закономерностях географического распространения живых организмов
Науки о развитии живой материи
Биология индивидуального развития	Наука о развитии живого организма от момента его зарождения до смерти
Эволюционное учение	Наука об историческом развитии живой природы
Палеонтология	Наука о развитии жизни в прошлые геологические времена
Науки, использующие различные методы исследований
Биохимия (на стыке биологии и химии)	Наука о химических веществах и процессах в живых организмах
Биофизика (на стыке биологии и физики)	Наука о физических и физико-химических явлениях в живых организмах
Прикладные науки
Биотехнология	Совокупность методов получения полезных для человека продуктов и явлений с помощью живых организмов
Бионика	Разработка технических устройств по подобию живых систем
Растениеводство	Разработка технологий выращивания сельскохозяйственных растений
Животноводство	Разработка технологий выращивания сельскохозяйственных животных
Ветеринария	Разработка технологий лечения сельскохозяйственных животных

Задачи биологии:

изучение закономерностей проявления жизни (строения и функций живых организмов и их сообществ, распространение, происхождение и развитие, связи друг с другом и неживой природой);
раскрытие сущности жизни;
систематизация многообразия живых организмов.

Методы биологии

Современная биология располагает широким набором методов исследования. Основными являются следующие методы.

Связь биологии с другими науками. Биология принадлежит к комплексу естественных наук, то есть наук о природе, и тесно связана с другими науками:

фундаментальными (математикой, физикой, химией);
естественными (геологией, географией, почвоведением);
общественными (психологией, социологией);
прикладными (биотехнологией, бионикой, растениеводством, охраной природы).

Значение биологии.

Биология является теоретической основой таких наук, как медицина, психология, социология.
Биологические знания используются в пищевой промышленности, фармакологии, сельском, лесном и промысловом хозяйствах.
Достижения биологии используются при решении глобальных проблем современности: взаимоотношения общества с окружающей средой, рационального природопользования и охраны природы, продовольственного обеспечения.

Уровни организации живой природы

Иерархичность организации живой материи позволяет условно подразделить её на ряд уровней. Уровень организации живой материи - это функциональное место биологической структуры определённой степени сложности в общей иерархии живого.
Выделяют следующие уровни организации живой материи.

Уровни организации живой материи

Уровень	Характеристика
Молекулярный (молекулярно-генетический)	На этом уровне живая материя организуется в сложные высокомолекулярные органические соединения, такие как белки, нуклеиновые кислоты и др.
Субклеточный (надмолекулярный)	На этом уровне живая материя организуется в органоиды: хромосомы, клеточную мембрану, эндоплазматическую сеть, митохондрии, комплекс Гольджи, лизосомы, рибосомы и другие субклеточные структуры.
Клеточный	На этом уровне живая материя представлена клетками. Клетка является элементарной структурной и функциональной единицей живого.
Органно-тканевой	На этом уровне живая материя организуется в ткани и органы. Ткань - совокупность клеток, сходных по строению и функциям, а также связанных с ними межклеточных веществ. Орган - часть многоклеточного организма, выполняющая определённую функцию или функции.
Организменный (онтогенетический)	На этом уровне живая материя представлена организмами. Организм (особь, индивид) - неделимая единица жизни, её реальный носитель, характеризующийся всеми её признаками.
Популяционно-видовой	На этом уровне живая материя организуется в популяции. Популяция - совокупность особей одного вида, образующих обособленную генетическую систему, которая длительно существует в определённой части ареала относительно обособленно от других совокупностей того же вида. Вид - совокупность особей (популяций особей), способных к скрещиванию с образованием плодовитого потомства и занимающих в природе определённую область (ареал).
Биоценотический	На этом уровне живая материя образует биоценозы. Биоценоз - совокупность популяций разных видов, обитающих на определённой территории.
Биогеоценотический	На этом уровне живая материя формирует биогеоценозы. Биогеоценоз - совокупность биоценоза и абиотических факторов среды обитания (климат, почва).
Биосферный	На этом уровне живая материя формирует биосферу. Биосфера - оболочка Земли, преобразованная деятельностью живых организмов.

Необходимо отметить, что биогеоценотический и биосферный уровни организации живой материи выделяют не всегда, поскольку они представлены биокосными системами, включающими не только живое вещество, но и неживое. Также часто не выделяют субклеточный и органно-тканевой уровни, включая их в клеточный и организменный соответственно.

Биология - это наука, изучающая живые организмы. Она раскрывает закономерности жизни и ее развития как особого явления природы.

Среди других наук биология является фундаментальной дисциплиной, относится к ведущим разделам естествознания.

Термин «биология» состоит из двух греческих слов: «биос» – жизнь, «логос» – учение, наука, понятие.

Впервые был употреблен для обозначения науки о жизни в начале XIX. Это сделали независимо друг от друга Ж.-Б. Ламарк и Г. Тревиранус, Ф. Бурдах. В это время биология обособляется из естественных наук.

Биология изучает жизнь во всех ее проявлениях. Предметом биологии являются строение, физиология, поведение, индивидуальное и историческое развитие организмов, их взаимосвязь между собой и окружающей средой. Поэтому биология представляет собой систему, или комплекс, наук, во многом взаимосвязанных. Различные биологические науки возникали на протяжении истории развития науки в следствии обособления различных областей изучения живой природы.

В качестве крупных разделов биологии выделяют зоологию, ботанику, микробиологию, вирусологию и др. как науки, изучающие различные по ключевым моментам строения и жизнедеятельности группы живых организмов. С другой стороны, изучение общих закономерностей живых организмов привело к появлению таких наук как генетика, цитология, молекулярная биология, эмбриология и др. Изучение строения, функциональности, поведения живых существ, их взаимоотношений и исторического развития породило морфологию, физиологию, этологию, экологию, эволюционное учение.

Общая биология изучает наиболее универсальные свойства, закономерности развития и существования живых организмов и экосистем.

Таким образом, биология - это система наук .

Бурное развитие в биологии наблюдалось во второй половине XX века. Это в первую очередь было связано с открытиями в области молекулярной биологии.

Несмотря на свою богатую историю , и в настоящее время в биологических науках продолжают совершаться открытия, ведутся дискуссии, пересматриваются многие концепции.

В биологии особое внимание уделяется клетке (так как она является основной структурно-функциональной единицей живых организмов), эволюции (так как жизнь на Земле претерпевала развитие), наследственности и изменчивости (лежащих в основе преемственности и приспособляемости жизни).

Выделяют ряд последовательных уровней организации жизни: молекулярно-генетический, клеточный, организменный, популяционно-видовой, экосистемный. На каждом из них жизнь проявляется по-своему, что изучается соответствующими биологическими науками.

Значение биологии для человека

Для человека биологические знания в первую очередь имеют следующее значение:

Обеспечение человечества питанием.
Экологическое значение – контроль за окружающей средой, чтобы она была пригодной для нормальной жизни.
Медицинское значение – увеличение продолжительности и качества жизни, борьба с инфекциями и наследственными заболеваниями, разработка лекарств.
Эстетическое, психологическое значение.

Человека можно рассматривать как один из результатов развития жизни на Земле. Жизнь людей все еще находится в сильной зависимости от общебиологических механизмов жизнедеятельности. Кроме того, человек влияет на природу и сам испытывает на себе ее воздействие.

Деятельность человека (развитие промышленности и сельского хозяйства), рост народонаселения стали причиной экологических проблем на планете. Происходит загрязнение окружающей среды, разрушение природных сообществ.

Для разрешения экологических проблем необходимо понимание биологических закономерностей.

Кроме того, многие разделы биологии имеют значение для здоровья человека (медицинское значение). Здоровье людей находится в зависимости от наследственности, среды жизни и образа жизни. С этой точки зрения наиболее важны такие разделы биологии как наследственность и изменчивость, индивидуальное развитие, экология, учения о биосфере и ноосфере.

Биология решает задачи обеспечения людей продуктами питания, лекарствами. Биологические знания лежат в основе развития сельского хозяйства.

Таким образом, высокий уровень развития биологии является необходимым условием благополучия человечества.

В 1802 году.

Энциклопедичный YouTube

1 / 5

✪ Введение в эволюцию и естественный отбор

✪ Высшая нервная деятельность Рефлексы | Биология 7 класс #53 | Инфоурок

✪ Строение клетки. Видеоурок по биологии 5 класс

✪ СТРОЕНИЕ КЛЕТКИ

✪ ТОП 7 ЖИВОТНЫХ СОЗДАННЫХ ЧЕЛОВЕКОМ. ЗАЧЕМ УЧЁНЫМ БИОРОБОТЫ - МУТАНТЫ. ШОКИРУЮЩИЕ НАУЧНЫЕ ОПЫТЫ С ДНК

Субтитры

Научная концепция, которую часто неправильно понимают и о которой ведётся много споров (не столько в науке, сколько в общественном сознании), - это теория эволюции. Эволюция. Где бы мы ни слышали это слово (даже если мы слышим его не в контексте биологии), мы сразу думаем об изменениях, о развитии. Когда люди используют его в повседневной речи, они подразумевают изменения, которые... Не знаю, смогу ли я это нарисовать... Вот, скажем, обезьяна, согнутая... Мы все видели эту картинку в музеях естественной истории. Она ходит сгорбившись, примерно так, голова опущена... Это человекоподобная обезьяна, пусть она ещё будет в шляпе... А дальше мы видим картинку, где она медленно-медленно выпрямляется и в конце концов превращается в какого-то парня, идущего на работу. В том же отличном настроении. И теперь он держится совсем прямо. Конечно подтекст такой: стоять прямо лучше, чем не стоять прямо... (У него больше нет хвоста...) Давайте я это сотру. А у этого парня он как раз есть. Нарисую его подходящей толщины. У этого парня хвост есть. (Извините, уж как могу.) Вы это видели, если были в музее естественной истории. Дальше идёт ещё несколько обезьян, всё более прямоходящих, и наконец они превращаются в человека. И есть эта идея, что обезьяны как-то превратились в людей. Я слышал это в разных ситуациях: на уроках биологии и даже среди учёных. Они говорят: обезьяна развилась в человека или обезьяна развилась в прачеловека. Такой, знаете, стоял почти прямо, немного сутулый, был похож на обезьяну и несколько на человека и так далее. Я хочу предельно ясно сказать: хотя этот процесс действительно прошёл, были существа, со временем накапливающие изменения, может, их предки выглядели сначала так, потом так, нет никакого направленного процесса, называемого эволюцией. Не то чтобы обезьяна думала: «Вот бы мои дети походили на того парня. Надо как-то набрать изменений в свою ДНК, чтобы они так выглядели». И ДНК тоже не в курсе. ДНК не говорила: «Эй, ходите прямо, не горбатьтесь, как обезьяна. А я постараюсь как-нибудь внезапно превратить нас в этого парня». Такого не происходило. Понимаете? Нужно четко осознавать, эволюция - нечто иное. Это не так, как некоторые представляют себе... Вот дерево, и на нём, на самом верху, много прекрасных фруктов. Много вкусных фруктов наверху. Возможно, это яблоки. И было какое-то животное, типа коровы, или лошади. И оно думало: вот бы мне достать те яблоки. И потому, что они хотят добраться до яблок через пару поколений, они будут всё время вытягивать шею, и из поколения в поколение их шеи будут всё длиннее, пока они не превратятся в жирафов. Это не эволюция, она подразумевает не это, хотя обычное понимание эволюции иногда наводит нас именно на эту мысль. Вообще, я предпочитаю другой термин: естественный отбор. Давайте я запишу этот термин: Естественный отбор. Буквально это означает, что в любой популяции живых существ будет изменчивость. Это ключевое слово. Это значит, что есть какие-то вариации. Если вы посмотрите на детей в школе, то увидите изменчивость. Кто-то выше, кто-то ниже, кто-то светловолосый, кто-то тёмноволосый. И так далее. Изменчивость есть всегда. И что такое естественный отбор: это процесс, связанный с тем, что иногда некоторые факторы окружающей среды оказываются более подходящими для определённых вариаций. Некоторые вариации могут не иметь значения, а некоторые очень важны. Один пример повторяется в каждой книге по биологии, но он интересен. Кажется, эта бабочка называется пяденица берёзовая. Это было в Англии до промышленной революции. Эти бабочки были... (Сейчас попробую нарисовать её.) Вроде, похоже. Нарисую несколько, берёзовых пядениц. Парочку здесь, и тут ещё одну. Так вот, большинство пядениц были такими, а некоторые из них были более пятнистыми. Некоторые могли выглядеть так. (Давайте нарисуем белым цветом.) Вот у этой есть пятнышки. Некоторые, возможно, выглядели так. Ещё у них были и чёрные пятнышки. А некоторые были вообще почти без пятнышек. Это и есть естественная изменчивость, которую можно видеть в любой популяции животных. Есть немного разные расцветки. Они жили долго и счастливо, возможно, тысячи лет, это естественная изменчивость. Просто для этих бабочек это была не важная черта. Но потом в Англии вдруг случилась промышленная революция, и стало очень много сажи от заводов, от паровых двигателей тоже, работающих на угле. И вдруг многое, что некогда было серым и белым, например, стволы некоторых деревьев... Может, были деревья, которые раньше выглядели так, сохранился цвет... а может, стволы выглядели как-то так. Например, так. И тут пяденицам было бы вполне хорошо. Какие-то стволы были довольно тёмные... Но вдруг случилась промышленная революция, всё покрывается сажей от сжигаемого угля, и внезапно все деревья совершенно чёрные, как смола, или гораздо темнее, чем были. Среда, в которой жили бабочки, внезапно изменилась. Как вы думаете: какие будут факторы отбора для этих бабочек? Бабочку могут съесть птицы, тут важно, насколько птице легко её видеть. Внезапно среда обитания становится намного темнее, чем раньше. Вы догадываетесь, что произойдёт: птицам теперь намного легче увидеть эту бабочку, чем эту, потому что на тёмном фоне эту бабочку гораздо сложнее заметить. И это не значит, что птицы вообще никогда не поймают эту, просто вот эту они будут ловить гораздо чаще. Ну и вы понимаете, что будет, если птицы переловят этих бабочек до того, как они оставят потомство, или во время брачного периода. Эта бабочка, тёмные бабочки будут размножаться намного чаще, и у нас внезапно окажется в разы больше бабочек, которые выглядят так. Таких будет намного больше. Итак, что у нас произошло? Был тут у бабочек какой-то замысел или план развития? Казалось бы, почернеть - самое разумное решение. Всё вокруг стало чёрным, у бабочек сменяется пара поколений, все бабочки внезапно оказываются чёрными, и вы думаете: О, эти бабочки гениальны, они как-то все решили стать чёрными, чтобы лучше прятаться от птиц. Но всё было не так. Их было много. В популяции бабочек было много разных вариантов, и когда окружающая среда начала становиться темнее, вот этим красавицам и красавцам стало гораздо меньше везти с размножением. А эти плодились и плодились, пока тех доедали до того, как они успевали оставить потомство. Или в процессе. Они не смогли оставить достаточно потомков, и тогда доминировать стал другой вариант. И тогда пяденицы стали совсем чёрными, как вы видите. Вы можете сказать: «Ладно, Сал, это только один пример, мне нужно больше. Этот естественный отбор должен действовать везде, он может объяснить, как мы эволюционировали из примитивных бактерий или из самореплицирующейся РНК (о ней я подробно расскажу позже). Мне нужны ещё доказательства, я хочу видеть, как он работает сейчас». И лучший пример - это грипп. Я сделаю ролики о том, что такое вирусы и как они размножаются. Вирусы - это очень интересно, потому что на самом деле не очень понятно, живые они или нет. По сути это просто контейнеры с ДНК и иногда с РНК, а это - просто генетическая информация, содержащаяся в этих маленьких белковых контейнерах правильной геометрической формы. И это всё, что они из себя представляют, это не обычные живые организмы, которые активно передвигаются, имеют активный метаболизм и прочее. Они берут эту ДНК и внедряют её в другие клетки, которые могут её обработать, а потом используют эту ДНК, чтобы создать больше вирусов. В общем, мы можем сделать целую серию видео о вирусах. Словом, грипп - это вирус. Каждый год мы видим определённый штамм вируса... тип вируса, и они все немного различаются. Я обозначу различия разным количеством точек. Давайте это будет вирус гриппа, человеческий грипп, он заражает человека, и наша иммунная система, о которой будет сразу несколько видео, медленно учится распознавать этот вирус и атаковать его, пока он не нанёс большого вреда. И вы представляете, что происходит. Например, это сегодняшний вирус гриппа... Давайте я их все нарисую, они все с двумя точками... Вот так, я ещё расскажу, что означают эти точки. Пока скажем, что по ним иммунная система их распознаёт. Она понимает: так, когда я вижу этого зелёного парня с двумя точками, это не к добру. Я на него нападу и уничтожу, пока он не повредил мне иммунную систему, ДНК и всё остальное. Как только иммунная система понимает, что из себя представляет данный вирус, начинается жёсткий отбор. Мы ещё поговорим о том, как иммунная система учится. Она начнёт атаковать этих парней. Вы можете подумать, что грипп хитрит, но он не хитрый, он вообще не разумен. Что он делает: он постоянно изменяется. Так что в каждой популяции гриппа всегда есть небольшие вариации. Может, подавляющее большинство вирусов с двумя точками, но время от времени появится один вирус с одной точкой, другой - с тремя, может, это случайная мутация. Возможно, один из (возьму любое число) ...один из миллиона этих вирусов имеет одну точку вместо двух. И вот что происходит: как только иммунная система человека привыкает атаковать вирус с двумя красными точками, вот этому парню уже не придётся конкурировать с другими вирусами за место в человеке, ему и так достанется вся человеческая ДНК. И тогда этот вирус будет более успешным. Так что к следующему гриппозному сезону, когда люди опять начнут чихать, везде распространяя заразу, новым вирусом гриппа будет этот парень. Так что когда вы год за годом наблюдаете этот процесс, Это новый вирус гриппа, эволюция и естественный отбор в прямом эфире. Всё работает! Этот процесс не всегда занимает миллионы лет. Хотя самые значительные его проявления, которые мы видим вокруг и в себе, - это обычно результат процессов, длившихся миллионы лет, но то же самое происходит каждый год. Ещё пример - это бактерии и антибиотики. Бактерии - это маленькие клетки, которые могут перемещаться. Мы ещё поговорим о них. Они определённо живые, у них есть обмен веществ и всё остальное. И это просто полезно знать: когда люди говорят об инфекциях, это может быть либо вирусная инфекция, которая заражает нашу ДНК и использует наши клеточные механизмы для размножения, либо бактериальная, это заражение маленькими клетками, которые перемещаются и выделяют токсины, от которых нам плохо. Так вот, именно бактерии убивают антибиотиками. Анти-биотики. Хотя нет, там нет дефиса. Антибиотики. Они атакуют бактерии и убивают их. Если у вас, может, есть знакомые врачи и вы им скажете: «Я заболел, это, наверное, бактериальная инфекция, дайте мне антибиотик», то ответственный доктор ответит: «Нет, я не могу давать антибиотики просто так, потому что чем чаще вы используете антибиотики, тем больше шансов, создать новые варианты... (надо быть осторожнее со словом «создать», тут нет целенаправленного создания... и надо закончить это предложение) Очень вероятно, что вы таким образом помогаете отбору бактерий, устойчивых к антибиотикам. Как это работает? Скажем, это зелёное... скажем, это всё бактерии, их тут квадриллионы. И время от времени появляется одна, которая немного отличается от других. Все бактерии из случайной популяции одинаково могут вас заразить, и это случайные различия между этими бактериями. Может, в её ДНК произошли незначительные изменения, но это всё те бактерии, которые не нужны в организме в большом количестве. Ваша иммунная система может атаковать их и справиться с ними. Но их будет очень много, и вы можете заболеть, умереть и так далее. Допустим, все начнут использовать антибиотики, когда не болеют, когда нет реальной необходимости, не так, что вопрос жизни и смерти И допустим, есть антибиотик, который очень хорошо убивает зелёные бактерии. Что произойдёт, если вы внезапно убьёте все зелёные бактерии? После этого синие бактерии займут всю экосистему, где они раньше конкурировали со всеми этими зелёными за доступ ко всему внутри вашего тела. А теперь он совсем один и может свободно размножаться, так что он будет это делать, разумеется... Ещё раз повторю: здесь нет никакого плана и разумного процесса: вроде того, что какая-то бактерия думает: «Я поступлю умнее, обзаведусь устойчивостью к антибиотикам». Нет.Такого, отнюдь, не происходит. Просто существуют случайные изменения, а мутации в вирусах и бактериях происходят очень часто. Есть вот эти случайные изменения, может, одно изменение на миллион. Но если вдруг вы начнёте убивать всех её конкурентов, то эта бактерия сможет воспроизводиться очень быстро и станет доминирующей. И антибиотик, созданный специально для уничтожения зелёных бактерий, окажется абсолютно бесполезен. А вы получите супербактерию. Может, вы слышали слово «супермикроб». Это он. Это не они себя как-то создали. Это мы научились очень хорошо убивать их конкурентов и позволили им взять верх. Теперь не можем их убить, потому что все наши лекарства работали только против их конкурентов. Бактерии продолжают и продолжают мутировать. И если мы слишком налегаем на антибиотики, то всегда способствуем отбору вариаций, которые к этим антибиотикам не чувствительны. Я думаю, уже достаточно долго говорил. Вообще это очень увлекательная тема. Я хотел сделать её темой моего первого ролика (или лекции, если позволите) по биологии, потому что если... Биология - это наука о жизни, и мы можем говорить о жизни независимо от того, являются ли вирусы живыми, но если вы действительно хотите изучать живые системы, единственное, что мы всегда увидим - это естественный отбор. Мы можем попасть на другую планету, где у живых существ нет ДНК. Или они могут иметь другой тип наследственной информации, хранящийся в клетках, или они размножаются каким-то другим способом, или вообще они не на углеродной основе, а на основе кремния... И если бы мы попали на такую планету и стали изучать их биологию, то всё, что мы знаем о биологии, вирусах, ДНК, было бы бесполезно. Но если мы понимаем одну эту концепцию естественного отбора, о том, что окружающая среда отбирает какие-то изменения и нет какого-то волевого процесса, а происходят лишь случайные события, идёт случайный отбор случайных вариаций, и что за большое время, за невообразимо большое время эти изменения просто накапливаются, и их накапливание может дать очень значительные результаты. Мы ещё поговорим об этом в другом видео. До скорой встречи! Subtitles by the Amara.org community

Биологическая картина мира

В основе современной биологии лежат пять фундаментальных принципов: клеточная теория , эволюция , генетика , гомеостаз и энергия . В настоящее время биология - стандартный предмет в средних и высших учебных заведениях всего мира. Ежегодно публикуется более миллиона статей и книг по биологии, медицине , биомедицине и биоинженерии .

Существует пять принципов, объединяющих все биологические дисциплины в единую науку о живой материи :

Клеточная теория - учение обо всём, что касается клеток . Все живые организмы состоят как минимум из одной клетки - основной структурно-функциональной единицы организмов. Базовые механизмы и химия всех клеток во всех земных организмах сходны; клетки происходят только от ранее существовавших клеток, которые размножаются путём клеточного деления. Клеточная теория описывает строение клеток, их деление, взаимодействие с внешней средой, состав внутренней среды и клеточной оболочки, механизм действия отдельных частей клетки и их взаимодействия между собой.
Эволюция . Через естественный отбор и генетический дрейф наследственные признаки популяции изменяются из поколения в поколение.
Теория гена . Признаки живых организмов передаются из поколения в поколение вместе с генами , которые закодированы в ДНК . Информация о строении живых существ или генотип используется клетками для создания фенотипа , наблюдаемых физических или биохимических характеристик организма. Хотя фенотип, проявляющийся за счёт экспрессии генов, может подготовить организм к жизни в окружающей его среде, информация о среде не передаётся назад в гены. Гены могут изменяться в ответ на воздействия среды только посредством эволюционного процесса.
Гомеостаз . Физиологические процессы, позволяющие организму поддерживать постоянство своей внутренней среды независимо от изменений во внешней среде.
Энергия . Атрибут любого живого организма, существенный для его состояния.

Клеточная теория

Эволюция

Центральная организующая концепция в биологии состоит в том, что жизнь со временем изменяется и развивается посредством эволюции , и что все известные формы жизни на Земле имеют общее происхождение. Это обусловило сходство основных единиц и процессов жизнедеятельности, упоминавшихся выше. Понятие эволюции было введено в научный лексикон Жаном-Батистом Ламарком в 1809 году. Чарльз Дарвин через пятьдесят лет установил, что её движущей силой является естественный отбор , так же как искусственный отбор сознательно применяется человеком для создания новых пород животных и сортов растений . Позже в синтетической теории эволюции дополнительным механизмом эволюционных изменений был постулирован генетический дрейф .

Теория гена

Форма и функции биологических объектов воспроизводятся из поколения в поколение генами , которые являются элементарными единицами наследственности. Физиологическая адаптация к окружающей среде не может быть закодирована в генах и быть унаследованной в потомстве (см. Ламаркизм). Примечательно, что все существующие формы земной жизни, в том числе, бактерии, растения, животные и грибы, имеют одни и те же основные механизмы, предназначенные для копирования ДНК и синтеза белка. Например, бактерии, в которые вводят ДНК человека, способны синтезировать человеческие белки.

Совокупность генов организма или клетки называется генотипом . Гены хранятся в одной или нескольких хромосомах. Хромосома - длинная цепочка ДНК, на которой может быть множество генов. Если ген активен, то последовательность его ДНК копируется в последовательности РНК посредством транскрипции . Затем рибосома может использовать РНК, чтобы синтезировать последовательность белка , соответствующую коду РНК, в процессе, именуемом трансляция . Белки могут выполнять каталитическую (ферментативную) функцию, транспортную, рецепторную , защитную, структурную, двигательную функции.

Гомеостаз

Гомеостаз - способность открытых систем регулировать свою внутреннюю среду так, чтобы поддерживать её постоянство посредством множества корректирующих воздействий, направляемых регуляторными механизмами. Все живые существа, как многоклеточные, так и одноклеточные, способны поддерживать гомеостаз . На клеточном уровне, например, поддерживается постоянная кислотность внутренней среды (). На уровне организма у теплокровных животных поддерживается постоянная температура тела. В ассоциации с термином экосистема под гомеостазом понимают, в частности, поддержание растениями и водорослями постоянной концентрации атмосферного кислорода и диоксида углерода на Земле.

Энергия

Выживание любого организма зависит от постоянного притока энергии. Энергия черпается из веществ, которые служат пищей, и посредством специальных химических реакций используется для построения и поддержания структуры и функционирования клеток. В этом процессе молекулы пищи используются как для извлечения энергии , так и для синтеза биологических молекул собственного организма.

Первичным источником энергии для подавляющего большинства земных существ является световая энергия, главным образом солнечная , однако некоторые бактерии и археи получают энергию посредством хемосинтеза . Световая энергия посредством фотосинтеза превращается растениями в химическую (органические молекулы) в присутствии воды и некоторых минералов. Часть полученной энергии затрачивается на наращивание биомассы и поддержание жизни, другая часть теряется в виде тепла и отходов жизнедеятельности. Общие механизмы превращения химической энергии в полезную для поддержания жизни называются дыхание и метаболизм .

Уровни организации жизни

Живые организмы представляют собой высокоорганизованные структуры, поэтому в биологии выделяют ряд уровней организации. В различных источниках некоторые уровни опускаются или совмещаются друг с другом. Ниже представлены основные уровни организации живой природы обособленно друг от друга.

Молекулярный - уровень взаимодействия молекул , составляющих клетки и обуславливающих все её процессы.
Клеточный - уровень, на котором рассматриваются клетки как элементарные единицы строения живого.
Тканевой - уровень совокупностей сходных по строению и функциям клеток, образующих ткани .
Органный - уровень отдельных органов , обладающих собственным строением (объединением типов тканей) и местоположением в организме.
Организменный - уровень отдельного организма .
Популяционно-видовой уровень - уровень популяции, составляемой совокупностью особей одного вида .
Биогеоценотический - уровень взаимодействия видов между собой и с различными факторами окружающей среды.
Биосферный уровень - совокупность всех биогеоценозов , включающих и обуславливающих все явления жизни на Земле.

Биологические науки

Большинство биологических наук является дисциплинами с более узкой специализацией. Традиционно они группируются по типам исследуемых организмов:

ботаника изучает растения , водоросли , грибы и грибоподобные организмы ,
зоология - животных и протистов ,
микробиология - микроорганизмы и вирусы .

биохимия изучает химические основы жизни,
биофизика изучает физические основы жизни,
молекулярная биология - сложные взаимодействия между биологическими молекулами,
клеточная биология и цитология - основные строительные блоки многоклеточных организмов, клетки,
гистология и анатомия - строение тканей и организма из отдельных органов и тканей,
физиология - физические и химические функции органов и тканей,
этология - поведение живых существ,
экология - взаимозависимость различных организмов и их среды,
генетика - закономерности наследственности и изменчивости ,
биология развития - развитие организма в онтогенезе ,
палеобиология и эволюционная биология - зарождение и историческое развитие живой природы.

На границах со смежными науками возникают: биомедицина , биофизика (изучение живых объектов физическими методами), биометрия и т. д. В связи с практическими потребностями человека возникают такие направления, как космическая биология , социобиология , физиология труда , бионика .

Биологические дисциплины

История биологии

Хотя концепция биологии как особой естественной науки возникла в XIX веке , биологические дисциплины зародились ранее в медицине и естественной истории . Обычно их традицию ведут от таких античных учёных, как Аристотель и Гален через арабских медиков аль-Джахиза , ибн-Сину , ибн-Зухра и ибн-аль-Нафиза . В эпоху Возрождения биологическая мысль в Европе была революционизирована благодаря изобретению книгопечатания и распространению печатных трудов, интересу к экспериментальным исследованиям и открытию множества новых видов животных и растений в эпоху Великих географических открытий . В это время работали выдающиеся умы Андрей Везалий и Уильям Гарвей , которые заложили основы современной анатомии и физиологии . Несколько позже Линней и Бюффон совершили огромную работу по классификации форм живых и ископаемых существ. Микроскопия открыла для наблюдения ранее неведомый мир микроорганизмов, заложив основу для развития клеточной теории . Развитие естествознания, отчасти благодаря появлению механистической философии , способствовало развитию естественной истории .

К началу XIX века некоторые современные биологические дисциплины, такие как ботаника и зоология , достигли профессионального уровня. Лавуазье и другие химики и физики начали сближение представлений о живой и неживой природе. Натуралисты, такие как Александр Гумбольдт , исследовали взаимодействие организмов с окружающей средой и его зависимость от географии, закладывая основы биогеографии , экологии и этологии . В XIX веке развитие учения об эволюции постепенно привело к пониманию роли вымирания и изменчивости видов , а клеточная теория показала в новом свете основы строения живого вещества. В сочетании с данными эмбриологии и палеонтологии эти достижения позволили Чарльзу Дарвину создать целостную теорию эволюции, в основе которой лежит естественный отбор . К концу XIX века идеи самозарождения окончательно уступили место теории инфекционного агента как возбудителя заболеваний. Но механизм наследования родительских признаков всё ещё оставался тайной .

Традиционно научными исследованиями в области биологии занимаются университеты, хотя не всегда соответствующие факультеты называются биологическими. Например, в Московском государственном университете им. М. В. Ломоносова кроме имеются также факультет биоинженерии и биоинформатики , факультет фундаментальной медицины и НИИ физико-химической биологии . Кроме университетов научные исследования проводят государственные и частные институты, которые в России преимущественно относятся к системе

Глоссарий по биологии

Абиогенез - развитие живого из неживой материи в процессе эволюции (гипотетическая модель происхождения жизни).

Акарология – наука, изучающая клещей.

Аллель – одно из конкретных состояний гена (доминантная аллель, рецессивная аллель).

Альбинизм – отсутствие пигментации кожи и ее производных, вызванное нарушением образования пигмента меланина. Причины возникновения альбинизма различны.

Аминоациальный центр – активный центр в рибосоме, где происходит контакт кодона и антикодона.

Амитоз – прямое деление клетки, при котором не происходит равномерного распределения наследственного материала между дочерними клетками.

Амниоты – позвоночные животные, у которых в эмбриогенезе формируется провизорный орган – амнион (водная оболочка). Развитие амниот происходит на суше – в яйце, или внутриутробно (рептилии, птицы, млекопитающие, человек).

Амниоцентез -получение амниотической жидкости с находящимися в ней клетками развивающегося плода. Используется для дородовой диагностики наследственных болезней и определения пола.

Анаболия (Надставка) – появление новых признаков на поздних стадиях эмбрионального развития, приводящее к увеличению продолжительности онтогенеза.

Аналогичные органы – органы животных различных таксономических групп, сходные по строению и выполняемым ими функциям, но развивающиеся из разных эмбриональных зачатков.

Анамнии – стадия митоза (мейоза), в которой происходит расхождение хроматид к полюсам клетки. В анафазе I мейоза расходятся не хроматиды, а гелые хромосомы, состоящие из двух хроматид, вследствие чего в каждой дочерней клетке оказывается гаплоидный набор хромосом.

Аномалии развития – нарушение структуры и функции органов в процессе индивидуального развития.

Антигены – вещества белковой природы, вызывающие при попадании в организм иммунологическую реакцию с образованием антител.

Антикодон - триплет нуклеотидов молекулы тРНК, который контактирует с кодоном иРНК в аминоациальном центре рибосомы.

Антимутагены – вещества различной природы, снижающие частоту мутаций (витамины, ферменты и др.).

Антитела – белки-иммуноглобулины, вырабатываемые в организме в ответ на проникновение антигенов.

Антропогенез – эволюционный путь происхождения и развития человека.

Антропогенетика – наука, изучающая вопросы наследственности и изменчивости у человека.

Анеуплодия – изменения числа хромосом в кариотипе (гетероплоидия).

Арахнология – наука, изучающая паукообразных.

Ароморфоз – эволюционные морфофункциональные преобразования общебиологического значения, повышающие уровень организации животных.

Архаллаксис – изменения, возникающие на разных стадиях эмбрионального развития и направляющие филогенез по новому пути.

Архантропы – группа древнейших людей, объединенных в один вид – гомо эректус (человек выпрямленный). К этому виду относят питекантропов, синантропов, гейдельбергского человека и другие близкие формы.

Атавизм – полное развитие рудиментарного органа, не характерное для данного вида.

Аутофагия – процесс переваривания клеткой необратимо измененных ее органоидов и участков цитоплазмы с помощью гидролитических ферментов лизосом.

Близнецы:

Монозиготные – близнецы, которые развиваются из одной яйцеклетки, оплодотворенной одним сперматозоидом (полиэмбриония);

Дизиготные (полизиготные) – близнецы, которые развиваются из двух или более яйцеклеток, оплодотворенных разными сперматозоидами (полиовуляция).

Наследственные – болезни, вызванные нарушением структуры и функции наследственного материала. Различают генные и хромосомные болезни;

Молекулярные – болезни, вызванные генными мутациями. При этом может измениться строение структурных белков и белков ферментов;

Хромосомные – болезни, обусловленные нарушением структуры или числа хромосом (аутосом или половых хромосом) вследствие хромосомных или геномных мутаций;

Вильсона-Коновалова (гепатоцеребральная дегенерация) – молекулярная болезнь, связанная с нарушением обмена меди, что приводит к поражению печени и головного мозга. Наследуется по аутосомно-рецессивному типу;

Галактоземия – молекулярная болезнь, связанная с нарушением углеводного обмена. Наследуется по аутосомно-рецессивному типу;

Серповидно-клеточная анемия – молекулярная болезнь, в основе которой лежит генная мутация, что приводит к изменению аминокислотного состава B-цепи гемоглобина. Наследуется по типу неполного доминирования;

Фенилкетонурия – молекулярная болезнь, вызванная нарушением обмена аминокислоты и фенилаланина. Наследуется по аутосомно-рецессивному типу.

Базальное тельце (кинетосома) – Стректура в основании жгутика, или реснички, образованная микротрубочками.

Биогенез – Происхождение и развитие организмов из живой материи.

Биология развития – наука, возникшая на стыке эмбриологии и молекулярной биологии и изучающая структурные, функциональные и генетические основы индивидуального развития, механизмы регуляции жизнедеятельности организмов.

Бластодерма – совокупность клеток (бластомеров), образующих стенку бластулы.

Брахидактилия – короткопалость. Наследуется по аутосомно-доминантному типу.

Векторы генетические – ДНК-содержащие структуры (вирусы, плазмиды), используемые в генной инженерии для присоединения генов и введения их в клетку.

Вирусы – неклеточные формы жизни; способны в живые клетки и размножаться в них. Обладают собственным генетическим аппаратом, представленным ДНК или РНК.

Витальная окраска (прижизненная) – метод окрашивания других структур с помощью красителей, не оказывающих на них токсического действия.

Включения – непостоянные компоненты цитоплазмы клеток, представленные секреторными гранулами, запасными питательными веществами, конечными продуктами метаболизма.

Вырожденность генетического кода (избыточность) – наличие в генетическом коде нескольких кодонов, соответствующих одной аминокислоте.

Гаметогенез – процесс образования зрелых половых клеток (гамет) : женских гамет – овогенез, мужских гамет – сперматогенез.

Гаметы – половые клетки, с гаплоидным набором хромосом.

Гаплоидные клетки – клетки, содержащие одинарный набор хромосом (n)

Гастроцель – полость в двух- или трехслойном зародыше.

Гаструляция – период эмбриогенеза, в котором осуществляется формирование двух- или трехслойного зародыша.

Биогельминты – гельминты, в жизненном цикле которых происходит смена хозяев или развитие всех стадий происходит внутри одного организма без выхода во внешнюю среду;

Геогельминты – гельминты, личиночные стадии которых развиваются во внешней среде (аскарида, кривоголовка);

Контактно-передаваемые – гельминты, инвазионная стадия которых может попадать в организм хозяина при контакте с больным (карликовый цепень, острица).

Гемизиготный организм – организм, имеющий единственную аллель анализируемого гена в связи с отсутствием гомологической хромосомы (44+XY).

Гемофилия – молекулярная болезнь, сцепленная с X-хромосомой (рецессивный тип наследования). Проявляется с нарушение свертывания крови.

Ген – Структурная единица генетической информации:

Аллельные гены – гены, локализированные в одинаковых локусах гомологичных хромосом и определяющие различные проявления одного и того же признака.

Неаллельные гены – локализованные в разных локусах гомологичных хромосом или в негомологичных хромосомах; определяют развитие разных признаков;

Регуляторные – контролирующие работу структурных генов, их функция проявляется во взаимодействии с белками-ферментами;

Структурные – содержащие информацию о полипептидной структуре цепи;

Мобильные – способные перемещаться по геному клетки и внедряться в новые хромосомы; они могут изменять активность других генов;

Мозаичные – гены эукариот, состоящие из информативных (экзонов) и неинформативных (интронов) участков;

Модуляторы – гены, которые усиливают или ослабляют действие основных генов;

Обязательные (гены «домашнего хозяйства») – гены, кодирующие белки, синтезируемые во всех клетках (гистоны и др.);

Специализированные («гены роскоши») – кодирующие белки, синтезируемые в отдельных специализированных клетках (глобины);

Голандрические – локализированные в участках Y-хромосомы, негомологичных Х-хромосоме; определяют развитие признаков, наследуемых только по мужской линии;

Псевдогены – имеющие сходные нуклеотидные последовательности с функционирующими генами, но из-за накопления в них мутаций функционально неактивны (входят в состав генов альфа и бета-глобинов).

Генетика – наука, о наследственности и изменчивости организмов. Термин введен в науку в 1906г. Английским генетиком В.Бэтсоном.

Генетическая карта – условное изображение хромосом в виде линий с нанесенными на них названиями генов и с соблюдением расстояний между генами, выраженных в процентах кроссинговера – морганидах (1 морганида = 1% кроссинговера).

Генетический анализ – комплекс методов, направленных на изучение наследственности и изменчивости организмов. Включает в себя гибридологический метод, метод учета мутаций, цитогенетический, популяционно-статистический и др.

Генетический груз – накопление в генофонде популяции рецессивных аллелей, приводящих в гомозиготном состоянии к снижению жизнеспособности отдельных особей и популяции в целом.

Генетический код – система «записи» генетической информации в виде последовательности нуклеотидов в молекуле ДНК.

Генная инженерия – целенаправленное изменение наследственной программы клетки с использованием методов молекулярной генетики.

Генокопии – сходство фенотипов, имеющих разную генетическую природу (умственная отсталость при некоторых молекулярных болезнях).

Геном – количество генов гаплоидной клетки, характерное для данного вида организмов.

Генотип – система взаимодействующих аллелей генов, характерных для данного индивидуума.

Генофонд – совокупность генов особей, составляющих популяцию.

Гериатрия – область медицины, занимающаяся разработкой методов лечения престарелых людей.

Геронтология – наука, изучающая процессы старения организмов.

Геропротекторы – вещества-антимутагены, связывающие свободные радикалы. Замедляют наступления старости и увеличивают продолжительность жизни.

Гетерогенность популяций генетическая – наличие у особей данной популяции нескольких аллельных вариантов (минимум двух) одного гена. Обусловливает генетический полиморфизм популяций.

Гетерозиготный организм – организм, в соматических клетках которого содержатся различные аллели данного гена.

Гетероплодия – увеличение, или уменьшение числа отдельных хромосом в диплоидном наборе (моносомия, трисомия).

Гетеротопия – изменение в процессе эволюции места закладки в эмбриогенезе того, или иного органа.

Гетерохроматин – участки хромосом, сохраняющие спирализованное состояние в интерфазе, не транскрибируется. Гетерохронии – изменения в процессе эволюции времени закладки в эмбриогенезе того, или иного органа.

Гибрид – гетерозиготный организм, образовавшийся при скрещивании генетически различающихся форм.

Гипертрихоз – локальный – признак, сцепленный с Y-хромосомой; проявляется в усиленном росте волос на краю ушной раковины; наследуется по рецессивному типу.

Гистогенез эмбриональный – образование тканей из материала зародышевых листков путем деления клеток, их роста и дифференцировки, миграции, интеграции и межклеточных взаимодействий.

Гоминидная триада – совокупность трех признаков, присущих только человеку:

Морфологическая: абсолютное прямохождение, развитие относительно большого головного мозга, развитие кисти, приспособленной к тонким манипуляциям;

Психосоциальная – абстрактное мышление, вторая сигнальная система (речь), сознательная и целенаправленная трудовая деятельность.

Гомозиготный организм – организм, в соматических клетках которого содержатся одинаковые аллели данного гена.

Гомоитермные животные – организмы, способные поддерживать постоянную температуру тела независимо от температуры окружающей среды (теплокровные животные, человек).

Гомологичные органы – органы, развивающиеся из одних и тех же эмбриональных зачатков; их строение может быть различным в зависимости от выполняемой функции.

Гомологичные хромосомы – пара одинаковых по размеру и строению хромосом, из которых одна – отцовская, другая – материнская.

Гонотрофический цикл – биологическое явление, наблюдаемое у кровососущих членистоногих, при котором созревание и откладка яиц тесно сопряжены с питанием кровью.

Группа сцепления – совокупность генов, расположенных в одной хромосоме и наследующихся сцеплению. Число групп сцепления равно гаплоидному числу хромосом. Нарушение сцепления происходит при кроссинговере.

Дальтонизм – молекулярная болезнь, сцепленная и Х-хромосомой (рецессивный тип наследования). Проявляется нарушением цветового зрения.

Девиация (отклонение) – появление новых признаков на средних стадиях эмбрионального развития, определяющего новый путь филогенеза.

Дегенерация – эволюционные изменения, характеризующиеся упрощением строения организма по сравнению с предковыми формами.

Делеция – хромосомная аберрация, при которой выпадает участок хромосомы.

Детерминация – генетически обусловленная способность клеток зародыша только к определенному направлению дифференцировки.

Диакинез – заключительная стадия профазы I мейоза, в течение которой завершается процесс расхождения гомологичных хромосом после конъюгации.

Дивергенция – образование в процессе эволюции нескольких новых групп от общего предка.

Диплоидная клетка – клетка, содержащая двойной набор хромосом (2n).

Диплотена – стадия профазы I мейоза – начало расхождения гомологичных хромосом после конъюгации.

Дифференциация пола – процесс развития половых признаков в онтогенезе.

Доминантный признак – признак, проявляющийся в гомо- и гетерозиготном состоянии.

Донор – организм, у которого берут ткань или органы для пересадки.

Древо жизни – схематическое изображение путей эволюционного развития в виде дерева с ветвями.

Дрейф генов (генетико-автоматические процессы) – изменения генетической структуры в небольших популяциях, выражающееся в уменьшении генетического полиморфизма и увеличении числа гомозигот.

Дробление – период эмбриогенеза, в котором происходит образование многоклеточного зародыша путем последовательных митотических делений бластомеров без увеличения их размеров.

Дупликация – хромосомная аберрация, при которой происходит удвоение участка хромосомы.

Естественный отбор – процесс, при котором в результате борьбы за существование выживают наиболее приспособленные организмы.

Жаберные дуги (артериальные) – кровеносные сосуды, проходящие в жаберных перегородках и претерпевающие количественные и качественные изменения в процессе эволюции кровеносной системы позвоночных.

Жизненный цикл – время существования клетки от момента ее образования до гибели или разделения на две дочерние в результате перехода из состояния G 0 в митотический цикл.

Зародышевый период – применительно к человеку период эмбриогенеза с 1-й по 8-ую неделю внутриутробного развития.

Зародышевый организатор – участок зиготы (серый серп), во многом определяющий ход эмбриогенеза. При удалении серого серпа развитие прекращается на стадии дробления.

Зиготена – стадия профазы I мейоза, в которой гомологичные хромосомы объединяются (конъюгируют) в пары (биваленты).

Идиодаптация (алломорфоз) – морфофункциональные изменения организмов, не повышающие уровень организации, но делающие данный вид приспособленным к конкретным условиям жизни.

Изменчивость – свойство организмов менять в процессе индивидуального развития отдельны признаки:

Модификационная – фенотипические изменения, обусловленные влиянием факторов внешней среды на генотип;

Генотипическая – изменчивость, связанная с количественными и качественными изменениями наследственного материала;

Комбинативная – тип изменчивости, который зависит от перекомбинации генов и хромосом в генотипе (мейоз и оплодотворение);

Мутационная – тип изменчивости, связанный с нарушением структуры и функции наследственного материала (мутациями).

Иммунодепрессия – угнетение защитных иммунологических реакций организма.

Иммунодепрессоры – вещества, подавляющие ответ иммунной системы организма реципиента на трансплантат, способствующие преодолению тканевой несовместимости и приживлению пересаженной ткани.

Инверсия – хромосомная аберрация, при которой происходит внутрихромосомные разрывы и переворот вырезанного участка на 180 0 .

Индукция эмбриональная – взаимодействие между частями зародыша, в процессе которого одна часть (индуктор) определяет направление развития (дифференцировки) другой части.

Инициация – процесс, обеспечивающий начало реакций матричного синтеза (инициация трансляции – связывание в пептидном центре малой субъеденицы рибосомы кодона АУГ с тРНК-метионином).

Инокуляция – введение возбудителя болезни переносчиком в ранку со слюной в укусе.

Интерфаза – часть клеточного цикла, в течение которого происходит подготовка клетки к делению.

Интрон – неинформативный участок мозаичного гена у эукариот.

Кариотип – диплоидный набор соматической клетки, характеризующийся числом хромосом, их строением и размерами. Видоспецифический признак.

Квартиранство – одна из форм симбиоза, при которой один организм использует другого в качестве жилища.

Кейлоны – вещества белковой природы, угнетающие митотическую активность клеток. Кинетопласт – специализированный участок митохондрии, обеспечивающий энергией движение жгутика.

Кинетохор – специализированный участок центромеры, в области которого происходит образованиекоротких микротрубочек веретена деления и формирования связей между хромосомами и центриолями.

Классификация хромосом:

Деневерская – хромосомы объеденены в группы на основании их размеров и форм. Для выявления хромосом используется сплошной метод окраски;

Парижская – основана на характеристике внутренней структуры хромосом, которая выявляется с помощью дифференциального окрашивания. Одинаковое расположение сегментов имеется только в гомологичных хромосомах.

Кластеры генов – группы различных генов с родственными функциями (гены глобина).

Клон клеток – совокупность клеток, образовавшихся от одной родоначальной клетки последовательных митотических делений.

Клонирование генов – получение большого числа однородных фрагментов ДНК (генов).

Кодоминирование – тип взаимодействия аллельных генов (при наличии множества аллелей), когда два доминантных гена проявляются в фенотипе независимо друг от друга (IУ группа крови).

Кодон – последовательность из трех нуклеотидов в молекуле ДНК (иРНК), соответствующая какой-либо аминокислоте (смысловой кодон). Кроме смысловых, имеются терминирующие и инициирующие кодоны.

Колинеарность – соответствие порядка расположения нуклеотидов в молекуле ДНК (иРНК) порядку расположения аминокислот в молекуле белка.

Колхицин – вещество, разрушающее микротрубочки веретена деления и останавливающее митоз на стадии метафазы.

Комменсализм (нахлебничество) – одна из форм симбиоза, которая выгодна только для одного организма.

Комплементарность – строгое соответствие азотистых оснований друг-другу (А-Т; Г-Ц)

Тип взаимодействие неаллельных генов, когда развитие признака определяется двумя парами генов.

Консультирование (медико-генетическое) – консультирование обратившегося лица о возможном наследовании определенной болезни и способе ее предупреждения с использованием метода генетического анализа.

Контаминация – способ заражения с помощью переносчика, при котором возбудитель попадает в организм через микротравмы на коже и слизистых оболочках или перорально с загрязненными продуктами.

Конъюгация – конъюгация у бактерий – процесс, при котором микроорганизмы обмениваются плазмидами, в связи с чем клетки приобретают новые свойства:

Конъюгация у инфузорий – особый вид полового процесса, при котором две особи обмениваются гаплоидными мигрирующими ядрами;

Конъюгация хромосом – соединение гомологичных хромосом в пары (биваленты) в профазе I мейоза.

Копуляция – процесс слияния половых клеток (особей) у простейших.

Корреляции – взаимозависимое, сопряженное развитие определенных структур организма:

Онтогенетические – согласованность развития отдельных органов и систем в индивидуальном развитии;

Филогенетические (координации) – устойчивые взаимозависиммости между органами или частями организма, обусловленные филогенетически (сочетанное развитие зубов, длины кишечника у хищных и травоядных).

Кроссинговер – обмен участками хроматид гомологичных хромосом, который происходит в профазу I мейоза и приводит к перекомбинации генетического материала.

Культивирование клеток, тканей – метод, позволяющий сохранить жизнеспособность структур при их выращивании на искусственных питательных средах вне организма для изучения процессов пролиферации, роста, дифференцировки.

Лептотена – начальная стадия профазы I мейоза, в которой хромосомы в ядре клетки видны в виде тонких нитей.

Летальных эквивалент – коэффициент, позволяющий количественно оценить генетический груз популяции. У человека эквивалент равен 3-8 рецессивным гомозиготным состояниям, приводящим организм к гибели до репродуктивного периода.

Лигазы – ферменты, соединяющие («сшивающие») отдельные фрагменты молекул нуклеиновых кислот в единое целое (соединение экзонов при сплайсинге).

Макроэволюция – эволюционные процессы, происходящие в таксономических еденицах выше видового уровня (отряд, класс, тип).

Маргинотомическая гипотеза – гипотеза, объясняющая процессы старения уменьшением молекулы ДНК на 1% после каждого клеточного деления (короче ДНК – короче жизнь).

Мезонерфоз (первичная почка) – тип почки позвоночных, в которой структурно-функциональными элементами являются начинающие формироваться капсулы Боумена – Шумлянского, связанные с капиллярными клубочками. Закладывается в туловищном отделе.

Мейоз – деление овоцитов (сперматоцитов) в период созревания (гаметогенез). Результатом мейоза являются перекомбинации генов и образование гаплоидных клеток.

Метагенез – чередование в жизненном цикле организмов полового и бесполого размножения.

Метанефрос (вторичная почка) – тип почки позвоночных, структурно-функциональном элементом которой является нефрон, состоящий из специализированных отделов. Закладывается в фазовом отделе.

Метафаза – стадия митоза (мейоза), в которой достигается максимальная спирализация хромосом, расположенных по экватору клетки, и формируется митотический аппарат.

Методы генетики:

Близнецовый – метод изучения близнецов путем установления внутрипарного сходства (конкорднантности) и различия (дискордантности) между ними. Позволяет определить относительную роль наследственности и среды развития признаков у потомком;

Генеалогический – метод составления родословных; позволяет установить тип наследования и прогнозировать вероятность наследования признаков у потомков;

Гибридизации соматических клеток – экспериментальный метод, который позволяет осуществить в культуре слияние соматических клеток различных организмов с получением комбинированных кариотипов;

Гибридологический – метод, устанавливающий характер наследования признаков с помощью системы скрещиваний. Он заключается в получении гибридов, их анализе в ряду поколений с использованием количественных данных;

Моделирование наследственных болезней – метод основан на законе гомологических рядов наследственной изменчивости. Позволяет использовать полученные на животных экспериментальные данные для изучения наследственных болезней человека;

Онтогенетический (биохимический) – метод основан на использовании биохимических медодик для выявления в индивидуальном развитии метаболических нарушений, вызванных аномальным геном;

Популяционно-статистический – метод основан на изучении генетического состава популяций (закон Харди – Вайнберга). Позволяет проанализировать количество отдельных генов и соотношение генотипов в популяции;

Цитогенетический – метод микроскопического изучения наследственных структур клетки. Используется при кариотипировании и определении полового хроматина.

Микроэволюция – элементарные эволюционные процессы, происходящие на популяционном уровне.

Митотически (клеточный) цикл – время существования клетки в период подготовки к митозу (G 1, S, G 2) и самого митоза. Период G 0 не входит в продолжительность митотического цикла.

Мимикрия – биологическое явление, выражающееся в подражательном сходстве незащищенных организмов неродственным им защищенным или несъедобным видам.

Митоз – универсальный способ деления соматических клеток, при котором происходит равномерное распределение генетического материала между двумя дочерними клетками.

Митотический аппарат – аппарат деления, формирующийся в метафазе и состоящий из центриолей, микротрубочек и хромосом.

Модификация иРНК – завершающий этап процессинга, происходящий после сплайсинга. Модификация 5’-конца происходит путем присоединения кэп-структуры, представленной метилгуанином, а к 3’-концу присоединяется полиадениновый «хвост».

Зауропсидный – тип мозга позвоночных, в котором ведущая роль принадлежит переднему мозгу, где появляются впервые скопления нервных клеток в виде островков – древняя кора (рептилии, птицы);

Ихтиопсидный – тип мозга позвоночных, в котором ведущая роль принадлежит среднему мозгу (круглоротые, рыбы, амфибии);

Маммальный – тип мозга позвоночных, в котором интегрирующую функцию выполняет кора больших полушарий, полностью покрывающая передний мозг – новая кора (млекопитающие, человек).

Мониторинг генетический – информационная система регистрации числа мутаций в популяциях и сравнения темпов мутирования ряду поколений.

Биоло́гия (от греч. bios - жизнь и logos - слово, учение), совокупность наук о живой природе - об огромном многообразии вымерших и ныне населяющих Землю живых существ, их строении и функциях, происхождении, распространении и развитии, связях друг с другом и с неживой природой. Биология устанавливает общие и частные закономерности, присущие жизни во всех ее проявлениях и свойствах (обмен веществ, размножение, наследственность, изменчивость, приспособляемость, рост, подвижность и др.).

Первые систематические попытки познания живой природы были сделаны античными врачами и философами (Гиппократ , Аристотель, Теофраст, Гален). Их труды, продолженные в эпоху Возрождения, положили начало ботанике и зоологии, а также анатомии и физиологии человека (Везалий и др.). В 17 - 18 вв. в биологию проникают экспериментальные методы. На основе количественных измерений и применения законов гидравлики был открыт механизм кровообращения (У. Гарвей , 1628). Изобретение микроскопа раздвинуло границы известного мира живых существ, углубило представление об их строении. Одно из главных достижений этой эпохи - создание системы классификации растений и животных (К. Линней , 1735). Вместе с тем преобладали умозрительные теории о развитии и свойствах живых существ (самозарождения, преформации и др.). В 19 в. в результате резко возросшего числа изучаемых биологических объектов (новые методы, экспедиции в тропические и малодоступные районы Земли и др.), накопления и дифференциации знаний сформировались многие специальные биологические науки. Так, ботаника и зоология дробятся на разделы, изучающие отдельные систематические группы, развиваются эмбриология, гистология, микробиология, палеонтология, биогеография и др. Среди достижений биологии - клеточная теория (Т. Шванн, 1839), открытие закономерностей наследственности (Г. Мендель, 1865). К фундаментальным изменениям в биологии привело эволюционное учение Ч. Дарвина (1859). Для биологии 20 в. характерны 2 взаимосвязанные тенденции. С одной стороны, сформировалось представление о качественно различных уровнях организации живой природы: молекулярном (молекулярная биология, биохимия и другие науки, объединяемые понятием физико-химическая биология), клеточном (цитология), организменном (анатомия, физиология, эмбриология), популяционно-видовом (экология, биогеография). С другой стороны, стремление к целостному, синтетическому познанию живой природы привело к прогрессу наук, изучающих определенные свойства живой природы на всех структурных уровнях ее организации (генетика, систематика, эволюционное учение и др.). Поразительных успехов начиная с 50-х гг. достигла молекулярная биология, вскрывшая химические основы наследственности (строение ДНК, генетический код, матричный принцип синтеза биополимеров). Учение о биосфере (В. И. Вернадский) раскрыло масштабы геохимической деятельности живых организмов, их неразрывную связь с неживой природой. Практическое значение биологических исследований и методов (в т. ч. генетической инженерии, биотехнологии) для медицины, сельского хозяйства, промышленности, разумного использования естественных ресурсов и охраны природы, а также проникновение в эти исследования идей и методов точных наук выдвинули биологию с сер. 20 в. на передовые рубежи естествознания.