Биология за 9 класс – Биология, Общие биологические закономерности (9–11 класс): уроки, тесты, задания

Биология, Общие биологические закономерности (9–11 класс): уроки, тесты, задания

Биология как наука

1. История развития биологии

2. Сущность жизни и свойства живого. Уровни организации живой природы

Цитология — наука о клетке

1. Клеточная теория. Органоиды клетки, их функции

2. Сходства и различия в строении клеток живых организмов

3. Химический состав клетки

Биохимические процессы в клетке

1. Обмен веществ и энергии в клетке

2. Питание клетки. Фотосинтез

3. Хранение и передача генетической информации. ДНК и РНК. Генетический код

4. Биосинтез белка

Размножение и развитие

1. Деление клеток. Митоз и мейоз

2. Формы размножения организмов

3. Индивидуальное развитие организма — онтогенез

Основы генетики. Закономерности наследования

1. История развития генетики

2. Моногибридное скрещивание

3. Анализирующее скрещивание. Неполное доминирование

4. Дигибридное скрещивание

5. Хромосомная теория наследственности

6. Взаимодействие неаллельных генов

7. Генетика пола

8. Мутации

9. Селекция и биотехнология

Основы экологии

1. Организмы и среда обитания. Факторы среды

2. Экологические взаимодействия организмов

3. Популяции

4. Динамика популяций

5. Экологические сообщества — биоценоз, биогеоценоз, экосистема

6. Взаимосвязь организмов в сообществах (пищевые цепи, трофические уровни, экологические пирамиды)

7. Сукцессии

8. Биосфера

9. Влияние человека на окружающую среду. Охрана природы

Основы эволюционного учения

1. Вид, критерии вида. Биологическая классификация

2. Наследственность в популяциях

3. Изменчивость организмов

4. Развитие эволюционных идей. Учение Ч. Дарвина

5. Борьба за существование и естественный отбор

6. Видообразование, или микроэволюция

7. Макроэволюция. Основные закономерности эволюции

Этапы эволюции биосферы и человека

1. Основные гипотезы происхождения жизни

2. Развитие жизни на Земле

3. Антропогенез (эволюция человека)

www.yaklass.ru

Биология 9 класса

С начала учебного года всем девятиклассникам предстоит заняться изучением основ общей биологии. Данный предмет предназначен для того, чтобы школьники смогли получить базовые знания о закономерностях в мире живой природы, разнообразии биосистем и различных процессах в них.

Краткий обзор курса биологии в 9 классе

Биология 9 класса включает в себя и экологический аспект, благодаря которому дети должны будут научиться бережному отношению к природе и узнать о глобальных проблемах человечества. Уроки биологии в этом году будут сопровождаться лабораторными и практическими работами, при помощи которых дети смогут применять полученные знания на практике. Кроме того, школьники, благодаря данному курсу смогут обобщить и систематизировать информацию о формах жизни и ее организации, а также составить собственное мнение по важному мировоззренческому вопросу – вопросу о происхождении и развитии жизни на нашей планете.

Программа по биологии за 9 класс

Введение. Первая часть курса состоит из трех вводных уроков, которые расскажут о биологии как о науке, изучающей живой мир. Также в течение этих занятий школьники смогут получить представление о многообразии различных живых организмов и их свойствах.

Цитология. Этот раздел посвящен цитологии и вопросам строения клеток. Девятиклассникам предстоит узнать о сложных органических соединениях, без которых была бы невозможна жизнь. Учитель расскажет о белках и нуклеиновых кислотах, их видах, особенностях и важной роли, которые они играют в жизнедеятельности клетки.

Физиология клетки. На этих уроках биологии школьники смогут узнать о химическом составе клетки, ее органоидах, о процессах, происходящих в клетке (биосинтез и фотосинтез). Затем учитель расскажет о различных типах размножения и даст им характеристику. Кроме того, школьникам предстоит запомнить определения онтогенеза, мейоза, митоза и пр.

Основы генетики и селекции. Этот раздел познакомит детей с увлекательнейшей наукой – генетикой, которая изучает закономерности наследственности и изменчивости. Школьники должны будут получить представление об отце генетике – Менделе, который, благодаря своим опытам, смог сформулировать законы моногибридного скрещивания. Затем школьники должны будут узнать о селекции – науке, которая занимается созданием и улучшением существующих ныне пород животных и растений.

Развитие жизни на Земле и развитие органического мира. Данный раздел нашего курса посвящен ответу на один из самых главных вопросов: как и когда образовалась жизнь на нашей планете. Эти уроки помогут узнать об истории развитий научных представлений по этому вопросу, а также познакомиться с современными теориями.

Учение об эволюции. Этот раздел продолжает знакомить школьников с развитие жизни на Земле. В течение нескольких занятий девятиклассники должны будут узнать о результатах эволюции, ее основных направлениях и, конечно, об эволюции человека.

Основы экологии. Заключительные уроки курса предназначены для знакомства детей с основами экологии.

В целом биология в 9 классе редко вызывает затруднения в школьников, мы рекомендуем обратить особое внимание на основы генетики, так как изучение этой темы будет продолжено в следующем году.

interneturok.ru

наука о живом мире. Видеоурок. Биология 9 Класс

Мы рассмотрим, чем занимается биология, на какие подразделы делится и что она изучает, узнаем, в чем ее основная задача в сфере научного знания, познакомимся с историей ее возникновения и развитием в изучении окружающего мира.

Мно­гие счита­ют, что био­ло­гия – это про­стая наука, суть ко­то­рой со­сто­ит в том, чтобы рас­смат­ри­вать в мик­ро­скоп цвет­ки рас­те­ний или смот­реть сквозь лупу на перья птиц или шерсть жи­вот­ных. Это не со­всем так, на са­мом деле био­ло­гия – наука очень слож­ная и ин­те­рес­ная. В целом она изу­ча­ет живую при­ро­ду, а от­дельные ее дис­ци­пли­ны – опре­де­лен­ные груп­пы ор­га­низ­мов: ви­ру­сы изу­ча­ет виру­сология, бак­те­рии – бак­те­рио­ло­гия, грибы – ми­ко­ло­гия, рас­те­ния рассматрива­ет бо­та­ни­ка, жи­вот­ных – зоо­ло­гия, челове­ка – ан­тро­по­ло­гия. Стро­е­ние орга­низма в целом: стро­е­ние ор­га­нов – ана­то­мия, ткани изу­ча­ет ги­сто­ло­гия, функ­ции ор­га­низ­мов рас­смат­ри­ва­ет физио­логия, кле­точ­ные функ­ции рас­смат­ри­ва­ет мо­ле­ку­ляр­ная био­ло­гия и био­хи­мия (рис. 1).

Рис. 1. Дисциплины биологии (Источник) 

Ос­нов­ная за­да­ча био­ло­гии со­сто­ит в том, чтобы ис­тол­ко­вать все яв­ле­ния живой при­ро­ды, вы­явить за­ко­ны, по ко­то­рым раз­ви­ва­ет­ся жизнь, и при­бли­зить­ся, таким об­ра­зом, к по­ни­ма­нию жизни как уди­ви­тель­но­го фе­но­ме­на, воз­ник­ше­го на нашей пла­не­те.

Ис­то­рия био­ло­гии очень древ­няя. Фак­ти­че­ски био­ло­гия стала пер­вой на­у­кой, к изу­че­нию ко­то­рой наших пред­ков под­толк­ну­ла сама при­ро­да. Зна­ние био­ло­гии на заре че­ло­ве­че­ства было едва ли не ос­нов­ным усло­ви­ем вы­жи­ва­ния (рис. 2).

Рис. 2. Среда выживания наших предков (Источник) 

Людям было необ­хо­ди­мо знать, какие рас­те­ния, жи­вот­ные или грибы опас­ны или ядо­ви­ты, а какие могут быть ис­поль­зо­ва­ны в пищу; чем ле­чить­ся, из чего из­го­тав­ли­вать одеж­ду, охот­ни­чьи при­спо­соб­ле­ния и дру­гие ору­дия труда, из чего лучше стро­ить жилье. Эти зна­ния люди за­по­ми­на­ли и пе­ре­да­ва­ли из по­ко­ле­ния в по­ко­ле­ние. Позд­нее люди стали со­зда­вать спис­ки по­лез­ных рас­те­ний и жи­вот­ных, да­вать им на­зва­ния, изу­чать их свой­ства. Бла­го­да­ря этим зна­ни­ям люди на­учи­лись вы­ра­щи­вать рас­те­ния са­мо­сто­я­тель­но, куль­ти­ви­ро­вать их, так по­яви­лось сель­ское хо­зяй­ство (рис. 3), пре­вра­тив­шее че­ло­ве­ка – со­би­ра­те­ля и охот­ни­ка в зем­ле­дель­ца, что дало мощ­ный тол­чок в раз­ви­тии че­ло­ве­че­ско­го об­ще­ства в том виде, каким мы его знаем сей­час.

Рис. 3. Становление сельского хозяйства (Источник) 

Сам тер­мин «био­ло­гия» воз­ник толь­ко в самом конце XVIII века, впер­вые его упо­тре­бил немец­кий про­фес­сор ана­то­мии Руз. В 1802 году фран­цуз­ский на­ту­ра­лист Жан-Ба­тист Ла­марк (рис. 4) пред­ло­жил ис­поль­зо­вать этот тер­мин для обо­зна­че­ния науки, изу­ча­ю­щей живые ор­га­низ­мы, что было ло­гич­но.

   

Рис. 4. Жан-Батист Ламарк (Источник) 

В пе­ре­во­де с гре­че­ско­го «биос» озна­ча­ет «жизнь», «логос» – «уче­ние».

Биология использует различные ме­то­ды ис­сле­до­ва­ния (рис. 5), на­при­мер, очень мно­гие био­ло­ги­че­ские ис­сле­до­ва­ния про­хо­дят непо­сред­ствен­но на при­ро­де – на­блю­де­ние, опи­са­ние, срав­не­ние, из­ме­ре­ние, мо­ни­то­ринг. В то же время зна­чи­тель­ная часть ис­сле­до­ва­ний тре­бу­ет ла­бо­ра­то­рии. В ла­бо­ра­тор­ных усло­ви­ях био­ло­ги ста­вят экс­пе­ри­мен­ты, осу­ществ­ля­ют мо­де­ли­ро­ва­ние. Био­ло­гии не чужды и ис­то­ри­че­ские ме­то­ды ис­сле­до­ва­ния, по­то­му что био­ло­гия изу­ча­ет живые ор­га­низ­мы в раз­ви­тии, а раз­ви­тие это может длить­ся мил­ли­о­ны лет. Ана­лиз, срав­не­ние – все эти мощ­ные ме­то­ды ис­сле­до­ва­ния на­хо­дят при­ме­не­ние в био­ло­гии.

Рис. 5. Природный, лабораторный, исторический методы и анализ  (Источник) 

Бла­го­да­ря этому био­ло­гия на­ко­пи­ла об­шир­ные дан­ные, поз­во­ля­ю­щие глуб­же по­нять про­яв­ле­ния жизни и ее за­ко­но­мер­но­сти, уста­но­вить прин­ци­пы клас­си­фи­ка­ции живых су­ществ, осо­бен­но­стей их су­ще­ство­ва­ния и вза­и­мо­дей­ствия с окру­жа­ю­щей сре­дой. Био­ло­гия – это фун­да­мен­таль­ная наука, ее вы­во­ды носят не толь­ко очень важ­ный тео­ре­ти­че­ский ха­рак­тер, но и при­клад­ной.

Жизнь се­год­ня немыс­ли­ма без био­ло­гии. Эта наука лежит в ос­но­ве мно­гих от­рас­лей, без ко­то­рых су­ще­ство­ва­ние со­вре­мен­но­го че­ло­ве­ка было бы невоз­мож­но: сель­ское хо­зяй­ство, ме­ди­ци­на, охра­на при­ро­ды (рис. 6).

Рис. 6. Биология в различных отраслях (Источник) 

Се­год­ня перед био­ло­ги­ей ста­вят­ся фан­та­сти­че­ские за­да­чи, о ко­то­рых в на­ча­ле про­шло­го века можно было толь­ко меч­тать. Ген­ная ин­же­не­рия – мо­ло­дая наука (рис. 7), поз­во­ля­ю­щая вы­во­дить ор­га­низ­мы с нуж­ны­ми че­ло­ве­ку свой­ства­ми, – тоже ветвь био­ло­гии.

Рис. 7. Генная инженерия (Источник) 

Со­вре­мен­ный био­лог обя­зан ду­мать не толь­ко о том, чтобы по­лу­чить что-то новое. Он дол­жен четко по­ни­мать, как со­хра­нить то, что уже есть, и не раз­ру­шить ос­но­ву на­ше­го су­ще­ство­ва­ния. Имен­но по­это­му столь­ко вни­ма­ния уде­ля­ет­ся се­год­ня во­про­сам эко­ло­гии – науки об окру­жа­ю­щей среде, ко­то­рая также яв­ля­ет­ся био­ло­ги­че­ской дис­ци­пли­ной.

Мы с вами будем изу­чать общую био­ло­гию, которая изу­ча­ет общие для всех ор­га­низ­мов за­ко­но­мер­но­сти, по­это­му важ­ней­ши­ми дис­ци­пли­на­ми, с ко­то­ры­ми нам пред­сто­ит по­зна­ко­мить­ся, ста­нут био­хи­мия, цитология – наука о клет­ке, ге­не­ти­ка, био­ло­гия раз­ви­тия, эво­лю­ци­он­ное уче­ние и эко­ло­гия. 

 

Список литературы

1. Мамонтов С.Г., Захаров В.Б., Агафонова И.Б., Сонин Н.И. Биология. Общие закономерности. – Дрофа, 2009.
2. Пономарева И.Н., Корнилова О.А., Чернова Н.М. Основы общей биологии. 9 класс: Учебник для учащихся 9 класса общеобразовательных учреждений / Под ред. проф. И.Н. Пономаревой. – 2-е изд., перераб. – М.: Вентана-Граф, 2005.
3. Пасечник В.В., Каменский А.А., Криксунов Е.А. Биология. Введение в общую биологию и экологию: Учебник для 9 класса, 3-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2002.

 

 Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

1. Ppt4web.ru (Источник). 
2. Template-cms.ru (Источник). 
3. Taketop.ru (Источник). 

 

Домашнее задание

1. Что такое биология и какие дисциплины она изучает?
2. Какова основная задача биологии?
3. Что включает в себя общая биология?

interneturok.ru

Вид, его структура и особенности. Видеоурок. Биология 9 Класс

Тема данного видео – «Вид, его структура и особенности». В ходе урока вы узнаете о том, что такое вид.  Учитель расскажет о структуре вида и его основных особенностях.

Джонатан Свифт в одном из «Путешествий Гулливера» населил острова людьми-лилипутами. Английский писатель не знал о таком явлении, как островная карликовость, но довольно точно его описал. Исходя из аналогии в животном мире, величина отдельных видов млекопитающих, обитающих на протяжении многих поколений на островах без хищников, в ходе видообразования существенно уменьшается. Например, еще тысячу лет назад на Мадагаскаре жили бегемоты размером с поросенка, а по Средиземноморским островам 9 тысяч лет назад ходили слоны, не превышающие по высоте обычную лошадь. Эти животные отделились от основной популяции, и в ходе тысячелетий эволюции создали свои, отдельные виды.

Понятие «вид» в эволюционной теории

Вид – это совокупность особей, сходных по биохимическим и морфофизиологическим признакам, способных скрещиваться между собой, давать плодовитое потомство и образовывать общий ареал. Особи, принадлежащие к одному виду, не скрещиваются с особями другого вида.

Вид непрерывен во времени. Он возникает, существует в неизменном виде неопределенно долго или постоянно меняется.

Одни виды исчезают бесследно, а другие дают начало новым ветвям (Источник). Вид – это основной таксон биологической классификации.

Рис. 1

Термин «вид» был введен еще в XVII веке английским ученым Джоном Рэем (см. Рис. 1).

Рэй отметил, что особи разных видов отличаются по строению и не скрещиваются друг с другом.

Большой вклад в дальнейшую разработку понятия «вид» внес в XVIII веке шведский ученый Карл Линней (см. Рис. 2).

Рис. 2

Он говорил, что виды – это объективно существующие в природе образования, которые не скрещиваются между собой.

Рис. 3

Так, например, явно различаются между собой по внешним признакам медведь и волк (см. Рис. 3). В то время как волк, шакал и лисица внешне более сходны, так как они принадлежат к одному семейству – волчьих (см. Рис. 4).

Рис. 4

Еще большая степень сходства во внешности у видов внутри одного рода (см. Рис. 5).

Рис. 5

А внутри одного вида отличие и вовсе малозначимо, поэтому вид начали рассматривать как основную классификационную единицу (см. Рис. 6).

Рис. 6

Это имело огромное значение для развития систематики. Признаки, по которым один вид можно отличить от другого, называются критериями вида. Особи одного вида обычно неравномерно занимают весь ареал, они образуют скопления, внутри которых возможно свободное скрещивание.

Такая совокупность особей одного вида, занимающих общую территорию и свободно скрещивающихся между собой, называется популяцией.

Таким образом, вид состоит из совокупности популяций. Иногда такие популяции могут пересекаться, иногда они отстоят очень далеко друг от друга.

Некоторые виды могут быть представлены вообще одной-единственной популяцией. Таким образом, для каждого вида характерна своя популяционная структура.

Рис. 7

Видообразование, согласно современным данным, связано с изоляций отдельных популяций, которые дают начало новым видам. Разделяют виды или непреодолимые препятствия, например горные хребты, реки (см. Рис. 7), или просто неудобные для жизни и необеспеченные пищей регионы (см. Рис. 8).

Рис. 8

Реже к изоляции приводят накапливающиеся отличия в поведении, чаще всего в брачном поведении.

Любая изоляция относительная. Так, например, две дубравы, отстоящие на километр, при возможном переносе пыльцы на сотни метров можно считать изолированными. Однако во время бури пыльца может переноситься на несколько километров, и эти дубравы уже не могут считаться изолированными.

Таким образом, вид – это основной таксон биологической классификации. Внутри вида особи разбиваются на популяции.

Характер распределения особей между популяциями называется популяционной структурой вида.

Критерии вида. Итак, виды могут отличаться друг от друга определенным набором свойств, которые можно объединить в группы – критерии.

Критерии вида:

• Морфологический критерий – определяет сходство внешнего и внутреннего строения особей одного вида.
• Генетический критерий – определяет сходства наследственной информации этих особей.
• Физиологический критерий – определяет принципы функционирования органов и тканей.
• Биохимический критерий – принципы строения биологических полимеров.
• Экологический критерий – определяет приспособляемость к условиям среды.
• Географический критерий – определяет различие в ареалах.

Систематика Карла Линнея. Шведский ученый Карл Линней внес большой вклад в развитие биологии, описав огромное количество видов растений и животных (см. Рис. 9). Рис. 9

Его названиями видов ученые пользуются по сей день, однако более общая классификация живых существ К. Линнея, объединение их в семейства, отряды и классы, была очень примитивной.

Количество популяций и биологический прогресс. Под биологическим прогрессом понимают успешное существование вида, то есть общее количество его особей и величину ареала.

Еще важным показателем биологического прогресса является количество популяций внутри вида. Большое количество популяций говорит о высокой степени биологического прогресса. А одна или две популяции говорят о плохом состоянии вида.

Список литературы

1. Мамонтов С.Г., Захаров В.Б., Агафонова И.Б., Сонин Н.И. Биология. Общие закономерности. – М.: Дрофа, 2009.
2. Пасечник В.В., Каменский А.А., Криксунов Е.А. Биология. Введение в общую биологию и экологию. Учебник для 9 кл. 3-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2002.
3. Пономарева И.Н., Корнилова О.А., Чернова Н.М. Основы общей биологии. 9 класс: Учебник для учащихся 9 кл. общеобразовательных учреждений / Под ред. проф. И.Н. Пономаревой. – 2-е изд., перераб. – М.: Вентана-Граф, 2005.

 

Домашнее задание

1. Чем является вид для эволюции?
2. Назовите основные различия между видами и выделите главное.
3. Может ли изменение рельефа повлиять на видообразование?
4. Как соотносятся между собой понятия «вид» и «популяция»?

interneturok.ru

Читать книгу Биология. Введение в общую биологию. 9 класс В. В. Пасечника : онлайн чтение

В. В. Пасечник, А. А. Каменский, Е. А. Криксунов, Г. Г. Швецов
Биология. Введение в общую биологию. 9 класс

Как работать с учебником

Уважаемые девятиклассники!

Пришло время обобщить все те знания о живых организмах (биологических системах), которые вы получили в предыдущих классах. В текущем учебном году вам предстоит изучить общебиологические закономерности функционирования биосистем на различных уровнях организации живого. Кроме того, вы сможете подвести определённые итоги своей учебной работы за весь период изучения школьного курса биологии (с 6 по 9 класс). Как и в предыдущие годы, вашим помощником будет учебник.

Текст учебника разделён на главы и параграфы. Нужный материал вы найдёте по оглавлению или с помощью указателя терминов, размещённого в конце учебника.

Приступая к работе, внимательно прочитайте название главы, вводный текст и информацию о том, что вы узнаете и чему научитесь. Это поможет вам понять, на какой материал следует обратить особое внимание. Перед каждым параграфом помещены вопросы, предлагающие вам актуализировать ранее полученные знания, настроиться на усвоение нового материала. Понятия, на которые нужно обратить особое внимание при чтении текста параграфа, напечатаны курсивом. Все новые для вас термины вынесены на цветную плашку в конце каждого параграфа. Их следует запомнить и уметь объяснять сущность заложенного в них понятия или давать его определение.

Внимательно рассматривайте и изучайте иллюстрации, содержащиеся в параграфе, читайте подписи к ним. Это поможет вам лучше понять содержание текста, получить новые знания о рассматриваемых в параграфе объектах, процессах или явлениях природы.

Обязательно отвечайте на вопросы в конце параграфа. Они призваны проверить усвоение вами материала параграфа, обратить ваше внимание на наиболее важные аспекты приведённой информации.

Помещённые после вопросов задания направлены на приобретение вами навыков анализа, обобщения, сравнения, классифицирования, доказательства; умения вести дискуссию, выстраивать межпредметные связи, выполнять творческие задачи.

Важным условием успешного овладения вами новыми знаниями и умениями является выполнение лабораторных и практических работ. Их описание дано в учебнике после соответствующего по содержанию параграфа.

После некоторых параграфов приведён дополнительный материал по теме, а также даны ссылки на дополнительные источники информации, представленные на CD-дисках и в сети Интернет.

В конце каждой главы кратко излагаются основные её положения, что позволяет обобщить изученный материал.

В целях лучшего усвоения учебного материала старайтесь делать собственный конспект параграфа на бумаге или на компьютере в виде краткого текста или схемы. Конспект должен содержать главную идею, новые термины и их связь с ранее усвоенными понятиями, ваши основные мысли по теме и выводы.

В процессе самостоятельной работы, например при подготовке домашнего задания, ищите дополнительную информацию, пользуясь школьной библиотекой или электронными ресурсами сети Интернет. Собранный материал вы сможете использовать в дальнейшем в процессе подготовки различных работ творческого характера (докладов, рефератов, презентаций и рукописей научно-исследовательских проектов).

Огромную помощь в учёбе может оказать ваше сотрудничество с другими учащимися, учителями и родителями. Интересные результаты могут быть получены в процессе коллективного обсуждения результатов вашей работы, например во время проведения итоговых семинаров или конференций.

Работая с учебником, постоянно оценивайте свои достижения. Довольны ли вы ими? Что нового вы узнаёте при изучении новой темы? Как могут пригодиться вам эти знания в повседневной жизни? Если какой-то материал покажется вам сложным, обратитесь за помощью к учителю или воспользуйтесь справочной литературой и ресурсами Интернета. Дополнительную информацию по темам курса вы можете найти на сайтах: http://school-collection.edu.ru/catalog/ (Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов), http://sbio.info/ (Современная биология, научные обзоры, новости науки), http://www.krugosvet.ru/ (Энциклопедия Кругосвет), http://rosolymp.ru/ (Информационный портал Всероссийской биологической олимпиады для школьников), http://www.ecoinform.ru/ (Сайт агентства экологической информации «ИНЭКО»), http://ecodelo.org/ (Интернет-портал для поддержки экологических проектов и общественных организаций России. Конкурсы экологических проектов, календарь событий и карта проектов), http://www.sci.aha.ru/ (Веб-атлас содержит статистические и демографические материалы о населении России, природных условиях страны, антропогенных воздействиях на природные экосистемы, социальных процессах и др.).

Желаем вам успехов в учёбе и новых открытий в интересном и разнообразном мире живой природы!

Введение

Накопленные человечеством знания столь обширны, что ни один человек не способен усвоить их полностью. Но каждый из нас должен иметь чёткое представление об окружающем его мире и законах, по которым он развивается. Без этих знаний человек не сможет чувствовать себя членом современного общества, оценивать состояние окружающей природы, частью которой он является, принимать правильные решения в повседневной жизни.

Содержание введения поможет вам

• узнать, что изучает биология и как происходило её становление как науки;

• познакомиться с методами, применяемыми в биологии;

• понять, чем живое отличается от неживого;

• уяснить роль биологических знаний в современном мире.

§ 1. Биология – наука о живой природе

1. Что изучает биология?

2. Какие биологические науки вам известны?

3. Каких учёных-биологов вы знаете?

Биология – наука о живой природе. Биология изучает живые организмы, их строение, развитие и происхождение, взаимоотношения со средой обитания и с другими живыми организмами. Знания о живых организмах человек накапливал на протяжении тысячелетий (рис. 1).

Биология – одна из древнейших наук, хотя сам термин для её обозначения – «биология» – был предложен лишь в 1797 г. немецким профессором Т. Рузом (1771–1803). Однако общепринятым этот термин стал после того, как в 1802 г. его стали употреблять в своих работах Ж. Б. Ламарк (1744–1829), Л. К. Тревиранус (1779–1864).

В наши дни биология – комплексная наука, сформировавшаяся в результате дифференциации и интеграции разных научных дисциплин. Например, из ботаники выделились микология (наука о грибах), бриология (наука, изучающая мхи), альгология (изучающая водоросли), палеоботаника (изучающая остатки древних растений) и другие дисциплины.

Происходит дифференциация и в сравнительно молодых биологических науках. Так, генетика разделилась на общую и молекулярную генетику, генетику растений, животных, микроорганизмов, человека, популяционную генетику и т. д.

В результате интеграции наук возникли биофизика, биохимия, радиобиология, космическая биология и т. д.

Значение биологических знаний в современной жизни. Биологические знания не только позволяют составить научную картину мира, но и могут быть использованы в практических целях. Так, связи биологических знаний с медициной и сельским хозяйством сформировались в далёком прошлом. А в наше время они приобрели ещё большее значение.

Благодаря достижениям биологии промышленным путём получают медицинские препараты, витамины, биологически активные вещества. Открытия, сделанные в генетике, анатомии, физиологии и биохимии, позволяют поставить больному человеку правильный диагноз и выработать эффективные пути лечения и профилактики различных болезней, в том числе и тех, которые раньше считались неизлечимыми.

Рис. 1. Биология – наука о живой природе

Благодаря знанию законов наследственности и изменчивости учёные-селекционеры получили новые высокопродуктивные породы домашних животных и сорта культурных растений. На основе изучения взаимоотношений между организмами созданы биологические методы борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур.

В настоящее время изучаются механизмы биосинтеза белка и фотосинтеза. Учёные надеются, что в будущем это позволит решить проблему промышленного получения ценных органических веществ.

Изучение строения и принципов работы различных систем живых организмов помогли найти оригинальные решения в технике и строительстве.

Благодаря достижениям биологии всё большее значение приобретает новое направление материального производства – биотехнология. Уже сейчас она оказывает значительное влияние на решение таких глобальных проблем, как производство продуктов питания, поиск новых источников энергии, охрана окружающей среды и др.

До недавнего времени люди считали, что восстановительные способности природы безграничны. Но оказалось, что это не так. Незнание или игнорирование законов природы приводит к тяжёлым экологическим катастрофам, которые грозят гибелью всем живым организмам, в том числе и человеку. Настало время, когда от каждого из нас зависит будущее нашей планеты, поэтому значение биологических знаний возрастает с каждым годом. Биологическая грамотность необходима каждому человеку, так же как умение читать, писать и считать.

Профессии, связанные с биологией. Биология включает около 70 научных дисциплин, и по каждой из них готовятся специалисты, например ботаник, зоолог, биохимик, генетик и т. д. Биология является научной базой для медицины и сельского хозяйства. Поэтому все медицинские работники – медсёстры разных направлений, фельдшеры, врачи-педиатры, хирурги, терапевты, стоматологи и другие имеют специальное биологическое образование. В сельском хозяйстве наиболее известны профессии агрономов, зоотехников, ветеринаров. Большое число специалистов требуется для бурно развивающихся микробиологической промышленности и биотехнологии. Активно ведётся подготовка по различным направлениям экологии. В настоящее время вузы готовят не только биоэкологов или геоэкологов, но всё большую востребованность имеет, например, такая профессия, как инженер-эколог. В последнее время стала очень популярной профессия ландшафтный дизайнер. Существует очень много профессий, связанных с биологией, и любую из них вы можете выбрать.

Биология. Микология. Бриология. Альгология. Палеоботаника. Генетика. Биофизика. Биохимия. Радиобиология. Космическая биология

Вопросы

1. Что изучает биология?

2. Почему современную биологию считают комплексной наукой?

3. Какова роль биологии в современном обществе?

4. Какая область человеческой деятельности называется биотехнологией? Как она связана с биологией?

5. Какие современные профессии требуют биологического образования?

Задания

1. Выясните у ваших родителей, какие биологические знания они считают значимыми в повседневной жизни, какие они используют в профессиональной деятельности?

2. Подготовьте мультимедиапрезентацию об интересующей вас профессии. В презентации раскройте её возможные связи с биологией.

§ 2. Методы исследования в биологии

1. Что такое наука?

2. Какие биологические науки вам известны?

3. Какие методы исследования, применяемые в биологии, вы знаете?

Понятие о науке. Наука – один из способов изучения и познания окружающего мира. Биология как наука помогает понять мир живой природы.

Мы уже знаем, что люди с древнейших времён изучают живую природу. Сначала они описывали отдельные организмы, собирали их, составляли списки растений и животных, населяющих разные места. Обычно этот период изучения живых организмов называют описательным, а саму дисциплину – естественной историей. Естественная история является предшественницей биологии.

Методы научного познания. Научный метод – это совокупность приёмов и операций, используемых при построении системы научных знаний в ходе научного исследования. Каждая наука имеет свои методы исследования. Однако независимо от того, какие методы используются, для каждого учёного важнейшим должен оставаться принцип «Ничего не принимай на веру». Это принцип отказа от слепого доверия к авторитету.

В биологии применяются различные методы. Первоисточниками всех научных данных являются точное, внимательное, непредвзятое наблюдение и эксперимент. Результаты, полученные в ходе наблюдений и экспериментов, должны быть проверены новыми наблюдениями и экспериментами. Только после этого их можно считать научными фактами.

Например, в средствах массовой информации неоднократно сообщалось о так называемом «снежном человеке», приводились рассказы очевидцев о встречах с ним, зарисовки и фотографии якобы его следов и даже самого «снежного человека». Было организовано несколько экспедиций для поиска «снежного человека». Но до сих пор никто не смог представить ни живого «снежного человека», ни его останков, ни каких-то других неопровержимых доказательств его существования. Поэтому, несмотря на многочисленные свидетельства «очевидцев», существование «снежного человека» не может быть признано научным фактом.

Жизнь удивительно многообразна. Чтобы разобраться в этом многообразии, необходимо выявить и упорядочить сходство и различия у живых организмов. Для решения этих задач применяется сравнительный метод. Он позволяет сопоставить результаты наблюдений для выявления общих закономерностей.

Биологи используют и другие методы исследования. Например, описательный метод широко применялся ещё учёными древности, но не потерял своего значения и сегодня.

Исторический метод помогает осмыслить полученные факты, сопоставив их с ранее известными результатами.

В науке любые новые открытия способствуют устранению прежних неправильных представлений и указывают на новые взаимосвязи между явлениями. В биологии новые открытия создают базу для множества практических достижений в медицине, сельском хозяйстве, промышленности и других областях человеческой деятельности.

Многие считают, что следует заниматься только теми биологическими исследованиями, которые помогут решить конкретные практические проблемы сегодняшнего дня. Безусловно, развитие прикладных наук имеет очень важное значение, но нельзя забывать о важности исследований в «чистой» науке. Знания, полученные в фундаментальных исследованиях, могут показаться бесполезными для повседневной жизни человека, но они помогают понять законы, по которым развивается окружающий нас мир, и почти наверняка рано или поздно найдут практическое применение.

Этапы научного исследования. Обычно научное исследование начинается с наблюдения над объектом или явлением. После обобщения полученных в результате данных выдвигаются гипотезы (предположения), которые могут объяснить наблюдения (рис. 2).

Рис. 2. Этапы научного исследования

На следующем этапе исследования разрабатываются и проводятся эксперименты для проверки выдвинутых гипотез. Научный эксперимент должен непременно сопровождаться контрольным опытом, условия которого отличаются от условий эксперимента одним (и только одним) фактором. Анализ результатов эксперимента позволит решить, какая из гипотез верна.

Гипотеза, которая была проверена и оказалась соответствующей фактам и способной служить основой для верных предсказаний, может быть названа теорией или законом. Называя какое-либо положение законом, учёные как бы подчёркивают его универсальность, неоспоримость, большую достоверность. Однако часто термины «закон» и «теория» употребляются как равнозначные.

Рассмотрим этапы научного исследования на примере изучения условий, необходимых для прорастания семян.

Наблюдения за семенами показали, что они далеко не всегда прорастают. Очевидно, для их прорастания необходимы определённые условия.

Итак, мы можем сформулировать проблему исследования: какие условия необходимы для прорастания семян?

Следующий этап – выдвижение гипотез. Мы можем предположить, что для прорастания семян необходимы свет, темнота, вода, определённая температура, воздух, почва.

Теперь, для того чтобы проверить, какие условия действительно необходимы для прорастания семян, разработаем и проведём эксперимент.

Возьмём шесть проб по 100 семян одного вида, например кукурузы, и поместим в условия, различающиеся только по одному признаку.

Сосуд с первой пробой поместим в светлое тёплое место. В сосуд нальём воды так, чтобы она до половины покрывала семена. В этом случае воздух будет свободно проникать к семенам.

Вторую пробу семян поместим в такие же условия, что и первую, но сосуд заполним кипячёной водой доверху, лишив таким образом семена воздуха.

Сосуд с третьей пробой поместим в такие же условия, что и первый, но в тёмном месте.

В четвёртом сосуде оставим семена сухими.

Пятую пробу будем держать при температуре 1 °С.

Шестой сосуд заполним влажной почвой и поставим в тёплое место.

Проанализировав результаты эксперимента, мы придём к выводу, что свет и почва не являются обязательными условиями для прорастания семян. Семена кукурузы прорастают при наличии воды, воздуха и определённой температуры. Однако если мы внимательно рассмотрим наши пробы, то увидим, что и при благоприятных условиях не все семена проросли. Изучив эти семена, мы выясним, что их зародыш мёртв. Следовательно, прорасти могут только семена с живым зародышем.

Если вы будете сравнивать условия, необходимые для прорастания семян растений разных видов, то убедитесь, что они сильно различаются. Например, для прорастания зерновок кукурузы воды потребуется в два раза меньше их собственной массы, а для прорастания клевера воды должно быть в полтора раза больше массы семян. В то же время семена клевера прорастают уже при температуре 1 °С, кукурузы – при температуре выше 8 °С, а для семян дыни температура прорастания будет составлять 15 °С. Вы установите, кроме того, что большинство семян прорастает как на свету, так и в темноте, но есть растения (например, табак, череда), для прорастания семян которых свет необходим. Напротив, семена рыжика мелкоплодного прорастают только в темноте.

Итак, даже самое простое научное исследование требует чётко продуманного и тщательно проведённого эксперимента, на основании которого можно сделать научно достоверные выводы. При проведении наблюдений и экспериментов применяют самые современные приборы, аппаратуру, инструменты – электронные микроскопы, радиолокаторы, хроматографы и др.

Научное исследование. Научный метод. Научный факт. Наблюдение. Эксперимент. Гипотеза. Закон. Теория

Вопросы

1. Какова основная цель науки?

2. Что такое научный метод? В чём его основной принцип?

3. Что такое научный эксперимент?

4. Какой факт может считаться научным?

5. Чем гипотеза отличается от закона или теории?

6. Какова роль прикладных и фундаментальных исследований в науке?

Задания

Сформулируйте проблему исследования, интересную для вас. Предложите этапы этого исследования.

§ 3. Сущность жизни и свойства живого

1. Какие живые организмы вы знаете?

2. Чем живые организмы отличаются от неживых?

3. Какие свойства живого вам известны?

Сущность понятия «жизнь». Обычное определение биологии как «науки о жизни» имеет смысл лишь в том случае, если мы представляем себе, что такое жизнь. На первый взгляд всё кажется просто. Даже маленький ребёнок скажет, что камень неживой, а кошка живая. На самом деле дать определение жизни очень сложно.

Во второй половине XIX в. немецкий философ Ф. Энгельс, обобщив естественно-научные знания своего времени, дал самое известное определение жизни: это способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их природой, причём с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белков.

Свойства живого. Последующие открытия в биологии показали, что данное определение не раскрывает всей сущности жизни. Попытки современных учёных дать полное определение жизни также не увенчались успехом. Дело в том, что живые организмы обладают рядом признаков, отсутствующих у большинства объектов неживой природы, но среди этих признаков нет ни одного такого, который был бы присущ только живому. Например, для живых организмов характерен рост, но ведь и кристаллы растут. Поэтому проще всего дать определение жизни, перечислив основные свойства живого, или жизненные свойства.

1. Живые организмы имеют сходный химический состав и единый принцип строения.

Живые организмы «построены» из тех же химических элементов, что и объекты неживой природы. Однако соотношение их в живом и неживом различно. Живые организмы на 98 % состоят из четырёх элементов – углерода, кислорода, азота и водорода, которые участвуют в образовании сложных органических молекул – белков, нуклеиновых кислот, углеводов, жиров.

Все живые организмы имеют клеточное строение. Клетка является единой структурной и функциональной единицей, а также единицей развития всех живых организмов на Земле.

2. Все живые организмы представляют собой открытые биологические системы (от греч. systema – целое, состоящее из взаимосвязанных частей), т. е. системы, устойчивые лишь при условии непрерывного поступления в них энергии и вещества из окружающей среды.

Зелёные растения используют солнечную энергию для синтеза органических веществ, из которых строится их тело. Другие организмы получают энергию в результате распада сложных органических веществ пищи на более простые. Таким образом, живые организмы существуют до тех пор, пока в них поступают энергия (солнечная или химическая) и питательные вещества извне.

3. Все живые организмы способны к обмену веществ с окружающей средой: из неё они получают вещества, необходимые для жизни, а в неё выделяют продукты жизнедеятельности.

В неживой природе можно наблюдать, казалось бы, сходные процессы. Так, например, в процессе горения поглощаются органические вещества (дрова, воск) и кислород воздуха, а выделяются углекислый газ и другие вещества. Однако пламя костра или свечи никто не назовёт живым, да и в основе работы многих механизмов, созданных человеком, также лежат «обменные процессы».

В отличие от «обменных процессов» в неживой природе, у живых организмов самыми важными стали процессы биосинтеза и распада веществ. Обмен веществ обеспечивает постоянство химического состава и строения организма, его рост, размножение и существование в непрерывно меняющихся условиях окружающей среды.

4. Живые организмы реагируют на изменение факторов окружающей их среды.

В процессе эволюции у живых организмов выработалась способность избирательно реагировать на внешние воздействия – раздражимость. У одних реакции проявляются быстро (например, животные убегают, нападают, прячутся и т. д.), у других – медленно (например, растения поворачивают листья к свету).

5. Живые организмы развиваются.

Развитие характерно как для живой, так и для неживой материи. Но живым организмам свойственно упорядоченное, постепенное и последовательное развитие. У каждого живого организма развитие связано с реализацией наследственной программы и обычно сопровождается увеличением его массы. Последнее происходит за счёт образования новых молекул, элементарных клеточных структур и самих клеток.

Развитие характерно не только для отдельного организма, но и для живой природы в целом. В результате её исторического развития появилось всё многообразие живых организмов на нашей планете.

6. Всё живое размножается.

Новые организмы – от бактерии до человека – возникают только в результате бесполого или полового размножения особей данного вида.

7. Все живые организмы обладают наследственностью и изменчивостью.

Наследственность – способность организмов передавать свои признаки, свойства и особенности развития из поколения в поколение. Информация о том, каким должен быть организм, закодирована в его генетическом материале – хромосомах. Хотя потомки и похожи на родителей, но двух совершенно одинаковых организмов не существует. Это объясняется ещё одним свойством живого – изменчивостью.

8. Живые организмы приспособлены к определённой среде обитания.

Даже по внешнему виду часто можно определить, какой образ жизни ведёт данный организм. Например, вы сразу отличите хищную птицу от зерноядной, влаголюбивые растения от растений пустынь.

Таким образом, живые биологические системы резко отличаются от неживых систем сложностью строения и высокой упорядоченностью протекающих в них физиологических процессов. Эти отличия придают жизни качественно новые свойства.

Уровни организации живой природы. Вся живая природа представляет собой совокупность биологических систем разного уровня организации и различной соподчинённости. Учёные выделяют следующие уровни организации живого: молекулярный, клеточный, организменный, популяционно-видовой, экосистемный и биосферный (рис. 3).

Всем живым системам, независимо от уровня организации, присущи общие черты, а сами системы находятся в непрерывном взаимодействии.

Рис. 3. Уровни организации живой природы

Жизнь. Свойства живого. Биологические системы. Обмен веществ. Процессы биосинтеза и распада. Раздражимость. Размножение. Наследственность. Изменчивость. Развитие. Уровни организации живого

Вопросы

1. Почему очень сложно дать определение понятия «жизнь»?

2. В чём заключается различие химической организации живых организмов и объектов неживой природы?

3. Каковы основные свойства живого?

4. Чем различаются процессы обмена у живых организмов от аналогичных процессов, встречающихся в неживой природе?

5. В чём может проявляться приспособленность организмов к среде обитания? Приведите соответствующие примеры.

Задания

1. Объясните, почему живые организмы называют открытыми биологическими системами.

2. Перечислите известные вам уровни организации живого. Попробуйте привести примеры соответствующих им биологических систем.

iknigi.net

Химический состав клетки. Видеоурок. Биология 9 Класс

В при­ро­де можно встре­тить боль­шое раз­но­об­ра­зие кле­ток (рис. 1). Они от­ли­ча­ют­ся по раз­ме­ру, функ­ци­ям, форме, яв­ля­ют­ся сво­бод­но­жи­ву­щи­ми или же вхо­дят в со­став мно­го­кле­точ­ных ор­га­низ­мов, но при всем этом раз­но­об­ра­зии все они со­сто­ят из одних и тех же типов хи­ми­че­ских ве­ществ, пре­тер­пе­ва­ю­щих оди­на­ко­вые пре­вра­ще­ния.

Рис. 1. Разнообразие клеток (Источник) 

Живую клет­ку от­ли­ча­ют две важ­ные осо­бен­но­сти:

1. Вы­со­кое со­дер­жа­ние воды.

2. Боль­шое ко­ли­че­ство слож­ных ор­га­ни­че­ских ве­ществ.

В живой клет­ке можно встретить различные химические элементы. Уче­ные под­счи­та­ли, что в клет­ке со­дер­жит­ся более 70 хи­ми­че­ских эле­мен­тов, то есть более по­ло­ви­ны всех су­ще­ству­ю­щих, толь­ко 24 из них по­сто­ян­но встре­ча­ют­ся в раз­лич­ных типах кле­ток. По ко­ли­че­ству эле­мен­ты, со­дер­жа­щи­е­ся в клет­ках, де­лят­ся на мак­ро- и мик­ро­эле­мен­ты (рис. 2).

Рис. 2. Макро-, микро- и ультрамикроэлементы (Источник) 

Мак­ро­эле­мен­ты встре­ча­ют­ся в клет­ках в боль­шом ко­ли­че­стве. К ним от­но­сят­ся кис­ло­род, уг­ле­род, во­до­род, азот, сера, же­ле­зо, фос­фор, каль­ций, калий и так далее. Мик­ро­эле­мен­ты пред­став­ле­ны в клет­ках в неболь­шом ко­ли­че­стве, это такие эле­мен­ты, как мар­га­нец, медь, селен, ко­бальт, цинк, йод, ни­кель и так далее. Несмот­ря на очень малое со­дер­жа­ние, мик­ро­эле­мен­ты иг­ра­ют важ­ную роль, так как вли­я­ют на обмен ве­ществ в клет­ке. Кроме мак­ро- и мик­ро­эле­мен­тов, вы­де­ля­ют еще груп­пу уль­тра­мик­ро­эле­мен­тов, ко­то­рые со­став­ля­ют менее одной мил­ли­он­ной про­цен­та в ор­га­низ­мах живых су­ществ. К ним, на­при­мер, от­но­сят­ся зо­ло­то и се­реб­ро, ко­то­рые ока­зы­ва­ют бак­те­ри­цид­ное воз­дей­ствие. Ртуть по­дав­ля­ет об­рат­ное вса­сы­ва­ние воды в по­чеч­ных ка­наль­цах, ока­зы­вая воз­дей­ствие на фер­мен­ты. Также к уль­тра­мик­ро­эле­мен­там от­но­сят пла­ти­ну и цезий. Неко­то­рые к этой груп­пе от­но­сят и селен, при его недо­стат­ке раз­ви­ва­ют­ся ра­ко­вые за­бо­ле­ва­ния. Про­цент­ное со­дер­жа­ние в ор­га­низ­ме того или иного эле­мен­та ни в коем слу­чае не ха­рак­те­ри­зу­ет сте­пень его важ­но­сти и необ­хо­ди­мо­сти в ор­га­низ­ме.

Мно­гие мик­ро­эле­мен­ты вхо­дят в со­став био­ло­ги­че­ски ак­тив­ных ве­ществ: фер­мен­тов, ви­та­ми­нов, на­при­мер, ко­бальт вхо­дит в со­став ви­та­ми­на B12 (рис. 3), а также гор­мо­нов. Они ока­зы­ва­ют вли­я­ние на рост и раз­ви­тие ор­га­низ­мов, кро­ве­тво­ре­ния (же­ле­зо и медь), про­цес­сы кле­точ­но­го ды­ха­ния (медь, цинк) и так далее.

Рис. 3. Витамин В 12 (Источник)  

Эти 70 эле­мен­тов в со­ста­ве клет­ки об­ра­зу­ют ты­ся­чи хи­ми­че­ских ве­ществ, ко­то­рые можно раз­де­лить на две боль­шие груп­пы (рис. 4).

Рис. 4. Органические и неорганические вещества (Источник) 

Это неор­га­ни­че­ские и органические вещества, вхо­дя­щие в со­став клет­ки. Неор­га­ни­че­ские ве­ще­ства – это вода, ми­не­раль­ные соли, уг­ле­кис­лый газ, раз­лич­ные кис­ло­ты и ос­но­ва­ния. Вода яв­ля­ет­ся важ­ней­шим ком­по­нен­том со­дер­жи­мо­го живой клет­ки, она со­став­ля­ет в сред­нем около 70 % ее массы (рис. 5).

Рис. 5. Состав клетки (Источник) 

Вода при­да­ет клет­ке упру­гость и объем, обес­пе­чи­ва­ет по­сто­ян­ство ее со­ста­ва, участ­ву­ет в хи­ми­че­ских ре­ак­ци­ях и в по­стро­е­нии хи­ми­че­ских мо­ле­кул, де­ла­ет воз­мож­ным про­те­ка­ние всех про­цес­сов жиз­не­де­я­тель­но­сти клет­ки. Вода яв­ля­ет­ся уни­вер­саль­ным рас­тво­ри­те­лем всех ве­ществ, по­сту­па­ю­щих в клет­ку, и тех, ко­то­рые из нее вы­во­дят­ся. Ми­не­раль­ные соли со­став­ля­ют при­мер­но от 1 до 1,5 % от общей массы клет­ки, но роль, ко­то­рую они вы­пол­ня­ют, очень важна. В рас­тво­рен­ном виде ми­не­раль­ные соли пред­став­ля­ют собой необ­хо­ди­мую среду для хи­ми­че­ских про­цес­сов, ко­то­рые про­те­ка­ют в клет­ке.

В клет­ках можно встре­тить много раз­ных солей. Жи­вот­ные их из­бы­ток вы­во­дят с по­мо­щью вы­де­ли­тель­ной си­сте­мы. А у рас­те­ний они на­кап­ли­ва­ют­ся и кри­стал­ли­зу­ют­ся в раз­лич­ных ор­га­но­и­дах или ва­ку­о­лях, чаще всего это бы­ва­ет соль и каль­ций. Их форма в клет­ках рас­те­ний может быть раз­лич­ной: иглы, ромбы, кри­стал­ли­ки, оди­но­кие или срос­ши­е­ся вме­сте, так на­зы­ва­е­мые друзы (рис. 6). Ор­га­ни­че­ские ве­ще­ства клет­ки на­зы­ва­ют так по­то­му, что впер­вые вы­де­ле­ны они были имен­но из ор­га­низ­мов. К ним от­но­сят­ся такие ве­ще­ства, как белки, ли­пи­ды (или жиры), углеводы и нук­ле­и­но­вые кис­ло­ты.

Рис. 6. Форма различных солей в клетках растений (Источник)  

Ор­га­ни­че­ская химия – это химия со­еди­не­ния та­ко­го уди­ви­тель­но­го эле­мен­та, как уг­ле­род. Его уди­ви­тель­ность и уни­каль­ность в том, что мно­го­чис­лен­ные пре­вра­ще­ния мо­ле­кул и об­ра­зо­ва­ние раз­лич­ных круп­ных и даже ги­гант­ских мо­ле­кул ор­га­ни­че­ских со­еди­не­ний про­ис­хо­дит бла­го­да­ря тому, что уг­ле­род, бу­дучи че­ты­рех­ва­лент­ным, спо­со­бен объ­еди­нять­ся в длин­ные цепи и за­мкну­тые коль­це­вые струк­ту­ры (рис. 7).

Рис. 7. Модель кристаллической структуры углерода (Источник)Эти уг­ле­род­ные цепи и коль­ца яв­ля­ют­ся ске­ле­та­ми слож­ных ор­га­ни­че­ских мо­ле­кул. В клет­ках живых ор­га­низ­мов син­те­зи­ру­ют­ся все­воз­мож­ные боль­шие и малые ор­га­ни­че­ские мо­ле­ку­лы.

Неко­то­рые малые мо­ле­ку­лы могут со­еди­нять­ся между собой и об­ра­зу­ют круп­ные мо­ле­ку­лы – по­ли­ме­ры (от гре­че­ско­го слова polis – «мно­го­чис­лен­ный» и meros – «часть, доля»). Малые мо­ле­ку­лы, став­шие зве­нья­ми по­ли­мер­ной цепи, на­зы­ва­ют мо­но­ме­ра­ми (от слова monos – один) (рис. 8).

Рис. 8. Мономеры и полимеры (Источник)  

Уг­ле­во­ды – это ор­га­ни­че­ские ве­ще­ства, в со­став ко­то­рых вхо­дит уг­ле­род, во­до­род и кис­ло­род, то есть, по сути, уг­ле­род и вода, от­сю­да и на­зва­ние – уг­ле­во­ды.

Рис. 9. Углеводы (Источник)  

Они вы­пол­ня­ют в клет­ке раз­лич­ные функ­ции:

— энер­ге­ти­че­скую, как са­ха­ро­за, глю­ко­за;

— за­щит­ную, как цел­лю­ло­за;

— ре­зерв­ную, как крах­мал или гли­ко­ген.

Уг­ле­во­ды часто вы­сту­па­ют в роли очень важ­ных ком­по­нен­тов дру­гих ор­га­ни­че­ских со­еди­не­ний клет­ки, ко­то­рые встре­ча­ют­ся прак­ти­че­ски у всех ор­га­низ­мов, жи­ву­щих на Земле.

Ли­пи­ды – это ве­ще­ства, ко­то­рые прак­ти­че­ски не рас­тво­ря­ют­ся в воде, но зато хо­ро­шо рас­тво­ря­ют­ся в ор­га­ни­че­ских рас­тво­ри­те­лях (рис. 10).

Рис. 10. Липиды (Источник)  

Мно­гие из них об­ра­зо­ва­ны с уча­сти­ем жир­ных кис­лот. Хо­ро­шо зна­ко­мые нам ли­пи­ды – жиры, ко­то­рые мы упо­треб­ля­ем в пищу, на­при­мер сли­воч­ное масло. Это не что иное, как со­еди­не­ние жир­ных кис­лот и трех­атом­но­го спир­та гли­це­ри­на. Роль ли­пи­дов в жиз­нен­ном цикле клет­ки не сво­дит­ся к од­но­му лишь за­па­са­нию энер­гии, хотя бла­го­да­ря своим свой­ствам эту функ­цию они вы­пол­ня­ют бле­стя­ще. Раз­ные виды ли­пи­дов вклю­ча­ют­ся в самые раз­лич­ные про­цес­сы, про­те­ка­ю­щие в клет­ке, на­при­мер фос­фо­ли­пи­ды (рис. 11), в со­став ко­то­рых вхо­дит оста­ток фос­фор­ной кис­ло­ты.

Рис. 11. Фосфолипиды (Источник) 

Эти со­еди­не­ния – глав­ный ком­по­нент плаз­ма­ти­че­ской мем­бра­ны, мем­бран хло­ро­пла­стов, ми­то­хон­дрий, ядра и так далее (рис. 12).

Рис. 12. Соединения липидов (Источник)  

Су­ще­ству­ют ли­пи­ды, ко­то­рые вхо­дят в со­став гор­мо­нов и участ­ву­ют в ре­гу­ля­ции об­ме­на ве­ществ в ор­га­низ­ме.

Мы рас­смот­ре­ли химический состав клетки, органические ве­щества, вхо­дя­щие в со­став клет­ки – липиды и углеводы, обсудили их функции. Нук­ле­и­но­вые кис­ло­ты и белки мы рассмотрим на следующем уроке.

 

Список литературы

1. Мамонтов С.Г., Захаров В.Б., Агафонова И.Б., Сонин Н.И. Биология. Общие закономерности. – Дрофа, 2009.
2. Пономарева И.Н., Корнилова О.А., Чернова Н.М. Основы общей биологии. 9 класс: Учебник для учащихся 9 класса общеобразовательных учреждений/ Под ред. проф. И.Н. Пономаревой. – 2-е изд., перераб. – М.: Вентана-Граф, 2005.
3. Пасечник В.В., Каменский А.А., Криксунов Е.А. Биология. Введение в общую биологию и экологию: Учебник для 9 класса, 3-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2002.

 

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

interneturok.ru

Многообразие форм живых организмов. Видеоурок. Биология 9 Класс

На по­верх­но­сти нашей пла­не­ты жизнь можно об­на­ру­жить и в по­ляр­ных об­ла­стях, где тем­пе­ра­ту­ра опус­ка­ет­ся до минус 80 гра­ду­сов, и в ки­пя­щих гей­зе­рах, жизнь можно встре­тить в самой глу­бо­кой мор­ской впа­дине и в ат­мо­сфе­ре на вы­со­те в несколь­ко ки­ло­мет­ров. Это про­стран­ство, обо­лоч­ку Земли, где можно встре­тить жизнь в ее раз­ных фор­мах, на­зы­ва­ют био­сфе­рой (рис. 1) – от гре­че­ских слов «биос» – «жизнь» и «сфера», что зна­чит «шар».

 

Рис. 1. Биосфера (Источник) 

Био­сфе­ра вклю­ча­ет в себя ниж­нюю часть ат­мо­сфе­ры, всю гид­ро­сфе­ру и по­верх­ност­ные слои ли­то­сфе­ры, почву, ко­то­рая и об­ра­зо­ва­лась в ре­зуль­та­те про­цес­сов вы­вет­ри­ва­ния и жиз­не­де­я­тель­но­сти живых ор­га­низ­мов. Каж­дая из этих обо­ло­чек земли имеет свои осо­бые усло­вия, со­зда­ю­щие раз­ные среды жизни – вод­ную, на­зем­но-воз­душ­ную, поч­вен­ную, ор­га­низ­мен­ную. Раз­лич­ны­ми осо­бен­но­стя­ми сред жизни обу­слов­ле­но мно­го­об­ра­зие форм живых су­ществ и их спе­ци­фи­че­ские свой­ства, ко­то­рые фор­ми­ро­ва­лись и развивались под воздействием условий этих сред. Живые су­ще­ства, на­се­ля­ю­щие вод­ную среду, – гид­ро­бион­ты пре­крас­но при­спо­соб­ле­ны к оби­та­нию в плот­ной и вяз­кой вод­ной среде: дышат в ней, раз­мно­жа­ют­ся, на­хо­дят пищу и укры­тия, пе­ре­дви­га­ют­ся в раз­ных на­прав­ле­ни­ях в толще воды (рис. 2).

 

Рис. 2. Меченосец обыкновенный (Источник) 

Ор­га­низ­мы, на­се­ля­ю­щие на­зем­но-воз­душ­ную среду, в про­цес­се эво­лю­ции при­об­ре­ли спо­соб­ность су­ще­ство­вать в менее плот­ной по срав­не­нию с водой среде: при оби­лии воз­ду­ха и кис­ло­ро­да, очень силь­но­го окис­ли­те­ля, рез­ком ко­ле­ба­нии осве­щен­но­сти, су­точ­ных и се­зон­ных тем­пе­ра­тур, при де­фи­ци­те влаги (рис. 3).



Рис. 3. Орел-могильник (Источник) 

Оби­та­те­ли поч­вен­ной среды жизни от­ли­ча­ют­ся неболь­ши­ми раз­ме­ра­ми и спо­соб­но­стью об­хо­дить­ся без света. Они могут пи­тать­ся мел­ки­ми жи­вот­ны­ми и ор­га­ни­че­ски­ми ве­ще­ства­ми мерт­вых ор­га­низ­мов, по­пав­ших в почву (рис. 4).

 

Рис. 4. Европейский крот (Источник) 

Ор­га­низ­мы, оби­та­ю­щие внут­ри дру­го­го жи­во­го су­ще­ства-хо­зя­и­на, могут за­се­лять его ки­шеч­ник, кровь, мы­шеч­ную ткань, ды­ха­тель­ную си­сте­му, кож­ные по­кро­вы и так далее (рис. 5). В боль­шин­стве слу­ча­ев это до­воль­но мел­кие су­ще­ства. Одни из них яв­ля­ют­ся па­ра­зи­та­ми, то есть пи­та­ют­ся ве­ще­ства­ми тела хо­зя­и­на, дру­гие по­лез­ны хо­зя­и­ну – это сим­бион­ты, тре­тьи ней­траль­ны.



Рис. 5. Человеческая аскарида и свиной солитер (Источник) 

Раз­но­об­ра­зие форм жи­во­го может быть обу­слов­ле­но не толь­ко оби­та­ни­ем в раз­ных сре­дах жизни, но и уров­нем слож­но­сти ор­га­низ­мов. В одной и той же среде оби­та­ют раз­лич­ные од­но­кле­точ­ные и мно­го­кле­точ­ные организмы. Самые древ­ние из них – мно­го­чис­лен­ные про­ка­ри­о­ты (безъядерные) – бак­те­рии, более позд­ние – эу­ка­ри­о­ты (ядерные), к ко­то­рым от­но­сят­ся рас­те­ния, грибы, жи­вот­ные.

Бак­те­рий, рас­те­ния, грибы и жи­вот­ных вы­де­ля­ют в от­дель­ные цар­ства кле­точ­ных ор­га­низ­мов, как осо­бое цар­ство живой при­ро­ды рас­смат­ри­ва­ют некле­точ­ные ор­га­низ­мы – ви­ру­сы (рис. 6).

 

Рис. 6. Царства живой природы (Источник) 

Все пред­ста­ви­те­ли раз­ных царств жи­во­го мира от­ли­ча­ют­ся друг от друга по мно­гим при­зна­кам (рис. 7), внеш­нее и внут­рен­нее стро­е­ние, про­цес­сы жиз­не­де­я­тель­но­сти, функ­ци­о­ни­ро­ва­ние в при­ро­де у них могут быть со­вер­шен­но раз­ны­ми.



Рис. 7. Многообразие форм живой природы (Источник) 

 Од­на­ко, несмот­ря на все раз­ли­чия, все они су­ще­ству­ют в форме ор­га­низ­мов, это осо­бен­ность живой ма­те­рии. Одни ор­га­низ­мы яв­ля­ют­ся од­но­кле­точ­ны­ми, дру­гие – мно­го­кле­точ­ны­ми (рис. 8).



Рис. 8. Амеба и белая сова как представители одноклеточных и многоклеточных организмов (Источник) 

По мере изу­че­ния раз­но­об­ра­зия жи­во­го мира био­ло­ги вы­ра­бо­та­ли пред­став­ле­ние о био­ло­ги­че­ской си­сте­ме, что поз­во­ли­ло го­во­рить о си­стем­ном раз­но­об­ра­зии жи­во­го. Для си­сте­мы ха­рак­тер­но на­ли­чие несколь­ких раз­лич­ных ча­стей или ком­по­нен­тов и свя­зей между ними, обес­пе­чи­ва­ю­щих ее це­лост­ность. На­при­мер, ор­га­низм по сути пред­став­ля­ет собой це­лост­ную си­сте­му вза­и­мо­дей­ству­ю­щих живых ком­по­нен­тов – ор­га­нов. Его на­зы­ва­ют живой или био­ло­ги­че­ской си­сте­мой, или про­сто био­си­сте­мой.

В при­ро­де можно встре­тить био­си­сте­мы раз­ной слож­но­сти (рис. 9).



Рис. 9. Различные биосистемы: клетка и многоклеточный организм  (Источник) 

Так, каж­дая клет­ка – по сути био­си­сте­ма, ее це­лост­ность и жиз­не­де­я­тель­ность – это ре­зуль­тат вза­и­мо­дей­ствия внут­ри­кле­точ­ных ком­по­нен­тов – мо­ле­кул, хи­ми­че­ских со­еди­не­ний и ор­га­но­и­дов.

Мно­го­кле­точ­ный ор­га­низм – это более слож­ная си­сте­ма, по­сколь­ку он вклю­ча­ет в себя раз­лич­ные ор­га­ны, со­сто­я­щие из кле­ток.

В живой при­ро­де, кроме кле­ток и ор­га­низ­мов, есть и дру­гие, еще более слож­ные био­си­сте­мы (рис. 10): по­пу­ля­ции, виды, био­гео­це­но­зы, био­сфе­ра. При этом каж­дая из био­си­стем пред­став­ля­ет собой еди­ное целое, со­сто­я­щее из мно­же­ства вза­и­мо­дей­ству­ю­щих ча­стей. На­при­мер, по­пу­ля­ция со­сто­ит из вза­и­мо­дей­ству­ю­щих осо­бей, вид об­ра­зу­ют внут­ри­ви­до­вые струк­ту­ры – по­пу­ля­ции и так далее.



Рис. 10. Сложные биосистемы (Источник) 

Раз­ные по слож­но­сти био­си­сте­мы пред­став­ля­ют собой осо­бые эво­лю­ци­он­но сло­жив­ши­е­ся обособ­лен­ные формы жизни на Земле или струк­тур­ные уров­ни ор­га­ни­за­ции жизни. 

В живой при­ро­де вы­де­ля­ют шесть ос­нов­ных уров­ней ор­га­ни­за­ции жизни: мо­ле­ку­ляр­ный, кле­точ­ный, ор­га­низ­мен­ный, по­пу­ля­ци­он­но-ви­до­вой, био­гео­це­но­ти­че­ский и био­сфер­ный. По мере дви­же­ния от мо­ле­ку­ляр­но­го уров­ня к био­сфер­но­му слож­ность струк­ту­ры воз­рас­та­ет (рис. 11).

 

Рис. 11. Уровни организации живой материи (Источник) 

Таким об­ра­зом, на Земле име­ет­ся огром­ное раз­но­об­ра­зие форм жизни. В одном слу­чае оно объ­яс­ня­ет­ся усло­ви­я­ми сред жизни на пла­не­те, в дру­гом – эво­лю­ци­ей, в ре­зуль­та­те ко­то­рой на Земле по­яви­лись мно­го­чис­лен­ные цар­ства ор­га­низ­мов, в тре­тьем при­чи­ной раз­но­об­ра­зия стала слож­ность струк­ту­ры раз­лич­ных био­си­стем.

Мы узнали, что такое биосфера, биосистема, какие факторы влияют на многообразие форм живых организмов, познакомились со структурой организации жизни на нашей планете.

 

Список литературы

1. Мамонтов С.Г., Захаров В.Б., Агафонова И.Б., Сонин Н.И. Биология. Общие закономерности. – Дрофа, 2009.
2. Пономарева И.Н., Корнилова О.А., Чернова Н.М. Основы общей биологии. 9 класс: Учебник для учащихся 9 класса общеобразовательных учреждений/ Под ред. проф. И.Н. Пономаревой. – 2-е изд., перераб. – М.: Вентана-Граф, 2005
3. Пасечник В.В., Каменский А.А., Криксунов Е.А. Биология. Введение в общую биологию и экологию: Учебник для 9 класса, 3-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2002.

 

 Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

1. Taketop.ru (Источник).  
2. Shkolo.ru (Источник). 
3. Referatplus.ru (Источник). 

 

Домашнее задание

1. Что такое биосфера и что она в себя включает?
2. На какие царства делится живая природа?
3. Что представляет собой биосистема?

interneturok.ru

No related posts.