Биология
Покупка
Основная коллекция
Тематика:
Общая биология
Издательство:
Российский государственный университет правосудия
Автор:
Ахмедова Таисия Ивановна
Год издания: 2020
Кол-во страниц: 150
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
Среднее профессиональное образование
ISBN: 978-5-93916-859-5
Артикул: 761711.01.99
В пособии содержится теоретическая информация о живой природе, начиная от неклеточных форм жизни до одноклеточных и многоклеточных организмов в их многообразии и эволюции, а также месте человека в системе животного мира. Цель пособия — формирование у студентов научных представлений об общей картине окружающего мира. Предназначено для студентов первого курса факультета непрерывного образования по подготовке специалистов для судебной системы по специальности 21.02.05 «Земельно-имущественные отношения», соответствует рабочей программе учебной дисциплины «Биология» для СПО и составлено в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта среднего (полного) общего образования.
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРАВОСУДИЯ Т.И. Ахмедова Учебное пособие для среднего профессионального образования Москва 2020 БИОЛОГИЯ
© Ахмедова Т.И., 2020 © Российский государственный университет правосудия, 2020 УДК 57 ББК 28 А 95 А 95 Автор-составитель: Т.И. Ахмедова, старший преподаватель кафедры общеобразовательных дисциплин РГУП Рецензенты: Р.А. Фандо, ведущий научный сотрудник Института истории естествознания и техники им. С.И. Вавилова Российской академии наук, доктор биологических наук, Почетный работник общего образования РФ; А.Н. Скуратович, старший научный сотрудник ГНУ «Институт экспериментальной ботаники Национальной академии наук Беларуси» Ахмедова Т.И. Биология: Учебное пособие. — М.: РГУП, 2020. ISBN 978-5-93916-859-5 В пособии содержится теоретическая информация о живой природе, начиная от неклеточных форм жизни до одноклеточных и многоклеточных организмов в их многообразии и эволюции, а также месте человека в системе животного мира. Цель пособия — формирование у студентов научных представлений об общей картине окружающего мира. Предназначено для студентов первого курса факультета непрерывного образования по подготовке специалистов для судебной системы по специальности 21.02.05 «Земельно-имущественные отношения», соответствует рабочей программе учебной дисциплины «Биология» для СПО и составлено в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта среднего (полного) общего образования. ISBN 978-5-93916-859-5
Содержание Введение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 Глава 1. Наиболее общие представления о жизни 1.1. Признаки и уровни организации живой материи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8 Вопросы и задания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14 1.2. Концепции возникновения жизни на Земле. Гипотеза А. И. Опарина . . . . . . .14 Вопросы и задания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17 1.3. Современная классификация органического мира . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18 Вопросы и задания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19 1.4. Вирусы — неклеточные формы жизни . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19 Вопросы и задания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23 1.5. Бактерии — одноклеточные прокариоты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24 Вопросы и задания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27 Глава 2. Клетки — структурные и функциональные единицы живых организмов 2.1. Развитие представлений о клетке . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29 2.1.1. Клеточная теория . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32 Вопросы и задания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34 2.1.2. Неорганические компоненты клеток . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34 Вопросы и задания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35 2.1.3. Органические компоненты клеток. Белки. Углеводы. Жиры. Нуклеиновые кислоты. АТФ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35 Вопросы и задания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47 2.1.4. Строение клеток . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47 Вопросы и задания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51 2.2. Биохимические процессы — процессы жизнедеятельности . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51 2.2.1. Фотосинтез — пример пластического обмена. Хемосинтез . . . . . . . . . . . . . .52 Вопросы и задания.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54 2.2.2. Биосинтез белков . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56 Вопросы и задания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .59 2.2.3. Энергетический обмен в клетке. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .60 Вопросы и задания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .61 2.2.4. Непрерывность жизни. Митоз . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62 Вопросы и задания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .65 2.3. Размножение организмов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .65 2.3.1. Бесполое размножение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .66 Вопросы и задания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .67 2.3.2. Половое размножение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .68 2.3.3. Мейоз . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .68 Вопросы и задания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .71 2.3.4. Развитие половых клеток. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .71 Вопросы и задания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .72 2.3.5. Оплодотворение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .72
Биология 4 Вопросы и задания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .72 2.3.6. Развитие организмов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .73 Вопросы и задания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .75 2.4. Закономерности наследования признаков. Генетика — наука о наследственности и изменчивости организмов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .76 2.4.1. Развитие представлений и науки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .77 2.4.2. Основные понятия, термины и законы современной генетики. Закономерности наследования признаков . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .84 2.4.3. Наследуемые признаки у человека (табл. 9) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .90 Вопросы и задания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .92 2.4.4. Законы Г. Менделя . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .92 Вопросы и задачи: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .96 2.4.5. Генетика человека. Методы изучения генетики человека. Наследование групп крови человека. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .96 Вопросы и задачи: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .101 2.4.6. Генетика пола. Наследование признаков, сцепленных с полом . . . . . . . . . .101 Вопросы и задачи: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .103 2.4.7. Наследственная изменчивость организмов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .105 Вопросы и задания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .106 2.4.8. Основы селекции растений, животных и микроорганизмов. . . . . . . . . . . . .106 Вопросы и задания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .109 Глава 3. Эволюция — историческая и биосистемная организация жизни 3.1. Додарвиновский период развития биологии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .110 Вопросы и задания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .112 3.2. Эволюционное учение Ч. Дарвина. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .113 Вопросы и задания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .114 3.3. Положение человека в системе животного мира. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .115 Вопросы и задания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .122 Глава 4. Человек и окружающая среда Основные термины и понятия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .123 4.1. Развитие представлений о биосфере (табл. 10). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .125 4.2. Живое вещество биосферы. Многообразие живых организмов. . . . . . . . . . . . . . .129 Вопросы и задания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .133 4.3. Учение В. И. Вернадского о биосфере. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .133 Вопросы и задания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .141 4.4. Биосфера и человек. Ноосфера . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .141 Вопросы и задания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .144 Заключение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .145 Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .146 Перечень таблиц Таблица 1. Наиболее известные вирусные заболевания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22 Таблица 2. Некоторые наиболее известные бактериальные заболевания человека . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26 Таблица 3. Развитие представлений о клетке. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29 Таблица 4. Состав и функции органических веществ клетки . . . . . . . . . . . . . . . . . .37 Таблица 5. Органоиды клеток . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47 Таблица 6 .Сходство и различия растительной и животной клеток . . . . . . . . . . . .49
Таблица 7. Таблица генетического кода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56 Таблица 8. Основные этапы развития генетики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .77 Таблица 9. Наследуемые признаки у человека (полное доминирование). . . . . . . .90 Таблица 10. Развитие представлений о биосфере . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .125 Схема 1. Возникновение жизни . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16 Схема 2. История развития живых организмов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17 Схема 3. Классификация живых организмов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18 Схема 4. Содержание химических веществ в клетке . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36 Схема 5. Фазы фотосинтеза . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52 Схема 6. Световая фаза фотосинтеза . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53 Схема 7. Способы размножения организмов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .66 Схема 8. Способы вегетативного размножения растений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .67 Схема 9. Развитие половых клеток . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .71 Схема 10. Виды наследственной изменчивости. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .105 Схема 11. Положение человека в системе животного мира . . . . . . . . . . . . . . . . . . .116 Схема 12. Происхождение и эволюция человека. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .117 Схема 13. Круговороты веществ и превращение энергии в биосфере. . . . . . . . . .136 Схема 14. Экологические факторы, влияющие на организм . . . . . . . . . . . . . . . . . .137 Рис. 1. Формы вирусов-возбудителей заболеваний. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20 Рис. 2. Формы бактерий. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24 Рис. 3. Структура белковых молекул . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38 Рис. 4. Фрагмент молекулы ДНК. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44 Рис. 5. Фрагмент молекулы РНК. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45 Рис. 6. Структура т-РНК: А, Б, В, Г — участки комплементарного соединения; Д — участок соединения с аминокислотой. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45 Рис. 7. Строение молекулы АТФ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46 Рис. 8. Гидролиз АТФ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46 Рис. 9. Строение растительной клетки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48 Рис. 10. Строение животной клетки. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49 Рис. 11. Сравнение растительной и животной клеток . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50 Рис. 12. Матричный синтез белковых молекул. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .58 Рис. 13. Синтез и-РНК на одной из цепей ДНК . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .58 Рис. 14. Синтез белковых молекул . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .59 Рис. 15. Стадии (фазы) митоза. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .64 Рис. 16. Виды бесполого размножения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .67 Рис. 17. Первое деление мейоза. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .69 Рис. 18. Второе деление мейоза. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .70 Рис. 19. Стадии эмбриогенеза . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .73 Рис. 20. Генетическая родословная Королевы Виктории. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .97 Рис. 21. Фрагменты родословной А. С. Пушкина . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .98 Рис. 22. Кариотип — хромосомный набор мужчины (XY) и женщины (XX). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .102 Рис. 23. Наследование пола у человека . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .102 Рис. 24. Сходство эмбрионального развития разных организмов . . . . . . . . . . . . .118 Рис. 25. Атавизмы человека: 1 — волосатый человек; 2 — многососковость; 3-хвостатый мальчик . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .118 Рис. 26. Примеры рудиментарных органов.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .119
Введение Центральной фигурой в процессе обучения и познания на современном этапе является обучаемый. Научные знания постоянно изменяются, дополняются, корректируются. Иногда быстрее, чем становятся достоянием аудитории, для которой они предназначены. Очень важно, чтобы наши студенты научились гибко адаптироваться к меняющимся условиям, критически мыслить, грамотно работать с информацией. Одной из форм активизации учебной и познавательной деятельности студентов может быть работа с учебным пособием «Биология», в котором представлена теоретическая информация о живой природе, начиная от внеклеточных форм жизни до одноклеточных и многоклеточных организмов в их многообразии и эволюции, а также месте человека в системе животного мира. Обобщение и изучение основ биологии направлено на формирование у студентов научных представлений об общей картине мира с учетом их возрастных и индивидуальных особенностей. За основу данного учебного пособия взят ранее опубликованный материал автора, существенно измененный и дополненный1. Глава 1 «Наиболее общие представления о жизни» знакомит с уровнями организации живой материи, концепциями возникновения жизни, современной классификацией органического мира, дает представление о неклеточных формах жизни — вирусах, вирусных заболеваниях и их профилактике, а также бактериях — одноклеточных доядерных организмах. Глава 2 «Основные проявления жизнедеятельности организмов» состоит из нескольких разделов. В разделе «Цитология — наука о клетке» рассматриваются вопросы клеточной теории, химического состава и строения клеток. Раздел «Биохимические процессы — процессы жизнедеятельности» знакомит с фотосинтезом у растений, биосинтезом белков, энергетическим обменом в клетке. Раздел «Закономерности наследования признаков» вводит в удивительный мир генетики — науки о наследственности и изменчивости организмов, очень важной не только для общего мировоззрения, но и для будущей профессиональной юридической деятельности. Глава 3 «Эволюция — историческая и биосистемная организация жизни» раскрывает эволюционное учение Ч. Дарвина и его значение для понимания биологического многообразия живых организмов. 1 Ахмедова Т. И., Мосягина О. В. Естествознание. М: РГУП, 2018. Раздел III, С. 237. U RL: ИОП РГУП: http://op.raj.ru/index. php/srednee-professionalnoe-obrazovanie/747-estestvoznanieuchebnoe-posobie-2-izd-isprav-i-dopoln-s-prilozheniem.
Введение Глава 4 «Человек и окружающая среда» знакомит с учением В. И. Вернадского о биосфере. Дается понятие ноосферы как идеала разумного человеческого вмешательства в биосферные процессы с учетом научных достижений. Метапредметными связями в данном курсе являются биологические методы исследования живых систем, которые используются в криминалистической практике. Биохимические методы заключаются в анализе биохимических нарушений в синтезе белков, липидов, углеводов. В криминалистике используют анализ различных макромолекул белков и нуклеиновых кислот, строение которых индивидуально для каждого организма. В последние годы популярным для подтверждения родства стал метод ДНК-диагностики (например, подтверждение отцовства). Дактилоскопическая диагностика человека — один из наиболее эффективных методов идентификации. В современной криминалистике и судебной медицине он считается самым разработанным и надежным методом. Суть его заключается в сравнении узоров на кончиках пальцев рук и ног, а также ладоней. Строение этих узоров строго индивидуально и не повторяется. Большое значение для медицинской и судебной практики имеет изучение наследования свойств крови, в частности, групп крови и резус-фактора. Эти вопросы метапредметных связей освещены в разделе «Закономерности наследования признаков», где также указаны законодательные акты, направленные на защиту человеческой жизни, человеческого достоинства, защиты прав и свободы человека. Учебное пособие «Биология» предназначено для студентов первого курса факультета непрерывного образования по подготовке специалистов для судебной системы по специальности 21.02.05 «Земельно-имущественные отношения», соответствует рабочей программе учебной дисциплины «Биология» для СПО и составлено в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта среднего (полного) общего образования.
Два мира есть у человека: Один, который нас творил, Другой, который мы от века Творим по мере наших сил. Н. Заболоцкий Глава 1. НАИБОЛЕЕ ОБЩИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ЖИЗНИ 1.1. Признаки и уровни организации живой материи «Жизнь есть способ существования белковых тел, и этот способ существования состоит по своему существу в постоянном самообновлении химических составных частей этих тел». Это первое определение жизни дал Ф. Энгельс. При прекращении процесса обмена веществ между живыми организмами и окружающей средой белки распадаются, жизнь исчезает. Опираясь на достижения биологической науки, русский ученый М. В. Волькенштейн (1912–1992, советский физикохимик, биофизик, член-корреспондент РАН) дал новое определение понятию жизнь: «Живые тела, существующие на Земле, представляют собой открытые, саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из биополимеров — белков и нуклеиновых кислот». Автор считает возможным предложить следующее определение понятия «жизнь». Жизнь — это открытые саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы совокупностей живых организмов, построенные из сложных биологических полимеров — белков и нуклеиновых кислот»1. Основой всего живого считаются нуклеиновые кислоты и белки, которые функционируют в клетке, образуют сложные соединения, входящие в структуру всех живых организмов и выполняющие определенные функции. Ученые вынуждены признать, что нет строгого определения, что такое жизнь. Все, что можно сделать, — перечислить и описать те признаки живой материи, которые отличают ее от неживой. 1 Ахмедова Т. И., Мосягина О. В. Указ. соч. С. 238.
Глава 1. Наиболее общие представления о жизни Признаки живой материи. 1. Единство химического состава. В живых организмах 98 % химического состава приходятся на четыре элемента: углерод, кислород, азот, водород, из которых состоят жизненно важные органические соединения (ДНК, РНК, белки, жиры, углеводы), обеспечивающие процессы жизнедеятельности. 2. Единый принцип структурной организации. Все живые организмы имеют клеточное строение. Клетка — структурно-функциональная единица, единица развития организмов, живущих на Земле (исключая вирусы). 3. Питание. Пища — источник энергии и веществ, необходимых для роста и всех процессов жизнедеятельности. По способам питания живые организмы делятся на: автотрофы гетеротрофы — организмы, синтезирующие органические вещества из неорганических (растения в процессе фотосинтеза создают питательные вещества, используя энергию света) — используют готовое органическое вещество, расщепляя его и усваивая продукты расщепления 4. Обмен веществ и энергии. Важный признак живых систем — использование внешних источников энергии в виде пищи, света и т. д. Основу обмена веществ составляют взаимосвязанные и сбалансированные процессы синтеза веществ в организме (ассимиляция) и процессы, в результате которых сложные вещества и соединения распадаются на простые с выделением энергии, необходимой для реакций биосинтеза и жизнедеятельности (диссимиляция). 5. Дыхание. В процессе дыхания при расщеплении высокоэнергетических соединений (белки, жиры, углеводы) высвобождается энергия, необходимая для жизнедеятельности, которая запасается в молекулах АТФ. 6. Раздражимость. Это всевозможные реакции живых организмов на внешнее воздействие. Благодаря свойству раздражимости организмы избирательно реагируют на условия окружающей среды. У многоклеточных организмов реакция на раздражение осуществляется нервной системой (рефлексы). У организмов, не имеющих нервной системы, реакции выражаются через движение или рост. 7. Подвижность — для растений необязательна, хотя есть движение внутри клеток, движение листьев в течение светового дня. Животные, перемещаясь, добывают пищу.
Биология 10 8. Выделение — выведение из организма конечных продуктов обмена веществ. 9. Размножение (самовоспроизведение). На организменном уровне самовоспроизведение проявляется в виде бесполого или полового размножения. Любое живое существо рождает себе подобных благодаря молекулам ДНК — носителям наследственной информации. 10. Способность к росту и развитию. Расти — значит увеличиваться в размерах и массе с сохранением общих черт строения. Рост сопровождается развитием. Развитие живой формы материи представлено индивидуальным (онтогенез) и историческим (филогенез) развитием. Историческое развитие сопровождается образованием новых видов и прогрессивным усложнением жизни. В результате исторического развития возникло все многообразие живых организмов на Земле. 11. Дискретность — всеобщее свойство материи. Любая биологическая система (организм, вид, биогеоценоз) состоит из отдельных, но взаимодействующих частей, образующих структурно-функциональное единство. Дискретность создает возможность постоянного самообновления «износившихся» структурных элементов без прекращения выполняемых функций, способствует эволюции организмов. Изучение уровней организации живых организмов началось с развитием микроскопической техники. Выделяют следующие уровни организации живых организмов: 1. Молекулярно-генетический уровень — начальный уровень организации живого. Предмет исследования — молекулы нуклеиновых кислот, белков, углеводов, липидов и другие биологические молекулы, находящиеся в клетке. Это наиболее элементарный для жизни уровень. На молекулярном уровне происходят различные процессы жизнедеятельности живых организмов, осуществляется передача наследственной информации, образуются отдельные органоиды. Макромолекулы и их комплексы, гены, клеточные органоиды отвечают за отдельные свойства жизни — наследственность, синтезы, движение, энергетический обмен и др., но эти свойства могут проявляться только в системе целостной клетки. Отдельные молекулярно-генетические структуры не обеспечивают того критического уровня сложности, который можно было бы назвать полноценной жизнью. На молекулярном уровне живое изучают такие науки, как молекулярная биология, биоорганическая химия, молекулярная генетика и т. д.