Mitä modernin biologian saavutuksia tiedät. Tiedotusvälineissä tietoa uusimmista biologian saavutuksista. Molekyylibiologian saavutus. Miten elävät organismit eroavat ei-elävistä? Oletus, että kaikella elämällä on yhteinen esi-isä
Jos kävelet pitkin rantaa ja löydät mielenkiintoisen fossiilisen kiven, ymmärrät heti, että se voi kuulua pitkään sukupuuttoon kuolleeseen lajiin. Ajatus lajien kuolemisesta sukupuuttoon on meille niin tuttu, että on vaikea edes kuvitella aikaa, jolloin ihmiset luulivat, että jokainen olentotyyppi elää edelleen missä tahansa. Ihmiset uskoivat, että Jumala loi kaiken - miksi hän loisi jotain, joka ei voisi selviytyä?
George Cuvier oli ensimmäinen henkilö, joka kysyi tämän kysymyksen. Vuonna 1796 hän kirjoitti artikkelin norsuista, jossa hän kuvaili afrikkalaisia ja aasialaisia lajikkeita. Hän mainitsi myös kolmannen elefanttityypin, jonka tiede tuntee vain luistaan. Cuvier pani merkille keskeiset erot kolmannen norsun leuan muodossa ja ehdotti, että lajin on oltava täysin erillinen. Tiedemies kutsui sitä mastodoniksi, mutta missä sitten ovat elävät yksilöt?
Cuvierin mukaan "kaikki nämä tosiasiat ovat sopusoinnussa toistensa kanssa eivätkä ole ristiriidassa minkään muun viestin kanssa, joten minusta näyttää olevan mahdollista todistaa maailmaa edeltäneen maailman olemassaolo, joka tuhoutui eräänlaisen katastrofin seurauksena." Hän ei pysähtynyt pelkästään tähän vallankumoukselliseen ajatukseen. Cuvier tutki muiden muinaisten eläinten fossiileja - keksien matkan varrella termin "pterodaktyyli" - ja havaitsi, että matelijat olivat kerran hallitseva laji.
Ensimmäiset solut kasvoivat kehon ulkopuolelle
Jos biologi haluaa tutkia eläinsolujen sisäistä toimintaa, on paljon helpompaa, jos kyseiset solut eivät ole osa eläimeä sillä hetkellä. Tällä hetkellä biologit viljelevät leveitä soluliuskoja koeputkessa, mikä yksinkertaistaa tehtävää huomattavasti. Ensimmäinen henkilö, joka yritti pitää solut elossa isäntäkehon ulkopuolella, oli Wilhelm Roux, saksalainen eläintieteilijä. Vuonna 1885 hän asetti osan kanan alkiosta suolaliuokseen ja piti sen hengissä useita päiviä.
Useiden vuosikymmenten ajan tutkimusta jatkettiin tällä menetelmällä, mutta vuonna 1907 joku päätti yhtäkkiä kasvattaa uusia soluja liuoksessa. Ross Harrison otti kudoksia sammakon alkiosta ja pystyi kasvattamaan niistä uusia hermosäikeitä, joita hän sitten piti elossa kuukauden ajan. Nykyään solunäytteitä voidaan pitää elossa lähes loputtomiin – tutkijat kokeilevat edelleen 50 vuotta sitten kuolleen naisen solukudoksia.
Homeostaasin löytäminen
Olet luultavasti kuullut jotain homeostaasista, mutta yleensä on helppo unohtaa, kuinka tärkeä se on. Homeostaasi on yksi modernin biologian neljästä tärkeästä periaatteesta evoluution, genetiikan ja soluteorian ohella. Pääidea sopii lyhyeen lauseeseen: organismit säätelevät sisäistä ympäristöään. Mutta kuten muidenkin tärkeiden käsitteiden kanssa, jotka voidaan puristaa lyhyeksi ja ytimekkääksi lauseeksi - massalliset esineet houkuttelevat toisiaan, pyörivät Auringon ympäri, ei ole kiinni - tämä on todella tärkeä ymmärrys maailmamme luonteesta.
Homeostaasin idean esitti ensimmäisenä Claude Bernard, tuottelias 1800-luvun puolivälin tiedemies, jota Louis Pasteurin maine piti hereillä (vaikka he olivat ystäviä). Bernard edistyi vakavasti fysiologian ymmärtämisessä huolimatta siitä, että hänen rakkautensa vivisektioon tuhosi hänen ensimmäisen avioliittonsa - hänen vaimonsa kapinoi. Mutta homeostaasin todellinen merkitys - jota hän kutsui milleu interieur - tunnustettiin vuosikymmeniä Bernardin kuoleman jälkeen.
Vuonna 1887 pitämässään luennossa Bernard selitti teoriansa näin: ”Elävä ruumis, vaikka se tarvitseekin ympäristön, on suhteellisen riippumaton siitä. Tämä riippumattomuus ulkoisesta ympäristöstä johtuu siitä, että elävässä olennossa kudokset ovat olennaisesti erotettuja suorista ulkoisista vaikutuksista ja niitä suojaa todellinen sisäinen ympäristö, joka koostuu erityisesti kehossa kiertävistä nesteistä.
Aikaansa edellä olevat tutkijat jäävät usein huomaamatta, mutta Bernardin muut työt riittivät vahvistamaan hänen mainetta. Siitä huolimatta tieteellä kesti lähes 50 vuotta testata, validoida ja arvioida hänen tärkein ideansa. Encyclopedia Britannican vuonna 1911 julkaistu merkintä siitä ei kerro lainkaan homeostaasista. Kuusi vuotta myöhemmin sama artikkeli Bernardista kutsuu homeostaasia "aikakauden tärkeimmäksi saavutukseksi".
Entsyymin ensimmäinen eristys
Entsyymit opetetaan yleensä ensin koulussa, mutta jos olet jättänyt tunnin väliin, selitetään: ne ovat suuria proteiineja, jotka auttavat kemiallisia reaktioita tapahtumaan. Lisäksi niistä tehdään tehokas pesujauhe. Ne tarjoavat myös kymmeniä tuhansia kemiallisia reaktioita elävissä organismeissa. Entsyymit (entsyymit) ovat yhtä tärkeitä elämälle kuin DNA - geneettinen materiaalimme ei voi replikoida itseään ilman niitä.
Ensimmäinen löydetty entsyymi oli amylaasi, jota kutsutaan myös diastaasiksi, ja se on juuri nyt suussasi. Se pilkkoo tärkkelyksen sokeriksi, ja ranskalainen teollisuuskemisti Anselme Payen löysi sen vuonna 1833. Hän eristi entsyymin, mutta seos ei ollut kovin puhdasta. Biologit uskoivat pitkään, että puhtaan entsyymin uuttaminen saattaa olla mahdotonta.
Kesti lähes 100 vuotta, ennen kuin amerikkalainen kemisti James Batchler Sumner osoitti heidän olevan väärässä. 1920-luvun alussa Sumner aloitti entsyymin eristämisen. Hänen tavoitteensa olivat niin rohkeita, että ne maksoivat hänelle ystävyyden monien alan johtavien asiantuntijoiden kanssa, jotka luulivat hänen suunnitelmansa epäonnistuvan. Sumner jatkoi ja vuonna 1926 eristi ureaasin, entsyymin, joka hajottaa urean kemiallisiksi komponenteiksi. Jotkut hänen kollegoistaan epäilivät tuloksia vuosia, mutta lopulta heidänkin oli luovuttava. Sumnerin työ voitti hänelle Nobel-palkinnon vuonna 1946.
Oletus, että kaikella elämällä on yhteinen esi-isä
Kuka ehdotti ensimmäisenä, että koko elämä kehittyi yhdestä olennosta? Sinä sanot: . Kyllä, Darwin kehitti tämän ajatuksen - "Lajien alkuperä" -kirjassaan hän kirjoitti seuraavaa: "Sellaisessa näkemisessä sellaisesta elämästä, sen eri ilmenemismuodoineen, on tietty suuruus, joka alun perin ilmeni useissa muodoissa tai yhdessä. " Vaikka emme millään tavalla vähättele Darwinin saavutuksia, ajatus yhteisestä esi-isästä esitettiin vuosikymmeniä aikaisemmin.
Vuonna 1740 kuuluisa ranskalainen Pierre Louis Moreau de Maupertuis ehdotti, että "sokea kohtalo" tuotti monenlaisia yksilöitä, joista vain kyvykkäimmät selvisivät. Immanuel Kant totesi 1790-luvulla, että tämä voisi viitata elämän alkuperäiseen esi-isään. Viisi vuotta myöhemmin Erasmus Darwin kirjoitti: "Olisiko liian rohkeaa olettaa, että kaikki lämminveriset eläimet ovat peräisin yhdestä elävästä langasta?". Hänen pojanpoikansa Charles päätti, ettei ollut "liikaa" ja arvasi.
Soluvärjäyksen keksintö
Jos olet koskaan nähnyt mikroskoopilla otettuja valokuvia soluista (tai katsonut niitä itse), on erittäin suuri mahdollisuus, että ne värjättiin ensin. Värityksen avulla voimme nähdä ne solun osat, jotka eivät yleensä ole näkyvissä, ja yleensä lisää kuvan selkeyttä. Solujen värjäykseen on olemassa monia erilaisia menetelmiä, ja tämä on yksi mikrobiologian perustekniikoista.
Ensimmäinen henkilö, joka värjäsi näytteen mikroskoopilla tutkittavaksi, oli hollantilainen luonnontieteilijä Jan Swammerdam. Swammerdam tunnetaan parhaiten punasolujen löydöstään, mutta hän teki myös uran katsomalla kaikkea mikroskoopin alla. 1680-luvulla hän kirjoitti leikattujen matojen "värilipeästä", joka "on mahdollista tunnistaa paremmin sisäosat, koska ne ovat samanvärisiä".
Swammerdamin harmiksi tätä tekstiä ei julkaistu ainakaan 50 vuoteen, ja julkaisuhetkellä Jan oli jo kuollut. Samaan aikaan hänen maanmiehensä ja luonnontieteilijä Anthony van Leeuwenhoek, Swammerdamista riippumatta, keksi saman idean. Vuonna 1719 Leeuwenhoek käytti sahramia värjäämään lihaskuituja lisätutkimuksia varten, ja sitä pidetään tämän tekniikan isänä. Koska molemmat miehet keksivät tämän idean itsenäisesti ja tekivät silti maineensa mikroskopian pioneereina, heidän on täytynyt onnistua melko hyvin.
Soluteorian kehitys
"Jokainen elävä olento koostuu soluista" - tämä lause on meille yhtä tuttu kuin "Maa ei ole litteä". Nykyään soluteoriaa pidetään itsestäänselvyytenä, mutta itse asiassa se oli meidän tietämyksemme ulkopuolella 1800-luvulle asti, 150 vuotta sen jälkeen, kun Robert Hooke näki solut ensimmäisen kerran mikroskoopilla. Vuonna 1824 Henri Duroche kirjoitti solusta: "On ilmeistä, että se on järjestetyn valtion perusyksikkö; todellakin kaikki tulee lopulta solusta."
Sen lisäksi, että soluteoria on elämän perusyksikkö, se viittaa myös siihen, että uusia soluja muodostuu, kun toinen solu jakautuu kahtia. Duroce ohitti tämän osan (hänen mielestä uusia soluja muodostuu vanhemman sisälle). Lopullinen ymmärrys siitä, että solut jakautuvat lisääntyäkseen, johtuu toisesta ranskalaisesta, Barthelemy Dumortier'sta, mutta oli muitakin ihmisiä, jotka antoivat merkittävän panoksen soluja koskevien ideoiden kehittämiseen (Darwin, Galileo, Newton, Einstein). Soluteoria luotiin pienissä punkeissa, suunnilleen samassa kuin nykyään moderni tiede.
DNA-sekvensointi
Äskettäiseen kuolemaansa asti brittitieteilijä Frederick Sanger oli ainoa elävä henkilö, joka voitti kaksi Nobel-palkintoa. Juuri työ toista palkintoa varten johti siihen, että hän pääsi listallemme. Vuonna 1980 hän sai huipputieteen palkinnon yhdessä amerikkalaisen biokemistin Walter Gilbertin kanssa. Vuonna 1977 he julkaisivat menetelmän DNA-juosteen rakennuspalikoiden sekvenssin selvittämiseksi.
Tämän läpimurron merkitys näkyy siinä, kuinka nopeasti Nobel-komitea palkitsi tiedemiehet. Lopulta Sangerin menetelmästä tuli halvempi ja yksinkertaisempi, ja siitä tuli standardi neljännesvuosisadaksi. Sanger tasoitti tietä vallankumouksille rikosoikeuden, evoluutiobiologian, lääketieteen ja muiden aloilla.
Virusten löytäminen
1860-luvulla Louis Pasteur tuli tunnetuksi taudin bakteeriteoriastaan. Mutta Pasteurin mikrobit olivat vain puoli voittoa. Bakteeriteorian varhaiset kannattajat ajattelivat, että kaikki tartuntataudit ovat bakteerien aiheuttamia. Mutta kävi ilmi, että vilustuminen, flunssa, HIV ja muut loputtomat terveysongelmat johtuvat jostain aivan muusta - viruksista.
Martinus Beijerinck tajusi ensimmäisenä, että bakteerit eivät ole syyllisiä kaikkeen. Vuonna 1898 hän otti mehua tupakkakasveista, jotka kärsivät niin sanotusta mosaiikkitaudista. Sitten suodatin mehun siivilän läpi niin hienoksi, että sen olisi pitänyt suodattaa kaikki bakteerit pois. Kun Beijerinck voiteli terveitä kasveja mehulla, ne sairastuivat joka tapauksessa. Hän toisti kokeen - ja silti sairastui. Beijerink päätteli, että jokin muu, ehkä neste, aiheutti ongelman. Hän kutsui infektiota vivum fluidumiksi tai liukoisiksi eläviksi bakteereiksi.
Beijerink poimi myös vanhan englanninkielisen sanan "virus" ja antoi sen salaperäiselle agentille. Löytö, jonka mukaan virukset eivät olleet nestemäisiä, kuuluu amerikkalaiselle Wendell Stanleylle. Hän syntyi kuusi vuotta Beijerinckin löytämisen jälkeen ja ilmeisesti ymmärsi heti, mitä oli tehtävä. Stanley sai vuoden 1946 Nobelin kemian palkinnon viruksia koskevasta työstään. Muistatko kenen kanssa jaoit? Kyllä, James Sumnerin kanssa entsyymien parissa.
Preformismin hylkääminen
Yksi historian epätavallisimmista ideoista oli preformismi, aikoinaan johtava teoria vauvan luomisesta. Kuten nimestä voi päätellä, teoria ehdotti, että kaikki olennot oli luotu etukäteen - eli niiden muoto oli jo valmis ennen kuin ne alkoivat kasvaa. Yksinkertaisesti sanottuna ihmiset uskoivat, että jokaisessa siittiössä tai munasolussa oli miniatyyri ihmiskeho, joka etsi kasvupaikkaa. Tätä pientä miestä kutsuttiin homunculukseksi.
Yksi preformismin tärkeimmistä kannattajista oli Jan Swammerdam, edellä käsitellyn soluvärjäystekniikan keksijä. Ajatus oli suosittu satoja vuosia, 1600-luvun puolivälistä 1700-luvun loppuun.
Vaihtoehto preformismille oli epigeneesi, ajatus siitä, että elämä syntyy sarjassa prosesseja. Ensimmäinen henkilö, joka esitti tämän teorian preformationismin rakkauden taustalla, oli Caspar Friedrich Wolff. Vuonna 1759 hän kirjoitti artikkelin, jossa hän kuvaili alkion kehitystä useista solukerroksista ihmiseen. Hänen työnsä oli tuolloin erittäin kiistanalainen, mutta mikroskooppien kehitys asetti kaiken paikoilleen. Alkion esiformismi kuoli kaukana alkuunsa, mutta se kuoli, anteeksi sanapeli.
Materiaalien perusteellalistverse.com
Biologian viimeaikaiset edistysaskeleet ovat johtaneet täysin uusien tieteensuuntien syntymiseen. Siten geenin molekulaarisen luonteen selvittäminen toimi perustana geenitekniikalle - joukko menetelmiä, jotka mahdollistavat pro- ja eukaryoottisten solujen rakentamisen uudella geneettisellä ohjelmalla. Tämän perusteella on perustettu antibioottien, hormonien (insuliinin), interferonin, vitamiinien, entsyymien ja muiden biologisesti aktiivisten lääkkeiden teollinen tuotanto.
Biologian saavutuksista voidaan mainita kuvaus suuri numero Maan päällä esiintyvät elävien organismien lajit, solu-, evoluutio-, kromosomiteorian luominen, proteiinien ja nukleiinihappojen rakenteen purkaminen jne. Käytännössä tämä lisäsi maataloustuotannon tehokkuutta, lääketieteen, biotekniikan kehitystä ja järkevän ympäristönhoidon perustaa.
Ne jotka seuraavat edistystä molekyylibiologiassa Sinun täytyy olla tottunut siihen, että tässä nuoressa tieteessä, joka on vasta olemassaolonsa kolmannelle vuosikymmenelle, suuria löytöjä tehdään usein, jopa hyvin usein. Vain 17 vuotta sitten amerikkalainen James Watson ja englantilainen Francis Crick esittivät hypoteesin DNA-molekyylin rakenteesta, joka heidän mielestään, jota suurin osa biologeista ei tuolloin kuitenkaan jakanut, oli säilyttäjä. geneettisestä tiedosta. Hyvin pian, fantastisen lyhyessä ajassa, Watsonin ja Crickin mielipide siitä, että DNA todellakin sisältää kirjaa kaikista organismin geeneistä, todistettiin kokeellisesti. 1960-luvun alussa kävi selväksi, että geneettinen tieto DNA-molekyyleistä siirtyy rakenteeltaan samanlaisiin RNA-molekyyleihin. Jälkimmäiset ovat yhteydessä erityisiin solurakenteisiin - ribosomeihin, joissa tapahtuu proteiinisynteesi. Hieman aikaisemmin G. Gamov (USA), F. Crick ja muut loivat loogisesti täydellisen mallin geneettisestä koodista. Tärkeintä oli, että oli tarkasti osoitettu, miksi solu tarvitsee geneettistä informaatiota (spesifisten proteiinien synteesiä, jotka määräävät elämän ominaisuuden ja mahdollisuuden toteuttaa erilaisia elämäntoimintoja). Näytettiin myös, kuinka DNA-molekyylin yksittäiset elementit (Gamowin mukaan, jonka kanssa kaikki olivat samaa mieltä, DNA-ketjussa sijaitsevat nukleotidien kolmiot) koodaavat ribosomeissa syntetisoitujen proteiinien rakennetta.
Harvat ihmiset odottivat - jopa erittäin taitavien geneetikkojen joukossa - että Crick ja hänen kolme avustajaansa "käsittelevät" geneettisen koodin yleisen luonteen ongelmaa jo vuonna 1961. Totta, polun aminohappoja koodaavien yksittäisten kolmosten koostumuksen purkamiseen avasi M. Nirenbergin ja D. Mattein työ, joka raportoi Moskovassa saman vuoden 2000 kesällä. Ja oli ehdottoman vaikeaa olettaa, että vain kahdessa ja puolessa vuodessa amerikkalaiset M. Nirenberg ja F. Leder tarjoaisivat menetelmän, joka mahdollistaisi kaikkien 64 geenien koodisanan tarkan rakenteen selvittämisen. Vuotta myöhemmin geneetikot tunsivat luonnon perinnölliset aakkoset.
Mutta näiden ongelmien ratkaisu ei lisännyt tietoamme geenin tarkasta rakenteesta, yksittäisten lähetti- ja kuljetus-RNA:iden molekyylien tarkasta rakenteesta. Vuosina 1964-1965 Holly Yhdysvalloissa ja A. Baev Venäjän federaatiossa selvittivät ensimmäiset, pienimmät geneettisiä mysteereitä palvelevat molekyylit - kuljetus-RNA:n molekyylit. Vuonna 1967 A. Kornbergin laboratoriossa Yhdysvalloissa useiden vuosien epäonnistuneiden yritysten jälkeen oli mahdollista syntetisoida tehokas 0X174-faagin DNA-molekyyli. Vuotta myöhemmin G. Korana (intialainen, joka muutti Yhdysvaltoihin) onnistui nerokkaassa kokeessa syntetisoimaan ensimmäisen geenin hiivansiirto-RNA:lle. Ja nyt, vain vuosi myöhemmin, puhdas geeni on eristetty elävistä DNA-molekyylejä!
Paradoksaalisesti tämä kokeilu, joka oli suurenmoinen suunnittelultaan, toteutukseltaan ja seurauksiltaan tieteelle, ei ollut itsetarkoitus. Beckwith, tunnettu geneettisen tiedon toteuttamisen molekyyliperustan asiantuntija, osoittaa esipuheessaan päätavoitteen, johon hän ja hänen kollegansa pyrkivät aloittaessaan työn. Heille oli tärkeää löytää avaimet pitkään jatkuneen kiistan ratkaisemiseen siitä, milloin geenitoiminnan säätely tapahtuu. Ehdotuksia oli kaksi: Ensimmäisen mukaan itse kymmenen (eli DNA:n segmentti, jossa on tiukasti määritelty nukleotidisekvenssi) voi olla säätelyn areena. Tässä tapauksessa lähetti-RNA kirjataan pois aktivoiduista geeneistä, eikä tällaista poistumista tapahdu repressoiduista geeneistä.
Biologia on siis melko nuori, mutta melko edistyksellinen tiede, joka on varsin hyödyllinen henkilölle.
Yksityiskohtainen ratkaisu kappale 1 biologiassa 10-luokan opiskelijoille, kirjoittajat Sivoglazov V.I., Agafonova I.B., Zakharova E.T. 2014
Muistaa!
Mitä modernin biologian saavutuksia tiedät?
radiologia
ultraäänilaitteet, EMRI
DNA:n molekyylirakenteen määrittäminen
ihmisten ja muiden organismien genomin tulkitsemiseen
Geenitekniikka
3D biotulostimet
Pyyhkäisevät elektronimikroskoopit
koeputkihedelmöitys jne.
Mitä biologeja tunnet?
Linnaeus, Lamarck, Darwin, Mendel, Morgan, Pavlov, Pasteur, Hooke, Leeuwenhoek, Brown, Purninier, Baer, Mechnikov, Michurin, Vernadsky, Ivanovsky, Fleming, Tensley, Sukachev, Chetverikov, Lyle, Oparin, Schwann, Schleiden Chagraff, Navashin, Timiryazev, Malpighi, Golgi ja muut.
Tarkista kysymyksiä ja tehtäviä
1. Kerro meille antiikin kreikkalaisten ja antiikin roomalaisten filosofien ja lääkäreiden panoksesta biologian kehitykseen.
Ensimmäinen tiedemies, joka loi tieteellisen lääketieteellisen koulun, oli antiikin kreikkalainen lääkäri Hippokrates (n. 460 - n. 370 eKr.). Hän uskoi, että jokaisella sairaudella on luonnolliset syyt ja ne voidaan tunnistaa tutkimalla ihmiskehon rakennetta ja elintoimintoja. Muinaisista ajoista tähän päivään asti lääkärit vannovat juhlallisesti Hippokrateen valan lupaamalla säilyttää lääketieteelliset salaisuudet eivätkä missään tapauksessa jätä potilasta ilman sairaanhoito. Antiikin suuri tietosanakirja Aristoteles (384-322 eKr.). Hänestä tuli yksi biologian tieteen perustajista, joka yleisti ensimmäistä kertaa ihmiskunnan ennen häntä keräämän biologisen tiedon. Hän kehitti eläinten taksonomian ja määritteli siinä paikan henkilölle, jota hän kutsui "sosiaaliseksi eläimeksi, jolla on järkeä". Monet Aristoteleen teoksista olivat omistettu elämän alkuperälle. Muinainen roomalainen tiedemies ja lääkäri Claudius Galen (n. 130 - n. 200), joka tutki nisäkkäiden rakennetta, loi perustan ihmisen anatomialle. Seuraavan viidentoista vuosisadan ajan hänen kirjoituksensa olivat tärkein anatomian tiedon lähde.
2. Kuvaile luontonäkemysten piirteitä keskiajalla, renessanssilla.
Kiinnostus biologiaa kohtaan kasvoi jyrkästi suurten maantieteellisten löytöjen aikakaudella (XV vuosisata). Uusien maiden löytäminen, kauppasuhteiden solmiminen valtioiden välillä laajensi tietoa eläimistä ja kasveista. Kasvitieteilijät ja eläintieteilijät kuvasivat monia uusia, aiemmin tuntemattomia organismilajeja, jotka kuuluvat erilaisiin villieläinten valtakuntiin. Yksi tämän aikakauden merkittävistä ihmisistä - Leonardo da Vinci (1452-1519) - kuvasi monia kasveja, tutki ihmiskehon rakennetta, sydämen toimintaa ja visuaalista toimintaa. Kirkon ihmiskehon avaamiskiellon kumottua ihmisen anatomia saavutti loistavia menestyksiä, mikä heijastui Andreas Vesaliuksen (1514-1564) klassiseen teokseen "Ihmiskehon rakenne" (kuva 1). Suurin tieteellinen saavutus - verenkierron löytö - tehtiin 1600-luvulla. Englantilainen lääkäri ja biologi William Harvey (1578-1657).
3. Selitä historian tunneilla hankitun tiedon avulla, miksi Euroopassa keskiajalla oli pysähtyneisyyden aikaa kaikilla tiedon osa-alueilla.
Länsi-Rooman valtakunnan kaatumisen jälkeen Euroopassa tieteiden ja käsityön kehitys pysähtyi. Tätä helpotti kaikkiin Euroopan maihin luotu feodaalinen järjestys, jatkuvat feodaaliherrojen väliset sodat, puolivillien kansojen hyökkäykset idästä, massaepidemiat ja mikä tärkeintä, laajan kansanjoukkojen mielen ideologinen orjuuttaminen. roomalaiskatolinen kirkko. Tänä aikana roomalaiskatolinen kirkko levitti vaikutusvaltaansa kaikkialle, huolimatta monista epäonnistumisista taistelussa poliittisesta vallasta. Länsi-Eurooppa. Valtava armeija eriarvoisia pappeja, paavikunta itse asiassa saavutti kristillisen roomalaiskatolisen ideologian täydellisen vallan kaikkien Länsi-Euroopan kansojen keskuudessa. Saarnatessaan nöyryyttä ja nöyryyttä, oikeuttaen olemassa olevaa feodaalista järjestystä, roomalaiskatolinen papisto vainosi samalla julmasti kaikkea uutta ja edistyksellistä. Luonnontieteet ja yleensä niin kutsuttu maallinen koulutus tukahdutettiin kokonaan.
4. Mikä keksintö XVII vuosisadalla. mahdollisti solun avaamisen ja kuvaamisen?
Keksintö merkitsi uutta aikakautta biologian kehityksessä 1500-luvun lopulla. mikroskooppi. Jo XVII vuosisadan puolivälissä. solu löydettiin, ja myöhemmin mikroskooppisten olentojen maailma - alkueläimet ja bakteerit löydettiin, hyönteisten kehitystä ja siittiöiden perusrakennetta tutkittiin.
5. Mikä on L. Pasteurin ja I. I. Mechnikovin teosten merkitys biologian tieteelle?
Louis Pasteurin (1822-1895) ja Ilja Iljitš Mechnikovin (1845-1916) teokset määrittelivät immunologian syntymisen. Vuonna 1876 Pasteur omistautui kokonaan immunologialle ja lopulta selvitti pernaruton, koleran, raivotaudin, kanakoleran ja muiden sairauksien patogeenien spesifisyyden, kehitti ideoita keinotekoisesta immuniteetista ja ehdotti suojarokotusmenetelmää, erityisesti pernaruttoa, raivotautia vastaan. . Pasteur teki ensimmäisen rokotteen raivotautia vastaan 6. heinäkuuta 1885. Vuonna 1888 Pasteur perusti ja johti mikrobiologian tutkimuslaitosta (Pasteur Institute), jossa työskentelivät monet kuuluisat tiedemiehet.
Mechnikov, löydettyään fagosytoosi-ilmiön vuonna 1882, kehitti sen pohjalta vertailevan tulehduspatologian ja myöhemmin - immuniteetin fagosyyttisen teorian, josta hän sai Nobel-palkinnon vuonna 1908 yhdessä P. Ehrlichin kanssa. Lukuisat Mechnikovin bakteriologiaa koskevat teokset on omistettu koleran, lavantautien, tuberkuloosin ja muiden epidemiologialle. tarttuvat taudit. Mechnikov loi ensimmäisen venäläisen mikrobiologien, immunologien ja patologien koulun; osallistui aktiivisesti tartuntatautien torjuntaan erilaisia muotoja kehittävien tutkimuslaitosten perustamiseen.
6. Listaa tärkeimmät 1900-luvulla tehdyt biologian löydöt.
XX vuosisadan puolivälissä. muiden luonnontieteiden menetelmät ja ideat alkoivat tunkeutua aktiivisesti biologiaan. Modernin biologian saavutukset avaavat laajat mahdollisuudet luoda biologisesti aktiivisia aineita ja uusia lääkkeet, hoitoon perinnölliset sairaudet ja valinta solutasolla. Tällä hetkellä biologiasta on tullut todellinen tuottava voima, jonka kehityksen perusteella voidaan arvioida ihmisyhteiskunnan yleistä kehitystasoa.
– Vitamiinien löytäminen
– Peptidisidosten avautuminen proteiinimolekyyleissä
– Klorofyllin kemiallisen luonteen tutkimus
– Kuvaile kasvien pääkudoksia
– DNA:n rakenteen löytäminen
– Fotosynteesin tutkimus
– Soluhengityksen avainvaiheen – trikarboksyylihapposyklin tai Krebsin syklin – löytäminen
– Ruoansulatuksen fysiologian tutkimus
- Havaittu kudosten solurakennetta
– Havaitut yksisoluiset organismit, eläinsolut (erytrosyytit)
– Ytimen avautuminen solussa
– Golgi-laitteen löytäminen - soluorganoidi, menetelmä hermokudoksen mikroskooppisten valmisteiden valmistamiseksi, hermoston rakenteen tutkimus
- Todettiin, että joillakin alkion osilla on vaikutusta sen muiden osien kehitykseen
- Muotoili mutaatioteorian
– Perinnöllisyyden kromosomiteorian luominen
– Muotoili homologisten sarjojen lain perinnöllisissä vaihteluissa
– Radioaktiivisen säteilyn vaikutuksesta havaittiin mutaatioprosessin lisääntyminen
– Löysi geenin monimutkaisen rakenteen
– Löysi mutaatioprosessin merkityksen populaatioissa tapahtuvissa prosesseissa lajin evoluution kannalta
- Perusti hevosten fylogeneettisen sarjan sukulaislajien asteittaisten evolutionaaristen muutosten tyyppisarjaksi
– Kehittänyt teorian selkärankaisten itukerroksista
- Hän esitti teorian monisoluisten organismien alkuperästä yhteisestä esi-isästä - hypoteettisesta fagosytella-organismista
- Todistaa monisoluisen fagosytellan esi-isän olemassaolon menneisyydessä ja ehdottaa sen pitämistä elävänä mallina monisoluisesta eläimestä - trikoplaxista
– Perusti biologisen lain "Ontogeny on lyhyt toisto filogeneetistä"
– vahvisti, että monet elimet ovat monitoimisia; uusissa ympäristöolosuhteissa yksi toissijaisista toiminnoista voi tulla tärkeämmäksi ja korvata elimen entisen päätehtävän
– Hän esitti hypoteesin elävien organismien kahdenvälisen symmetrian syntymisestä
7. Nimeä tuntemasi luonnontieteet, joista biologia muodostuu. Mikä niistä syntyi 1900-luvun lopulla?
Läheisten tieteenalojen rajoilla syntyi uusia biologisia alueita: virologia, biokemia, biofysiikka, biogeografia, molekyylibiologia, avaruusbiologia ja monet muut. Matematiikan laajamittainen käyttöönotto biologiassa aiheutti biometriikan syntymän. Ekologian edistysaskel sekä yhä kiireellisemmät luonnonsuojeluongelmat ovat osaltaan edistäneet ekologisen lähestymistavan kehittämistä useimmilla biologian aloilla. XX ja XXI vuosisatojen vaihteessa. biotekniikka alkoi kehittyä nopeasti - suunta, johon tulevaisuus epäilemättä kuuluu.
Ajatella! Muistaa!
1. Analysoi tieteessä XVII-XVIII vuosisatojen aikana tapahtuneita muutoksia. Mitä mahdollisuuksia ne avasivat tutkijoille?
Keksintö merkitsi uutta aikakautta biologian kehityksessä 1500-luvun lopulla. mikroskooppi. Jo XVII vuosisadan puolivälissä. solu löydettiin, ja myöhemmin mikroskooppisten olentojen maailma - alkueläimet ja bakteerit löydettiin, hyönteisten kehitystä ja siittiöiden perusrakennetta tutkittiin. XVIII vuosisadalla. Ruotsalainen luonnontieteilijä Carl Linnaeus (1707-1778) ehdotti luokitusjärjestelmää luonnonvaraisille eläimille ja otti käyttöön binaarisen (kaksois) nimikkeistön lajien nimeämiseksi. Carl Ernst Baer (Karl Maksimovich Baer) (1792-1876), Pietarin lääketieteellisen ja kirurgisen akatemian professori, joka tutki kohdunsisäistä kehitystä, havaitsi, että kaikkien eläinten alkiot ovat kehityksen alkuvaiheessa samanlaisia, muotoili alkion lain. samankaltaisuutta ja astui tieteen historiaan embryologian perustajana. Ensimmäinen biologi, joka yritti luoda yhtenäisen ja kokonaisvaltaisen teorian elävän maailman evoluutiosta, oli ranskalainen tiedemies Jean Baptiste Lamarck (1774-1829). Paleontologian, tieteen fossiilisista eläimistä ja kasveista, loi ranskalainen eläintieteilijä Georges Cuvier (1769-1832). Valtava rooli orgaanisen maailman yhtenäisyyden ymmärtämisessä oli eläintieteilijä Theodor Schwannin (1810-1882) ja kasvitieteilijä Matthias Jakob Schleidenin (1804-1881) soluteorialla.
2. Miten ymmärrät ilmaisun "soveltava biologia"?
4. Analysoi kappaleen materiaali. Tee aikajana biologian merkittävistä edistysaskeleista. Mitkä maat millä ajanjaksoilla olivat uusien ideoiden ja löytöjen tärkeimmät "toimittajat"? Tee johtopäätös tieteen kehityksen ja valtion ja yhteiskunnan muiden ominaisuuksien välisestä suhteesta.
Maat, joissa tärkeimmät biologiset löydöt on tehty, kuuluvat kehittyneisiin ja aktiivisesti kehittyviin maihin.
5. Anna esimerkkejä moderneista tieteenaloista, jotka ovat syntyneet biologian ja muiden tieteiden risteyksessä, joita ei ole mainittu kappaleessa. Mikä on heidän tutkimuksensa aihe? Yritä arvata, mitkä biologian haarat voivat ilmaantua tulevaisuudessa.
Esimerkkejä moderneista tieteenaloista, jotka syntyivät biologian ja muiden tieteiden risteyksessä: paleobiologia, biolääketiede, sosiobiologia, psykobiologia, bioniikka, työfysiologia, radiobiologia.
Tulevaisuudessa saattaa ilmaantua biologian aloja: bioohjelmointi, IT-lääketiede, bioetiikka, bioinformatiikka, biotekniikka.
6. Tee yhteenveto biologian tieteiden järjestelmästä ja esitä se monimutkaisen hierarkkisen kaavion muodossa. Vertaa luomaasi kaaviota luokkatovereidesi saamiin tuloksiin. Ovatko mallisi samat? Jos ei, selitä tärkeimmät erot niiden välillä.
1) Ihmiskunta ei voi olla olemassa ilman elävää luontoa. Siksi on tärkeää säilyttää se
2) Biologia syntyi ihmisille erittäin tärkeiden ongelmien ratkaisemisen yhteydessä.
3) Yksi niistä on aina ollut elintarvikkeiden saamiseen liittyvien villieläinten prosessien syvempi ymmärtäminen, ts. tietoa kasvien ja eläinten elämän ominaisuuksista, niiden muutoksista ihmisen vaikutuksen alaisena, tavoista saada luotettava ja yhä rikkaampi sato.
4) Ihminen on elävän luonnon kehityksen tuote. Kaikki elämämme prosessit ovat samanlaisia kuin luonnossa tapahtuvat. Ja niin syvällinen ymmärrys biologisista prosesseista on lääketieteen tieteellinen perusta.
5) Tietoisuuden syntyä, joka merkitsee jättiläismäistä askelta eteenpäin aineen itsetuntemuksessa, ei myöskään voida ymmärtää ilman syvällisiä tutkimuksia elävästä luonnosta, ainakin kahdessa suunnassa - aivojen synty ja kehitys ajatteluelimenä (toistaiseksi ajattelun mysteeri on jäänyt ratkaisematta) ja sosiaalisuuden, sosiaalisen elämäntavan, synty.
6) Villieläimet ovat monien ihmiskunnalle välttämättömien materiaalien ja tuotteiden lähde. Sinun on tiedettävä niiden ominaisuudet voidaksesi käyttää niitä oikein, tietää, mistä niitä etsiä luonnosta, miten niitä saa.
7) Juomamme vesi, tarkemmin sanottuna tämän veden puhtaus, sen laatu määräytyy myös ensisijaisesti elävän luonnon perusteella. Käsittelylaitoksemme vain viimeistelevät sen valtavan prosessin, joka etenee meille näkymättömästi luonnossa: maaperässä tai säiliössä oleva vesi kulkee toistuvasti lukemattomien selkärangattomien ruumiiden läpi, suodattuu niiden kautta ja muuttuu orgaanisista ja epäorgaanisista jäännöksistä vapautettuna sitä mitä tunnemme. se joissa, järvissä ja lähteissä.
8) Ilman ja veden laatu on yksi ongelma ympäristöasiat, ja ekologia on biologinen tieteenala, vaikka moderni ekologia on pitkään lakannut olemasta vain yksi ja sisältää monia itsenäisiä osia, jotka usein kuuluvat eri tieteenaloihin.
9) Ihmisten tekemän planeetan koko pinnan tutkimisen, maatalouden, teollisuuden kehityksen, metsäkadon, maanosien ja valtamerten saastumisen seurauksena yhä useampi kasvi-, sieni- ja eläinlaji katoaa maan pinnalta. Maapallo. Kuollutta lajia ei voida palauttaa. Se on miljoonien vuosien evoluution tulos ja sillä on ainutlaatuinen geenivarasto.
10) B Tämä hetki Erityisen nopeasti kehittyvät molekyylibiologia, bioteknologia ja genetiikka.
8. Organisaatioprojekti. Valitse tärkeä tapahtuma biologian historiasta, jonka vuosipäivä on kuluvana tai ensi vuonna. Suunnittele tälle tapahtumalle omistetun illan ohjelma (kilpailu, tietokilpailu).
Tietokilpailu:
– Jakaminen ryhmiin
– Aloituspuheenvuoro – tapahtuman kuvaus, tapahtuman historiallinen tausta, tiedemies
– Keksi joukkueiden nimet (tietovisan aiheesta)
– Kierros 1 – yksinkertainen: esimerkiksi täydennä lause: Puolustava reaktio kasvit muuttamaan päivänvalon pituutta (lehtien pudotus).
- Kierros 2 - tupla: esimerkiksi etsi pari.
- Kierros 3 - vaikea: esimerkiksi piirrä prosessikaavio, piirrä ilmiö.
Biologia tieteenä.
Biologia Tiede, joka tutkii elävien järjestelmien ominaisuuksia.
Tiede - Tämä on ihmisen toiminnan ala objektiivisen tiedon hankkimiseksi, systematisoimiseksi todellisuudesta.
Objekti - tiede - biologiaon elämää kaikissa ilmenemismuodoissaan ja muodoissaan sekä eri tasoilla. Elämän kantaja on elävä ruumis. Biologia tutkii kaikkea niiden olemassaoloon liittyvää.
Menetelmä - tämä on tutkimuksen polku, jonka tiedemies kulkee, ratkaisemalla minkä tahansa tieteellisen ongelman, ongelman.
Tieteen perusmenetelmät:
1. Simulaatio | menetelmä, jolla luodaan tietty kuva kohteesta, malli, jonka avulla tutkijat saavat tarvittavat tiedot kohteesta. | DNA-mallin luominen muovielementeistä |
2.Havainto | menetelmä, jolla tutkija kerää tietoa kohteesta | Voit tarkkailla visuaalisesti esimerkiksi eläinten käyttäytymistä. Laitteiden avulla on mahdollista tarkkailla elävissä esineissä tapahtuvia muutoksia esimerkiksi päiväsaikaan kardiogrammia otettaessa. Voit tarkkailla vuodenaikojen vaihtelua luonnossa, kuten eläinten sulamista. |
3. Kokeilu (kokemus) | menetelmä, jolla havaintojen tulokset varmistetaan, esitetyt oletukset ovat hypoteeseja. Se on aina uuden tiedon hankkimista toimitetun kokemuksen avulla. | Eläinten tai kasvien risteyttäminen uuden lajikkeen tai rodun saamiseksi, uuden lääkkeen testaus. |
4. Ongelma | kysymys, ratkaistava ongelma. Kauhojen ongelman ratkaiseminen uuden tiedon saamiseksi. Tieteellinen ongelma kätkee aina jonkin ristiriidan tunnetun ja tuntemattoman välillä. Ongelman ratkaiseminen edellyttää, että tiedemies kerää faktoja, analysoi niitä ja systematisoi ne. | Esimerkki ongelmasta: "Kuinka organismien sopeutumiskyky ympäristöön syntyy?" tai "Kuinka voin valmistautua vakaviin kokeisiin" |
5. Hypoteesi | olettamus, ongelman alustava ratkaisu. Esittämällä hypoteeseja tutkija etsii suhteita tosiasioiden, ilmiöiden, prosessien välillä. Siksi hypoteesi esiintyy useimmiten oletuksena: "jos ... niin." | "Jos kasvit säteilevät happea valossa, voimme havaita sen kytevän taskulampun avulla, koska hapen tulee tukea palamista" |
6. Teoria | tämä on yleistys minkä tahansa tieteellisen tiedon alan pääajatuksista | Evoluutioteoria tiivistää kaiken luotettavan tieteellisen tiedon, jota tutkijat ovat saaneet vuosikymmenten aikana. Ajan myötä teoriaa täydennetään uudella tiedolla, se kehittyy. Jotkut teoriat voidaan kumota uusilla tosiasioilla. Todelliset tieteelliset teoriat vahvistetaan käytännössä. |
Yksityiset menetelmät biologiassa:
sukututkimusmenetelmä | Sitä käytetään ihmisten sukutaulujen kokoamiseen, tunnistamaan tiettyjen piirteiden periytymisen luonne |
historiallinen menetelmä | Suhteiden luominen historiallisesti pitkän ajan (useita miljardeja vuosia) tapahtuneiden tosiasioiden, prosessien, ilmiöiden välille. |
paleontologinen menetelmä | Voit selvittää muinaisten organismien väliset suhteet, joiden jäänteet ovat maankuoressa, eri geologisissa kerroksissa. |
sentrifugointi | Seosten erottaminen komponenttiosiksi keskipakovoiman vaikutuksesta. Sitä käytetään soluorganellien, orgaanisten aineiden kevyiden ja raskaiden fraktioiden erottamiseen. |
Sytologinen tai sytogeneettinen menetelmä | Solun rakenteen, sen rakenteiden tutkiminen erilaisilla mikroskoopeilla. |
Biokemiallinen menetelmä | Kehossa tapahtuvien kemiallisten prosessien tutkimus. |
kaksoismenetelmä | Sitä käytetään tutkittujen piirteiden perinnöllisen ehdollisuuden asteen määrittämiseen. Menetelmä antaa arvokkaita tuloksia morfologisten ja fysiologisten ominaisuuksien tutkimuksessa. |
hybridologinen menetelmä | Organismien risteytys ja jälkeläisten analysointi |
Tiede
Paleontologia | tiede kasvien ja eläinten fossiileista |
Molekyylibiologia | biologisten tieteiden kompleksi, joka tutkii geneettisen tiedon varastoinnin, välittämisen ja toteuttamisen mekanismeja, epäsäännöllisten biopolymeerien (proteiinit ja nukleiinihapot) rakennetta ja toimintoja. |
Vertaileva fysiologia | eläinfysiologian ala, joka tutkii vertailun avulla fysiologisten toimintojen piirteitä eläinmaailman eri edustajilla. |
Ekologia | tiede elävien organismien ja niiden yhteisöjen vuorovaikutuksista keskenään ja ympäristön kanssa. |
Embryologia | se on tiede, joka tutkii sikiön kehitystä. |
Valinta | tiede uusien eläinrotujen, kasvilajikkeiden ja mikro-organismikantojen luomisesta ja parantamisesta. |
Fysiologia | Tiede elämisen ja elämän olemuksesta normaaleissa ja patologisissa olosuhteissa eli biologisten järjestelmien toiminta- ja säätelymalleista organisaation eri tasoilla, rajoistanormeja elämän prosesseja jatuskallista poikkeamat siitä |
Kasvitiede | kasvitiede |
Sytologia | biologian ala, joka tutkii eläviä soluja, niiden organelleja, rakennetta, toimintaa, solujen lisääntymisprosesseja, ikääntymistä ja kuolemaa. |
Genetiikka | tiede perinnöllisyyden ja vaihtelevuuden laeista. |
Systematiikka | luku biologia , joka on suunniteltu luomaan yksi harmoninen elävien olentojen järjestelmä, joka perustuu biologisen järjestelmän jakamiseentaksonit ja vastaavat nimet, jotka on rakennettu tiettyjen sääntöjen mukaan (nimikkeistö) |
Morfologia | tutkii kuinka ulkoinen rakenne (muoto, rakenne, väri, kuviot)organismi , taksoni tai sen osat ja elävän organismin sisäinen rakenne |
Kasvitiede | kasvitiede |
Anatomia | biologian ala, joka tutkii ihmiskehon, sen järjestelmien ja elinten morfologiaa. |
Psykologia | käyttäytymisen ja henkisten prosessien tiede |
Hygienia | tiede, joka tutkii ympäristötekijöiden vaikutusta ihmiskehoon suotuisten vaikutusten optimoimiseksi ja haitallisten vaikutusten ehkäisemiseksi. |
Ornitologia | Selkärankaisten eläintieteen ala, joka tutkii lintuja, niiden embryologiaa, morfologiaa, fysiologiaa, ekologiaa, taksonomiaa ja maantieteellistä levinneisyyttä. |
Mykologia | sienitiede |
Iktyologia | kalatiede |
Fenologia | Tiede villieläinten kehityksestä |
Eläintiede | eläintiede |
Mikrobiologia | Bakteeritiede |
Virologia | Virustiede |
Antropologia | joukko tieteenaloja, jotka käsittelevät ihmisen, hänen alkuperänsä, kehityksensä, olemassaolon tutkimista luonnollisessa (luonnollisessa) ja kulttuurisessa (keinotekoisessa) ympäristössä. |
Lääke | tieteellisen ja käytännön toiminnan ala, jolla tutkitaan normaaleja ja patologisia prosesseja ihmiskehossa, erilaisia sairauksia ja patologiset tilat, niiden käsittely, säilyttäminen ja ihmisten terveyden edistäminen |
Histologia | kudostiede |
Biofysiikka | tämä on tiede fysikaalisista prosesseista, jotka tapahtuvat eri organisoitumistasojen biologisissa järjestelmissä ja erilaisten fyysisten tosiasioiden vaikutuksesta biologisiin esineisiin |
Biokemia | tiede elävien solujen ja organismien kemiallisesta koostumuksesta ja niiden elintärkeän toiminnan taustalla olevista kemiallisista prosesseista |
Bionics | soveltava tiede villieläinten eli luonnon elämänmuotojen ja niiden teollisten vastineiden organisointiperiaatteiden, ominaisuuksien, toimintojen ja rakenteiden soveltamisesta teknisissä laitteissa ja järjestelmissä. |
Vertaileva anatomia | biologinen tieteenala, joka tutkii elinten ja elinjärjestelmien rakenteen ja kehityksen yleisiä malleja vertaamalla niitä eri taksonien eläimissä alkion eri vaiheissa. |
Evoluutioteoria | Tiede elävän luonnon evoluution syistä, liikkeellepanevista voimista, mekanismeista ja yleisistä laeista |
synekologia | ekologian ala, joka tutkii organismien suhteita monenlaisia organismien yhteisön sisällä. |
biomaantiede | tiede biologian ja maantieteen risteyksessä; tutkii eläinten, kasvien ja mikro-organismien maantieteellistä levinneisyyttä ja levinneisyyttä |
Autoekologia | ekologian ala, joka tutkii organismin suhdetta ympäristöönsä. |
Protistologia | tiede, joka tutkii yksisoluisia eukaryoottisia organismeja, jotka kuuluvat alkueläintyyppiin |
Bryology | Bryology |
Algologia | tiede makro- ja mikroskooppisten yksisoluisten ja monisoluisten levien morfologiasta, fysiologiasta, genetiikasta, ekologiasta ja evoluutiosta |
Elämisen merkit ja ominaisuudet
Alkuainekemiallisen koostumuksen yhtenäisyys | Elävien koostumus sisältää samat elementit kuin elottoman luonnon koostumus, mutta eri määrällisissä suhteissa; kun taas noin 98 % on hiilihydraatteja, vetyä, happea ja typpeä. |
Biokemiallisen koostumuksen yhtenäisyys | Kaikki elävät organismit koostuvat pääasiassa proteiineista, lipideistä, hiilihydraateista ja nukleiinihapoista. |
Rakenteellisen organisaation yhtenäisyys | Rakenteen, elämän, lisääntymisen, yksilön kehityksen yksikkö on solu; solun ulkopuolella ei ole elämää. |
Diskreetti ja eheys | Mikä tahansa biologinen järjestelmä koostuu erillisistä vuorovaikutuksessa olevista osista (molekyylit, organellet, solut, kudokset, organismit, lajit jne.), jotka yhdessä muodostavat rakenteellisen ja toiminnallisen kokonaisuuden. |
Aineenvaihdunta ja energia (aineenvaihdunta) | Aineenvaihdunta koostuu kahdesta toisiinsa liittyvästä prosessista: assimilaatiosta (plastinen aineenvaihdunta) - orgaanisten aineiden synteesi kehossa (ulkoisten energialähteiden - valon, ruoan - vuoksi) ja dissimilaatiosta (energian aineenvaihdunta) - monimutkaisten orgaanisten aineiden hajoamisprosessista vapautuessa energiaa, jonka keho sitten kuluttaa. |
Itsesäätely | Kaikki elävät organismit elävät jatkuvasti muuttuvissa ympäristöolosuhteissa. Aineenvaihduntaprosessin itsesäätelykyvyn ansiosta kemiallisen koostumuksen suhteellinen pysyvyys ja fysiologisten prosessien kulun intensiteetti säilyvät, ts. homeostaasi säilyy. |
avoimuus | Kaikki elävät järjestelmät ovat avoimia, koska niiden ja ympäristön välillä tapahtuu jatkuvaa aineen ja energian vaihtoa. |
jäljentäminen | Tämä on organismien kykyä lisääntyä omaa lajiaan. Lisääntyminen perustuu matriisisynteesireaktioihin, ts. uusien molekyylien ja rakenteiden muodostuminen DNA-nukleotidisekvenssin sisältämän tiedon perusteella. Tämä ominaisuus takaa elämän jatkuvuuden ja sukupolvien jatkuvuuden. |
Perinnöllisyys ja vaihtelevuus | Perinnöllisyys tarkoittaa eliöiden kykyä välittää ominaispiirteitään, ominaisuuksiaan ja kehityspiirteitään sukupolvelta toiselle. Perinnöllisyyden perusta on DNA-molekyylien rakenteen suhteellinen pysyvyys. Variaatio on perinnöllisyyden vastainen ominaisuus; elävien organismien kyky olla olemassa eri muodoissa, ts. hankkia uusia ominaisuuksia, jotka eroavat muiden saman lajin yksilöiden ominaisuuksista. Perinnöllisten taipumusten - geenien - muutoksista johtuva vaihtelu luo monenlaista materiaalia luonnonvalintaan, ts. yksilöiden valinta, jotka ovat parhaiten sopeutuneet luonnon erityisiin olosuhteisiin. Tämä johtaa uusien elämänmuotojen, uudentyyppisten organismien syntymiseen. |
Kasvu ja kehitys | Yksilöllinen kehitys eli ontogeneesi on elävän organismin kehitystä syntymästä kuolemaan saakka. Ontogeneesiprosessissa organismin yksilölliset ominaisuudet ilmenevät vähitellen ja johdonmukaisesti. Tämä perustuu perinnöllisten ohjelmien vaiheittaiseen toteuttamiseen. Yksilöllistä kehitystä seuraa yleensä kasvu. Historiallinen kehitys eli filogenia on elävän luonnon peruuttamatonta suunnattua kehitystä, johon liittyy uusien lajien muodostuminen ja elämän asteittainen komplikaatio. |
Ärtyneisyys | Organismin kyky vastata valikoivasti ulkoisiin ja sisäisiin vaikutuksiin, ts. havaita ärsytystä ja reagoida tietyllä tavalla. Kehon reaktiota ärsytykseen, joka suoritetaan hermoston osallistuessa, kutsutaan refleksiksi. Organismit, joista puuttuu hermosto, reagoivat vaikutukseen muuttamalla liikkeen ja kasvun luonnetta, esimerkiksi kasvien lehdet kääntyvät valoa kohti. |
Rytmi | Päivittäisten ja kausittaisten rytmien tarkoituksena on mukauttaa organismeja muuttuviin elinolosuhteisiin. Luonnon tunnetuin rytminen prosessi on uni- ja valveillaolojaksojen vuorottelu. |
Villieläinten järjestäytymistasot
Organisaation taso | biologinen järjestelmä | Järjestelmän muodostavat elementit | Tason merkitys orgaanisessa maailmassa |
1.Molekylaarinen - geneettinen | Geeni (makromolekyyli) | Nukleiinihappojen makromolekyylit, proteiinit, ATP | Perinnöllisen tiedon koodaus ja siirto, aineenvaihdunta, energian muuntaminen |
2. Matkapuhelin | Cell | Solun rakenteelliset osat | Solun olemassaolo on elävien organismien lisääntymisen, kasvun ja kehityksen, proteiinien biosynteesin taustalla. |
3. Kangas | Tekstiili | Solujen ja solujen välisen aineen kokonaisuus | Eläinten ja kasvien erityyppiset kudokset eroavat rakenteeltaan ja suorituskyvyltään erilaisia toimintoja. Tämän tason tutkiminen mahdollistaa kudosten kehityksen ja yksilöllisen kehityksen jäljittämisen. |
4. Urut | Urut | Solut, kudokset | Voit tutkia kasvien ja eläinten elinten rakennetta, toimintoja, toimintamekanismia, alkuperää, evoluutiota ja yksilöllistä kehitystä. |
5. Luomu | organismi (yksilö) | Solut, kudokset, elimet ja elinjärjestelmät ainutlaatuisine elintoimintoineen | Se varmistaa elinten toiminnan organismin elämässä, mukautuvat muutokset ja organismien käyttäytymisen erilaisissa ympäristöolosuhteissa. |
6. Väestökohtainen | väestö | Ryhmä saman lajin yksilöitä | Erittelyprosessi on käynnissä. |
7. Biogeosenoottinen (ekosysteemi) | Biogeocenoosi | Historiallinen joukko eri luokkia olevia organismeja yhdessä ympäristötekijöiden kanssa | Aineen ja energian kierto |
8. Biosfääri | Biosfääri | Kaikki biogeosenoosit | Kaikki aineiden ja energian syklit, jotka liittyvät kaikkien maan päällä elävien organismien elintärkeään toimintaan, tapahtuvat täällä. |
tiedemiehet - biologit
Hippokrates | Perusti tieteellisen lääketieteellisen koulun. Hän uskoi, että jokaisella sairaudella on luonnolliset syyt, ja ne voidaan tunnistaa tutkimalla ihmiskehon rakennetta ja elintoimintoja. |
Aristoteles | Yksi biologian tieteen perustajista yleisti ensimmäistä kertaa ennen häntä ihmiskunnan keräämän biologisen tiedon. |
Claudius Galen | Loi perustan ihmisen anatomialle. |
Avicenna | Nykyaikaisessa anatomisessa nimikkeistössä hän säilytti arabialaiset termit. |
Leonardo da Vinci | Hän kuvasi monia kasveja, tutki ihmiskehon rakennetta, sydämen toimintaa ja visuaalista toimintaa. |
Andreas Visalia | Teos "Ihmiskehon rakenteesta" |
William Harvey | Verenkierto havaittu |
Carl Linnaeus | Hän ehdotti luokitusjärjestelmää luonnonvaraisille eläimille, otti käyttöön binäärinimikkeistön lajien nimeämiseksi. |
Carl Baer | Hän tutki kohdunsisäistä kehitystä, totesi, että kaikkien eläinten alkiot alkuvaiheessa ovat samanlaisia, muotoili alkion samankaltaisuuden lain, embryologian perustajan. |
Jean Baptiste Lamarck | Hän oli ensimmäinen, joka yritti luoda yhtenäisen ja kokonaisvaltaisen teorian elävän maailman evoluutiosta. |
Georges Cuvier | Loi paleontologian tieteen. |
Theodor Schwann ja Schleiden | Luonut soluteorian |
Ch Darwin | evoluutiooppi. |
Gregor Mendel | Genetiikan perustaja |
Robert Koch | Mikrobiologian perustaja |
Louis Pasteur ja Mechnikov | Immunologian perustajat. |
NIITÄ. Sechenov | Loi perustan korkeamman hermoston toiminnan tutkimukselle |
I.P. Pavlov | Loi ehdollisten refleksien opin |
Hugo de Vries | mutaatioteoria |
Thomas Morgan | Perinnöllisyyden kromosomiteoria |
I.I. Schmalhausen | Oppi evoluution tekijöistä |
IN JA. Vernadski | Biosfäärin oppi |
A. Fleming | Löytyi antibiootteja |
D. Watson | Vakiintunut DNA-rakenne |
DI. Ivanovski | Löydetyt virukset |
N.I. Vavilov | Oppi viljelykasvien monimuotoisuudesta ja alkuperästä |
I.V. Michurin | Kasvattaja |
A.A. Ukhtomsky | Dominanssioppi |
E. Haeckel ja I. Muller | Luotu biogeneettinen laki |
S.S. Chetverikov | Tutkittu mutaatioprosessit |
I. Jansen | Luonut ensimmäisen mikroskoopin |
Robert Hooke | Löysi ensin solun |
Antonia Leeuwenhoek | Näin mikroskooppisia organismeja mikroskoopissa |
R. Brown | Kuvaile kasvisolun ydintä |
R. Virkhov | Solupatologian teoria. |
D.I. Ivanovski | Löysi tupakan mosaiikin (viruksen) aiheuttajan |
M. Calvin | Kemiallinen evoluutio |
G.D. Karpechenko | Kasvattaja |
A.O. Kovalevsky | Vertailevan embryologian ja fysiologian perustaja |
V.O.Kovalevsky | Evoluutiopaleontologian perustaja |
N.I. Vavilov | Oppi valinnan biologisista perusteista ja oppi viljelykasvien alkuperäkeskuksista. |
H. Krebs | Tutkinut aineenvaihduntaa |
S.G. Navashin | Havaittiin kaksinkertainen hedelmöitys koppisiemenissä |
A.I. Oparin | Teoria elämän spontaanista syntymisestä |
D. Haldane | Luonut opin ihmisen hengityksestä |
F. Redi | |
A.S. Severtsov | Evoluutioeläinmorfologian perustaja |
V. N. Sukachev | Biogeocenologian perustaja |
A. Wallace | Muotoili luonnollisen valinnan teorian, joka osui samaan aikaan Darwinin kanssa |
F. Creek | Tutkittu eläimiä molekyylitasolla |
K. A. Temirjazev | Paljasti fotosynteesin kuviot |
Biologia on kuin tiede.
Osa A.
1. Biologia tieteenä tutkii 1) kasvien ja eläinten rakenteen yleisiä piirteitä; 2) elävän ja elottoman luonnon suhde; 3) elävissä järjestelmissä tapahtuvat prosessit; 4) elämän alkuperä maan päällä.
2.I.P. Pavlov käytti ruoansulatusta koskevissa töissään tutkimusmenetelmää: 1) historiallinen; 2) kuvaileva; 3) kokeellinen; 4) biokemiallinen.
3. Ch. Darwinin oletus, että jokaisella nykyaikaisella lajilla tai lajiryhmällä oli yhteiset esi-isät, on 1) teoria; 2) hypoteesi; 3) tosiasia; 4) todiste.
4. Embryologiset tutkimukset 1) organismin kehitys tsygootista syntymään; 2) munan rakenne ja tehtävät; 3) postnataalinen ihmisen kehitys; 4) organismin kehitys syntymästä kuolemaan.
5. Kromosomien lukumäärä ja muoto solussa määritetään tutkimusmenetelmällä 1) biokemiallinen; 2) sytologinen; 3) sentrifugointi; 4) vertaileva.
6. Jalostus tieteenä ratkaisee ongelmia 1) uusien kasvi- ja eläinrotulajikkeiden luominen; 2) biosfäärin säilyttäminen; 3) agrosenoosien luominen; 4) uusien lannoitteiden luominen.
7. Ominaisuuksien periytymismallit ihmisillä määritetään menetelmällä 1) kokeellinen; 2) hybridologinen; 3) sukututkimus; 4) havainnot.
8. Kromosomien hienoja rakenteita tutkivan tiedemiehen erikoisalaa kutsutaan: 1) kasvattajaksi; 2) sytogeneetikko; 3) morfologi; 4) embryologi.
9. Systematiikka on tiede, joka käsittelee 1) organismien ulkoisen rakenteen tutkimusta; 2) organismin toimintojen tutkiminen 3) organismien välisten suhteiden tunnistaminen; 4) organismien luokittelu.
10. Organismin kykyä reagoida ympäristövaikutuksiin kutsutaan: 1) lisääntymiseksi; 2) evoluutio; 3) ärtyneisyys; 4) reaktionopeus.
11. Energian aineenvaihdunta ja muuntuminen on merkki, jolla: 1) todetaan elollisten ja elollisten kappaleiden samankaltaisuus; 2) elävä voidaan erottaa elottomasta; 3) yksisoluiset organismit eroavat monisoluisista; 4) Eläimet ovat erilaisia kuin ihmiset.
12. Eläville luonnon esineille, toisin kuin elottomille ruumiille, on ominaista: 1) laihtuminen; 2) liikkuminen avaruudessa; 3) hengitys; 4) aineiden liukeneminen veteen.
13. Mutaatioiden esiintyminen liittyy organismin sellaisiin ominaisuuksiin kuin: 1) perinnöllisyys; 2) vaihtelevuus; 3) ärtyneisyys; 4) itsensä lisääntyminen.
14. Fotosynteesi, proteiinien biosynteesi ovat merkkejä: 1) plastisesta aineenvaihdunnasta; 2) energia-aineenvaihdunta; 3) ravitsemus ja hengitys; 4) homeostaasi.
15. Millä elävien olentojen organisoitumistasoilla geenimutaatioita esiintyy: 1) organismin; 2) solu; 3) laji; 4) molekyyli.
16. Proteiinimolekyylien rakennetta ja toimintoja tutkitaan elävän organisoitumisen tasolla: 1) organismin; 2) kangas; 3) molekyyli; 4) väestö.
17. Millä elävien olentojen järjestäytymistasolla aineiden kierto tapahtuu luonnossa?
1) solu; 2) organismi; 3) populaatiolajit; 4) biosfääri.
18. Eläminen elottomasta erottuu kyvystä: 1) muuttaa esineen ominaisuuksia ympäristön vaikutuksesta; 2) osallistua aineiden kiertoon; 3) jäljentää omaa lajiaan; 4) muuttaa kohteen kokoa ympäristön vaikutuksesta.
19. Solurakenne on tärkeä elävien piirre, joka on ominaista: 1) bakteriofaageille; 2) virukset; 3) kiteet; 4) bakteerit.
20. Kehon kemiallisen koostumuksen suhteellisen vakion ylläpitämistä kutsutaan:
1) aineenvaihdunta; 2) assimilaatio; 3) homeostaasi; 4) sopeutuminen.
21. Käden vetäminen pois kuumasta esineestä on esimerkki: 1) ärtyneisyydestä, 2) sopeutumiskyvystä; 3) ominaisuuksien periytyminen vanhemmilta; 4) itsesääntely.
22. Mikä termeistä on synonyymi käsitteelle "aineenvaihdunta": 1) anabolismi; 2) katabolia; 3) assimilaatio; 4) aineenvaihdunta.
23. Ribosomien roolia proteiinien biosynteesin prosessissa tutkitaan elävien olioiden organisoitumisen tasolla:
1) organismi; 2) solu; 3) kangas; 4) väestö.
24. Millä organisaatiotasolla perinnöllisen tiedon toteuttaminen on:
1) biosfääri; 2) ekosysteemi; 3) väestö; 4) organismi.
25. Tasoa, jolla atomien biogeenisen vaeltamisen prosesseja tutkitaan, kutsutaan:
1) biogeosenoottinen; 2) biosfääri; 3) populaatiolajit; 4) molekyyli - geneettinen.
26. Populaatio-lajitasolla he tutkivat: 1) geenimutaatioita; 2) saman lajin organismien sukulaisuus; 3) elinjärjestelmät; 4) aineenvaihduntaprosessit kehossa.
27. Mikä luetelluista biologisista järjestelmistä muodostaa korkeimman elintason?
1) amebasolu; 2) isorokkovirus; 3) peuralauma; 4) luonnonsuojelualue.
28. Millä genetiikan menetelmällä määritellään ympäristötekijöiden rooli ihmisen fenotyypin muodostumisessa? 1) sukututkimus; 2) biokemiallinen; 3) paleontologinen;
4) kaksoset.
29. Genealogista menetelmää käytetään 1) geeni- ja genomimutaatioiden saamiseen; 2) kasvatuksen vaikutuksen tutkiminen ihmisen ontogeniteettiin; 3) ihmisen perinnöllisyyden ja vaihtelevuuden tutkimukset; 4) orgaanisen maailman evoluution vaiheiden tutkiminen.
30. Mikä tiede tutkii sukupuuttoon kuolleiden organismien jälkiä ja fossiileja? 1) fysiologia; 2) ekologia; 3) paleontologia; 4) valinta.
31. Tiede käsittelee organismien monimuotoisuuden tutkimusta, niiden luokittelua 1) genetiikkaa;
2) taksonomia; 3) fysiologia; 4) ekologia.
32. Tiede tutkii eläinorganismin kehitystä tsygootin muodostumishetkestä syntymään
1) genetiikka; 2) fysiologia; 3) morfologia; 4) embryologia.
33. Mikä tiede tutkii eri villieläinkuntien organismien solujen rakennetta ja toimintaa?
1) ekologia; 2) genetiikka; 3) valinta; 4) sytologia.
34. Hybridologisen menetelmän ydin on 1) organismien risteyttäminen ja jälkeläisten analysointi; 2) mutaatioiden keinotekoinen hankkiminen; 3) sukupuun tutkiminen; 4) ontogeneesin vaiheiden tutkiminen.
35. Millä menetelmällä voit selektiivisesti eristää ja tutkia soluorganelleja? 1) ylitys;
2) sentrifugointi; 3) mallinnus; 4) biokemiallinen.
36. Mikä tiede tutkii organismien elintärkeää toimintaa? 1) biomaantiede; 2) embryologia; 3) vertaileva anatomia; 4) fysiologia.
37. Mikä biologian tiede tutkii kasvien ja eläinten fossiilisia jäänteitä?
1) systematiikka; 2) kasvitiede; 3) eläintiede; 4) paleontologia.
38. Mihin biologian tieteeseen tällainen toimiala liittyy? Ruokateollisuus kuten juuston valmistus?
1) mykologia; 2) genetiikka; 3) biotekniikka; 4) mikrobiologia.
39. Hypoteesi on 1) yleisesti hyväksytty selitys ilmiölle; 2) sama kuin teoria; 3) yritys selittää tiettyä ilmiötä; 4) luonnonilmiöiden väliset vakaat suhteet.
40. Valitse oikea tieteellisen tutkimuksen vaiheiden järjestys
1) hypoteesi-havainto-teoria-koe; 2) havainto-koe-hypoteesi-teoria; 3) havainto-hypoteesi-koe-teoria; 4) hypoteesi-koe-havainnointilaki.
41. Mikä on vanhin biologisen tutkimuksen menetelmä? 1) kokeellinen; 2) vertaileva kuvaileva; 3) seuranta; 4) mallinnus.
42. Mikä osa mikroskoopista kuuluu optiseen järjestelmään? 1) pohja; 2) putken pidike; 3) objektitaulukko; 4) linssi.
43. Valitse oikea valonsäteiden sarja valomikroskoopissa
1) objektiivi-valmiste-putki-okulaari; 2) peili-objektiivi-putki-okulaari; 3) okulaari-putki-objektiivi-peili; 4) putki-peili-valmiste-objektiivi.
44. Esimerkki minkä tasoisesta elävän aineen järjestäytymisestä on mäntymetsän tontti?
1) organismin; 2) populaatiolajit; 3) biogeosenoottinen; 4) biosfääri.
45. Mikä seuraavista ei ole biologisten järjestelmien ominaisuus? 1) kyky vastata ympäristön ärsykkeisiin; 2) kyky vastaanottaa ja käyttää energiaa; 3) lisääntymiskyky; 4) monimutkainen organisaatio.
46. Mikä tiede tutkii pääasiassa elävän aineen superorganismitasoja?
1) ekologia; 2) kasvitiede; 3) evoluutioopetus; 4) biomaantiede.
47. Millä organisaatiotasoilla klamydomonas on? 1) vain solu; 2) solut ja kudokset; 3) solu- ja organismi; 4) solu- ja populaatiolajit.
48. Biologiset järjestelmät ovat 1) eristettyjä; 2) suljettu; 3) suljettu; 4) auki.
49. Millä menetelmällä luonnon vuodenaikojen vaihtelua tutkitaan? 1) mittaus; 2) havainnointi; 3) kokeilu; 4) luokittelu.
50. Tiede harjoittaa uusien polyploidisten vehnäkasvien lajikkeiden luomista 1) valinta; 2) fysiologia; 3) kasvitiede; 4) biokemia.
Osa B. (valitse kolme oikeaa vastausta)
Q1. Ilmoita kolme nykyaikaisen soluteorian suorittamaa toimintoa 1) vahvistaa kokeellisesti tieteellistä tietoa organismien rakenteesta; 2) ennustaa uusien tosiasioiden, ilmiöiden syntymistä; 3) kuvaa eri organismien solurakennetta; 4) systematisoi, analysoi ja selittää uusia faktoja organismien solurakenteesta; 5) esittää hypoteeseja kaikkien organismien solurakenteesta; 6) luo uusia solututkimuksen menetelmiä.
B2. Valitse molekyyli-geneettisellä tasolla tapahtuvat prosessit: 1) DNA:n replikaatio; 2) Downin taudin perinnöllisyys; 3) entsymaattiset reaktiot; 4) mitokondrioiden rakenne; 5) solukalvon rakenne; 6) verenkierto.
Osa B. (sarja kirjeenvaihto)
B3. Korreloi organismien sopeutumisen luonne olosuhteisiin, joihin ne on kehitetty:
Sopeutukset Elintaso
A) urospaviaanin kirkas väritys 1) suoja petoeläimiltä
B) nuoren peuran täplikäs väritys 2) etsi seksikumppani
C) taistelu kahden hirven välillä
D) sauvahyönteisten ja solmujen samankaltaisuus
D) hämähäkkien myrkyllisyys
E) vahva haju kissoissa
Osa C.
1. Mitkä kasvien mukautukset tarjoavat niille lisääntymisen ja uudelleensijoittamisen?
2. Mikä on yhteistä ja mitä eroja elämän organisoinnin eri tasojen välillä on?
3. Jaa elävän aineen organisaatiotasot hierarkian periaatteen mukaisesti. Mikä järjestelmä perustuu samaan hierarkiaperiaatteeseen? Mitkä biologian alat tutkivat elämää kullakin tasolla.?
4. Mikä on mielestäsi tutkijoiden vastuun aste löytöjensä sosiaalisista ja moraalisista seurauksista?
Biologian tärkeimmät löydöt
1. Mikro-organismit (1674)
Mikroskoopilla Anton van Leeuwenhoek löytää vahingossa mikro-organismeja vesipisarasta. Hänen havainnot loivat perustan bakteriologian ja mikrobiologian tieteelle.
2. Solun ydin (1831)
Orkideaa tutkiessaan kasvitieteilijä Robert Brown kuvaa solujen rakennetta, jota hän kutsuu "ytimeksi".
3. Archaea (1977)
Carl Wese löytää bakteerit ilman ydintä. Monet uuteen valtakuntaan Archaeaan luokitellut organismit ovat extremofiilejä. Jotkut heistä elävät erittäin korkeissa tai matalissa lämpötiloissa, toiset erittäin suolaisessa, happamassa tai emäksisessä vedessä.
4. Solunjako (1879)
Walter Flemming huomauttaa huolellisesti, että eläinsolut jakautuvat vaiheittain, mikä muodostaa mitoosiprosessin. Eduard Strasburger määrittelee itsenäisesti samanlaisen solunjakautumisprosessin kasvisoluissa.
Taloudellisia suhteita tutkii tiede - ekonometria. Yleiset globaalit prosessit edustavat pääsääntöisesti syvästi epälineaarista vuorovaikutusjärjestelmää. Suurten lukujen teorian mukaan trendi on kuitenkin mahdollista ennustaa tärkeimpien määräävien tekijöiden analyysin perusteella.
Ohjelmoinnin avulla voit laskea prosessien keskiarvot: online-tilastolaskurin avulla voit tehdä tämän melko nopeasti.
=========================================================================
5 sukupuolisolua (1884)
August Weismann päättää, että sukusolut on jaettava eri tavoin, jotta ne saavat vain puolet kromosomijoukosta. Tätä sukusolujen erityistyyppiä kutsutaan meioosiksi. Weismannin meduusokokeet saivat hänet päättelemään, että muutokset jälkeläisissä johtuvat vanhemmilta peräisin olevien aineiden yhdistelmästä. Hän kutsuu tätä ainetta "alkioplasmaksi".
6. Solujen erilaistuminen (1800-luvun loppu)
Jotkut tutkijat ovat mukana löytämässä solujen erilaistumista, mikä lopulta johtaa ihmisen alkion kantasolujen eristämiseen. Erilaistumisen yhteydessä solu muuttuu yhdeksi monista kehon muodostavista solutyypeistä, kuten keuhko-, iho- tai lihassoluista.
Jotkut geenit aktivoituvat, kun taas toiset inaktivoituvat, jotta solu kehittyy rakenteellisesti tietyn toiminnon suorittamiseksi. Soluja, jotka eivät ole vielä erilaistuneita ja joista voi tulla minkä tahansa tyyppisiä soluja, kutsutaan kantasoluiksi.
7. Mitokondriot (1800-luvun lopulta tähän päivään)
Tutkijat ovat havainneet, että mitokondriot ovat solun voimavara. Nämä pienet rakenteet eläinsoluissa ovat vastuussa aineenvaihdunnasta ja ruoan muuntamisesta soluissa kemialliset aineet jota voidaan käyttää. Niiden uskottiin alun perin olevan erikoistuneita bakteereja, joilla on oma DNA.
8. Krebsin sykli (1937)
Hans Krebs määrittelee solun tilan vaiheet, jotka ovat välttämättömiä sokerin, rasvojen ja proteiinien muuntamiseksi energiaksi. Tämä tunnetaan myös sitruunahapposyklinä, ja se on sarja kemiallisia reaktioita, joissa käytetään happea osana soluhengitystä. Kierto edistää hiilihydraattien, rasvojen ja proteiinien hajoamista hiilidioksidiksi ja vedeksi.
9. Neurotransmissio (1800-luvun loppu - 1900-luvun alku)
Tutkijat ovat löytäneet välittäjäaineita - elimiä, jotka välittävät signaaleja yhdestä hermosolu toiselle kemikaalien tai sähköisten signaalien kautta.
10. Hormonit (1903)
William Bayliss ja Ernest Starling antavat hormonille nimen ja osoittavat roolinsa kemiallisina lähettiläinä. Ne kuvaavat erityisesti sekretiiniä, ainetta, joka vapautuu vereen pohjukaissuoli(vatsan ja ohutsuoli), se stimuloi mahanesteen erittymistä haimasta suolistoon.
11. Fotosynteesi (1770)
Jan Ingenhousz huomaa, että kasvit reagoivat eri tavalla auringonvaloon kuin varjoon. Tämä loi perustan fotosynteesin ymmärtämiselle. Fotosynteesi on prosessi, jossa kasvit, levät ja jotkut bakteerit muuttavat valoenergiaa kemialliseksi energiaksi. Kasveissa lehdet imeytyvät hiilidioksidi ja juuret imevät vettä. Auringonvalo katalysoi reaktiota, joka johtaa glukoosin (kasviruoka) ja hapen tuotantoon, joka on jätetuote, joka vapautuu ympäristöön. Lähes kaikki elämä maapallolla on viime kädessä riippuvainen tästä prosessista.
12. Ekosysteemi (1935)
Arthur George Tensley
Arthur George Tensley loi termin ekosysteemi. Ekosysteemit määritellään dynaamiseksi ja monimutkaiseksi kokonaisuudeksi, joka toimii ekologisena yksikkönä.
13. Trooppinen biologinen monimuotoisuus (1400-luvulta tähän päivään)
Varhaiset eurooppalaiset tutkimusmatkailijat raportoivat trooppisilla retkillä paljon suuremmasta lajien monimuotoisuudesta. Vastaus kysymykseen, miksi näin on, antaa nykyajan tutkijoille mahdollisuuden suojella elämää maan päällä.
