Загальна біологія

Основні завдання біології:
розкриття загальних властивостей живих організмів;
Пояснення причин різноманіття організмів на планеті;
виявлення зв’язків між побудовою і властивостями організму та умовами оточуючого середовища.

Розділи біології
мікробіологія – наука, яка вивчає побудову і властивості мікроорганізмів,
ботаніка – наука про рослини,
зоологія – наука про тварини,
генетика – наука, яка вивчає закономірності спадкування ознак,
екологія – наука про взаємовідносини организмів і співтовариств з оточуючим середовищем,
фізіологія – наука про функціонування організмів,
молекулярна біологія,
цитологія –вчення про клітини,
гістологія – вчення про біологічні тканини та інш.

Про природу живого
Визначення поняття «життя»:
- Аристотель: «життя – це живлення, зростання і старіння організму»;
- А.Л. Лавуаз’є: «життя – це хімічна функція матерії»;
- Г.Р. Тревіранус: «життя є стійке одноманіття процесів при різних зовнішніх впливах»;
- А.И. Опарін: «життя – це особлива, дуже складна форма руху матерії»;
- Ф. Енгельс: «Життя є способом існування білкових тіл, які обмінюються із оточуючим середовищем речовиною і енергією».

Життя – це макромолекулярна відкрита система, якій властиві
ієрархаічна організація,
Здатніст до самовідтворенню,
самозбереженню і
саморегуляції, а також
обмін речовин і тонко регульований потік енергії
Тому життя являє собою форму руху матерії, вищу порівняно із фізичною або хімічною формами її існування

Живі тіла – відкриті системи
Під «відкритими» розуміють динамічні, які не є в стані спокою, системи, сталі лише при умові безперервного надходження до них енергії зовні.
енергія і матерія у вигляді їжі надходить з оточуючого середовища
Покрови живих організмів утруднюють обмін речовин між організмом і зовнішнім середовищем, зводять до мінимуму втрати речовин і підтримують просторову єдність системи

В живих організмах містяться ті ж хімічні елементи, що і предметах неживої природи: О, Н, С, N, Р, Na, Ca, K, Fe, Cl та інші. Ці елементи називаються біогенними.
Субстратом життя вважають органічні сполуки – нуклеінові кислоти (ДНК і РНК) і білки.
Речовини стають субстратом життя лише тоді, коли вони знаходяться і функціоують в клітинах.

Рівні організації живої матерії
Ієрархічний принцип організації дозволяє виділити в живій природі окремі рівні.
Розглядають три основні ступені живого:
Мікросистеми (доорганізменний ступінь) включають в себе молекулярний (або молекулярно-генетичний) і субклітинний рівні.
Мезосистеми (організменний ступінь) включають в себе клітинний, тканьовий, органний, системний, організменний рівні.
Макросистеми (надорганізменний ступінь) включають в себе популяціонно-видовий, биоценотичний і глобальний рівні (біосферу в цілому).

Ієрархічні рівні організації
1. Молекулярно-генетичний. Ген – це ділянка молекули ДНК, відповідальна за формування однієї ознаки.
2. Субклітинний рівень. Органела клітини виконує властві їй функції і вносить свій вклад в роботу клітини в цілому.
3. Клітинний рівень. Клітина є самостійно функціонуючою елементарною біологічною системою. Для одноклітинних організмів цей рівень співпадає з організменним.

4. Тканьовий рівень. Тканина – сукупність клітин з одинаковим типом організації, об’єднаних виконанням загальної функції.
5. Органний рівень. Органи – це структурно-функціональні об’єднання кількох типів тканин.
6. Організменний рівень. Елементарна одиниця – це особина в її розвитку від момента народження до припинення її існування в якості живої системи.

7. Популяційно-видовий рівень. Популяція – це сукупність організмів одного виду, об’єднаних загальним місцем існування і вілно зхрещучихся між собою.
8. Біогеоценотичний (екосистемний) рівень. Біогеоценоз – сокупність організмів різних видів і різної складності організації з усіма факторами средовища їх існування.
9. Біосферний (глобальний) рівень. Біосфера – система найвищого порядку, яка охоплює всі явища життя на планеті.

Властивості живих систем

1. Самооновлення
Пов’язане з потоком і обміном речовини та енергії
Основу обміну речовин складають процеси ассиміляції (анаболізм, синтез, утворення нових речовин) і диссиміляції (катаболізм, розпад)
В результаті ассиміляції відбувається оновлення структур організму і утворення нових його частин (клітин, тканин, частин органів)
Диссиміляція визначається розщепленням органічних сполук, що забезпечує клітини пластичними матеріалами і енергією
Для утворення нового потрібен постійне надходження потрібних речовин із зовнішнього середовища, а в процесі життєдіяльності (диссиміляції, зокрема) утворюються продукти, які потрібно вивести в зовнішнє середовище

2. Самовідтворення
Забезпечує наступність між генераціями біологічних систем, які змінюють одна одну
Живі структури постійно відтворюються і обновлюються, не втрачаючи при цьому подібності із попередніми поколіннями, незважаючи на постійний обмін речовин
Нуклеінові кислоты здатні зберігати, передавати і відтворювати спадкову інформацію, а також реалізовувати її через синтез білків
Інформація, яка зберігається на ДНК, переноситься на молекулу білка за допомогою молекул РНК.

3. Саморегуляція
Це здатність живих організмів, існуючих в безперервно мінливих умовах оточуючого середовища, підтримувати сталість свого хімічного складу і інтенсивність протікання фізіологічних процесів

4. Подразливість.
Пов’язана з передачею інформаціїі із зовні в будь яку біологічну систему і відображає реакцію цієї системи на зовнішній подразникль.
Подразливість лежить в основі адаптації організмів до мінливих умов середовища
Реакція багатоклітинних тварин на подразник здійснюється за допомогою нервової системи і називається рефлексом
Організми, які не мають нервової систем, позбавлені рефлексів. Їх реакції виражаються змінами характера руху (таксиси), зростання (тропізми). Зазвичай до їх позначення додають назву подразника, наприклад, фототаксис, геотропізм і т. д.

5. Спадковість
Полягає в здатності організмів передавати свої ознаки, властивості і особливості розвитку з покоління в покоління
Спадковість зумовлена стабільністю, тобто сталістю побудови молекул ДНК

6. Мінливість
Мінливість – властивість, протилежна ое спадковості, але пов’язана із нею, тому що
при цьому змінюються спадкові задатки –
гени, які визначають розвиток тих чи інших
ознак
Мінливість пов’язана з помилками при репродукції, что призводить до появи нової спадкової інформації, нових ознак і властивостей
Якщо нові ознаки і властивості корисні для організма в даному середовищі існування, то вони підхоплюються і закріплюються природнім відбором. Утворюються нові форми і види

7. Дискретність і цілісність
Життя на Землі має прояви у вигляді дискретних форм
Окремий організм або інша біологічна система (вид, біоценоз і т. п.) складається із окремих відокремлених в просторі, але тісно пов’язаних і взаємодіючих між собою частин
Наприклад, будь який вид організмів складається із окремих особин. Тіло високоорганізованої особини утворюють органи, які, в свою чергу, складаються із тканин і т.д.

Індивідуальний розвиток (онтогенез)
Онтогенез – втілення висхідної, початкової генетичної інформації, закладеної в генотипі, в робочі структури організму
В ході цього процесу виявляється така властивість організму, як здатність до зростання
Процесс зростання базується на репродукції молекул, розмноженні, рості і діференціації клітин та інших структур.

Філогенетичний розвиток (філогенез)
Філогенез – це історичний розвиток організмів, який базується на прогресивному размножені, спадковості, боротьбі за існування та відборі.
Результатом філогенетичного развитку, або еволюції, є все різноманіття живих організмів на Землі.