Биологические науки — что это, определение и ответ

Биологические науки

Биология (от греческих слов βίος – жизнь и λόγος – наука) – совокупность наук о живой природе. Биология изучает все проявления жизни, строение и функции живых существ и их сообществ, распространение, происхождение и развитие живых организмов, связи их друг с другом и с неживой природой.

Биологические дисциплины

Для удобства все биологические науки мы разделим на четыре большие группы: частные, общие, прикладные и на стыке с другими науками.

1. Частные науки – эти науки занимаются изучением конкретных систематических групп живых организмов (растений, животных, грибов, бактерий, вирусов, человека).

  • Антропология – это наука, изучающая происхождение, развитие и существование в природе человека.

  • Микробиология – наука, предметом изучения которой являются микроскопические существа, называемые микроорганизмами.

  • Вирусология – это раздел микробиологии, изучающий вирусы, их морфологию, физиологию, генетику, а также эволюцию вирусов и вопросы экологии.

  • Микология – это наука о грибах.

  • Ботаника – наука о растениях.

  • Альгология – наука о водорослях.

  • Бриология — наука о мохообразных.

  • Лихенология — наука о лишайниках.

  • Зоология (орнитология, ихтиология, герпетология, энтомология) — наука о представителях царства животных.

  • Протозоология – наука о “простейших организмах”, то есть об одноклеточных эукариотах с гетеротрофным типом питания.

  • Энтомология – наука о насекомых.

  • Малакология – наука о моллюсках.

  • Ихтиология – наука о рыбах и бесчелюстных.

  • Герпетология – наука о земноводных и пресмыкающихся.

  • Орнитология – наука о птицах.

  • Териология (маммалогия, маммалиология) – наука о млекопитающих.

2. Общие науки

  • Цитология – это раздел биологии, изучающий живые клетки, их органеллы, их строение, функционирование, процессы клеточного размножения, старения и смерти.

  • Гистология – это раздел биологии, изучающий строение, жизнедеятельность и развитие тканей живых организмов.

  • Анатомия – это наука, изучающая внутреннее строение организмов.

  • Физиология – это наука о закономерностях функционирования и регуляции биологических систем разного уровня

  • Эволюционная теория – это наука, которая изучает необратимый процесс исторического развития живой природы (эволюцию) на основе наследственности, изменчивости и естественного отбора

  • Генетика – раздел биологии, занимающийся изучением генов, генетических вариаций и наследственности в организмах.

  • Морфология – наука, изучающая внешнее строение организмов.

  • Эмбриология – наука о закономерностях развития зародыша.

  • Молекулярная биология – это наука, изучающая молекулярные основы жизнедеятельности.

  • Палеонтология – наука об организмах, существовавших в прошлые геологические периоды и сохранившихся в виде ископаемых останков, а также следов их жизнедеятельности

  • Экология – наука о взаимодействии живых организмов друг с другом и средой их обитания.

  • Этология – дисциплина зоологии, изучающая поведение животных.

  • Систематика — дисциплина, которая разделяет многообразие мира на соподчинённые друг другу естественные группы — таксоны (классификация), устанавливает рациональную систему их наименований (номенклатура) и выясняет родственные (эволюционные) взаимоотношения между ними.

3. На стыке с другими науками

  • Биохимия – наука о химическом составе живых клеток и организмов, а также о лежащих в основе их жизнедеятельности химических процессах.

  • Биофизика – наука, изучающая физические аспекты существования живой природы на всех ее уровнях, начиная от молекул и клеток и заканчивая биосферой в целом.

  • Биометрия – это наука, основанная на описании и измерении характеристик тела живых существ.

  • Бионика – наука о применении в технических устройствах и системах принципов организации, свойств, функций и структур живой природы, то есть формы живого в природе и их промышленные аналоги.

  • Биогеография – наука, которая изучает закономерности географического распространения и распределения животных, растений и микроорганизмов

4. Прикладные науки – это науки, имеющие практическое значение

  • Животноводство – наука о производстве продуктов животноводства путем разведения, выращивания и рационального использования домашних животных.

  • Ветеринария – отрасль науки, которая занимается профилактикой, диагностикой и лечением болезней, а также расстройствами и травмами животных.

  • Растениеводство – отрасль сельского хозяйства, занимающаяся возделыванием культурных растений.

  • Фитопатология – наука о болезнях растений и способах борьбы с ними.

  • Медицинская биология – это наука о людях, их происхождении, эволюции и географическом распространении, об изменении численности человеческих популяций и их структуры во времени и пространстве.

  • Гигиена – раздел медицины, изучающий влияние жизни и труда на здоровье человека и разрабатывающий меры (санитарные нормы и правила), направленные на предупреждение заболеваний.

  • Иммунология — медико-биологическая наука, изучающая реакции организма на чужеродные структуры (антигены), а также разрабатывающая методы исследования и лечения патологий.

  • Селекция – наука о методах создания новых и улучшения существующих пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов.

  • Биотехнология – дисциплина, изучающая возможности использования живых организмов, их систем или продуктов их жизнедеятельности для решения технологических задач.

Карта сайта

  • ГЛАВНАЯ
  • НОВОСТИ
  • СВЕДЕНИЯ ОБ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ
    • 3.1. Подраздел «Основные сведения»
    • 3.2. Подраздел «Структура и органы управления образовательной организацией»

      Основные сведения

    • 3.3. Подраздел «Документы»

      Документы

    • 3. 4. Подраздел «Образование»

      Образование

    • 3.5. Подраздел «Образовательные стандарты»

      Образовательные стандарты

    • 3.6. Подраздел «Руководство. Педагогический состав»

      Руководство. Педагогический состав

    • 3.7. Подраздел «Материально-техническое обеспечение и оснащенность образовательного процесса»

      Материально-техническое обеспечение и оснащенность образовательного процесса

    • 3.8. Подраздел «Стипендии и иные виды материальной поддержки»

      Стипендии и иные виды материальной поддержки

    • 3.9. Подраздел «Платные образовательные услуги»

      Платные образовательные услуги

    • 3. 10. Подраздел «Финансово-хозяйственная деятельность»

      Финансово-хозяйственная деятельность

    • 3.11. Подраздел «Вакантные места для приема (перевода)»

      Вакантные места для приема (перевода)

    • 3.12. Подраздел «Доступная среда»
    • 3.13. Подраздел «Международное сотрудничество»
    • 3.14. Подраздел «Организация питания в образовательной организации»
  • ЦЕНТР «ТОЧКА РОСТА»
    • 1. Подраздел «Общая информация»
    • 2. Подраздел «Документы»
    • 3. Подраздел «Образовательные программы»
    • 4. Подраздел «Педагоги»
    • 5. Подраздел «Материально-техническая база»
    • 6. Подраздел «Режим занятий»
    • 7. Подраздел «Мероприятия»
    • 8. Подраздел «Дополнительная информация»
    • 9. Подраздел «Обратная связь (контакты)»
    • 10. Подраздел «Галерея»
    • 11. Подраздел «Анонс образовательных событий»
  • УЧЕБНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

    Учебная деятельность

    • Правила приема в школу

      Список классов

      • Правила приема в 1 класс
      • Правила приема в 5,6,7,8 классы (ООО с углубленным изучением отдельных учебных предметов)
      • Правила приема в 10 класс (СОО с углубленным изучением отдельных учебных предметов)
    • Расписание уроков
    • Всероссийская олимпиада школьников
    • Промежуточная аттестация

      Промежуточная аттестация

    • Всероссийские проверочные работы

      Всероссийские проверочные работы

    • Дистанционное обучение

      Дистанционное обучение

    • ОРКСЭ

      Основы религиозных культур и светской этики

    • Научное общество учащихся

      научное общество учащихся

      • 2021-2022 учебный год
      • 2020-2021 учебный год
      • 2019-2020 учебный год
      • 2018-2019 учебный год
      • 2017-2018 учебный год
      • 2016-2017 учебный год
    • Государственная итоговая аттестация

      Государственная итоговая аттестация

      • Государственная итоговая аттестация в 9 классе — ОГЭ
      • Государственная итоговая аттестация в 11 классе — ЕГЭ
      • Обзор сайтов по подготовке к ЕГЭ
    • Отчеты
      • Отчеты 2022-2023 учебный год
      • Отчеты 2021-2022 учебный год
      • Отчеты 2020-2021 учебный год
      • Отчеты 2019-2020 учебный год
  • ВОСПИТАТЕЛЬНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ
    • Подпрограммы
      • Подросток. Детство без насилия и жестокости
      • Патриот
      • Здоровье
      • Профориентация
      • Семья
      • Лидер 21 века
      • Лето
        • Лагерь труда и отдыха «Ударник» — 2019
        • Лагерь труда и отдыха «Ударник» — 2018
        • Волонтерский языковой лагерь «V.I.P.»- 2018
        • Пришкольный лагерь «СОЛНЫШКО» — 2018
        • Волонтерский языковой лагерь «V. I.P.» -2017
        • Пришкольный лагерь «СОЛНЫШКО» — 2017
        • Лагерь труда и отдыха «Ударник» -2017
        • Волонтерский языковой лагерь «V.I.P.» -2016
        • Лагерь труда и отдыха «Ударник» -2016
        • Пришкольный лагерь «СОЛНЫШКО» — 2016
        • Пришкольный лагерь «СОЛНЫШКО» — 2019
    • Планы работы и отчеты по воспитательной деятельности
      • Планы работы и отчеты по воспитательной деятельности
        • 2020-2021 учебный год
        • 2019-2020 учебный год
        • 2018-2019 учебный год
        • 2017-2018 учебный год
        • 2016-2017 учебный год
        • 2015-2016 учебный год
      • Мы- наследники Победы!
    • Дополнительное образование
    • Диагностика изучения удовлетворенности родителей и обучающихся работой образовательного учреждения
      • Протоколы проведения мониторинга «Удовлетворенность работой образовательной организации»
    • Родительская страничка
      • О школьной форме
      • О школьных ранцах
    • Родительский патруль
    • Школьные клубы
      • ШКОЛЬНЫЙ СПОРТИВНЫЙ КЛУБ «ЧЕМПИОН»
        • Мероприятия ШСК «Чемпион» за 2020-2021 учебный год
        • Мероприятия ШСК «Чемпион» за 2019-2020 учебный год
      • ВОЕННО-ПАТРИОТИЧЕСКИЙ КЛУБ «ВИТЯЗЬ»
        • Наши победы
    • РДШ. ДОО «РЕСПУБЛИКА «МИР»
      • РОССИЙСКОЕ ДВИЖЕНИЕ ШКОЛЬНИКОВ
        • С ДНЕМ РОЖДЕНИЯ, РДШ!
      • ДЕТСКОЕ ОБЩЕСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ «РЕСПУБЛИКА «МИР»
        • Конституция республики «МИР»
        • Положение о республике «МИР»Положение о республике «МИР»
        • Обязанности основных должностных лиц школьного самоуправления.
        • Долгосрочная цель
        • Программа патриотического воспитания младших школьников «Я и моя семья»
        • Республика «МИР» 2021-2022 учебный год
        • Республика «МИР» 2020-2021 учебный год
        • Республика «МИР» 2019-2020 учебный год
        • Республика «МИР» 2018-2019 учебный год
        • Республика «МИР» 2017-2018 учебный год
        • Республика «МИР» 2016-2017 учебный год
    • Волонтерский отряд «Экватор»
    • 75-лет Победа
    • Профилактика асоциального поведения
      • Совет профилактики
    • Программа противодействия коррупции
      • Антикоррупционное образование
      • Программа противодействия коррупции в МАОУ СШ № 8
      • Отчет
    • Школьная служба медиации
      • Методическая копилка «О службе медиации»
      • Служба медиации МАОУ СШ№8
    • Наш видеоканал
    • Наши партнеры
    • Отдых
      • ЛЕТО — 2021
      • Отдохнуть в «Артеке»!
      • Лагерь «Энергетик»
      • Лагерь «Лазурный»
    • Навигаторы детства
  • МЕТОДИЧЕСКИЙ КАБИНЕТ
    • Аттестация педагогических и руководящих работников
      • Нормативно-правовое обеспечение аттестации педагогических и руководящих работников. Федеральный уровень
      • Нормативно-правовое обеспечение аттестации педагогических и руководящих работников. Региональный уровень
      • Нормативно-правовое обеспечение аттестации педагогических и руководящих работников. Муниципальный уровень
      • Нормативно-правовое обеспечение аттестации педагогических и руководящих работников. Школьный уровень
    • Методическая копилка
      • Методические материалы к урокам
      • Методические материалы к внеклассным мероприятиям
      • Публикации
  • ИННОВАЦИОННАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ
  • СОЦИАЛЬНО- ПСИХОЛОГО- ПЕДАГОГИЧЕСКОЕ СОПРОВОЖДЕНИЕ
    • Кабинет психолога
      • План работы педагога-психолога
      • Отчеты о работе
        • Отчёты за 2021-2022 учебный год
        • Отчёты за 2020-2021 учебный год
        • Отчеты за 2019-2020 учебный год
        • Отчеты за 2018-2019 учебный год
      • Адаптация
      • Психолого-педагогическое сопровождение ФГОС НОО, ООО, СОО
      • Психолого-педагогическое сопровождение ГИА
      • Профориентационная работа
        • Методическая копилка
      • Профилактическая работа с детьми «группы риска»
      • Профилактика суицидальных проявлений
      • Психолого- педагогическое сопровождение педагогов
      • Полезная информация
    • Кабинет социального педагога
      • Обращения участников образовательных отношений
      • Льготное питание
      • Питание для детей с ОВЗ
  • ПИТАНИЕ
    • Лекционный материал
    • Формула здорового питания
    • Правила поведения в столовой
    • О хлебе
    • Нормативное правовое обеспечение
    • food
  • НАШИ ДОСТИЖЕНИЯ
    • Грамоты за 2022-2023 учебный год
    • Грамоты за 2021-2022 учебный год
    • Грамоты за 2020-2021 учебный год
    • Грамоты за 2019-2020 учебный год
    • Грамоты за 2018-2019 учебный год
    • О нас пишут
  • МУЗЕЙ «ПАМЯТЬ»
    • Творческие проекты
  • НАШИ ВЫПУСКНИКИ

    Дополнительное образование

  • УГОЛОК БЕЗОПАСНОСТИ
    • Паспорт дорожной безопасности МАОУ СШ № 8
    • КОРОНАВИРУС
    • Соблюдай Правила Дорожного Движения!
    • Сообщи, где торгуют смертью
    • Осторожно! Высокое напряжение!
    • Образовательные мультфильмы по ПДД
    • Об опасности некурительной никотинсодержащей продукции
    • Правила поведения при пожаре
    • Внимание ! Пиротехника!
    • Безопасное поведение на воде
    • Осторожно! Клещи!
    • КАК ДЕЙСТВОВАТЬ ВО ВРЕМЯ ГРОЗЫ?
    • Железная дорога- зона особого внимания
    • Осторожно! Менингит!
    • О туберкулезе
    • О бешенстве
    • Профилактика гриппа и ОРВИ
    • О профилактике педикулеза
    • Памятка для родителей «Детский травматизм в летний период»
    • Об электронных сигаретах
    • Безопасность в сети Интернет
    • Энтеровирусные инфекции
    • «Телефонный терроризм»
    • Профилактика проявлений терроризма
    • Охрана водных объектов
    • Сильный ветер, буря, смерч
    • Бытовой газ
    • Массовые мероприятия
    • Профилактика суицидального поведения
    • Защита персональных данных детей
    • Информационная безопасность
      • Нормативное регулирование
      • Обучающимся
      • Родителям (законным представителям) обучающихся
      • Педагогическим работникам
      • Детские безопасные сайты
    • Безопасные зимние каникулы
    • Внимание: мошенники!
    • «Дети тоже болеют диабетом»
    • Профилактика миопии
    • Об опасностях в зимний период
    • Защита персональных данных
    • Осторожно! Лед!
    • С ненавистью и ксенофобией нам не по пути
    • Профилактика ВИЧ-инфекции
    • Открытое окно — опасность для ребёнка
    • Буклеты пешеходам
    • Пособие по санитарной безопасности
    • Компьютерная гигиена детей
    • Экстремизм в социальных сетях. Как не попасть в беду
  • ВАКАНСИИ
  • ФОТОГАЛЕРЕЯ

    Фотогалерея

    • Фотогалерея 2021-2022 учебного года
    • Фотогалерея 2020-2021 учебного года
    • Фотогалерея 2019-2020 учебного года
    • Фотогалерея 2018-2019 учебного года
    • Фотогалерея 2017-2018 учебного года
    • Фотогалерея 2016-2017 учебного года
    • Фотогалерея 2015-2016 учебного года
    • Фотогалерея 2014-2015 учебного года
    • Фотогалерея 2013-2014 учебного года
    • Фотогалерея 2012-2013 учебного года
  • КОНТАКТЫ

Строение и функции живых существ

Учитель понимает строение и функции живых существ.

Имея в мире миллионы различных видов организмов, ученые должны найти порядок во всем этом разнообразии. Ученые группируют живые организмы в одну или несколько основных категорий в рамках дисциплины, известной как таксономия. Тела организмов организованы в функциональные системы — клетки организованы в ткани, а ткани — в органы. Системы организма выполняют важные функции, такие как передвижение, размножение, пищеварение и кровообращение. Все живые существа на Земле состоят из одних и тех же молекулярных строительных блоков на основе углерода.

Посмотрите эту презентацию для общего введения в организмы. Прилагаемый набор слайдов содержит дополнительные примечания для каждого слайда.

Подтемы:

  • Характеристики организмов из основных таксономических групп
  • Как структура дополняет функцию в клетках
  • Как структура дополняет функцию тканей, органов, систем органов и организмов
  • Системы человеческого организма и их функции
  • Как организмы получают и используют энергию и материю
  • Структура и функции основных химических компонентов живых существ

Характеристики организмов из основных таксономических групп

Начинающий учитель описывает характеристики организмов основных таксономических групп.

Ключевые понятия:
  • Современная таксономия с использованием молекулярного анализа делит все живые организмы на три области: бактерии (включает царство Eubacteria), археи (включает царство Archaebacteria) и эукариоты (включает царства Protista, Fungi, Plantae и Animalia).
  • Иерархическая система классификации, первоначально задуманная Линнеем, включает семь уровней или таксонов. Этими уровнями являются царство, тип, класс, отряд, семейство, род и вид; представляющие общие для конкретных признаков организма.
  • Видовые названия организмов всегда пишутся двумя словами, состоящими из обозначения рода и вида.
Ресурсы:

Введение в биологическую классификацию. В этой презентации и наборе слайдов из BioEd Online представлен обзор того, как биологи классифицируют живые организмы.

Классификация живых существ. Доктор Майкл Макдарби объясняет, как классифицируются живые организмы, в онлайн-введении в биологию животных и растений

.

Система трех доменов. Доктор Гэри Кайзер сравнивает три домена клеточных организмов: археи, бактерии (эубактерии) и эукариоты.

домена. Мэри Поффенрот объясняет три биологических домена в этой презентации Mahalo Biology.

Таксономическая иерархия. Мэри Поффенрот рассматривает систему биологической классификации в видео от Mahalo Biology.

Как структура дополняет функцию в клетках

Начинающий учитель анализирует, как структура дополняет функцию клеток.

Ключевые понятия:
  • Все организмы состоят из клеток. Организмы могут быть одноклеточными и многоклеточными.
  • В многоклеточных организмах форма клетки помогает определить ее функцию. Например, эритроциты имеют форму пончика, чтобы легко обмениваться кислородом и свободно проходить через узкие кровеносные сосуды, в то время как нервные клетки длинные, поэтому при соединении с другими нервными клетками они могут преодолевать большие расстояния в организме.
  • Современная клеточная теория утверждает, что все организмы состоят из одной или нескольких клеток; клетки являются основными единицами всех организмов; а клетки возникают только путем деления ранее существовавшей клетки.
  • Все клетки имеют три основных элемента: нуклеоид или ядро ​​(центральная часть клетки, содержащая генетический материал), цитоплазму (полужидкий матрикс или гель, который заполняет внутреннюю часть клетки) и плазматическую мембрану (бислой фосфолипидов, окруженный белками, окружающими клетку). клетка).
  • Прокариоты — простейшие организмы. Существует два основных типа прокариот: архебактерии и бактерии. Большинство прокариот имеют прочную клеточную стенку вне плазматической мембраны. Внутренняя организация прокариотических клеток проста, с небольшим количеством внутренних компартментов и без субъединиц (органелл, окруженных мембраной). Прокариотические клетки не имеют настоящего ядра, окруженного мембраной. Вместо этого их генетический материал представлен в виде простого кольца ДНК.
  • Эукариоты, составляющие домен Eukarya, содержат ограниченные мембраной органеллы, выполняющие специализированные функции, и ядро, окруженное двойной мембраной (ядерной оболочкой). ДНК внутри ядра организована в хромосомы.
Ресурсы:

Просмотрите следующие видеоролики, чтобы лучше понять размер и форму клеток в связи с их конкретной функцией.

Размер ячейки Форма и форма. Tutorvista дает простое объяснение различных типов клеток.

Структура и функция нуклеиновых кислот. Доктор Рэй Линн Алфорд представляет введение в роль молекул для наследственности в живых организмах в этой презентации и аннотированном наборе слайдов.

Структура клетки. Biology4Kids рассматривает различные компоненты клеток. Нажмите на боковое меню для получения информации о различных органеллах и структурах.

Функция ячейки. Biology4Kids предоставляет простой для восприятия обзор многих функций клеток.

Как структура дополняет функцию тканей, органов, систем органов и организмов

Начинающий учитель анализирует, как структура дополняет функцию тканей, органов, систем органов и организмов.

Ключевые понятия:
  • Клетка является основной единицей всех форм жизни. Однако во многих многоклеточных организмах существует несколько уровней клеточной организации. Ячейки располагаются на иерархических уровнях организации.
  • Низшей формой организации является клетка, за которой следуют ткани, органы и системы органов.
  • Ткань — это группа сходных клеток в организме, работающих вместе для выполнения определенной функции (например, нервная или мышечная ткань).
  • Орган представляет собой совокупность различных тканей, выполняющих определенную функцию (например, печень).
  • Система органов — это совокупность органов, функционирующих для выполнения определенной задачи в организме (например, пищеварительная система).
  • На каждом уровне организации структура помогает определить функцию.
  • Высшим уровнем организации многоклеточных живых форм является весь организм.
Ресурсы:

Посмотрите это видео, чтобы понять организацию тканей, органов и систем органов.

Ткани и органы. Это видео от Brightstorm описывает, как клетки животных организованы в ткани, органы и системы органов.

Что такое система? Ознакомьтесь с концепциями, связанными с организацией клеток, тканей, органов и систем органов, с помощью Biology4Kids. Нажмите на меню «Системы животных», чтобы узнать о каждой системе организма.

Системы человеческого организма и их функции

Начинающий учитель выделяет системы человеческого организма и описывает их функции.

Ключевые понятия:
  • Организация клеток организма в специализированные ткани, органы и системы органов помогает создать разделение труда в организме и делает возможной многоклеточную жизнь.
  • Человеческое тело состоит из нескольких систем органов. Эти системы включают скелетную, мышечную, кровеносную/сердечно-сосудистую, нервную/сенсорную, дыхательную, пищеварительную, выделительную, эндокринную, репродуктивную и иммунную/лимфатическую.
Ресурсы:

Базовая анатомия: ткани и органы. Прочтите эту веб-страницу, чтобы получить краткий обзор систем организма, включая органы, и основную роль каждой из них.

Ткани и органы животных. Чтобы ознакомиться с системами органов и их функциями, выберите соответствующие ссылки на этом сайте, чтобы посмотреть короткое видео.

Системы человеческого организма. На этих слайдах и примечаниях представлен обзор тканей человеческого организма.

Как организмы получают и используют энергию и материю

Начинающий учитель описывает, как организмы получают и используют энергию и материю.

Ключевые понятия:
  • Выживание всех живых организмов зависит от источника энергии.
  • Энергия — это способность выполнять работу.
  • Аденинтрифосфат (АТФ) — это химическое вещество, которое накапливает и высвобождает энергию для запуска реакций в каждой клетке.
  • Автотрофы (например, растения) используют световую энергию солнца для производства химической энергии (хранящейся в виде химических связей в глюкозе) и, в конечном счете, структурных компонентов тела организма, а также энергии для работы.
  • Производство химической энергии из энергии света (электромагнитного излучения) называется фотосинтезом.
  • Гетеротрофы получают энергию, потребляя пищевые источники, включая растения или других животных (потребители только растений = травоядные; потребители только животных = плотоядные; потребители растений и животных = всеядные; поглощают химическую энергию из окружающей среды = сапробы или сапротрофы).
  • Химическая энергия и молекулярные строительные блоки (питательные вещества), полученные из этих источников пищи, используются гетеротрофами для создания новых структур тела или преобразуются в энергию для работы.
  • Метаболизм – это все химические реакции в организме, которые происходят для управления его материальными и энергетическими ресурсами.
Ресурсы:

Автотрофы против гетеротрофов. Посмотрите это видео, чтобы узнать об автотрофах и гетеротрофах.

Энергия, экосистемы и атмосфера. Доктор Нэнси Морено обсуждает поток солнечной энергии через производителей и потребителей.

Велосипед через пищевую сеть. Ученые из Лаборатории ученых-океанологов Бигелоу объясняют круговорот материи и потока энергии.

АТФ и хранение энергии. Интерактивная анимация того, как АТФ хранит энергию, из книги доктора Сола «Биология в движении».

Структура и функции основных химических компонентов живых существ

Начинающий учитель применяет химические принципы для описания структуры и функции основных химических компонентов (например, белков, углеводов, липидов, нуклеиновых кислот) живых существ.

Ключевые понятия:
  • Все живые организмы на Земле состоят из химических веществ, основу которых составляет в основном углерод. Углерод может образовывать ковалентные связи с четырьмя атомами. Эта характеристика позволяет углероду образовывать множество разнообразных молекул.
  • Большинство биологических молекул состоят из атомов углерода, связанных с другими атомами углерода или с атомами кислорода, азота, серы или водорода. Молекулы, содержащие углерод, могут образовывать цепочки, ответвления или кольца.
  • Некоторые биологические молекулы, такие как сахара, относительно малы. Другие биологические молекулы большие и сложные и называются макромолекулами. Во многих случаях макромолекулы представляют собой полимеры, представляющие собой длинные цепочки сходных связанных субъединиц. Сложные углеводы, такие как крахмал, белки и нуклеиновые кислоты, представляют собой полимеры.
  • Углеводы накапливают энергию и обеспечивают строительные материалы. Углеводы представляют собой большую группу молекул, которые содержат углерод, водород и кислород. Простые сахара (моносахариды), такие как глюкоза, двойные сахара (дисахариды), такие как сахароза и лактоза, и крахмалы (полисахариды) являются углеводами.
  • Липиды (жиры и масла) составляют мембраны и накапливают энергию. Липиды не растворяются в воде. Липиды имеют длинные участки неполярных углерод-водородных связей. При помещении в воду молекулы липидов образуют кластеры, в которых любые полярные части обращены наружу, а неполярные части обращены внутрь (от воды). Липиды включают триглицериды (плотные запасы энергии, образующиеся в жировых клетках), фосфолипиды (структурный компонент двойного слоя фосфолипидов клеточной мембраны), стероиды (например, холестерин) и парафины (водонепроницаемость).
  • Белки выполняют химию клеток. Белки состоят из цепочек аминокислот, которые могут взаимодействовать и накладываться друг на друга, образуя различные формы и структуры. Функции белков включают структурную поддержку, ферменты для реакций, транспорт других молекул, хранение, передачу сигналов, движение в организме и иммунную защиту.
  • Нуклеиновые кислоты хранят и передают генетическую информацию. Нуклеиновые кислоты состоят из сахара, фосфатной группы и азотистого основания. Двумя основными типами нуклеиновых кислот являются дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) и рибонуклеиновая кислота (РНК). Последовательности ДНК и РНК представляют собой код унаследованных признаков организма.
Ресурсы:

Следующие короткие видеоролики описывают структуру и функции основных химических компонентов клеток.

  • Углеводы
  • Жиры и липиды
  • Белки
  • Нуклеиновые кислоты

Химия жизни. Spark Notes представляет собой краткое введение в четыре элемента, которые составляют 98% всей живой материи.

Молекулы жизни. В этой статье Spark Notes рассматриваются наиболее важные классы химических соединений в живых организмах.

1.1.1: Наука о жизни

  1. Последнее обновление
  2. Сохранить как PDF
  • Идентификатор страницы
    74894
    • OpenStax
    • OpenStax

    Биология – это наука, изучающая жизнь. Что такое жизнь? Это может показаться глупым вопросом с очевидным ответом, но дать определение жизни непросто. Например, раздел биологии, называемый вирусологией, изучает вирусы, которые обладают некоторыми характеристиками живых существ, но лишены других. Оказывается, хотя вирусы могут атаковать живые организмы, вызывать болезни и даже размножаться, они не соответствуют критериям, которые биологи используют для определения жизни.

    С самого начала биология боролась с четырьмя вопросами: какие общие свойства делают что-то «живым»? Как функционируют эти разнообразные живые существа? Столкнувшись с удивительным разнообразием жизни, как мы организуем различные виды организмов, чтобы лучше понять их? И, наконец, — что в конечном счете стремятся понять биологи — как возникло это разнообразие и как оно сохраняется? Поскольку каждый день открываются новые организмы, биологи продолжают искать ответы на эти и другие вопросы.

    Свойства жизни

    Все группы живых организмов имеют несколько общих ключевых характеристик или функций: порядок, чувствительность или реакция на раздражители, размножение, адаптация, рост и развитие, регуляция, гомеостаз и переработка энергии. Если рассматривать эти восемь характеристик вместе, они определяют жизнь.

    Заказать

    Организмы представляют собой высокоорганизованные структуры, состоящие из одной или нескольких клеток. Даже очень простые одноклеточные организмы удивительно сложны. Внутри каждой клетки атомы составляют молекулы. Они, в свою очередь, составляют клеточные компоненты или органеллы. Многоклеточные организмы, которые могут состоять из миллионов отдельных клеток, имеют преимущество перед одноклеточными организмами в том, что их клетки могут быть специализированы для выполнения определенных функций и даже приноситься в определенных ситуациях в жертву на благо организма в целом. Как эти специализированные клетки собираются вместе, чтобы сформировать такие органы, как сердце, легкие или кожа, у таких организмов, как жаба, показанная на рисунке \(\PageIndex{1}\), мы обсудим позже.

    Рисунок \(\PageIndex{1}\): Жаба представляет собой высокоорганизованную структуру, состоящую из клеток, тканей, органов и систем органов. (кредит: «Ivengo(RUS)»/Wikimedia Commons)

    Чувствительность или реакция на раздражители

    Организмы реагируют на различные раздражители. Например, растения могут наклоняться к источнику света или реагировать на прикосновение (рис. \(\PageIndex{2}\)). Даже крошечные бактерии могут двигаться к химическим веществам или от них (процесс, называемый хемотаксис) или свету (фототаксис). Движение к раздражителю считается положительной реакцией, а движение в сторону от раздражителя считается отрицательной реакцией.

    Рисунок \(\PageIndex{2}\): Листья этого чувствительного растения (Mimosa pudica) мгновенно свисают и складываются при прикосновении. Через несколько минут растение возвращается в нормальное состояние. (кредит: Алекс Ломас)

    КОНЦЕПЦИЯ В ДЕЙСТВИИ

    Посмотрите это видео, чтобы увидеть, как чувствительное растение реагирует на прикосновение.

    Размножение

    Одноклеточные организмы размножаются, сначала дублируя свою ДНК, которая является генетическим материалом, а затем делят ее поровну, поскольку клетка готовится к делению, чтобы сформировать две новые клетки. Многие многоклеточные организмы (состоящие из более чем одной клетки) производят специализированные репродуктивные клетки, из которых формируются новые особи. Когда происходит размножение, ДНК, содержащая гены, передается потомству организма. Эти гены являются причиной того, что потомство будет принадлежать к тому же виду и будет иметь характеристики, сходные с родителем, такие как цвет меха и группа крови.

    Адаптация

    Все живые организмы «адаптируются» к окружающей среде. Биологи называют это соответствие адаптацией, и оно является следствием эволюции путем естественного отбора, который действует в каждой линии воспроизводящихся организмов. Примеры приспособлений разнообразны и уникальны: от термостойких архей, обитающих в кипящих горячих источниках, до длины языка мотылька, питающегося нектаром, который соответствует размеру цветка, которым он питается. Все приспособления повышают репродуктивный потенциал особи, проявляющей их, включая их способность выживать и размножаться. Адаптации не постоянны. По мере изменения окружающей среды естественный отбор заставляет характеристики особей в популяции отслеживать эти изменения.

    Рост и развитие

    Организмы растут и развиваются в соответствии со специфическими инструкциями, закодированными их генами. Эти гены предоставляют инструкции, которые будут направлять клеточный рост и развитие, гарантируя, что детеныши вида (Рисунок \(\PageIndex{3}\)) вырастут и проявят многие из тех же характеристик, что и их родители.

    Рисунок \(\PageIndex{3}\): Хотя нет двух одинаковых котят, эти котята унаследовали гены от обоих родителей и имеют много общих характеристик. (кредит: Питер и Рене Лансер)

    Регламент

    Даже самые маленькие организмы имеют сложную структуру и требуют множественных регуляторных механизмов для координации внутренних функций, таких как транспортировка питательных веществ, реакция на раздражители и преодоление стрессов окружающей среды. Например, системы органов, такие как пищеварительная или кровеносная системы, выполняют определенные функции, такие как перенос кислорода по всему телу, удаление отходов, доставка питательных веществ к каждой клетке и охлаждение тела.

    Гомеостаз

    Для нормального функционирования клеткам требуются соответствующие условия, такие как надлежащая температура, pH и концентрация различных химических веществ. Однако эти условия могут меняться от одного момента к другому. Организмы способны почти постоянно поддерживать внутренние условия в узком диапазоне, несмотря на изменения окружающей среды, благодаря процессу, называемому гомеостазом или «устойчивым состоянием» — способностью организма поддерживать постоянные внутренние условия. Например, многие организмы регулируют температуру своего тела в процессе, известном как терморегуляция. Организмы, живущие в холодном климате, такие как белый медведь (рис. \(\PageIndex{4}\)), имеют структуру тела, которая помогает им выдерживать низкие температуры и сохранять тепло тела. В жарком климате у организмов есть методы (например, потоотделение у людей или тяжелое дыхание у собак), которые помогают им сбрасывать избыточное тепло тела.

    Рисунок \(\PageIndex{4}\): Белые медведи и другие млекопитающие, живущие в покрытых льдом регионах, поддерживают температуру своего тела, выделяя тепло и уменьшая потери тепла через толстый мех и плотный слой жира под кожей. (кредит: «longhorndave»/Flickr)

    Переработка энергии

    Все организмы (например, калифорнийский кондор, показанный на рисунке \(\PageIndex{5}\)) используют источник энергии для своей метаболической деятельности. Некоторые организмы улавливают энергию Солнца и превращают ее в химическую энергию в пище; другие используют химическую энергию от молекул, которые они поглощают.

    Рисунок \(\PageIndex{5}\): Для полета калифорнийскому кондору требуется много энергии. Химическая энергия, получаемая из пищи, используется для обеспечения полета. Калифорнийские кондоры находятся под угрозой исчезновения; ученые стремились разместить бирку на каждой птице, чтобы помочь им идентифицировать и определить местонахождение каждой отдельной птицы. (кредит: Тихоокеанский юго-западный регион США, Рыба и дикая природа)

    Уровни организации живых существ

    Живые существа высокоорганизованы и структурированы, следуя иерархии в масштабе от малого до большого. Атом — самая маленькая и самая фундаментальная единица материи. Он состоит из ядра, окруженного электронами. Атомы образуют молекулы. Молекула – это химическая структура, состоящая как минимум из двух атомов, соединенных химической связью. Многие биологически важные молекулы представляют собой макромолекулы, большие молекулы, которые обычно образуются путем объединения более мелких единиц, называемых мономерами. Примером макромолекулы является дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) (рис. \(\PageIndex{6}\)), которая содержит инструкции для функционирования содержащего ее организма.

    Рисунок \(\PageIndex{6}\): Молекула, как и эта большая молекула ДНК, состоит из атомов. (кредит: «Brian0918″/Wikimedia Commons)

    КОНЦЕПЦИЯ В ДЕЙСТВИИ

    Чтобы увидеть анимацию этой молекулы ДНК, нажмите здесь.

    Некоторые клетки содержат агрегаты макромолекул, окруженные мембранами; они называются органеллами. Органеллы — это небольшие структуры, которые существуют внутри клеток и выполняют специализированные функции. Все живые существа состоят из клеток; сама клетка является наименьшей фундаментальной структурной и функциональной единицей живых организмов. (Вот почему вирусы не считаются живыми: они не состоят из клеток. Чтобы создать новые вирусы, они должны вторгнуться и захватить живую клетку; только тогда они могут получить материалы, необходимые им для размножения.) Некоторые организмы состоят из одноклеточные, а другие многоклеточные. Клетки классифицируются как прокариотические или эукариотические. Прокариоты — одноклеточные организмы, у которых отсутствуют органеллы, окруженные мембраной, и ядра, окруженные ядерными мембранами; напротив, клетки эукариот имеют связанные с мембраной органеллы и ядра.

    В большинстве многоклеточных организмов клетки объединяются в ткани, представляющие собой группы сходных клеток, выполняющих одну и ту же функцию. Органы представляют собой совокупность тканей, сгруппированных вместе на основе общей функции. Органы есть не только у животных, но и у растений. Система органов – это более высокий уровень организации, состоящий из функционально связанных органов. Например, позвоночные животные имеют много систем органов, таких как система кровообращения, которая переносит кровь по всему телу, а также в легкие и обратно; он включает такие органы, как сердце и кровеносные сосуды. Организмы – это индивидуальные живые существа. Например, каждое дерево в лесу — это организм. Одноклеточные прокариоты и одноклеточные эукариоты также считаются организмами и обычно называются микроорганизмами.

    ART CONNECTION

    Рисунок \(\PageIndex{7}\): От атома до всей Земли биология исследует все аспекты жизни. (кредит «молекула»: модификация работы Джейн Уитни; кредит «органеллы»: модификация работы Луизы Ховард; кредит «клетки»: модификация работы Брюса Ветцеля, Гарри Шефера, Национальный институт рака; кредит «ткань»: модификация работы «Kilbad»/Wikimedia Commons; кредит «органы»: модификация работы Марианы Руис Вильярреал, Хоаким Алвес Гаспар; кредит «организмы»: модификация работы Питера Даттона; кредит «экосистема»: модификация работы «gigi479».1″/Flickr; кредит «биосфера»: модификация работы НАСА)

    Какое из следующих утверждений неверно?

    1. Ткани существуют внутри органов, которые существуют внутри систем органов.
    2. Сообщества существуют внутри популяций, существующих внутри экосистем.
    3. Органеллы существуют внутри клеток, которые существуют в тканях.
    4. Сообщества существуют в экосистемах, существующих в биосфере.
    Ответить

    Б

    Все особи вида, обитающие в определенной области, в совокупности называются популяцией. Например, в лесу может быть много белых сосен. Все эти сосны представляют собой популяцию белых сосен в этом лесу. На одной и той же конкретной территории могут проживать разные популяции. Например, лес с соснами включает в себя популяции цветковых растений, а также популяции насекомых и микробов. Сообщество – это совокупность популяций, населяющих определенную территорию. Например, все деревья, цветы, насекомые и другие популяции в лесу образуют лесное сообщество. Лес сам по себе является экосистемой. Экосистема состоит из всех живых существ в определенной области вместе с абиотическими или неживыми частями этой среды, такими как азот в почве или дождевая вода. На высшем уровне организации (рис. \(\PageIndex{7}\)) биосфера представляет собой совокупность всех экосистем и представляет собой зоны жизни на Земле. Он включает землю, воду и части атмосферы.

    Разнообразие жизни

    Область применения биологии очень широка, потому что на Земле существует огромное разнообразие жизни. Источником этого разнообразия является эволюция, процесс постепенных изменений, в ходе которого из старых видов возникают новые. Биологи-эволюционисты изучают эволюцию живых существ во всем, от микроскопического мира до экосистем.

    В 18 веке ученый Карл Линней впервые предложил организовать известные виды организмов в иерархическую таксономию. В этой системе виды, наиболее похожие друг на друга, объединяются в группу, известную как род. Более того, сходные роды (множественное число от рода) объединяются в семейство. Эта группировка продолжается до тех пор, пока все организмы не будут собраны вместе в группы на самом высоком уровне. Нынешняя таксономическая система теперь имеет восемь уровней в своей иерархии, от низшего к высшему, а именно: вид, род, семейство, отряд, класс, тип, царство, область. Таким образом, виды группируются внутри родов, роды группируются внутри семейств, семейства группируются внутри отрядов и т. д. (Рисунок \(\PageIndex{8}\)).

    Рисунок \(\PageIndex{8}\): На этой диаграмме показаны уровни таксономической иерархии собак, от самой широкой категории — домена — до наиболее конкретного — вида.

    Верхний уровень, домен, является относительно новым дополнением к системе с 1990-х годов. В настоящее время ученые выделяют три домена жизни: эукариоты, археи и бактерии. Домен Eukarya содержит организмы, имеющие клетки с ядрами. В него входят царства грибов, растений, животных и несколько царств простейших. Археи представляют собой одноклеточные организмы без ядра и включают в себя множество экстремофилов, которые живут в суровых условиях, например, в горячих источниках. Бактерии — еще одна совершенно другая группа одноклеточных организмов без ядра (рис. \(\PageIndex{9}\)). И археи, и бактерии — прокариоты, неофициальное название клеток без ядра. Признание в 1990-х годах того, что определенные «бактерии», известные сейчас как археи, генетически и биохимически отличаются от других бактериальных клеток так же, как и от эукариот, побудило к рекомендации разделить жизнь на три домена. Это резкое изменение в наших знаниях о древе жизни демонстрирует, что классификации не являются постоянными и будут меняться по мере поступления новой информации.

    В дополнение к иерархической таксономической системе, Линней был первым, кто назвал организмы, используя два уникальных имени, теперь называемых биномиальной системой именования. До Линнея использование общих названий для обозначения организмов вызывало путаницу, поскольку в этих общих названиях существовали региональные различия. Биномиальные имена состоят из названия рода (с большой буквы) и названия вида (все строчные). Оба имени выделяются курсивом при печати. Каждому виду дается уникальный бином, признанный во всем мире, так что ученый в любом месте может знать, о каком организме идет речь. Например, североамериканская голубая сойка известна как 9.0344 Цианоцита кристата . Наш вид — Homo sapiens .

    Рисунок \(\PageIndex{9}\): Эти изображения представляют разные домены. Сканирующая электронная микрофотография показывает, что (а) бактериальные клетки принадлежат к домену Bacteria, а (b) экстремофилы, которые все вместе видны как цветные маты в этом горячем источнике, принадлежат к домену Archaea. И подсолнух (c), и лев (d) являются частью домена Eukarya. (кредит a: модификация работы Rocky Mountain Laboratories, NIAID, NIH; кредит b: модификация работы Стива Джурветсона; кредит c: модификация работы Майкла Арриги; кредит d: модификация работы Фрэнка Вассена)

    ЭВОЛЮЦИЯ В ДЕЙСТВИИ: Карл Вёзе и филогенетическое древо

    Эволюционные взаимоотношения различных форм жизни на Земле можно обобщить в филогенетическом древе. Филогенетическое древо — это диаграмма, показывающая эволюционные отношения между биологическими видами, основанные на сходствах и различиях в генетических или физических признаках или в том и другом. Филогенетическое дерево состоит из точек ветвления или узлов и ветвей. Внутренние узлы представляют предков и являются точками эволюции, когда, основываясь на научных данных, считается, что предок разошелся, образовав два новых вида. Длину каждой ветви можно рассматривать как оценку относительного времени.

    В прошлом биологи делили живые организмы на пять царств: животные, растения, грибы, простейшие и бактерии. Однако новаторская работа американского микробиолога Карла Вёзе в начале 1970-х годов показала, что жизнь на Земле развивалась по трем линиям, которые теперь называются доменами — бактерии, археи и эукариоты. Везе предложил этот домен в качестве нового таксономического уровня, а археи в качестве нового домена, чтобы отразить новое филогенетическое дерево (рис. \(\PageIndex{10}\)). Многие организмы, принадлежащие к домену Archaea, живут в экстремальных условиях и называются экстремофилами. Чтобы построить свое дерево, Везе использовал генетические отношения, а не сходство, основанное на морфологии (форме). В филогенетических исследованиях использовались различные гены. Дерево Вёза было построено на основе сравнительного секвенирования генов, которые широко распространены, обнаруживаются в слегка измененной форме в каждом организме, законсервированы (это означает, что эти гены лишь слегка изменились на протяжении эволюции) и имеют соответствующую длину.

    Рисунок \(\PageIndex{10}\): Это филогенетическое дерево было построено микробиологом Карлом Вёзе с использованием генетических взаимосвязей. Дерево показывает разделение живых организмов на три домена: бактерии, археи и эукариоты. Бактерии и археи представляют собой организмы без ядра или других органелл, окруженных мембраной, и, следовательно, являются прокариотами. (кредит: модификация работы Эрика Габа)

    Разделы биологических исследований

    Сфера биологии широка и поэтому содержит много разделов и поддисциплин. Биологи могут заниматься одной из этих поддисциплин и работать в более узкой области. Например, молекулярная биология изучает биологические процессы на молекулярном уровне, включая взаимодействия между молекулами, такими как ДНК, РНК и белки, а также то, как они регулируются. Микробиология изучает строение и функции микроорганизмов. Это довольно широкая отрасль, и, в зависимости от предмета изучения, среди прочих есть микробные физиологи, экологи и генетики.

    Другая область биологических исследований, нейробиология, изучает биологию нервной системы, и, хотя она считается отраслью биологии, она также признана междисциплинарной областью исследований, известной как неврология. Из-за своего междисциплинарного характера эта субдисциплина изучает различные функции нервной системы с использованием молекулярных, клеточных, эволюционных, медицинских и вычислительных подходов.

    Рисунок \(\PageIndex{11}\): Исследователи работают над раскопками окаменелостей динозавров на участке в Кастельоне, Испания. (кредит: Марио Модесто)

    Палеонтология, еще одна отрасль биологии, использует окаменелости для изучения истории жизни (Рисунок \(\PageIndex{11}\)). Зоология и ботаника изучают животных и растения соответственно. Биологи также могут специализироваться в качестве биотехнологов, экологов или физиологов, и это лишь некоторые из областей. Биотехнологи применяют знания биологии для создания полезных продуктов. Экологи изучают взаимодействие организмов в окружающей их среде. Физиологи изучают работу клеток, тканей и органов. Это всего лишь небольшая выборка из многих областей, которыми могут заниматься биологи. От наших собственных тел до мира, в котором мы живем, открытия в биологии могут влиять на нас самым непосредственным и важным образом. Мы зависим от этих открытий для нашего здоровья, наших источников пищи и преимуществ, предоставляемых нашей экосистемой. Из-за этого знание биологии может помочь нам в принятии решений в нашей повседневной жизни.

    Развитие технологий в двадцатом веке, которое продолжается и по сей день, особенно технологии для описания и обработки генетического материала, ДНК, изменило биологию. Эта трансформация позволит биологам продолжать более подробно понимать историю жизни, то, как работает человеческое тело, наше человеческое происхождение и то, как люди могут выживать как вид на этой планете, несмотря на стрессы, вызванные нашим растущим числом. Биологи продолжают разгадывать огромные тайны жизни, предполагая, что мы только начали понимать жизнь на планете, ее историю и наше отношение к ней. По этой и другим причинам знания по биологии, полученные с помощью этого учебника и других печатных и электронных средств, должны быть преимуществом в любой области, в которой вы работаете.

    КАРЬЕРА В ДЕЙСТВИИ: Судебно-медицинский эксперт

    Судебно-медицинская экспертиза — это применение науки для ответа на вопросы, связанные с законом. Биологи, а также химики и биохимики могут быть судебными экспертами. Судебно-медицинские эксперты предоставляют научные доказательства для использования в судах, и их работа включает в себя изучение следов, связанных с преступлениями. За последние несколько лет интерес к криминалистике возрос, возможно, из-за популярных телевизионных шоу, в которых участвуют судебно-медицинские эксперты. Кроме того, развитие молекулярных методов и создание баз данных ДНК обновили виды работы, которую могут выполнять судебно-медицинские эксперты. Их служебная деятельность в основном связана с преступлениями против людей, такими как убийства, изнасилования и нападения. Их работа включает в себя анализ таких образцов, как волосы, кровь и другие биологические жидкости, а также обработку ДНК (рис. \(\PageIndex{12}\)) из самых разных сред и материалов. Судмедэксперты также анализируют другие биологические доказательства, оставленные на месте преступления, такие как части насекомых или пыльцевые зерна. Студенты, которые хотят продолжить карьеру в области криминалистики, скорее всего, должны будут пройти курсы химии и биологии, а также некоторые интенсивные курсы математики.

    Рисунок \(\PageIndex{12}\): Этот судебно-медицинский эксперт работает в комнате для извлечения ДНК в лаборатории уголовных расследований армии США. (кредит: Командование CID армии США по связям с общественностью)

    Резюме

    Биология — это наука о жизни. Все живые организмы имеют несколько общих ключевых свойств, таких как порядок, чувствительность или реакция на раздражители, размножение, адаптация, рост и развитие, регуляция, гомеостаз и переработка энергии. Живые существа высоко организованы в соответствии с иерархией, которая включает атомы, молекулы, органеллы, клетки, ткани, органы и системы органов. Организмы, в свою очередь, группируются как популяции, сообщества, экосистемы и биосфера. Эволюция является источником огромного биологического разнообразия на Земле сегодня. Диаграмма, называемая филогенетическим деревом, может использоваться для отображения эволюционных отношений между организмами. Биология очень широка и включает в себя множество разделов и поддисциплин. Примеры включают, среди прочего, молекулярную биологию, микробиологию, нейробиологию, зоологию и ботанику.

    Глоссарий

    атом
    основная единица вещества, которая не может быть расщеплена обычными химическими реакциями
    биология
    изучение живых организмов и их взаимодействия друг с другом и окружающей их средой
    биосфера
    совокупность всех экосистем Земли
    ячейка
    наименьшая фундаментальная единица строения и функции живых существ
    сообщество
    совокупность популяций, населяющих определенную территорию
    экосистема
    все живые существа в определенной области вместе с абиотическими, неживыми частями этой среды
    эукариот
    организм с клетками, имеющими ядра и связанные с мембраной органеллы
    эволюция
    процесс постепенного изменения популяции, который также может привести к возникновению новых видов из более старых видов
    гомеостаз
    способность организма поддерживать постоянные внутренние условия
    макромолекула
    крупная молекула, обычно образованная соединением более мелких молекул
    молекула
    химическая структура, состоящая как минимум из двух атомов, соединенных вместе химической связью
    орган
    структура, состоящая из тканей, работающих вместе для выполнения общей функции
    система органов
    более высокий уровень организации, состоящий из функционально связанных органов
    органелла
    мембранный компартмент или мешок внутри клетки
    организм
    индивидуальное живое существо
    филогенетическое дерево
    диаграмма, показывающая эволюционные отношения между биологическими видами, основанные на сходствах и различиях в генетических или физических признаках или в обоих случаях
    население
    все особи одного вида, обитающие на определенной территории
    прокариот
    одноклеточный организм, у которого отсутствует ядро ​​или любая другая мембраносвязанная органелла
    ткань
    группа подобных клеток, выполняющих одну и ту же функцию

    Авторы и ссылки

    • Саманта Фаулер (Клейтонский государственный университет), Ребекка Руш (Общественный колледж Сэндхиллс), Джеймс Уайз (Хэмптонский университет).