Организм как биологическая система подготовка к егэ: Организм как биологическая система, теория, задания и ответы

Конспекты по биологии

Материалы для подготовки к ЕГЭ по биологии в максимально краткой, доступной и наглядной форме с привлечением методик мнемотехники для быстрого и качественного запоминания.

Раздел 1. Биология — наука о жизни

1.1. Биология как наука. Роль биологии

1.2. Признаки и свойства живого

1.3. Основные уровни организации живой природы

Раздел 2. Клетка как биологическая система

2.1. Клеточная теория. Развитие знаний о клетке

2.2. Клетка — единица строения, жизнедеятельности, роста и развития организмов. Сравнительная характеристика клеток растений, животных, бактерий, грибов

2.3. Химическая организация клетки

2.3.1. Неорганические вещества клетки

2.3.2. Органические вещества клетки: углеводы, липиды

2.3.3. Органические вещества клетки: белки

2.3.4. Органические вещества клетки: нуклеиновые кислоты

2.4. Строение про— и эукариотической клеток

2.5. Метаболизм

2.5.1. Энергетический и пластический обмен

2.5.2. Диссимиляция

2.5.3. Фотосинтез и хемосинтез

2.6. Биосинтез белка и нуклеиновых кислот. Гены, генетический код

2.7. Клетка — генетическая единица живого. Хромосомы. Жизненный цикл клетки. Митоз. Мейоз.

Раздел 3. Организм как биологическая система

3.1. Разнообразие организмов. Вирусы — неклеточные формы.

3.2. Воспроизведение организмов

3.3. Онтогенез

3.4. Генетика. Основные генетические понятия

3.5. Закономерности наследственности

3.6. Изменчивость признаков у организмов

3.7. Вредное влияние мутагенов на генетический аппарат клетки. Наследствениые болезни человека

3.8. Селекция. Значение генетики для селекции.

3.8.1. Генетика и селекция

3.8.2. Методы работы И.В. Мичурина

3.8.3. Центры происхождения культурных растений

3.9. Биотехнология, клеточная и генная инженерия, клонирование

Раздел 4. Многообразие организмов, их строение и жизнедеятельность

4.1. Систематика. Основные систематические (таксономические) категории

4.2. Царство Бактерии.

4.3. Царство Грибы. Лишайники

4.4. Царство Растения.

4.4.1. Общая характеристика царства Растения

4.4.2. Ткани высших растений

4.4.3. Корень

4.4.4. Побег

4.4.5. Цветок и его функции. Соцветия

4.5. Многообразие растений.

4.5.1. Жизненные циклы отделов растений

4.5.2. Однодольные и двудольные растения

4.5.3. Космическая роль растений

4.6. Царство Животные

4.6.1. Общая характеристика царства Животные

4.6.2. Одноклеточные или Простейшие

4.6.3. Тип Кишечнополостные

4.6.4. Тип плоские черви

4.6.5. Тип Первичнополостные или Круглые черви

4.6.6. Тип Кольчатые черви стр.1-5 стр. 6-11

4.6.7. Тип Моллюски

4.6.8. Тип Членистоногие стр.1-10 стр.11-25 стр. 26-35

4.7. Хордовые животные

4.7.1. Общая характеристика типа Хордовых

4.7.2. Надкласс Рыбы

4.7.3. Класс Земноводные

4.7.4. Класс Пресмыкающиеся

4.7.5. Класс Птицы

4.7.6.Класс Млекопитающие

Раздел 5. Человек и его здоровье

5.1. Ткани. Строение и жизнедеятельность органов и систем органов: пищеварения, дыхания, кровообращения, лимфатической системы стр.

5.1.1. Анатомия и физиология человека. Ткани стр.1-7 стр.8-20

5.1.2. Строение и функции пищеварительной системы

5.1.3. Строение и функции дыхательной системы

5.1.4. Строение и функции выделительной системы

5.2. Строение и жизнедеятельность органов и систем органов: опорно-двигательной, покровной, кровообращения, лимфообращения. Размножение и развитие человека

5.2.1. Строение и функции опорно-двигательной системы

5.2.2. Кожа, ее строение и функции

5.2.3. Строение и функции системы органов кровообращения и лимфообращения

5.2.4. Размножение и развитие организма человека

5.3. Внутренняя среда организма человека. Иммунитет. Обмен веществ и превращение энергии в организме человека

5.3.1. Внутренняя среда организма. Состав и функции крови. Группы крови. Переливание крови. Иммунитет

5.3.2. Обмен веществ в организме человека

5.4. Нервная и эндокринная системы. Нейрогуморальная регуляция процессов жизнедеятельности организма как основа его целостности, связи со средой

5.4.1. Нервная система. Общий план строения. Функции

5.4.2. Строение и функции центральной нервной системы

5.4.3. Строение и функции вегетативной нервной системы

5.4.4. Эндокринная система. Нейрогуморальная регуляция процессов жизнедеятельности

5.5. Анализаторы. Органы чувств. Высшая нервная деятельность

5.5.1 Органы чувств (анализаторы). Строение и функции органов зрения и слуха

5.5.2. Высшая нервная деятельность

5.6. Личная и общественная гигиена, здоровый образ жизни. Приемы оказания первой помощи.

Раздел 6. Надорганизменные системы. Эволюция органического мира

6.1. Вид, его критерии и структура. Популяция — структурная единица вида и элементарная единица эволюции. Способы видообразования. Микроэволюция

6.2. Развитие эволюционных идей. Движущие силы, элементарные факторы эволюции. Синтетическая теория эволюции

6.2.1. Развитие эволюционных идей. Значение работ К. Линнея, учения Ж.-Б. Ламарка, эволюционной теории Ч. Дарвина. Взаимосвязь движущих сил эволюции. Элементарные факторы эволюции

6.2.2. Творческая роль естественного отбора. Синтетическая теория эволюции. Исследования С.С.Четверикова. Роль эволюционной теории в формировании современной естественнонаучной картины мира

6.3. Результаты эволюции. Доказательства эволюции живой природы.

6.4. Макроэволюция. Направления и пути эволюции. Биологический прогресс и регресс, ароморфоз, идиоадаптация, дегенерация. Причины биологического прогресса и регресса. Гипотезы возникновения жизни на Земле. Эволюция органического мира. Основные ароморфозы в эволюции растений и животных

6.5. Происхождение человека. Человек как вид, его место в системе органического мира. Гипотезы происхождения человека. Движущие силы и этапы эволюции человека. Человеческие расы, их генетическое родство. Биосоциальная природа человека

Раздел 7. Экосистемы и присущие им закономерности

7.1. Среды обитания организмов. Факторы среды. Законы оптимума и минимума. Биологические ритмы. Фотопериодизм

7.2. Экосистема, ее компоненты, структура. Цепи и сети питания, их звенья. Правило экологической пирамиды. Структура и динамика численности популяций

7.3. Разнообразие, саморазвитие, смена экосистем. Агроэкосистемы, основные отличия от природных экосистем

7.4. Круговорот веществ и превращения энергии в экосистемах. Биологическое разнообразие, саморегуляция и круговорот веществ — основа устойчивого развития экосистем

7.5—7.6. Биосфера — глобальная экосистема. Учение В.И. Вернадского

Подготовка к ЕГЭ по биологии, курсы ОГЭ Белгород

Один из самых востребованных предметов при прохождении ЕГЭ у школьников это, без сомнения, биология, поскольку она требуется для поступления на множество специальностей. Однако в современной школе биология не входит в число необходимых предметов для глубокого изучения, потому в стандартной программе ознакомление с ним зачастую весьма поверхностно.

Нужны ли курсы подготовки к ЕГЭ по биологии?

Очень редко ученики, которые готовились к экзамену своими силами, получают баллы выше средних. Причина проста — в школах этот курс максимально сжат. Биологию преподают с 5 по 11 класс, и за шесть лет учащиеся обычно забывают, что изучали в основах, потому делают много элементарных ошибок.

Одна из самых сложных среди всех дисциплин школы. Помимо основных данных необходимо также помнить огромное количество узкоспециализированных терминов, преуспевать в решении биологических задач и оперировать знаниями, которые обычно не включены в общий курс биологии.

Очень обманчиво мнение, что задания с выбором ответа являются легкими. Вместе с тем анализ выполнения заданий части 1 показывает, что результаты достигают лишь 35%. Другая важная особенность экзаменационной работы – включение в нее заданий, контролирующих овладение большим объемом материала за весь курс с 6 по 11 класс, где 70 % — задания по общей биологии, задания по разделу «Человек» — 15% и по разделам «Растения», «Животные», «Бактерии. Грибы. Лишайники» — 15%. Чтобы повторить такой большой объем учебного материала, надо заранее определить приоритеты, расположить их по степени важности и серьезно готовиться к экзамену

Можно выделить основные разделы, которые выпускник должен изучить при самостоятельной подготовке к ЕГЭ по биологии:

01. Генетика

Изучению данного раздела биологии в школьной программе уделяется мало времени. В дальнейшем выпускник сталкивается с решением простейших генетических задач (задачи с одним генетическим признаком). Как показывает практика, малая часть школьников умеет решать задачи по генетике. Особую трудность вызывают задачи, в которых есть признаки, сцепленные с полом.

02. Анатомия и физиология человека

Этот раздел является одним из самых сложных. Изучению строения человека и процессов, протекающих внутри организма, уделяется полностью учебный год, но данная программа рассчитана только на 8 класс, поэтому к концу срока обучения выпускнику сложно ориентироваться в вопросах по данному разделу.

03. Теория эволюции

Школьник должен знать основные гипотезы происхождения Земли, движущие силы эволюции, направления и системы. Данная информация дается в сжатом виде, и при самостоятельном изучении сложно осмысливать эти процессы и понимать научную терминологию раздела.

04. Строение клетки

Для ответа на вопросы современному выпускнику потребуется большое количество знаний о строении клетки. Нужно не только знать, из чего состоит клетка, но и какие функции выполняют все её структурные единицы. При самостоятельном изучении эта информация очень сложна для понимания.

05. Экосистема, ее закономерности

Этот раздел биологии изучается выпускником в конце учебной программы, поэтому многие не заостряют свое внимание на данном разделе. К этому времени выпускник, готовясь к экзамену, обращает внимание на разделы биологии, по которым он получил знания ранее (строение клетки, человек, генетика и др.).

Как видно, усвоить настолько большой объём информации самостоятельно, без помощи квалифицированного преподавателя крайне сложно.

При подготовке к ЕГЭ в нашем репетиторском центре учащийся освоит весь курс биологии, все разделы, которые необходимы для успешного результата на экзамене: «Биология как наука о живой природе, методы ее изучения», «Клетка как биологическая система», «Организм как биологическая система, многообразие организмов», «Химическая организация клетки», «Человек», «Надорганизменные системы», «Эволюция органического мира: доказательства, движущие силы, направления, системы», «Экосистемы и присущие им закономерности».

В ходе подготовки к ЕГЭ используется большое количество презентаций, таблиц, учебного видео, которые позволят лучше усваивать информацию. Систематическое повторение материала способствует актуализации знаний и развитию умений использовать ту или иную важную информацию для выполнения заданий.

В результате подготовки в нашем репетиторском центре ученик получит широкие знания по биологии, которых достаточно для отличной сдачи экзаменов всех уровней.

У нас также проводится подготовка по следующим направлениям: подготовка к ЕГЭ по английскому языку, подготовка к ЕГЭ по литературе, подготовка к ЕГЭ по истории, подготовка к ЕГЭ по обществознанию.

Одна из самых массовых аттестаций выпускников 9 классов направлена на выявление уровня учащихся в изучении дисциплин, чтобы в дальнейшем провести распределение по профильным классам.

Курсы подготовки к ОГЭ по биологии в Белгороде

Компания «Ариадна» оказывает профессиональные услуги по организации подготовки к тестированию. В нее входит усвоение теоретических понятий и моделей, их отработка, разрешение учебных и практических проблем на разных уровнях сложности.

Курсы подготовки к ОГЭ по биологии — залог успешной сдачи ГИА на высокие баллы!

ОГЭ (ГИА) по биологии – основной государственный экзамен, это главная и самая массовая форма государственной, итоговой аттестации выпускников 9 классов. Результаты экзамена могут быть использованы при приеме обучающихся в профильные классы средней школы. Результаты экзамена в форме ОГЭ по биологии могут содействовать осознанному выбору выпускником дальнейшей траектории обучения.

Экзаменационные материалы направлены на проверку усвоения выпускниками важнейших знаний, предметных умений и видов познавательной деятельности, представленных в разделах курса биологии за основную школу: «Растения. Бактерии. Грибы. Лишайники», «Животные», «Человек и его здоровье», «Общие закономерности жизни».

Подготовка к ОГЭ по биологии

В центре «Ариадна» профессиональные репетиторы помогут организовать отработку и осознание теоретических моделей и понятий, решение учебных, учебно-познавательных и учебно-практических задач на базовом и повышенном уровнях знаний для сдачи ГИА по биологии.

Подготовка по биологии к ОГЭ (ГИА)

Одна из самых массовых аттестаций выпускников 9 классов направлена на выявление уровня учащихся в изучении дисциплин, чтобы в дальнейшем провести распределение по профильным классам.

Курсы подготовки к ОГЭ по биологии в Белгороде

Компания «Ариадна» оказывает профессиональные услуги по организации подготовки к тестированию. В нее входит усвоение теоретических понятий и моделей, их отработка, разрешение учебных и практических проблем на разных уровнях сложности.

Курсы подготовки к ОГЭ по биологии — залог успешной сдачи ГИА на высокие баллы!

ОГЭ (ГИА) по биологии – основной государственный экзамен, это главная и самая массовая форма государственной, итоговой аттестации выпускников 9 классов. Результаты экзамена могут быть использованы при приеме обучающихся в профильные классы средней школы. Результаты экзамена в форме ОГЭ по биологии могут содействовать осознанному выбору выпускником дальнейшей траектории обучения.

Экзаменационные материалы направлены на проверку усвоения выпускниками важнейших знаний, предметных умений и видов познавательной деятельности, представленных в разделах курса биологии за основную школу: «Растения. Бактерии. Грибы. Лишайники», «Животные», «Человек и его здоровье», «Общие закономерности жизни».

Подготовка к ОГЭ по биологии

В центре «Ариадна» профессиональные репетиторы помогут организовать отработку и осознание теоретических моделей и понятий, решение учебных, учебно-познавательных и учебно-практических задач на базовом и повышенном уровнях знаний для сдачи ГИА по биологии.

У нас также проводится подготовка по следующим направлениям: Репетитор по биологии. ЕГЭ по биологии.

Подготовка к ЕГЭ 2021 по биологии

Каждый вариант экзаменационной работы по биологии 2020 года содержал 28 заданий и состоял из 2-х частей.

Часть содержала 21 задания: 12 заданий базового уровня и 9 заданий повышенного уровня. Это задания с кратким ответом.

Часть 2 содержала 7 заданий высокого уровня сложности, требовавшие развернутого ответа.

Доля участников ЕГЭ по биологии, не набравших минимального количества баллов, в 2020 г. составила 16,2% (в 2019 г. – 16,8%)

Приведем перечень заданий, вызвавших наибольшие затруднения у участников экзамена.

Задания повышенного уровня сложности в части 1 (с указанием % выполнения)

• Задание 10. Многообразие организмов. Царства Вирусы, Бактерии, Грибы, Лишайники, Растения, Животные (установление соответствия) – 50,9%;
• Задание 13. Организм человека. Строение и жизнедеятельность органов и систем органов (установление соответствия) – 46%;
• Задание 14. Организм человека. Строение и жизнедеятельность органов и систем органов. Гигиена человека. (установление последовательности) – 43,9%;

Задания высокого уровня сложности в части 2 (с указанием % выполнения)

• Задание 23. Задание с изображением биологического объекта– 24%;
• Задание 25. Обобщение и применение знаний о человеке и многообразии организмов – 12,9%;
• Задание 26. Обобщение и применение знаний в новой ситуации об эволюции органического мира и экологических закономерностях – 14,8%.

В КИМ ЕГЭ 2021 г. по биологии изменений структуры и содержания не планируется.

 

Полезная информация для учащихся 11 классов

• Для чего необходимо сдавать ЕГЭ?
• Сроки проведения ЕГЭ
• Кто может сдавать ЕГЭ?
• Какие предметы можно сдавать?
• Если Вы на ЕГЭ получили неудовлетворительный результат?
• Минимальное количество баллов по обязательным предметам
• Минимальное количество баллов по выборным предметам
• Срок действия результатов ЕГЭ

Посмотреть ответы на эти и другие вопросы по ЕГЭ

 

3. Организм как биологическая система

Организм как биологическая система

1. Разнообразие организмов. Вирусы – неклеточные формы.

2. Воспроизведение организмов.

3. Онтогенез .

4. Генетика. Основные генетические понятия.

5. Закономерности наследственности.

6. Изменчивость признаков у организмов.

7. Вредное влияние мутагенов, алкоголя, наркотиков, никотина на генетический аппарат клетки. Наследственные болезни человека.

8. Селекция. Значение генетики для селекции.

8.1. Генетика и селекция.

8.2. Методы работы И.В. Мичурина.

8.3. Центры происхождения культурных растений.

9. Биотехнология, клеточная и генная инженерия, клонирование.

Уважаемые посетители сайта!

Обратите внимание:

В разделах данного пункта меню «Материалы для подготовки» выложены очень хорошие материалы по программе подготовки к ЕГЭ. 

Весь теоретический материал, необходимый для качественной подготовки к ЕГЭ по биологии, сопровождаемый необходимой справочной информацией и тематическими тестами, собран в виде отдельной книги (в электронном формате).

Ее название: «Биология. Вся теория для подготовки к ЕГЭ».

Помимо тематических, книга содержит 2 полноценных теста с ответами — входной и итоговый, которые позволят Вам проконтролировать степень своей подготовки к экзамену.

Учителям биологии и репетиторам книга даст достаточно материалов для полноценного обучения старшеклассников, контроля степени их готовности к сдаче ЕГЭ и позволит не держать на рабочем столе кипу учебников и сборников.

В ближайшее время будут готовы еще несколько справочников и учебников для подготовки к ЕГЭ. Информацию о них Вы найдете в разделе верхнего меню «Платные материалы» и в блоке справа «Платное на сайте».

Следите за новостями! 

С уважением, Ольга Орлова.

Репетиторы и подготовка к ЕГЭ по Биологии

Биология — система наук, объектами изучения которой являются живые существа и их взаимодействие с окружающей средой. Биология изучает все аспекты жизни, в частности, структуру, функционирование, рост, происхождение, эволюцию и распределение живых организмов на Земле. Классифицирует и описывает живые существа, происхождение их видов, взаимодействие между собой и с окружающей средой.— система наук, объектами изучения которой являются живые существа и их взаимодействие с окружающей средой. Биология изучает все аспекты жизни, в частности, структуру, функционирование, рост, происхождение, эволюцию и распределение живых организмов на Земле. Классифицирует и описывает живые существа, происхождение их видов, взаимодействие между собой и с окружающей средой.

ЕГЭ по биологии проверяет знания следующих разделов:

• «Биология как наука. Методы научного познания» содержит материал о достижениях биологии, роли ученых в познании окружающего мира, о роли биологических теорий и гипотез в формировании современной картины мира. • «Клетка как биологическая система» содержит задания на проверку того, что знает выпускник о многообразии клеток, их строении и функциях, о генах и генетическом коде. • «Организм как биологическая система» контролирует усвоение знаний о вирусах, селекции организмов и биотехнологиях, о вредном влиянии мутагенов на генетическое строение клетки. • «Система и многообразие органического мира» ребята получают знания о многообразии, строении, жизнедеятельности и размножении организмов различных царств живой природы, начиная от бактерий и вирусов и заканчивая знаниями о строении животных. • «Организм человека и его здоровье» посвящен информации о строении и жизнедеятельности организма человека, основах гигиенических норм и правил здорового образа жизни. • «Эволюция живой природы» мы решаем задания, направленные на контроль знаний о видах и их структурах, результатах эволюции органического мира. • «Экосистемы и присущие им закономерности» составляют задания о цепях питания, круговороте веществ в биосфере.

Тест «Организм как биологическая система». | Тест по биологии (11 класс) по теме:

Тест «Организм как биологическая система».

Часть 1. (Задания А1-А36)

При выполнении заданий этой части следует выбрать один верный ответ из четырёх.

1. Какой способ размножения является половым?

1. Вегетативное размножение
2. Генеративное размножение
3. Почкование
4. Прививка

2. У каких организмов отсутствует мейоз?

1. Бактерии
2. Грибы
3. Растения
4. Животные

3. Гаметы животных отличаются от соматических клеток

1. Наличием жгутиков
2. Малой продолжительностью жизни
3. Вдвое меньшим числом хромосом
4. Отсутствием митохондрий

4. Каковы цитологические основы полового размножения организмов?

1. Способность ДНК к репликации
2. Процесс формирования спор
3. Накопление энергии молекулой АТФ
4. Матричный синтез и-РНК

5. Зигота отличается от гаметы

1. Наличием клеточного центра
2. Наличием ядра
3. Набором хромосом
4. Наличием митохондрий

6. Спермотозоид в отличии от яйцеклетки не имеет

1. Запаса питательных веществ
2. Клеточной оболочки
3. Обособленного ядра
4. Митохондрий

7. К какому способу размножения относится партеногенез?

1. Половому
2. Вегетативному
3. Почкованию
4. Бесполому

8. Наружным зародышевым листком у хордовых животных образованы

1. Скелет
2. Желудок
3. Нервная трубка
4. Сердце

9. Эмбриональный период у земноводных заканчивается

1. Рассасыванием хвоста
2. Заменой наружных жабр внутренними
3. Выходом личинки из яйца
4. Появлением передних конечностей

10. Какой тип постэмбрионального развития характерен для большинства млекопитающих?

1. Полное превращение
2. Прямое
3. Непрямое
4. Неполное превращение

11. Какие гены не имеют парных аллельных генов в организме?

1. Рецессивные
2. Доминантные
3. Сцепленные с Y-хромосомой
4. Сцепленные с аутосомами

12. Основным методом, использующимся в исследовании закономерностей наследственности, является

1. Биохимический
2. Гибридологический
3. Исторический
4. Сравнительный

13. Дигибридное скрещивание- это

1. Скрещивание двух гибридов первого поколения
2. Скрещивание, в котором получаются потомки с двумя вариантами проявления признака
3. Скрещивание, в результате которого получаются два однояйцевых близнеца
4. Скрещивание организмов, отличающихся друг от друга по двум парам признаков

14. Организм, в генотипе которого содержатся разные аллели одного гена, называют

1. Рецессивным
2. Доминантным
3. Гетерозиготным
4. Гомозиготным

15. Пол человека, в клетках которого содержится  X- и Y- хромосомы, называют

1. Гетерогаметными
2. Гетерозиготными
3. Гомогаметными
4. Гомозиготными

16. Потомству не передаются мутации

1. Генные
2. Хромосомные
3. Соматические
4. Геномные

17. Совокупность генов, которую организм получает от родителей, называют

1. Генофондом
2. Наследственностью
3. Фенотипом
4. Генотипом

18. В клетке пара аллельных генов расположена в хромосомах

1. Негомологичных
2. Отцовских
3. Материнских
4. Гомологичных

19. Укажите генотип человека, если по фенотипу он светловолосый и голубоглазый

1. ААВВ
2. АаВв
3. аавв
4. Аавв

20. Закономерности наследственности и изменчивости организмов изучает наука

1. Цитология
2. Селекция
3. Эволюция
4. Генетика

21. Влияние одного гена на развитие многих признаков свидетельствует

1. О влиянии генов на формирование признаков
2. О целостности генотипа
3. Об автономности генов
4. О высокой активности генов

22. Какие гаметы образуются у особи с генотипом Аавв?

1. Ав, вв
2. Ав, ав
3. Аа, АА
4. Аа,вв

23. Наличие в гамете одного гена из каждой пары аллелей- это цитологическая основа

1. Хромосомной теории наследственности
2. Закона сцепленного наследования
3. Закона независимого наследования
4. Гипотезы чистоты гамет

24. Как обозначаются генотипы особей при дигибридном скрещивании

1. ВвВв х АаАа
2. АаВв х АаВв
3. АаАА х ВвВв
4. Аааа х ВвВв

25. Сколько пар альтернативных признаков изучают при моногибридном скрещивании

1. Одну
2. Две
3. Три
4. Четыре

26. В результате какого процесса формируется генотип потомства

1. Онтогенеза
2. Овогенеза
3. Сперматогенеза
4. Оплодотворения

27. Какова вероятность рождения высоких детей у гетерозиготных родителей с низким ростом ( низкорослость доминирует над высоким ростом)?

1. 0 %
2. 25 %
3. 50 %
4. 75 %

28. Определите генотипы родителей, имеющих карие глаза, если в их потомстве три кареглазых и один голубоглазый ребёнок (А- карие глаза доминируют над голубыми).

1. аа х АА
2. АА х Аа
3. АА х АА
4. Аа х Аа

29. При моногибридном скрещивании гетерозиготной особи с гомозиготной рецессивной в их потомстве происходит расщепление признаков по фенотипу в соотношении

1. 3:1
2. 9:3:3:1
3. 1:1
4. 1:2:1

30. У организмов с одинаковым генотипом под влиянием условий среды возникает изменчивость

1. Комбинативная
2. Генотипическая
3. Наследственная
4. Модификационная

31. Границы, в пределах которых изменяется масса цыплят в зависимости от условий содержания и рациона питания, называются

1. Продуктивностью
2. Нормой реакции
3. Саморегуляцией
4. Колебанием численности

32. Изменение последовательности нуклеотидов в молекуле ДНК- это мутация

1. Генная
2. Геномная
3. Хромосомная
4. Аутосомная

33. Полиплоидия- одна из форм изменчивости

1. Модификационной
2. Мутационной
3. Комбинативной
4. Соотносительной

34. Какая болезнь человека- результат генной мутации

1. Синдром приобретённого иммунодефицита
2. Грипп
3. Серповидноклеточная анемия
4. Гепатит

35. Явление гетерозиса связано с

1. Новой комбинацией генов
2. Изменчивостью генов
3. Модификационной изменчивостью
4. Хромосомными перестройками

36. Чистая линия растений- это потомство

1. Гетерозиготных форм
2. Одной самоопыляющейся особи
3. Межсортового гибрида
4. Двух гетерозиготных линий

Часть 2 (Задание В1- В8 )

Задания с выбором нескольких правильных ответов ( 1В-3В)

1. Чем зигота отличается от гаметы ?

А) содержит двойной набор хромосом

Б) содержит одинарный набор хромосом

В) образуется в результате оплодотворения

Г) образуется путём мейоза

Д) является первой клеткой нового организма

Е) это специализированная клетка, участвующая в половом размножении

       

       2.   Какие факторы влияют на развитие зародыша человека?

             А) его внешнее строение

             Б) генетическая информация в зиготе

             В)взаимодействие частей зародыша

             Г) наличие трёх зародышевых листков

             Д) воздействие внешних факторов

             Е) наличие ворсинок в оболочке плода

       3.  Укажите все причины, которые могут вызвать мутации

             А) рентгеновское излучение

             Б) близкородственное скрещивание

             В) искусственный отбор

             Г) вирусы

             Д) химические вещества

             Е) естественный отбор

Задания на соответствие (В4-В6 )

4.Установите соответствие между признаком изменчивости и её видом

Признак изменчивости                                                               Вид изменчивости

А) обусловлена появлением нового                                    1)мутационная

сочетания нуклеотидов в гене                                               2)комбинативная

Б) обусловлена изменением генов и хромосом

В) у потомков появляются новые аллельные гены

Г) основой служит независимое расхождение гомологичных хромосом

Д) у особей изменяется количество или структура ДНК

Е) обусловлена конъюгацией и перекрёстом хромосом

     5.Установите соответствие между особенностями питания организма и группой организмов.

Особенности питания                                                   Группа организмов

А) захватывают пищу путём фотосинтеза              1) Автотрофы

Б) используют энергию, освобождающуюся         2) Гетеротрофы

при окислении неорганических веществ.

В) синтезируют органические вещества из неорга-

нических на свету.

Г) используют энергию солнечного света.

Д) используют энергию, заключённую в пище.

6 Установите соответствие между характеристикой мутации и её типом.

Характеристика мутации                                                                        Типы мутаций

А) включение двух лишних нуклеотидов в молекулу ДНК.            1) хромосомные

Б) кратное увеличение числа хромосом в гаплоидной                    2) генные

клетке .                                                                                                             3) геномные

В) нарушение последовательности аминокислот в молекуле

белка.

Г)поворот участка хромосом на 1800

Д) уменьшение числа хромосом в соматической клетке

Е) обмен участками негомологичных хромосом

Задание на установление последовательности биологических процессов, явлений, объектов.

( В7-В8 )

7. Установите последовательность жизненного цикла вируса в клетке хозяина.

А) прикрепление вируса своими отростками к оболочке клетки

Б) проникновение ДНК вируса в клетку

В) синтез вирусных белков

Г) встраивание ДНК вируса в ДНК клетки- хозяина

Д) формирование новых вирусов

8) Установите последовательность развития папоротников, начиная со взрослого            

организма.

А) развитие на  нижней стороне заростка мужских и женских гамет.

Б) образование на нижней стороне листа папоротника спорангиев со спорами.

В) передвижение сперматозоидов к яйцеклетке с помощью воды, оплодотворение.

Г) прорастание споры и развитие из неё маленькой зелёной пластинки- заростка.

Д) развитие из зиготы зародыша, который превращается во взрослое растение

папоротника.

Часть 3 ( Задание С1-С6 )

Привести развёрнутый ответ.

1. По каким признакам живые организмы отличаются от тел неживой природы.7
2. Какие признаки характерны для вирусов?
3. Объясните, в чём заключается сходство и различие мутационной и комбинативной изменчивости.
4. Найдите ошибки в приведённом тексте, исправьте их, укажите номера предложений, в которых они сделаны, запишите эти предложения без ошибок.

1. У растений, как и у всех организмов , происходит обмен веществ.
2. Они дышат, питаются, растут, размножаются.
3. При дыхании они поглощают углекислый газ и выделяют кислород.
4. Они растут только в первые годы жизни.
5. Все растения по типу питания автотрофные организмы, они размножаются и распространяются с помощью семян.

5. Женщина, носительница рецессивного гена гемофилии, вышла замуж за здорового мужчины . Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей, ожидаемого потомства, соотношение генотипов и фенотипов.
6. Известно, что при дигибридном скрещивании во втором поколении происходит независимое наследование двух пар признаков. Объясните это явление поведением хромосом в мейозе при образовании гамет и при оплодотворении.

Ответы

Часть 1

№ задания	Ответ	№ задания	Ответ	№ задания	Ответ
А1	2	А13	4	А25	1
А2	1	А14	3	А26	4
А3	3	А15	1	А27	2
А4	1	А16	3	А28	4
А5	3	А17	4	А29	3
А6	1	А18	4	А30	4
А7	1	А19	3	А31	2
А8	3	А20	4	А32	1
А9	3	А21	2	А33	2
А10	2	А22	2	А34	3
А11	3	А23	4	А35	1
А12	2	А24	2	А36	2

Часть 2

№ задания	Ответ
В1	АВД
В2	БВД
В3	АГД
В4	112212
В5	21112
В6	232131
В7	АБГВД
В8	БГАВД

Часть3

Раздел 3 Организм как биологическая система

Раздел 3 Организм как биологическая система. Биология [Полный справочник для подготовки к ЕГЭ]

ВикиЧтение

Биология [Полный справочник для подготовки к ЕГЭ]
Лернер Георгий Исаакович

Раздел 3

Организм как биологическая система

3.1.[3] Разнообразие организмов: одноклеточные и многоклеточные; автотрофы (хемотрофы, фототрофы), гетеротрофы (сапротрофы, паразиты, симбионты). Вирусы – неклеточные формы. Заболевание СПИД и ВИЧ-инфекция. Меры профилактики распространения вирусных заболеваний

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Читайте также

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ БРОЖЕНИЙ

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ БРОЖЕНИЙ В 1680 году голландец Антони Ван-Левенгук впервые увидел пивные дрожжи в свой самодельный микроскоп. Он описал их в письме, адресованном в Королевское общество, и дал рисунок, на котором видны почкующиеся круглые клетки, образующие скопления.

Биологическая поглотительная способность

Биологическая поглотительная способность Основой биологической поглотительной способности почвы является деятельность населяющих ее микроорганизмов. Они усваивают и сохраняют содержащиеся в грунте вещества, а при отмирании – возвращают их, обогащая таким образом

Раздел 2 Клетка как биологическая система

Раздел 2 Клетка как биологическая система 2.1. Клеточная теория, ее основные положения, роль в формировании современной естественнонаучной картины мира. Развитие знаний о клетке. Клеточное строение организмов, сходство строения клеток всех организмов – основа единства

Раздел IV Политическая система

Раздел IV Политическая система Системный подход получил широкое распространение в политической науке в 60-е гг. XX в. Использование его методологии стало основой создания и разработки теорий политической системы. Родоначальником системного подхода в политической науке

Биологическая совместимость

Биологическая совместимость Наверное, самый запутанный во всех отношениях уровень совместимости партнеров – это биологический уровень. Он связан с вашими сексуальными отношениями и вашим приятием или неприятием физической ипостаси вашего партнера. То есть, когда мы

Исследовательские организмы

Существуют ли альтернативы использованию исследовательских организмов для этих исследований?

Ученые альтернативно используют компьютерные модели и системы «лаборатория на кристалле» для медицинских исследований. Компьютеры могут служить виртуальными лабораториями и давать возможность ученым проводить сложные, трудоемкие или дорогостоящие эксперименты в реальных лабораториях. Компьютерное моделирование отслеживает биологические процессы в исследуемых организмах, позволяя исследователям с помощью вычислений тестировать, например, возможное влияние различных лекарств на эти процессы.Затем они смогут изучать самые многообещающие лекарства на живых организмах.

Как и в случае с более традиционными моделями животных, ни одна компьютерная модель не может точно предсказать результат. Поэтому исследователи часто задают одни и те же вопросы, используя разные модели. Когда несколько моделей дают одинаковые результаты, ученые больше доверяют предсказаниям.

Другой вариант использования исследовательских организмов — это поместить живые человеческие ткани и клетки на маленькие прозрачные чипы. Эти «тканевые чипы» или «органы на чипах» копируют структуру и деятельность органов человеческого тела.Ученые, в том числе исследователи из Национального центра развития трансляционных наук, создали тканевые чипы для легких, сердца, почек, кожи и печени. Они также могут соединить эти чипы вместе, чтобы проверить воздействие лечения на несколько органов одновременно. Они надеются, что использование органов на чипах поможет ускорить тестирование потенциальных новых лекарств от различных заболеваний.

Каковы пределы исследовательских организмов и других модельных систем?

Хотя исследовательские организмы во многом похожи на людей, они также имеют большие различия.Например, лекарства, безопасные для животных, не всегда безопасны для людей. Вот почему исследователи пытаются проверить свои выводы на множестве исследуемых организмов и в конечном итоге должны подтвердить результаты, глядя на людей.

Точно так же, хотя компьютерные модели полезны, исследовательские организмы все еще необходимы для подтверждения своих прогнозов.

Как выбрать исследуемый организм

Основные моменты

•

Раскрывает, как набор факторов, важных для выбора организма, выходит за рамки простого «удобства».

•

Определяет 20 критериев, сгруппированных в 5 категорий, для выбора организмов в биологии.

•

Критерии предлагают концептуальную основу для размышлений о том, что делает организм полезным или «хорошим» для исследований.

•

Критерии выбора организмов не являются независимыми, а взаимодействуют в зависимости от контекста.

•

Биологи часто используют процесс многомерного уточнения для формирования решений относительно использования организмов.

Abstract

Несмотря на известное замечание Августа Крога о том, что «удобный» организм существует для каждой биологической проблемы, мы утверждаем, что апелляции к «удобству» недостаточны для обоснования рассуждений о выборе организма. Вместо этого мы предлагаем подробный анализ, основанный на эмпирических данных и философских аргументах, в пользу рабочего набора из двадцати критериев, которые взаимодействуют друг с другом в сильно контекстуализированных суждениях, которые биологи делают о выборе организма. Мы предлагаем рассматривать эти решения как форму «дифференциального анализа», когда исследователи сравнивают несколько критериев выбора организмов друг с другом и часто используют процессы многомерного уточнения, чтобы окончательно сделать свой выбор.Конкретные детали любого отдельного случая затрудняют обобщение или абстрагирование от конкретных исследовательских ситуаций. Однако этот анализ критериев выбора организмов и того, как они связаны на практике, позволяет нам в более общем плане задуматься о том, что делает конкретный организм полезным или «хорошим».

Ключевые слова

Организмы

Выбор организмов

Принцип Крога

Дизайн исследования

Эксперимент

Материалы исследования

Модельные организмы

Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)

Просмотреть аннотацию

© 2019 Авторы.Опубликовано Elsevier Ltd.

Рекомендуемые статьи

Цитирование статей

1.1 Темы и концепции биологии — концепции биологии — 1-е канадское издание

К концу этого раздела вы сможете:

• Определить и описать свойства жизни
• Опишите уровни организации среди живых существ
• Перечислите примеры различных дисциплин биологии

Посмотрите видео об эволюции путем естественного отбора.

Биология — это наука, изучающая жизнь. Что такое жизнь? Это может показаться глупым вопросом с очевидным ответом, но дать определение жизни непросто. Например, раздел биологии под названием вирусология изучает вирусы, которые обладают некоторыми характеристиками живых существ, но не имеют других. Оказывается, хотя вирусы могут атаковать живые организмы, вызывать заболевания и даже воспроизводиться, 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 различные живые существа? Столкнувшись с удивительным разнообразием жизни, как нам организовать различные виды организмов, чтобы лучше понять их? И, наконец, что в конечном итоге пытаются понять биологи, как возникло это разнообразие и как оно продолжается? Поскольку новые организмы открываются каждый день, биологи продолжают искать ответы на эти и другие вопросы.

Все группы живых организмов обладают множеством ключевых характеристик или функций: порядок, чувствительность или реакция на стимулы, размножение, адаптация, рост и развитие, регуляция, гомеостаз и обработка энергии. Вместе эти восемь характеристик определяют жизнь.

Заказать

Организмы — это высокоорганизованные структуры, состоящие из одной или нескольких клеток. Даже очень простые одноклеточные организмы чрезвычайно сложны. Внутри каждой ячейки 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 в том, что их клетки могут быть специализированы для выполнения определенных функций и даже принесены в жертву в определенных ситуациях на благо всего организма в целом. Как эти специализированные клетки объединяются, чтобы сформировать такие органы, как сердце, легкие или кожа у таких организмов, как жаба, показанная на рисунке 1.2, будет обсуждаться позже.

Рисунок 1.2 Жаба представляет собой высокоорганизованную структуру, состоящую из клеток, тканей, органов и систем органов.

Чувствительность или реакция на стимулы

Организмы реагируют на разнообразные раздражители. Например, растения могут наклоняться к источнику света или реагировать на прикосновения. Даже крошечные бактерии могут двигаться к химическим веществам или от них (процесс, называемый хемотаксисом) или свету (фототаксис). Движение к стимулу считается положительной реакцией, а движение от стимула — отрицательной.

Рис. 1.3. Листья этого чувствительного растения (Mimosa pudica) мгновенно опадают и складываются при прикосновении. Через несколько минут растение возвращается в нормальное состояние.

Концепция в действии

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

Репродукция

Одноклеточные организмы воспроизводятся, сначала дублируя свою ДНК, которая является генетическим материалом, а затем деля его поровну, когда клетка готовится к делению с образованием двух новых клеток.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 одному виду и иметь характеристики, аналогичные родительским, такие как цвет меха и группа крови.

Адаптация

Все живые организмы «приспособлены» к окружающей среде. Биологи называют это приспособление адаптацией, и это следствие эволюции путем естественного отбора, который действует во всех родословных воспроизводящих организмов.Примеры приспособлений разнообразны и уникальны: от жаростойких архей, обитающих в кипящих горячих источниках, до длины языка нектарной моли, которая соответствует размеру цветка, которым она питается. Все адаптации усиливают репродуктивный потенциал человека, который их демонстрирует, включая их способность выживать и воспроизводить потомство. Адаптации непостоянны. По мере изменения окружающей среды естественный отбор заставляет характеристики особей в популяции отслеживать эти изменения.

Рост и развитие

Организмы растут и развиваются в соответствии с конкретными инструкциями, закодированными их генами. Эти гены предоставляют инструкции, которые будут управлять клеточным ростом и развитием, гарантируя, что детеныши вида вырастут и будут демонстрировать многие из тех же характеристик, что и его родители.

Рисунок 1.4. Хотя нет двух одинаковых котят, эти котята унаследовали гены от обоих родителей и обладают многими схожими характеристиками.

Постановление

Даже самые маленькие организмы сложны и требуют множества регуляторных механизмов для координации внутренних функций, таких как транспорт питательных веществ, реакция на раздражители и преодоление стрессов окружающей среды.Например, системы органов, такие как пищеварительная система или система кровообращения, выполняют определенные функции, такие как перенос кислорода по всему телу, удаление отходов, доставка питательных веществ в каждую клетку и охлаждение организма.

Гомеостаз

Для правильного функционирования клеткам необходимы соответствующие условия, такие как правильная температура, pH и концентрация различных химических веществ. Однако эти условия могут меняться от одного момента к другому. Организмы способны поддерживать внутренние условия в узком диапазоне почти постоянно, несмотря на изменения окружающей среды, посредством процесса, называемого гомеостазом или «устойчивым состоянием» — способности организма поддерживать постоянные внутренние условия.Например, многие организмы регулируют температуру своего тела с помощью процесса, известного как терморегуляция. Организмы, обитающие в холодном климате, такие как белый медведь, 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 одышка у собак), которые помогают им отводить избыточное тепло тела.

Рис. 1.5 Белые медведи и другие млекопитающие, обитающие в покрытых льдом регионах, поддерживают температуру своего тела, выделяя тепло и уменьшая потери тепла через густой мех и плотный слой жира под кожей.

Энергетика

Все организмы (например, калифорнийский кондор, показанный на рис. 1.6) используют источник энергии для своей метаболической активности. Некоторые организмы улавливают энергию солнца и превращают ее в химическую энергию в пище; другие используют химическую энергию поглощаемых молекул.

Рис. 1.6 Калифорнийскому кондору требуется много энергии для полета. Химическая энергия, получаемая из пищи, используется для полета. Калифорнийские кондоры — вымирающий вид; Ученые постарались прикрепить к каждой птице бирку с крыльями, чтобы помочь им идентифицировать и определить местонахождение каждой отдельной птицы.

Живые существа высокоорганизованы и структурированы, следуя иерархии от малого до большого. Атом — самая маленькая и самая фундаментальная единица материи. Он состоит из ядра, окруженного электронами. Атомы образуют молекулы. Молекула представляет собой химическую структуру, состоящую по крайней мере из двух атомов, скрепленных химической связью. Многие молекулы, которые имеют биологическое значение, — это макромолекул , большие молекулы, которые обычно образуются путем объединения более мелких звеньев, называемых мономерами.Примером макромолекулы является дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК), которая содержит инструкции для функционирования организма, который ее содержит.

Рис. 1.7. Молекула, как и эта большая молекула ДНК, состоит из атомов.

Концепция в действии

Чтобы увидеть анимацию этой молекулы ДНК, щелкните здесь.

Некоторые клетки содержат агрегаты макромолекул, окруженные мембранами; их называют органеллами. Органеллы — это небольшие структуры, которые существуют внутри клеток и выполняют специальные функции.Все живые существа состоят из клеток; Сама клетка — это наименьшая фундаментальная единица структуры и функции в живых организмах. (Это требование является причиной того, 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 для воспроизводства.) Некоторые организмы состоят из одна клетка, а другие — многоклеточные. Клетки подразделяются на прокариотические и эукариотические. Прокариоты — это одноклеточные организмы, в которых отсутствуют органеллы, окруженные мембраной, и ядра, окруженные ядерными мембранами; напротив, клетки эукариот действительно имеют мембраносвязанные органеллы и ядра.

В большинстве многоклеточных организмов клетки объединяются в ткани, которые представляют собой группы похожих клеток, выполняющих одну и ту же функцию. Органы — это совокупность тканей, сгруппированных по 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, у позвоночных животных есть много систем органов, таких как система кровообращения, которая транспортирует кровь по всему телу, в легкие и из них; 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.

Рис. 1.8 Биология исследует все аспекты жизни, от атома до всей Земли.

Какое из следующих утверждений неверно?

1. Ткани существуют внутри органов, которые существуют в системах органов.
2. Сообщества существуют в популяциях, существующих в экосистемах.
3. Органеллы существуют внутри клеток, которые существуют в тканях.
4. Сообщества существуют в экосистемах, существующих в биосфере.

Все особи вида, живущие на определенной территории, вместе 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 территории могут проживать разные группы населения. Например, сосновый лес включает 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. Сам лес — это экосистема. 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 самом высоком уровне организации биосфера представляет собой совокупность всех экосистем и представляет собой зоны жизни на Земле.Он включает землю, воду и части атмосферы.

Наука биология очень широка, потому что на Земле существует огромное разнообразие форм жизни. Источником этого разнообразия является эволюция, процесс постепенного изменения, в ходе которого новые виды возникают из более старых видов. Эволюционные биологи 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, которые наиболее похожи друг на друга, объединяются в группу, известную как род. Более того, похожие роды (множественное число родов) объединяются в одну семью. Такое группирование продолжается до тех пор, пока все организмы не будут собраны в группы на самом высоком уровне. Текущая таксономическая система теперь имеет восемь уровней в своей иерархии, от низшего к высшему, а именно: вид, род, семейство, порядок, класс, тип, царство и домен. Таким образом, виды группируются внутри родов, роды — внутри семейств, семейства — внутри отрядов и т. Д.

Рисунок 1.9 На этой диаграмме показаны уровни таксономической иерархии собаки, от самой широкой категории — домена до наиболее специфической — разновидностей.

Самый высокий уровень, домен, является относительно новым дополнением к системе с 1990-х годов. Теперь ученые признают три области жизни: эукарию, архей и бактерии. Домен Eukarya содержит организмы, у которых есть клетки с ядрами. Он включает в себя царства грибов, растений, животных и несколько царств протистов. Археи — это одноклеточные организмы без ядер, среди которых много экстремофилов, обитающих в суровых условиях, например, в горячих источниках.Бактерии — еще одна совершенно другая группа одноклеточных организмов без ядер. И археи, и бактерии — прокариоты, неофициальное название клеток без ядер. Осознание в 1990-х годах того, что определенные «бактерии», ныне известные как археи, генетически и биохимически отличаются от других бактериальных клеток, как и от эукариот, послужило основанием для рекомендации разделить жизнь на три области. Это резкое изменение в наших знаниях о дереве жизни демонстрирует, что классификации не являются постоянными и изменятся, когда станет доступна новая информация.

В дополнение к иерархической таксономической системе Линней был первым, кто назвал организмы двумя уникальными именами, которые теперь называются биномиальной системой именования. До Линнея использование общих названий для обозначения организмов вызывало путаницу, поскольку в этих общих названиях существовали региональные различия. Биномиальные названия состоят из названия рода (которое пишется с большой буквы) и названия вида (все в нижнем регистре). При печати оба имени выделяются курсивом. 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 уникальна как Cyanocitta cristata . Наш собственный вид — Homo sapiens .

Рисунок 1.10 Эти изображения представляют разные домены. Микрофотография, полученная с помощью сканирующего электронного микроскопа, показывает: (а) бактериальные клетки принадлежат к домену «Бактерии», а (б) экстремофилы, все вместе видимые в этом горячем источнике как цветные маты, принадлежат к домену архей. И (c) подсолнечник, и (d) лев являются частью домена Eukarya.

Эволюция в действии

Карл Вёзе и филогенетическое древо

Эволюционные отношения различных форм жизни на Земле можно обобщить на филогенетическом дереве.Филогенетическое дерево — это диаграмма, показывающая эволюционные отношения между биологическими видами, основанные на сходстве и различии генетических или физических признаков или того и другого. Филогенетическое дерево состоит из точек ветвления или узлов и ветвей. Внутренние узлы представляют предков и являются точками эволюции, когда на основании научных данных считается, что предок разделился, образовав два новых вида. Длину каждой ветви можно рассматривать как оценку относительного времени.

В прошлом биологи сгруппировали живые организмы в пять царств: животные, растения, грибы, простейшие и бактерии.Новаторская работа американского микробиолога Карла Вёзе в начале 1970-х годов показала, однако, что жизнь на Земле развивалась по трем линиям, которые теперь называются областями — бактерии, археи и эукарии. Вёзе предложил домен как новый таксономический уровень, а архей как новый домен, чтобы отразить новое филогенетическое дерево. Многие организмы, принадлежащие к домену архей, живут в экстремальных условиях и называются экстремофилами. Чтобы построить свое дерево, Вёзе использовал генетические отношения, а не сходства, основанные на морфологии (форме).В филогенетических исследованиях использовались различные гены. Дерево Вёзе было построено на основе сравнительного секвенирования универсально распределенных генов, обнаруженных в некоторых слегка измененных формах в каждом организме, сохраненных (это означает, что эти гены оставались лишь незначительно измененными на протяжении всей эволюции) и соответствующей длины.

Рис. 1.11 Это филогенетическое дерево было построено микробиологом Карлом Вёзе с использованием генетических родств. Дерево показывает разделение живых организмов на три области: бактерии, археи и эукарии.Бактерии и археи — это организмы без ядра или других органелл, окруженных мембраной, и поэтому они являются прокариотами.

Посмотрите видео о науке и медицине

Область биологии широка и поэтому включает множество разделов и дисциплин. Биологи могут изучать одну из этих субдисциплин 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 — это изучение структуры и функций микроорганизмов. Сама по себе это довольно обширная ветвь, и в зависимости от предмета исследования, в нее входят, в частности, физиологи-микробиологи, экологи и генетики.

Другая область биологических исследований, нейробиология, изучает биологию нервной системы, и хотя она считается разделом биологии, она также признана междисциплинарной областью исследований, известной как нейробиология. Из-за своей междисциплинарной природы эта дисциплина изучает различные функции нервной системы с использованием молекулярных, клеточных, связанных с развитием, медицинских и вычислительных подходов.

Рис. 1.12. Исследователи работают над раскопками окаменелостей динозавров на месте в Кастельоне, Испания.

Палеонтология, еще один раздел биологии, использует окаменелости для изучения истории жизни. Зоология и ботаника изучают животных и растения соответственно. Биологи могут также специализироваться как биотехнологи, экологи или физиологи, и это лишь некоторые области. Биотехнологи применяют знания биологии для создания полезных продуктов. Экологи изучают взаимодействие организмов в окружающей их среде.Физиологи изучают работу клеток, тканей и органов. Это лишь небольшая часть множества областей, которыми могут заниматься биологи. От нашего собственного тела до мира, в котором мы живем, открытия в биологии могут влиять на нас самым прямым 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 сегодня, особенно технология описания и манипулирования генетическим материалом, ДНК, изменила биологию.Эта трансформация позволит биологам продолжить более детальное понимание истории жизни, того, как устроено человеческое тело, нашего человеческого происхождения и того, как люди могут выжить как вид на этой планете, несмотря на стрессы, вызванные нашей растущей численностью. Биологи продолжают разгадывать огромные загадки жизни, предполагая, что мы только начали понимать жизнь на планете, ее историю и наши отношения с ней. По этой и другим причинам знание биологии, полученное с помощью этого учебника и других печатных и электронных средств массовой информации, должно быть полезным в любой области, в которой вы работаете.

Судмедэксперт

Судебная медицина — это применение науки для ответа на вопросы, связанные с законом. Судебными экспертами могут быть биологи, химики и биохимики. Судебно-медицинские эксперты предоставляют научные доказательства для использования в судах, и их работа включает изучение следов, связанных с преступлениями. За последние несколько лет интерес к судебной медицине возрос, возможно, из-за популярных телешоу, в которых судмедэксперты участвуют в работе.Кроме того, развитие молекулярных методов и создание баз данных ДНК обновили виды работы, которую могут выполнять криминалисты. Их служебная деятельность в первую очередь связана с преступлениями против людей, такими как убийства, изнасилования и нападения. Их работа включает анализ таких образцов, как волосы, кровь и другие биологические жидкости, а также обработку ДНК, обнаруженной во многих различных средах и материалах. Судмедэксперты также анализируют другие биологические доказательства, оставленные на местах преступления, такие как части насекомых или пыльцевые зерна.Студенты, которые хотят продолжить карьеру в области судебной медицины, скорее всего, должны будут пройти курсы химии и биологии, а также некоторые интенсивные курсы математики.

Рис. 1.13. Этот судебно-медицинский эксперт работает в комнате для извлечения ДНК в Лаборатории уголовных расследований армии США.

Биология — наука о жизни. Все живые организмы обладают несколькими ключевыми свойствами, такими как порядок, чувствительность или реакция на раздражители, размножение, адаптация, рост и развитие, регуляция, гомеостаз и обработка энергии.Живые существа высокоорганизованы по иерархии, которая включает в себя атомы, молекулы, органеллы, клетки, ткани, органы и системы органов. Организмы, в свою очередь, подразделяются на популяции, сообщества, экосистемы и биосферу. Эволюция является источником огромного биологического разнообразия на Земле сегодня. Диаграмма, называемая филогенетическим деревом, может использоваться для демонстрации эволюционных взаимоотношений между организмами. Биология очень широка и включает в себя множество разделов и дисциплин. Примеры включают, среди прочего, молекулярную биологию, микробиологию, нейробиологию, зоологию и ботанику.

атом: основная единица вещества, которая не может быть разрушена с помощью обычных химических реакций

биология: изучение живых организмов и их взаимодействия друг с другом и окружающей средой

биосфера: совокупность всех экосистем на Земле

ячейка: наименьшая фундаментальная единица структуры и функции живых существ

сообщество: совокупность групп населения, населяющих определенную территорию

экосистема: все живые существа в определенной области вместе с абиотическими, неживыми частями этой среды

эукариот: организм, клетки которого имеют ядра и мембраносвязанные органеллы

эволюция: процесс постепенного изменения популяции, который также может привести к появлению новых видов, происходящих от более старых видов

гомеостаз: способность организма поддерживать постоянные внутренние условия

макромолекула: большая молекула, обычно образованная соединением более мелких молекул

молекула: химическая структура, состоящая как минимум из двух атомов, удерживаемых 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 : мембраносвязанный отсек или мешок внутри клетки

организм: индивидуальное живое существо

филогенетическое дерево: диаграмма, показывающая эволюционные отношения между биологическими видами на основе сходства и различий в генетических или физических признаках или обоих

Население: все особи одного вида, живущие на определенной территории

прокариот: одноклеточный организм, не имеющий ядра или любой другой мембраносвязанной органеллы

ткань: группа подобных клеток, выполняющих ту же функцию

Атрибуция в СМИ

Подготовка к предметному тесту SAT: биология E / M

При подготовке заявления о приеме в колледж вы можете заметить, что в некоторых школах требуется два-три предметных теста SAT.Даже если предметный тест не требуется, сдача одного из этих экзаменов и хорошие результаты могут действительно укрепить вашу заявку.

Если вас интересует биология, подумайте о сдаче предметного теста Biology E / M SAT! Почему? Что ж, хороший результат на этих экзаменах указывает на способность к определенной теме и является отличным предиктором успеха в будущем. Часто те, кто хочет получить ученую степень в области естественных наук (биологии, биохимии, химии, инженерии), сдают предметный тест SAT по биологии E / M, чтобы продемонстрировать свои знания и долгосрочный интерес.

Как репетитор по биологии, я хорошо разбираюсь в предметном тесте по биологии. Давайте рассмотрим состав предметного теста по биологии:

1) Структура экзамена

Тест по биологии уникален по своей структуре, потому что студенты имеют возможность ответить на ряд вопросов по специальности «Экология» (E) или «Молекулярная биология» (M).

В тесте из 80 вопросов 60 вопросов будут перекрывать две темы, а 20 будут относиться к выбранной вами специализации.Разница отражается в количестве вопросов по каждой теме

• Клеточная и молекулярная биология
  • 27% экзамена M / 15% экзамена E
• Экология
  • 13% экзамена M / 23% экзамена E
• Генетика
  • 20% экзамена M / 15% экзамена E
• Биология организма
• Эволюция и разнообразие
  • 15% экзамена M / 22% экзамена E

2) Типы вопросов:

На экзамене есть три типа вопросов.

• Вопросы, основанные на фактах
  • Эти вопросы зависят исключительно от вашей способности вспоминать фрагменты информации. Единственный способ подготовиться к этому — ПРАКТИКА, ПРАКТИКА, ПРАКТИКА!

В ходе какого из следующих процессов образуется АТФ?

I. Фотосинтез

II. Аэробное дыхание

III. Ферментация

(A) только I (B) только II (C) только I и III

(D) только II и III (E) I, II и III

Ответ — Э.Этот вопрос требует, чтобы вы просто вспомнили, какие процессы производят АТФ. Все три процесса способны производить АТФ.

• Применение знаний
  • Эти вопросы требуют от вас применения знаний в практической ситуации.

Что из следующего наиболее точно указывает на обычные

предков среди множества различных видов организмов?

(A) Аминокислотная последовательность их цитохрома C

(B) Их способность синтезировать гемоглобин

(C) Процент жира в их массе тела

(D) Процент поверхности их тела, который используется в газе

обмен

(E) Механизм их режима передвижения

Ответ здесь — А.Этот вопрос требует, чтобы вы опирались на свои знания о организмах, которые, глядя на родство организмов, вы сравниваете с общими для всех интересующих вас людей. Любые изменения являются мутациями и демонстрируют расхождение между рассматриваемыми организмами. Только вариант А может обсуждать общее происхождение

• Вопросы для устного перевода
  • Эти вопросы требуют от вас интерпретации графиков и диаграмм, чтобы сделать выводы о данных.
  • При интерпретации графика важно смотреть на свои оси и определять, что является зависимой переменной (ось y) и независимой переменной (ось x).
  • Затем определите, как y изменяется вместе с x (прямо пропорциональны они или косвенно пропорциональны?). Это позволит вам вычеркивать ответы, которые не соответствуют правильным тенденциям. Также полезно спросить себя, является ли это линейной зависимостью между y и x?
  • Выполнение этих шагов — разумный способ получить правильный ответ.Репетитор может помочь вам овладеть этими навыками (этот навык действительно пригодится вам на протяжении всей вашей карьеры в биологии).

Предметный тест SAT дает возможность продемонстрировать свои достижения и знания в области биологии. В зависимости от того, какая тема вам удобнее, выберите тяжелый экзамен по экологии или тяжелый экзамен по молекулярной биологии. Хотя это и не обязательно, сдача экзамена в ваших интересах, особенно если вы хотите получить ученую степень в области естественных наук.

Системы биологической классификации [Видео]

Системы биологической классификации

Привет, и добро пожаловать в это видео о классификации!

Задумывались ли вы когда-нибудь о миллионах существующих организмов и о том, как все они связаны? Может быть, вы задумывались о родстве сурка и медведя, потому что они оба пушистые и ходят на четвереньках. Если вы так думаете, вы во многом похожи на Карла Линнея, основателя современной системы таксономии, которую мы используем для группировки организмов для научных исследований и понимания.Линней использовал свои наблюдения о растениях и животных, чтобы разделить их на таксоны или группы, чтобы все было упрощено и организовано. Несмотря на то, что это звучит достаточно просто, это было делом всей жизни Линнея и проложило путь другим ученым, таким как Чарльз Дарвин , чтобы прийти и установить эти биологические связи между организмами.

Несмотря на то, что система Линнея была основана на морфологии и возникла до того, как мы поняли генетику, она все еще используется. Кроме того, система постоянно обновляется по мере того, как ученые узнают больше о генетике и открывают новые виды.Одним из последних обновлений стало добавление таксона или группы домена в верхнюю часть таблицы таксономии. Это самый крупный таксон, который разделяет все живые организмы на три основные группы: археи, бактерии и эукарии. И археи, и бактерии являются прокариотами, что означает, что ДНК в их клетках не связана с мембраной, а эукариоты являются эукариотами, что означает, что их ДНК содержится в ядрах их клеток.

Следуя уровню предметной области, система классификации читает от наименее специфичного к наиболее специфическому в следующем порядке: Царство, Тип, Класс, Порядок, Семейство, Род и Виды.Мнемонический прием, часто используемый для запоминания этого приказа, — Король Филипп может найти только зеленые носки. После трех областей, которые мы обсуждали, есть шесть царств: Eubacteria, Archaea, Protista, Fungi, Plantae и Animalia. Царство эубактерий состоит из прокариотических одноклеточных организмов, которые включают большинство бактерий. Организмы в царстве архей также являются прокариотами, и многие из них обитают в экстремальных условиях, таких как гидротермальные источники или горячие источники. Более старая классификационная модель объединяет эубактерии и археи в одно царство — Монера.

Следующие четыре царства представляют собой эукариотические клетки с ядрами и мембраносвязанными органеллами. Протисты, такие как водоросли, обычно передвигаются с помощью ресничек, жгутиков или амебоидного механизма. Грибы — это многоклеточные организмы без хлоропластов, содержащие в своих клеточных стенках волокнистое вещество под названием хитин . Plantae и Animalia, вероятно, более знакомы нам, поскольку включают в себя растения и животных соответственно.

Когда речь заходит об организме, мы используем для этого два последних таксона, род и вид.Двухименный метод именования называется биномиальной номенклатурой. Например, белоголовые орланы обозначаются как Haliaeetus leucocephalus . Это формальный, научный способ говорить о них как о организмах. «Haliaeetus» представляет их род, а «leucocephalus» — вид. Итак, мы знаем, что это Haliaeetus leucocephalus , но как насчет остальной их линии происхождения? Это во многом основано на их генетическом сходстве с другими организмами, но мы также знаем, что генетика ведет к отличной морфологии.Запоминание морфологии может быть хорошим способом не только помочь вам запоминать, но и, надеюсь, поможет вам понять, как устроены вещи.

Давайте вместе пройдемся по всей системе классификации белоголовых орланов, начиная с Домена и постепенно спускаясь вниз. Поскольку они эукариоты, они принадлежат к домену Eukarya. Для Kingdom они являются частью таксона Animalia, потому что они многоклеточны, их клетки не имеют клеточной стенки, и они глотают пищу, а не являются автотрофами, которые сами производят пищу.Что касается Phylum, они являются частью таксона Chordata, потому что они позвоночные животные, у которых есть спинной мозг. Есть много подтипов, которые объясняют другие особенности их строения и скелета, но для простоты мы остановимся на более широкой картине. Для класса они считаются в авес. Отряд — Accipitriformes, семейство — Accipitridae, а род — уже обсуждавшийся Haliaeetus . Обратите внимание, что первая буква рода всегда пишется с заглавной буквы, а все слово также выделяется курсивом.Это касается любого организма. И, наконец, на уровне видов белоголовые орланы известны как Haliaeetus leucocephalus . Несмотря на то, что это кажется избыточным, технический способ обозначения видов организма — это биномиальная номенклатура, о которой мы говорили ранее. Как и уровень родов, уровень видов также выделен курсивом.

Мы можем сделать это для всех живых существ, таких как дубы, цианобактерии и даже для вашей кошки, которая свернулась калачиком рядом с вами на диване. Неудивительно, что у домашних кошек много общего с большими кошками, такими как тигры и львы.Они оба относятся к царству животных, типу хордовых, и относятся к классу млекопитающих, отряд плотоядных. Наконец, у нас есть серия «Ф». Felidae для семейства и Felis catus для рода и вида соответственно. Так как же домашняя кошка превратилась из большой кошки, такой как лев или тигр, в домашнюю кошку? Фактически мы можем проследить это генетически до вида, который, скорее всего, предшествовал домашней кошке до Felis lybica , который также известен как африканская дикая кошка. Скорее всего, причиной этого изменения стали одомашнивание и селекционное разведение этого вида.

Хорошо, теперь, когда мы рассмотрели, как классифицируются организмы, вот несколько вопросов для проверки ваших знаний:

1. Какой правильный порядок системы классификации, начиная сверху и спускаясь вниз?

A. Домен, Королевство, Тип, Порядок, Класс, Семья, Род, Вид
B. Домен, Королевство, Тип, Класс, Порядок, Семья, Род, Вид
C. Домен, Королевство, Тип, Класс, Семья, Отряд, род Виды
D. Область, Царство, Тип, Отряд, Семья, Класс, Род, Вид

Правильный ответ — B! Вспомните мнемонику, о которой мы говорили: король Филипп может найти только зеленые носки.

2. Как правильно с научной точки зрения назвать белоголовый орлан (используя биномиальную номенклатуру)?

A. Haliaeetus leucocephalus
B. Haliaeetus leucocephalus
C. Haliaeetus Leucocephalus
D. Haliaeetus leucocephalus

Правильный ответ — D! Помните, что когда мы используем биномиальную номенклатуру, род всегда пишется с заглавной буквы, а вид остается в нижнем регистре, и оба слова пишутся курсивом. Другой вполне приемлемый способ записать это — сократить род до первой буквы слова, за которой следует точка.Другой правильный способ записать это — H. leucocephalus .

Надеюсь, этот обзор был полезен! Спасибо за просмотр и удачной учебы!

Биология | Безграничная биология

Введение в изучение биологии

Биология — это изучение жизни и живых существ с помощью тщательно проверенных и прошедших экспертную оценку методов научных исследований.

Цели обучения

Опишите область биологической науки

Ключевые выводы

Ключевые моменты

• Биология развивалась как область науки с тех пор, как она впервые была изучена в древних цивилизациях, хотя современная биология появилась сравнительно недавно.
• Наука — это процесс, требующий проверки идей с использованием доказательств, собранных из мира природы. Наука носит итеративный характер и включает критическое мышление, тщательный сбор данных, тщательную экспертную оценку и передачу результатов.
• Наука также относится к совокупности знаний, полученных в результате научных исследований.
• Лженаука — это вера, представленная как научная, хотя она не является продуктом научных исследований.

Ключевые термины

• псевдонаука : Любое убеждение, претендующее на научность или поддерживаемое наукой, которое не является продуктом научного исследования.
• наука : процесс изучения мира природы, который проверяет идеи с использованием доказательств, полученных от природы.
• Биология : естествознание, связанное с изучением жизни и живых организмов.

Исследование жизни

Биология — это естественная наука, занимающаяся изучением жизни и живых организмов. Современная биология — обширная и эклектическая область, состоящая из множества специализированных дисциплин, изучающих структуру, функции, рост, распространение, эволюцию или другие особенности живых организмов.Однако, несмотря на широкий охват биологии, существуют определенные общие и объединяющие концепции, которые определяют все исследования и исследования:

• клетка — основная единица жизни
• генов (состоящих из ДНК или РНК) являются основной единицей наследственности
Эволюция
• объясняет единство и разнообразие живых организмов
• Все организмы выживают за счет потребления и преобразования энергии
• Все организмы поддерживают стабильную внутреннюю среду

Биология: Изучение жизни : Коллекция организмов по часовой стрелке сверху слева: бактерии, коала, папоротник, поганка, древесная лягушка, птицеед.

Биологические исследования показывают, что первыми формами жизни на Земле были микроорганизмы, существовавшие за миллиарды лет до эволюции более крупных организмов. Все столь знакомые нам млекопитающие, птицы и цветы появились сравнительно недавно и возникли в течение последних 200 миллионов лет. Современные люди, Homo sapiens , являются относительно новым видом, населявшим эту планету только последние 200 000 лет (приблизительно).

Строматолиты : Строматолиты, осадочные образования, образованные цианобактериями, являются ископаемыми свидетельствами существования жизни на Земле около 3 лет.5 миллиардов лет назад.

История биологических наук

Хотя современная биология возникла относительно недавно, науки, связанные с ней и входящие в ее состав, изучаются с древних времен. Натурфилософия изучалась еще в древних цивилизациях Месопотамии, Египта, Индийского субконтинента и Китая. Однако истоки современной биологии и ее подхода к изучению природы чаще всего восходят к Древней Греции. (Биология происходит от греческого слова «био», означающего «жизнь», и суффикса «ology», означающего «изучение.”)

Достижения в микроскопии также оказали глубокое влияние на биологическое мышление. В начале 19 века ряд биологов указали на центральное значение клетки, а в 1838 году Шлейден и Шванн начали продвигать теперь универсальные идеи клеточной теории. Жан-Батист Ламарк был первым, кто представил последовательную теорию эволюции, хотя именно британский натуралист Чарльз Дарвин распространил теорию естественного отбора в научном сообществе. В 1953 году открытие двойной спиральной структуры ДНК ознаменовало переход к эпохе молекулярной генетики.

Френология: отделы органов френологии доктора Спурцхейма с внешней маркировкой : Френология — это псевдонаука, которая пыталась определить функции мозга и личность путем анализа черепа человека.

Наука и лженаука

Наука — это процесс познания мира природы. Большинство научных исследований включают проверку возможных ответов на важные исследовательские вопросы. Например, онкологи (врачи-онкологи) заинтересованы в том, чтобы выяснить, почему одни виды рака хорошо поддаются химиотерапии, а другие — нет.Основываясь на растущих знаниях молекулярной биологии, некоторые врачи подозревают связь между генетикой пациента и его реакцией на химиотерапию. В результате многолетних исследований появилось множество научных работ, в которых документированы доказательства связи между раком, генетикой и ответом на лечение. После публикации научная информация становится доступной для всех, чтобы читать, учиться или даже задавать вопросы / оспаривать. Это делает науку итеративным, или кумулятивным, процессом, в котором предыдущие исследования используются в качестве основы для новых исследований.Наше нынешнее понимание любого вопроса в науке является кульминацией всей предыдущей работы.

Лженаука — это вера, представленная как научная, хотя она не является продуктом научных исследований. Лженауку часто называют второстепенной или альтернативной наукой. Обычно в нем отсутствуют тщательно контролируемые и продуманные интерпретации экспериментов, которые составляют основу естественных наук и способствуют их развитию.

Научное мышление

Наука — это знание, полученное в результате логических выводов и дедуктивных экспериментов, направленных на понимание природы.

Цели обучения

Сравните и сопоставьте теории и гипотезы

Ключевые выводы

Ключевые моменты

• Гипотеза — это утверждение / прогноз, которое можно проверить экспериментально.
• Теория — это объяснение набора наблюдений или явлений, которое подтверждено обширными исследованиями и может быть использовано в качестве основы для дальнейших исследований.
• Индуктивное рассуждение основывается на наблюдениях, чтобы сделать логические выводы, основанные на доказательствах.
• Дедуктивное рассуждение — это основанное на гипотезах логическое рассуждение, делающее выводы из результатов тестирования.

Ключевые термины

• теория : хорошо обоснованное объяснение некоторых аспектов мира природы, основанное на знаниях, неоднократно подтвержденных посредством наблюдений и экспериментов
• гипотеза : предварительная гипотеза, объясняющая наблюдение, явление или научную проблему, которая может быть проверена дальнейшим наблюдением, исследованием и / или экспериментированием

Процесс науки

Наука (от латинского scientia, что означает «знание») может быть определена как знание, которое охватывает общие истины или действие общих законов, особенно когда они приобретены и проверены научным методом.Шаги научного метода будут подробно рассмотрены позже, но одним из наиболее важных аспектов этого метода является проверка гипотез (проверяемых утверждений) посредством повторяемых экспериментов. Хотя использование научного метода присуще науке, его недостаточно для определения того, что такое наука. Это связано с тем, что научный метод относительно легко применить к таким дисциплинам, как физика и химия, но когда дело доходит до таких дисциплин, как археология, палеоантропология, психология и геология, научный метод становится менее применимым, поскольку становится труднее повторять эксперименты. .

Однако этими областями обучения остаются науки. Рассмотрим археологию: даже если нельзя проводить повторяющиеся эксперименты, гипотезы все же могут поддерживаться. Например, археолог может выдвинуть гипотезу о существовании древней культуры, основываясь на находке глиняной посуды. Дальнейшие гипотезы могут быть сделаны о различных характеристиках этой культуры. Эти гипотезы могут быть сочтены правдоподобными (подтвержденными данными) и предварительно принятыми, а могут быть опровергнуты и полностью отвергнуты (из-за противоречий в данных и других выводах).Группа связанных гипотез, которые не были опровергнуты, могут в конечном итоге привести к развитию проверенной теории. Теория — это проверенное и подтвержденное объяснение наблюдений или явлений, которое подтверждается большим количеством доказательств. Наука может быть лучше определена как области исследования, которые пытаются понять природу вселенной.

Научное мышление

Одно общее для всех форм науки: конечная цель «знать». Любопытство и исследования — движущие силы развития науки.Ученые стремятся понять мир и то, как он работает. Для этого они используют два метода логического мышления: индуктивное рассуждение и дедуктивное рассуждение.

Научное мышление : Ученые используют два типа рассуждений, индуктивный и дедуктивный, для развития научных знаний.

Индуктивное мышление — это форма логического мышления, которая использует связанные наблюдения, чтобы прийти к общему выводу. Этот тип рассуждений распространен в описательной науке.Ученый-биолог, например, биолог, делает наблюдения и записывает их. Эти данные могут быть качественными или количественными, а необработанные данные могут быть дополнены рисунками, изображениями, фотографиями или видео. Из многих наблюдений ученый может делать выводы (индукции), основанные на доказательствах. Индуктивное рассуждение включает формулировку обобщений, сделанных на основе тщательного наблюдения и анализа большого количества данных. Примером могут служить исследования мозга. В этом типе исследований многие живые мозги наблюдаются, когда люди выполняют определенную деятельность, например, рассматривают изображения еды.Затем предполагается, что часть мозга, которая «загорается» во время этой активности, будет частью, контролирующей реакцию на выбранный стимул; в данном случае изображения еды. «Загорание» различных областей мозга вызвано избыточным поглощением радиоактивных производных сахара активными участками мозга. Возникающее в результате увеличение радиоактивности наблюдается с помощью сканера. Затем исследователи могут стимулировать эту часть мозга, чтобы увидеть, возникают ли аналогичные реакции.

Дедуктивное рассуждение или дедукция — это тип логики, используемый в науке, основанной на гипотезах.При дедуктивном рассуждении образ мышления движется в противоположном направлении по сравнению с индуктивным рассуждением. Дедуктивное мышление — это форма логического мышления, которая использует общий принцип или закон для прогнозирования конкретных результатов. Исходя из этих общих принципов, ученый может экстраполировать и предсказать конкретные результаты, которые будут действительными до тех пор, пока действуют общие принципы. Исследования по изменению климата могут проиллюстрировать этот тип рассуждений. Например, ученые могут предсказать, что если климат в определенном регионе станет теплее, то распределение растений и животных должно измениться.Эти прогнозы были составлены и проверены, и было обнаружено множество таких прогнозируемых изменений, таких как изменение пахотных площадей для сельского хозяйства, коррелированное с изменениями средних температур.

Оба типа логического мышления связаны с двумя основными направлениями научного исследования: описательной наукой и наукой, основанной на гипотезах. Описательная наука (или наука открытий), которая обычно является индуктивной, направлена ​​на наблюдение, исследование и открытие, в то время как наука, основанная на гипотезах, которая обычно является дедуктивной, начинается с конкретного вопроса или проблемы и потенциального ответа или решения, которое можно проверить.Граница между этими двумя формами обучения часто размыта, и в большинстве научных исследований сочетаются оба подхода. Нечеткая граница становится очевидной, если подумать о том, как легко наблюдение может привести к конкретным вопросам. Например, один джентльмен в 1940-х годах заметил, что семена заусенцев, прилипшие к его одежде и шерсти его собаки, имели крошечную крючковую структуру. При ближайшем рассмотрении он обнаружил, что устройство для захвата заусенцев было более надежным, чем застежка-молния. В конце концов он основал компанию и произвел застежку-липучку, широко известную сегодня как липучка.Описательная наука и наука, основанная на гипотезах, находятся в постоянном диалоге.

A Заусенец : Этот фрукт прикрепляется к шерсти животных с помощью крючков на его поверхности для улучшения распределения. Липучка является примером биомиметического изобретения, в котором скопированы заусенцы и используются маленькие гибкие крючки для обратимого прикрепления к пушистым поверхностям.

Научный метод

Научный метод — это процесс, посредством которого наблюдения ставятся под сомнение; гипотезы создаются и проверяются; и результаты анализируются.

Цели обучения

Обсудить гипотезы и компоненты научного эксперимента как часть научного метода

Ключевые выводы

Ключевые моменты

• В научном методе наблюдения приводят к вопросам, требующим ответов.
• В научном методе гипотеза — это проверяемое утверждение, предлагаемое для ответа на вопрос.
• В научном методе эксперименты (часто с элементами управления и переменными) разрабатываются для проверки гипотез.
• В научном методе анализ результатов эксперимента приводит к принятию или отклонению гипотезы.

Ключевые термины

• научный метод : способ открытия знаний, основанный на создании фальсифицируемых прогнозов (гипотез), их проверке и разработке теорий на основе собранных данных
• гипотеза : обоснованное предположение, которое обычно встречается в формате «если… то…»
• контрольная группа : группа, которая содержит все особенности экспериментальной группы, за исключением того, что в ней нет манипуляций, которые предполагаются

Научный метод

Биологи изучают живой мир, задавая вопросы о нем и ища научно обоснованные ответы.Этот подход характерен и для других наук, и его часто называют научным методом. Научный метод использовался даже в древние времена, но впервые он был задокументирован английским сэром Фрэнсисом Бэконом (1561–1626), который ввел индуктивные методы для научных исследований. Научный метод может применяться практически во всех областях обучения как логический, рациональный метод решения проблем.

Сэр Фрэнсис Бэкон : Сэр Фрэнсис Бэкон (1561–1626) считается первым, кто определил научный метод.

Научный процесс обычно начинается с наблюдения (часто проблема, которую необходимо решить), которая приводит к вопросу. Давайте подумаем о простой проблеме, которая начинается с наблюдения, и применим научный метод для ее решения. Подросток замечает, что его друг действительно высокий, и задается вопросом, почему. Поэтому его вопрос может быть таким: «Почему мой друг такой высокий? ”

Научный метод : Научный метод состоит из серии четко определенных шагов. Если гипотеза не подтверждается экспериментальными данными, может быть предложена новая гипотеза.

Предложение гипотез

Напомним, что гипотеза — это обоснованное предположение, которое можно проверить. Гипотезы часто также включают объяснение обоснованного предположения. Для решения одной проблемы можно предложить несколько гипотез. Например, ученик может подумать, что его друг высокий, потому что он пьет много молока. Его гипотеза может быть такой: «Если человек пьет много молока, он вырастет очень высоким, потому что молоко полезно для ваших костей». Обычно гипотезы имеют формат «Если… то…» Имейте в виду, что на вопрос могут быть другие ответы; поэтому могут быть предложены другие гипотезы.Вторая гипотеза может быть такой: «Если у человека высокие родители, они тоже будут высокими, потому что у них есть гены, чтобы быть высокими. ”

После выбора гипотезы ученик может сделать прогноз. Прогноз похож на гипотезу, но на самом деле это предположение. Например, они могут предсказать, что их друг высокий, потому что он пьет много молока.

Проверка гипотезы

Действительная гипотеза должна быть проверена. Он также должен быть опровергнутым, что означает, что он может быть опровергнут экспериментальными результатами.Важно отметить, что наука не претендует на «доказательство» чего-либо, потому что научное понимание всегда может быть изменено с добавлением дополнительной информации. Этот шаг — открытость опровергающим идеям — и есть то, что отличает науки от ненаучных. Например, присутствие сверхъестественного нельзя ни проверить, ни опровергнуть. Чтобы проверить гипотезу, исследователь проведет один или несколько экспериментов, направленных на устранение одной или нескольких гипотез. Каждый эксперимент будет иметь одну или несколько переменных и один или несколько элементов управления.Переменная — это любая часть эксперимента, которая может изменяться или меняться в ходе эксперимента. Контрольная группа содержит все особенности экспериментальной группы, за исключением предполагаемых манипуляций. Например, контрольной группой может быть группа разных подростков, которые не пили молоко, и их можно сравнить с экспериментальной группой, группой разных подростков, которые действительно пили молоко. Таким образом, если результаты экспериментальной группы отличаются от результатов контрольной группы, разница должна быть связана с предполагаемой манипуляцией, а не с каким-то внешним фактором.Чтобы проверить первую гипотезу, ученик должен выяснить, влияет ли употребление молока на рост. Если употребление молока не влияет на рост, значит, у роста друга должна быть другая причина. Чтобы проверить вторую гипотезу, ученик мог проверить, есть ли у его друга высокие родители. Каждую гипотезу следует проверять путем проведения соответствующих экспериментов. Имейте в виду, что отклонение одной гипотезы не определяет, будут ли приняты другие гипотезы. Он просто исключает одну неверную гипотезу.Используя научный метод, отвергаются гипотезы, не согласующиеся с экспериментальными данными.

Хотя этот пример «роста» основан на результатах наблюдений, другие гипотезы и эксперименты могут иметь более четкий контроль. Например, ученик может прийти на урок в понедельник и понять, что ему трудно сосредоточиться на лекции. Одна из гипотез, объясняющих это происшествие, может быть такой: «Если я завтракаю перед уроком, то могу лучше обращать внимание». Затем учащийся может разработать эксперимент с контролем, чтобы проверить эту гипотезу.

Научный метод может показаться слишком жестким и структурированным. Важно помнить, что, хотя ученые часто следуют этой последовательности, существует гибкость. Часто наука не работает линейно. Вместо этого ученые постоянно делают выводы и обобщения, находя закономерности в ходе своих исследований. Научные рассуждения сложнее, чем предполагает один научный метод.

Фундаментальные и прикладные науки

Фундаментальная наука увеличивает базу знаний в области исследований, в то время как прикладная наука использует эти знания для решения конкретных проблем.

Цели обучения

Различия между фундаментальными и прикладными науками

Ключевые выводы

Ключевые моменты

• Единственная цель фундаментальных научных исследований — увеличить базу знаний в определенной области исследования.
• Прикладная наука использует базу знаний фундаментальной науки для разработки решений, часто технологических, конкретных проблем.
• Фундаментальная наука, связанная с картированием генома человека, ведет к прикладным научным методам диагностики и лечения генетических заболеваний.

Ключевые термины

• фундаментальные науки : исследования проводятся исключительно для расширения базы знаний
• прикладная наука : Дисциплина, связанная с искусством или наукой применения научных знаний к практическим проблемам.

Два типа науки: фундаментальная наука и прикладная наука

В последние несколько десятилетий в научном сообществе ведутся споры о ценности различных видов науки. Ценно ли заниматься наукой просто ради получения знаний, или научные знания имеют ценность только в том случае, если мы можем применить их для решения конкретной проблемы или улучшения нашей жизни? Этот вопрос фокусируется на различиях между двумя типами науки: фундаментальной наукой и прикладной наукой.

Фундаментальная наука или «чистая» наука стремится расширить знания независимо от их краткосрочного применения. Он не ориентирован на разработку продукта или услуги, имеющей непосредственное общественное или коммерческое значение. Цель фундаментальной науки — знание ради знания; хотя это не означает, что в конечном итоге это может не привести к практическому применению.

Напротив, прикладная наука или «технология» нацелена на использование науки для решения реальных проблем, таких как повышение урожайности, поиск лекарства от конкретной болезни или спасение животных, которым угрожает стихийное бедствие.В прикладной науке проблема обычно задается исследователем.

Пример прикладной науки : После того, как ураган Айк обрушился на побережье Мексиканского залива в 2008 году, Служба охраны рыболовства и дикой природы США спасла этого коричневого пеликана. Благодаря прикладной науке ученые узнали, как реабилитировать птицу.

Некоторые люди могут воспринимать прикладную науку как «полезную», а фундаментальную науку как «бесполезную». Вопрос, который эти люди могут задать ученому, выступающему за приобретение знаний, был бы таким: «Для чего?» Однако внимательный взгляд на историю науки показывает, что базовые знания привели к множеству замечательных приложений, имеющих большую ценность.Многие ученые считают, что перед разработкой приложения необходимо базовое понимание науки; поэтому прикладная наука полагается на результаты, полученные с помощью фундаментальной науки. Другие ученые считают, что пора отойти от фундаментальной науки и вместо этого найти решения актуальных проблем. Оба подхода действительны. Верно, что есть проблемы, требующие немедленного внимания; однако немногие решения можно было бы найти без помощи широкой базы знаний, созданной с помощью фундаментальной науки.

Связь между фундаментальной и прикладной наукой : Проект «Геном человека» представлял собой 13-летнюю совместную работу исследователей, работающих в нескольких различных областях науки. Проект, в ходе которого был секвенирован весь геном человека, был завершен в 2003 году.

Один из примеров того, как фундаментальная и прикладная наука могут работать вместе для решения практических задач, произошел после того, как открытие структуры ДНК привело к пониманию молекулярных механизмов, управляющих репликацией ДНК.Нити ДНК, уникальные для каждого человека, находятся в наших клетках, где они предоставляют инструкции, необходимые для жизни. Во время репликации ДНК ДНК создает новые копии незадолго до деления клетки. Понимание механизмов репликации ДНК позволило ученым разработать лабораторные методы, которые сейчас используются для выявления генетических заболеваний, определения лиц, которые были на месте преступления, и определения отцовства. Без фундаментальной науки вряд ли существовала бы прикладная наука.

Еще одним примером связи между фундаментальными и прикладными исследованиями является проект «Геном человека», исследование, в котором каждая хромосома человека анализировалась и наносилась на карту для определения точной последовательности субъединиц ДНК и точного местоположения каждого гена.(Ген — основная единица наследственности; полная коллекция генов человека — это его или ее геном.) Другие менее сложные организмы также были изучены в рамках этого проекта, чтобы лучше понять человеческие хромосомы. Проект «Геном человека» основывался на фундаментальных исследованиях, проведенных с простыми организмами, а позднее с геномом человека. Важной конечной целью в конечном итоге стало использование данных для прикладных исследований для поиска методов лечения и ранней диагностики генетически связанных заболеваний.

Хотя исследования как в фундаментальной, так и в прикладной науке обычно тщательно планируются, важно отметить, что некоторые открытия делаются случайно; то есть в результате счастливого происшествия или счастливого сюрприза. Пенициллин был открыт, когда биолог Александр Флеминг случайно оставил открытой чашку Петри с бактериями Staphylococcus . На блюде выросла нежелательная плесень, убившая бактерии. Плесень оказалась Penicillium, и был открыт новый антибиотик.Даже в высокоорганизованном мире науки удача в сочетании с наблюдательным и любознательным умом может привести к неожиданным открытиям.

Издательство научных работ

Публикация научных исследований в рецензируемом журнале позволяет другим ученым получить доступ к исследованиям.

Цели обучения

Опишите роль рецензируемых научных статей

Ключевые выводы

Ключевые моменты

• Совокупность научных знаний фиксируется в рецензируемых научных журналах, которые позволяют другим ученым определять, что было сделано ранее, и какое место их собственные исследования подходят для более широкой области исследований.
• Как правило, научная статья следует этапам научного метода: введение (предыстория, наблюдения, вопрос), материалы и методы (гипотеза и план эксперимента), результаты (анализ собранных данных) и обсуждение (выводы, сделанные на основе анализа).
• Рецензенты — это другие исследователи в этой области исследований, которые тщательно анализируют, анализируют и критикуют исследовательскую статью, представленную для публикации.
• Обзорные статьи (резюме и комментарии к предыдущим исследованиям в области исследования) также проходят процесс рецензирования.

Ключевые термины

• экспертная оценка : научный процесс, при котором рукописи, предназначенные для публикации в академическом журнале, проверяются независимыми исследователями для оценки вклада, важности и точности содержания рукописи.

Отчетность о научной работе

Ученые должны делиться своими открытиями, чтобы другие исследователи могли расширять и развивать свои открытия. Сотрудничество с другими учеными — при планировании, проведении и анализе результатов — очень важно для научных исследований.По этой причине основным аспектом работы ученого является общение с коллегами и распространение результатов среди коллег. Ученые могут делиться результатами, представляя их на научном собрании или конференции, но этот подход может затронуть только избранных присутствующих. Вместо этого большинство ученых представляют свои результаты в рецензируемых рукописях, которые публикуются в научных журналах. Рецензируемые рукописи — это научные статьи, которые рецензируются коллегами ученого или коллегами. Эти коллеги являются квалифицированными людьми, часто экспертами в той же области исследования, которые решают, подходит ли работа ученого для публикации.Процесс экспертной оценки помогает гарантировать, что исследование, описанное в научной статье или заявке на грант, является оригинальным, значимым, логичным и тщательным. Заявки на гранты, которые представляют собой запросы на финансирование исследований, также подлежат экспертной оценке. Ученые публикуют свои работы, чтобы другие ученые могли воспроизвести свои эксперименты в аналогичных или различных условиях, чтобы расширить результаты. Результаты экспериментов должны согласовываться с выводами других ученых.

Научный журнал : Научные исследования публикуются в рецензируемых научных журналах.

Научная статья сильно отличается от творческого письма. Хотя для разработки экспериментов требуется творческий подход, существуют определенные правила, когда дело касается представления научных результатов. Научное письмо должно быть кратким, лаконичным и точным. Он должен быть кратким, но достаточно подробным, чтобы позволить коллегам воспроизвести эксперименты.

Научная статья состоит из нескольких конкретных разделов: введение, материалы и методы, результаты и обсуждение. Эту структуру иногда называют форматом «IMRaD».Обычно в начале статьи есть разделы с благодарностями и ссылками, а также аннотация (краткое изложение). Могут быть дополнительные разделы в зависимости от типа статьи и журнала, в котором она будет опубликована; например, для некоторых обзорных статей требуется план.

Введение начинается с краткой, но обширной справочной информации о том, что известно в данной области. Хорошее введение также дает обоснование и обоснование работы. Введение относится к опубликованным научным работам других авторов и, следовательно, требует цитирования в стиле журнала.Использование чужих работ или идей без надлежащего цитирования считается плагиатом.

Раздел материалов и методов включает полное и точное описание веществ и методов, используемых исследователями для сбора данных. Описание должно быть подробным, но кратким, а также содержать достаточно информации, чтобы позволить другому исследователю повторить эксперимент и получить аналогичные результаты. В этот раздел также будет включена информация о том, как проводились измерения и какие типы расчетов и статистического анализа использовались для проверки необработанных данных.Хотя в разделе «Материалы и методы» дается точное описание экспериментов, они не обсуждаются.

Журналы могут потребовать отдельные результаты и разделы обсуждения, или он может объединить их в один раздел. Если журнал не позволяет комбинировать оба раздела, раздел результатов просто описывает результаты без какой-либо дальнейшей интерпретации. Результаты представлены в виде таблиц или графиков, но не должно быть дублированной информации. В разделе обсуждения исследователь интерпретирует результаты, опишет, как переменные могут быть связаны, и попытается объяснить наблюдения.Совершенно необходимо провести обширный поиск литературы, чтобы сопоставить результаты с ранее опубликованными научными исследованиями. Поэтому в этот раздел также включены соответствующие цитаты.

Наконец, в заключительном разделе резюмируется важность экспериментальных результатов. Хотя научная статья почти наверняка ответила на один или несколько поставленных научных вопросов, любое хорошее исследование должно привести к большему количеству вопросов. Хорошо написанная научная статья оставляет двери открытыми для исследователя и других людей, чтобы они могли продолжить и расширить свои выводы.

Обзорные статьи не соответствуют формату IMRAD, поскольку в них не представлены оригинальные научные результаты или первичная литература. Вместо этого они обобщают и комментируют результаты, которые были опубликованы в качестве основной литературы. Обычно они включают обширные справочные разделы.

Отрасли и дисциплины биологии

Сфера биологии может быть разделена на различные отрасли и дисциплины, что приводит к карьере, которая приводит к более целенаправленным областям.

Цели обучения

Признать различные подполи биологии; е.грамм. микробиология, генетика, эволюция и др.

Ключевые выводы

Ключевые моменты

• Биология широка и фокусируется на изучении жизни с различных точек зрения.
• Отрасли и субдисциплины биологии, которые являются высокоспециализированными областями, привели к развитию карьеры, характерной для этих отраслей и субдисциплин.
• Направления биологических исследований включают микробиологию, физиологию, экологию и генетику; Поддисциплины в этих отраслях могут включать: микробную физиологию, микробную экологию и микробную генетику.

Ключевые термины

• генная инженерия : преднамеренное изменение генетической структуры организма
• судебно-медицинская экспертиза : Относится к использованию науки и техники в расследовании и установлении фактов или доказательств в суде.

Отделения биологических исследований

Область биологии широка и поэтому включает множество разделов и дисциплин. Биологи могут изучать одну из этих дисциплин и работать в более узкой области.Биологические отрасли делятся в соответствии с направленностью дисциплины и даже могут быть разделены на основе типов методов и инструментов, используемых для изучения этого конкретного направления. Однако с увеличением объема базовой биологической информации, растущей благодаря достижениям в технологиях и базах данных, часто наблюдается междисциплинарный подход и сотрудничество между отраслями. Например, молекулярная биология и биохимия изучают биологические процессы на молекулярном и химическом уровнях соответственно, включая взаимодействия между молекулами, такими как ДНК, РНК и белки, а также то, как они регулируются.Микробиология, изучение микроорганизмов, — это изучение структуры и функций одноклеточных организмов. Сама по себе это довольно обширная ветвь, и в зависимости от предмета исследования, в нее входят, в частности, физиологи-микробиологи, экологи и генетики.

Биологические дисциплины и карьера

Судебная медицина — это применение науки для ответа на вопросы, связанные с законом. Судебными экспертами могут быть биологи, химики и биохимики. Судебно-медицинские эксперты предоставляют научные доказательства для использования в судах, и их работа включает изучение следов, связанных с преступлениями.Их служебная деятельность в первую очередь связана с преступлениями против людей, такими как убийства, изнасилования и нападения. Их работа включает анализ таких образцов, как волосы, кровь и другие биологические жидкости, включая обработку ДНК, обнаруженной во многих различных средах и материалах, связанных с местами преступления.

Судебно-медицинская экспертиза : Этот судебный эксперт работает в комнате для извлечения ДНК в Лаборатории уголовных расследований армии США в Форт-Гиллеме, штат Джорджия.

Другая область биологических исследований, нейробиология, — это изучение нервной системы, и, хотя она считается разделом биологии, она также признана междисциплинарной областью исследований, известной как нейробиология.Из-за своей междисциплинарной природы эта дисциплина фокусируется на различных функциях нервной системы с использованием молекулярных, клеточных, связанных с развитием, медицинских и вычислительных подходов.

Дополнительные разделы биологии включают палеонтологию, которая использует окаменелости для изучения истории жизни; зоология, изучающая животных; и ботаника, изучающая растения. Биологи могут также специализироваться как биотехнологи, экологи или физиологи. Это лишь небольшая часть множества областей, которыми могут заниматься биологи.

Палеонтология : Исследователи работают над раскопками окаменелостей динозавров на месте в Кастельоне, Испания.

Биология — это кульминация достижений естественных наук с момента их зарождения до наших дней. Интересно, что это колыбель новых наук, таких как биология мозговой активности, генная инженерия нестандартных организмов и биология эволюции, которая использует лабораторные инструменты молекулярной биологии для прослеживания самых ранних этапов жизни на Земле.Просмотр заголовков новостей — будь то сообщения об иммунизации, недавно обнаруженных видах, спортивном допинге или генетически модифицированных продуктах питания — демонстрирует, как биология активна и важна для нашего повседневного мира.

История, биологические системы и отрасли

Физиология — это изучение нормального функционирования живых существ. Это подраздел биологии, охватывающий ряд тем, включая органы, анатомию, клетки, биологические соединения и то, как все они взаимодействуют, чтобы сделать жизнь возможной.

От древних теорий до молекулярных лабораторных методов физиологические исследования сформировали наше понимание компонентов нашего тела, того, как они общаются и как они поддерживают нашу жизнь.

Мерриан-Вебстер определяет физиологию как:

«[A] раздел биологии, который имеет дело с функциями и деятельностью жизни или живого вещества (например, органов, тканей или клеток), а также с соответствующими физическими и химическими явлениями. ”

Быстрые факты по физиологии

Вот несколько ключевых моментов, касающихся физиологии.Более подробная и вспомогательная информация находится в основной статье.

• Физиологию можно рассматривать как исследование функций и процессов, которые создают жизнь.
• Изучение физиологии восходит к 420 г. до н.э.
• Изучение физиологии разделено на множество дисциплин, охватывающих такие разные темы, как упражнения, эволюция и защита.

Поделиться на PinterestФизиология охватывает множество дисциплин в биологии человека и за ее пределами.

Изучение физиологии — это в некотором смысле изучение жизни.Он задает вопросы о внутреннем устройстве организмов и о том, как они взаимодействуют с окружающим миром.

Физиология проверяет, как работают органы и системы в организме, как они общаются и как они объединяют свои усилия для создания условий, благоприятных для выживания.

В частности, физиология человека часто разделяется на подкатегории; эти темы охватывают огромное количество информации.

Исследователи в этой области могут сосредоточиться на чем угодно, от микроскопических органелл в клеточной физиологии до более широких тем, таких как экофизиология, которая изучает целые организмы и то, как они адаптируются к окружающей среде.

Самое актуальное направление физиологических исследований для Новости медицины Сегодня прикладная физиология человека; в этой области исследуются биологические системы на уровне клетки, органа, системы, анатомии, организма и повсюду между ними.

В этой статье мы посетим некоторые разделы физиологии, разработав краткий обзор этой огромной темы. Сначала мы рассмотрим краткую историю физиологии.

Изучение физиологии уходит корнями в древнюю Индию и Египет.

Как медицинская дисциплина, она восходит к временам Гиппократа, знаменитого «отца медицины» — около 420 г. до н.э.

Гиппократ придумал теорию четырех жидкостей, утверждая, что тело содержит четыре различных телесных жидкости: черную желчь, мокроту, кровь и желтую желчь. Согласно теории, любое нарушение их соотношений ведет к ухудшению здоровья.

Клавдий Гален (около 130-200 гг. Н.э.), также известный как Гален, модифицировал теорию Гиппократа и был первым, кто использовал эксперименты для получения информации о системах организма.Его широко называют основоположником экспериментальной физиологии.

Жан Фернель (1497–1558), французский врач, первым ввел термин «физиология» из древнегреческого, означающего «изучение природы, происхождения».

Фернел был также первым, кто описал позвоночный канал (пространство в позвоночнике, через которое проходит спинной мозг). У него есть кратер на Луне, названный в его честь за его усилия — он называется Фернелиус.

Еще один скачок в физиологических знаниях произошел с публикацией книги Уильяма Харви под названием Анатомическая диссертация о движении сердца и крови у животных в 1628 году.

Харви был первым, кто описал системное кровообращение и путь крови через мозг и тело, движимый сердцем.

Возможно, что удивительно, но большая часть медицинской практики была основана на четырех жидкостях вплоть до 1800-х годов (например, кровопускание). В 1838 году произошел сдвиг в мышлении, когда на сцену вышла клеточная теория Матиаса Шлейдена и Теодора Шванна, предполагавшая, что тело состоит из крошечных отдельных клеток.

С этого момента область физиологии открылась, и прогресс был быстрым:

• Джозеф Листер, 1858 — первоначально изучал коагуляцию и воспаление после травмы, затем он открыл и начал использовать спасающие жизнь антисептики.
• Иван Павлов, 1891 — условные физиологические реакции у собак.
• Август Крог, 1910 г. — получил Нобелевскую премию за открытие, как регулируется кровоток в капиллярах.
• Эндрю Хаксли и Алан Ходжкин, 1952 — открыли ионный механизм, с помощью которого передаются нервные импульсы.
• Эндрю Хаксли и Хью Хаксли, 1954 — добились успехов в изучении мышц, открыв скользящие нити в скелетных мышцах.

Основными системами, рассматриваемыми при изучении физиологии человека, являются следующие:

• Система кровообращения — включая сердце, кровеносные сосуды, свойства крови и то, как работает кровообращение при болезни и здоровье.
• Пищеварительная / выделительная система — отображение движения твердых тел изо рта в анус; это включает исследование селезенки, печени и поджелудочной железы, превращение пищи в топливо и ее окончательный выход из организма.
• Эндокринная система — исследование эндокринных гормонов, передающих сигналы по всему организму, помогая ему согласованно реагировать. Основные эндокринные железы — гипофиз, щитовидная железа, надпочечники, поджелудочная железа, паращитовидные железы и гонады — находятся в центре внимания, но почти все органы выделяют эндокринные гормоны.
• Иммунная система — естественная защитная система организма состоит из лейкоцитов, тимуса и лимфатической системы. Сложный набор рецепторов и молекул объединяется, чтобы защитить хозяина от атак патогенов. Молекулы, такие как антитела и цитокины, сильно отличаются.
• Покровная система — кожа, волосы, ногти, потовые и сальные железы (выделяющие маслянистое или восковое вещество).
• система Опорно-двигательная — скелет и мышцы, сухожилия, связки и хрящи.Костный мозг — место, где образуются красные кровяные тельца — и то, как кости хранят кальций и фосфат, также включены.
• Нервная система — центральная нервная система (головной и спинной мозг) и периферическая нервная система. Изучение нервной системы включает исследование чувств, памяти, эмоций, движений и мыслей.
• Почечная / мочевыделительная система — включая почки, мочеточники, мочевой пузырь и уретру, эта система удаляет воду из крови, производит мочу и уносит отходы.
• Репродуктивная система — состоит из гонад и половых органов. Изучение этой системы также включает изучение того, как плод создается и воспитывается в течение 9 месяцев.
• Дыхательная система — состоит из носа, носоглотки, трахеи и легких. Эта система вводит кислород и удаляет углекислый газ и воду.

Существует множество дисциплин, в названии которых используется слово физиология. Ниже приведены некоторые примеры:

• Физиология клетки — изучение того, как клетки работают и взаимодействуют; физиология клетки в основном сосредоточена на мембранном транспорте и передаче нейронов.
• Системная физиология — основное внимание уделяется вычислительному и математическому моделированию сложных биологических систем. Он пытается описать способ, которым отдельные ячейки или компоненты системы сходятся, чтобы реагировать в целом. Они часто исследуют метаболические сети и передачу сигналов клетками.
• Эволюционная физиология — изучение того, как системы или части систем адаптировались и изменялись на протяжении нескольких поколений. Темы исследований охватывают множество вопросов, включая роль поведения в эволюции, половой отбор и физиологические изменения в связи с географическими вариациями.
• Физиология защиты — изменения, которые происходят как реакция на потенциальную угрозу, например, подготовка к реакции «бей или беги».
• Физиология упражнений — как следует из названия, это исследование физиологии физических упражнений. Это включает исследования в области биоэнергетики, биохимии, сердечно-легочной функции, биомеханики, гематологии, физиологии скелетных мышц, нейроэндокринной функции и функции нервной системы.

Вышеупомянутые темы — это лишь небольшая часть доступных физиологий.Область физиологии столь же важна, сколь и обширна.

Анатомия тесно связана с физиологией. Анатомия относится к изучению структуры частей тела, но физиология фокусируется на том, как эти части работают и связаны друг с другом.