Биология 10 класс Балан профили, академ (стр. 6 из 10)

Статистично достовірну закономірність у біології можна вважати правилом або науковим законом. Біологічні закони – це статистично вивірені закономірності, що зазвичай не мають винятків і можуть бути витлумачені лише певним чином (пригадайте закони, які ви вивчали з інших п редметів). З часом ви ознайомитеся з основними біологічними законами, зокрема екологічними та законами спадковості.

 Значення біології у житті людини. Бурхливий розвиток наук про ж иття у другій половині ХХ ст. сприяв багатьом відкриттям у галузі біології. Це, зокрема, відкриття і розшифрування генетичного коду, головних л анок синтезу білка, багатьох процесів обміну речовин у живій клітині, триває інтенсивна робота з розшифрування геному людини, р ослин і т варин.

За участі учених-біологів досягнуто значного прогресу у своєчасному встановленні причин (діагностуванні) різноманітних захворювань людини, свійських тварин і культурних рослин, їхній профілактиці та лікуванні. На основі біологічно активних речовин, які виробляють різноманітні організми, дослідники створюють ефективні лікарські препарати. Сучасні вчені здатні штучно змінювати спадковий матеріал різноманітних організмів. Наприклад, до клітин бактерії кишкової палички введено гени, що відповідають за утворення гормонів, необхідних для лікування низки захворювань людини (карликовість, цукровий діабет та ін.), (згадайте про причини цих захворювань). Раніше ці р ечовини видоб ували з тварин у невеликих кількостях, а тепер їх можна отримувати в мікробіологічних лабораторіях згідно з потребами.

Організми із зміненим спадковим матеріалом (їх називають генетично модифікованими) вирізняються стійкістю до захворювань, високою продуктивністю тощо. Проте застосування цих організмів нині обмежене, оскільки ще досконало не досліджено вплив їхнього споживання на організм людини та свійських тварин.

Сучасні дослідження в галузі молекулярної біології та генетики дають змогу виявляти дефектні гени, які спричиняють спадкові захворювання, та замінювати їх на нормальні копії.

Екологія – наука, покликана своїми дослідженнями переконати людей у необхідності дбайливого ставлення до природи, жити за її законами, а не намагатися їх змінити в будь-який спосіб. Тому вона слугує теоретичною базою для планування і здійснення охорони навколишнього природного середовища. На базі екологічних досліджень створюються нові напрями охорони як окремих видів організмів, так і їхніх угруповань.

 Завдання сучасної біології насамперед полягають у розв’язанні н айважливіших проблем людства: збільшення продовольчого потенціалу планети; поліпшення екологічного стану середовища життя людини, з береження її здоров’я і довголіття; одержання альтернативних джерел енергії. Тому актуальним буде:

– встановлення контролю над самовідновленням біоресурсів;

– створення штучних біологічних систем з потрібними людині компо-нентами, не порушуючи екологічної рівноваги;

– вивчення складних фізіолого-генетичних функцій організму для п одолання та попередження онкологічних та інших небезпечних захворювань людини;

– використання генетично модифікованих організмів для одержання від них білків, антитіл, ферментів, гормонів, вакцин для медицини і ветеринарії;

– вивчення енергетичних і синтетичних процесів у клітині для пе-ретворення їх у промислові біотехнології.

Ключові терміни та поняття. Моніторинг, моделювання.

Живу матерію на різних рівнях організації досліджують різними методами. Основні з них – порівняльно-описовий, експериментальний, моніторинг і моделювання.

Отримані внаслідок досліджень результати обробляють за допомогою математично-статистичного аналізу.

Для наукового дослідження будь-який біологічний об’єкт потріб-

Ко рот ко но класифікувати, тобто визначити його належність до тієї чи

про іншої групи (наприклад, органічних речовин – до білків, ліпідів,

го лов не вуглеводів чи нуклеїнових кислот тощо, живих істот – до того чи іншого виду, роду, родини і т. д.).

Застосування математично-статистичних методів сприяло пе- ретворенню біології з описової науки в точну, яка базується на математичному аналізі одержаних даних.

1. Які ви знаєте методи досліджень у біології? 2. Для чого використовують порівняльно-описовий метод дослідження? 3. Чим За пи тан ня для характеризується експериментальний метод? 4. Яке значення має са мо ко нт ро лю моніторинг? 5. Що собою становить математичне моделювання?

Поміркуйте. 1. Які можливості відкриває комп’ютерна графіка в біологічних до- слідженнях? 2. Ознайомтеся з коротким нарисом розвитку біологічної науки (с. 7–11). Які сучасні досягнення біологічної науки, на вашу думку, допоможуть розв’язати такі головні проблеми сьогодення, як забезпечення людства продовольством та енергією?

ТЕСТ НА ЗАКРІПЛЕННЯ ЗНАНЬ

І. ВИБЕРІТЬ ІЗ ЗАПРОПОНОВАНИХ ВІДПОВІДЕЙ ПРАВИЛЬНУ

1. Укажіть, як називають сукупність процесів надходження поживних речовин із зовнішнього середовища, їхнього перетворення в організмі та виділення продуктів життєдіяльності: а) фагоцитоз; б) метаболізм; в) гомеостаз; г) подразливість.

2. Визначте, як називають здатність біологічних систем зберігати відносну сталість складу та властивостей свого внутрішнього середовища: а) фагоцитоз; б) метаболізм; в) гомеостаз; г) адаптація.

3. Назвіть організми, яким притаманні рефлекси: а) прокаріоти; б) гриби; в) рослини; г) тварини.

4. Зазначте біологічні системи, які перебувають на молекулярному рівні організації живої матерії: а) гриби; б) рослини; в) ціанобактерії; г) віруси.

5. Визначте найвищий рівень організації живої матерії: а) популяційно-видовий;

б) біосферний; в) організмовий; г) екосистемний.

6. Назвіть метод, який учені застосовують при описанні нових видів: а) експеримент альний; б) порівняльно-описовий; в) математичне моделювання; г) моніторинг.

ІІ. ВИБЕРІТЬ ІЗ ЗАПРОПОНОВАНИХ ВІДПОВІДЕЙ ДВІ ПРАВИЛЬНІ

1. Укажіть біологічні системи, здатні до саморегуляції: а) популяція в дикій п рироді; б) порода тварин; в) поле пшениці; г) екосистема.

2. Назвіть об’єкти, які належать до надорганізмових біологічних систем: а) екосистема; б) таламус; в) популяція; г) мітохондрія.

3. Укажіть особливості біологічних систем, які відрізняють їх від неживих об’єктів: а) здатність до розмноження; б) здатність до росту; в) наявність особливих хімічних елементів; г) здатність до сприйняття подразників.

4. Укажіть, які надвидові рівні організації живої матерії вивчає екологія: а) клітинний; б) популяційно-видовий; в) екосистемний; г) біосферний.

ІІІ. ЗАВДАННЯ НА ВСТАНОВЛЕННЯ ВІДПОВІДНОСТІ

Установіть відповідність між об’єктами, процесами та явищами і рівнями організації живої матерії, яким вони відповідають:

Об’єкти, процеси та явища	Рівні організації живої матерії
1 Поділ клітини 2 Глобальний колообіг речовин 3 Жаба гостроморда 4 Вірус імунодефіциту людини (ВІЛ)	А Молекулярний Б Клітинний В Популяційно-видовий Г Екосистемний Д Біосферний

IV. ЗАПИТАННЯ ПІДВИЩЕНОЇ СКЛАДНОСТІ

1. Що спільного та відмінного в будові та функціонуванні клітин одноклітинних орга-нізмів і клітин, що входять до складу тих чи інших тканин?

2. Що спільного та відмінного в проявах подразливості в багатоклітинних рослин і багатоклітинних тварин?

§ 4 . ЕЛЕМЕНТНИЙ СКЛАД ОРГАНІЗМІВ

Пригадайте: що спільного між живими та неживими системами? Які гормони виділяє щитоподібна залоза? Яка їхня біологічна роль?

Ви вже знаєте, що науку, яка вивчає хімічний склад живих організмів, будову, властивості і роль виявлених у них сполук, шляхи їхнього виникнення та перетворення, називають біологічною хімією, або біохімією. Вона досліджує процеси обміну речовин і перетворення енергії в організмах на молекулярному рівні. Одне з головних завдань біохімії – з’ясування механізм ів регуляції життєдіяльності клітин і організму в цілому, які забезпечують єдність процесів обміну речовин і перетворення енергії в організмі.

 Елементний склад живих організмів. Хімічний склад організмів, на відміну від об’єктів неживої природи, відносно сталий. З понад 100 різних типів атомів хімічних елементів та їхніх ізотопів у живих організмах виявляють майже 60. Одні з них є обов’язковими в усіх організмах без винятку, інші – лише в окремих. Разом з тим у живих організмах не виявлено жодного з хімічних елементів, якого б не було в неживій природі.

Це одне зі свідчень єдності живої і неживої природи.

Найбільше в організмах так званих макроелементів, тобто хімічних елементів, сумарна частка яких – близько 99,9 % їхньої маси. До них н алежать Гідроген, Карбон, Нітроген, Оксиген, Кальцій, Калій, Натрій, Ферум, Магній, Сульфур, Хлор, Фосфор (див. табл. 4.1). Перші чотири з них відносять до органогенних елементів, оскільки їхня сумарна частка становить майже 98 % маси живих істот. Крім того, ці елементи є основ ними складовими органічних сполук, про які йтиметься в наступній темі.