Смекни!
smekni.com

8. Список использованной литературы стр13 (стр. 2 из 4)

Особо следует выделить несколько фунда­ментальных областей биологии исследующих наиболее общие, присущие всем живым существам закономерности и составляю­щих основу современной общей биологии. Это наука об основных структурно-функциональной еди­нице организма — клетке, т. е. ци­тология; наука о явлениях воспроизве­дения и преемственности морфо-физиологических организации живых форм — гене­тика; наука об онтогенезе — биология развития; наука о законах исторического раз­вития органического мира — эволюционная теория, а также физико-химической биологии(био­химия и биофизика) и физиология, изу­чающие функциональные проявления, обмен веществ и энергии в живых организ­мах. Из приведённого далеко не полного перечня биол. дисциплин видно, как велико и сложно здание современной биологии и как прочно вместе с соседними науками, изу­чающими закономерности неживой при­роды, оно связано с практикой.

4. УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ И ИЗУЧЕНИЕ

ЖИЗНЕННЫХ ЯВЛЕНИЙ

Для живой природы характерно слож­ное, иерархическое соподчинение уровней организации её структур. Вся совокупность органического мира Земли вместе с окружающей средой образует биосфе­ру, которая складывается из биогеоценозов — областей с характерными природными условиями, заселённых определёнными комплексами (биоценозами) организмов. Биоценозы состоят из популяций — сово­купностей животных или растительных организ­мов одного вида, живущих на одной тер­ритории; популяции состоят из особей; особи многоклеточных организмов со­стоят из органов и тканей, образованных различными клетками; клетки, как и одноклеточные организмы, состоят из внутриклеточных структур, которые строят­ся из молекул. Для каждого из выделен­ных уровней характерны свои закономерности, связанные с различными масшта­бами явлений, принципами организации, особенностями взаимоотношения с выше и нижележащими уровнями. Каждый из уровней организации жизни изучается соответственно отраслями современной биологии.

На молекулярном уровне биохимией, биофизикой, молекулярной биологией, молекулярной генетикой, цитохимией, многими разделами вирусологии, микробиологии изучаются физико-химические процессы, осуществляющиеся в живом организме. Исследования живых систем на этом уровне показывают, что они состоят из низко и высокомолекулярных органических соединений, практически не встречающихся в неживой природе. Наи­более специфичны для жизни такие биополимеры, как белки, нуклеиновые кислоты и полисахариды,, а также липиды (жироподобные соединения) и состав­ные части их молекул (аминокислоты, нуклеотиды, простые углеводы, жирные кислоты и др.). На молекулярном уровне изучают синтез и репродукцию, распад и взаимные превращения этих соединений в клетке, происходящий при этом обмен веществом, энергией и информацией, регуляцию этих процессов. Уже выяснены основные пути обмена, важнейшая особенность которых — участие биологических катализаторов— белков-ферментов, строго избирательно осуществляющих определённые хим. реакции. Изучено строение ряда белков и некоторых нуклеиновых кислот, а также множество простых органических соединений. Показано, что хим. энергия, освобождающаяся в ходе биол. окисления (гликолиз, дыхание), запасается в виде богатых энергией (макроэргических) соединений, в основ­ном аденозинфосфорных кислот (АТФ и др.), и в дальнейшем используется в требующих притока энергии процессах (синтез и транспорт веществ, мышечное сокращение и др.). Крупный успех биологии— открытие генетического кода. Наслед­ственные свойства организма «записаны» в молекулах дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) четырьмя видами че­редующихся в определённой последова­тельности мономеров-нуклеотидов. Спо­собность молекул ДНК удваиваться (самокопироваться) обеспечивает их воспро­изведение в клетках организма и наслед­ственную передачу от родителей к потом­кам. Реализация наследственной инфор­мации происходит при участии синтези­руемых на матричных молекулах ДНК молекул рибонуклеиновой кислоты — РНК, которые переносятся от хромосом ядра на специальные внутриклеточные частицы — рибосомы, где и осуществляет­ся биосинтез белка.

5. НЕКОТОРЫЕ ПРОБЛЕМЫ СОВРЕМЕННОЙ БИОЛОГИИ

Современная биология изобилует узловыми пробле­мами, решение которых может оказать ре­волюционизирующее влияние на естест­вознание в целом и прогресс человечества. Это многие. вопросы молекулярной биологии и генетики, физиологии и биохимий мышц, желез, нервной системы и органов чувств (память, возбуждение, торможение и др.); фото- и хемосинтез, энергетика и продук­тивность природных сообществ и биосфе­ры в целом; коренные философско-методологические проблемы (форма и содержание, целостность и целесообразность,' про­гресс) и др. Более детально рассмотрены лишь некоторые из них.

Строение и функции макромолекул. Важные в биологии от­ношении макромолекулы обычно име­ют полимерную структуру, т. е. состоят из мн. однородных, но не одинаковых мономеров. Так, белки образованы 20 ви­дами аминокислот, нуклеиновые кисло­ты — 4 видами нуклеотидов, полисахариды состоят из моносахаридов. Последо­вательность мономеров в биополимерах наз. их первичной структурой. Установ­ление первичной структуры — началь­ный этап изучения строения макромо­лекул. Уже определена первичная структура множества белков, некоторых видов РНК. Разработка методов определения последовательности нуклеотидов в длин­ных цепях РНК и, особенно, ДНК — важнейшая задача молекулярной биологии. Цепочка биополимеров обычно свёрнута в спираль (вторичная структура); моле­кулы белков ещё и сложены определён­ным образом (третичная структура) и часто соединяются в макромолекулярные комплексы (четвертичная структура). Каким образом первичная структура белка определяет вторичную и третичную структуры, как третичная и четвертичная структуры белков-ферментов опреде­ляют их каталич. активность и спе­цифичность действия — ещё недостаточ­но выяснено.

РЕГУЛЯЦИЯ ФУНКЦИЙ КЛЕТКИ. Характерные черты процессов, проис­ходящих в живой системе,— их взаим­ная согласованность и зависимость от регуляторных механизмов, обеспечиваю­щих поддержание относительно стабильно­сти системы даже при меняющихся ус­ловиях среды. Регуляция внутриклеточ­ных процессов может достигаться изменением набора и Интенсивности синтеза ферментных и структурных белков, влиянием на ферментативную активность, изменением скорости транспорта ве­ществ через оболочку клетки и др. биол. мембраны. Синтез белка зависит от синтеза молекул 'РНК, переносящих информацию с соответствующего гена — участка ДНК. Пока только для бактерий вскрыта одна из схем регуляции усвоения питательных ве­ществ из среды, достигаемая включени­ем и выключением генов, определяющих синтез необходимых ферментов. Моле­кулярный механизм включения генов (в особенности у многоклеточных организ­мов) не выяснен, и это остаётся первооче­редной задачей молекулярной бологии. Скорость синтеза белка может, по-видимому, регулироваться и непосредственно на месте синтеза — на рибосомах. В связи с отсутствием полного представления о регуляции внутрикле­точных процессов над этой проблемой работают многие исследователи.

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ ОРГАНИЗМА. У организмов, размножающихся половым путём, жизнь каждой новой особи начинается с одной клетки — оплодотворённого яйца, которое многократно делится и образует множест­во клеток; в каждой из них находится ядро с полным набором хромосом, т. е. содержатся гены, ответственные за раз­витие всех признаков и свойств организма. Между тем пути развития клеток различны. Это означает, что в процессе развития каждой клетки в ней работают только те гены, функция которых необходи­ма для развития данной ткани (органа). Выявление механизма «включения» ге­нов в процессе клеточной дифференцировки — одна из основных проблем биологического разви­тия. Уже известны некоторые факторы, оп­ределяющие такое включение (неодно­родность цитоплазмы яйца, влияние одних эмбриональных тканей на др., действие гормонов и т. д.). Синтез белков осуществ­ляется под контролем генов. Но свойства и признаки многоклеточного организма не сводятся к особенностям его белков; они определяются дифференцировки клеток, различающихся по строению и функции, связям их друг с другом, по образованию разных органов и тканей. Важная и до сих пор не решённая про­блема — выяснение механизма дифференцировки на стадии от синтеза белков до появления свойств клеток и их характер­ных перемещений, приводящих к форми­рованию органов.