Презентация на тему: Биология как наука о живой природе

ЛЕКЦИЯ 1. ВВОДНАЯ. БИОЛОГИЯ как НАУКА о ЖИВОЙ ПРИРОДЕ. ЧЕЛОВЕК - ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ СОВРЕМЕННОЙ БИОЛОГИИ и МЕДИЦИНЫ. ЖИЗНЬ и ее СВОЙСТВА. УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ ЖИЗНИ. ПЛАН ЛЕКЦИИ: 1. БИОЛОГИЯ как НАУКА – ПРЕДМЕТ и МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ, ИДЕИ ОБЩЕГО ПОРЯДКА, МЕТОДОЛОГИЯ. БИОЛОГИЯ и МЕДИЦИНА: ТОЧКИ СОПРИКОСНОВЕНИЯ. 2. ЖИЗНЬ как ФЕНОМЕН МАТЕРИАЛЬНОГО МИРА. ПОПЫТКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ. СВОЙСТВА ЖИЗНИ как ОСОБОГО ЯВЛЕНИЯ. 3. ВСЕОБЩИЕ (ОБУСЛОВЛЕННЫЕ СТРУКТУРОЙ ЭВОЛЮЦИОННОГО ПРОЦЕССА) УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ ЖИЗНИ.

БИОЛОГИЯ (греч., bios – жизнь; logos – слово, учение) – НАУКА о ЖИЗНИ как ОСОБОМ ЯВЛЕНИИ во ВСЕХ ее ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННЫХ ПРОЯВЛЕНИЯХ. ТЕРМИН ВВЕДЕН в 1809 г. Ж.Б.ЛАМАРКОМ и Г.ТРЕВИРАНУСОМ. I. ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ: 1. ЖИЗНЬ 2. ЖИЗНЬ 3. ЖИЗНЬ 4. ЖИЗНЬ как ОСОБОЕ ЗНАКОВЫХ ЕСТЕСТВ. ИСТОРИЧ. ЯВЛЕНИЕ БИОЛОГИЧ. ГРУПП СЛОЖИВШ. ЕДИНИЦ ОРГАНИЗ- СООБЩЕСТВ (ГЕН, КЛЕТКА, МОВ ОРГ-ОВ ОСОБЬ) (ПОПУЛЯЦИЯ, РАЗНЫХ ВИД) ВИДОВ (БИОЦЕНОЗ)

I. ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ (ПРОДОЛЖЕНИЕ 1) – 5. ЖИЗНЬ ЧЕЛОВЕКА как биологического объекта: 5a. АНТРОПОБИОЛОГИЯ - биологические механизмы развития и жизнеобеспечения. ОСОБЕННОСТЬ – человек рождается со способностью освоить программу культурного (социального) наследования, т.е. с готовностью стать общественным, трудящимся, мыслящим существом.

I. ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ (ПРОДОЛЖЕНИЕ 2) – 5. ЖИЗНЬ ЧЕЛОВЕКА как биологического объекта: 5б. МЕДИЦИНСКАЯ БИОЛОГИЯ – биологические предпосылки разнообразия людей и человеческих популяций как фактор здоровья и/или нездоровья. ОСОБЕННОСТЬ – в связи с социальностью человек характеризуется высоким уровнем генотипической и фенотипической изменчивости.

I. ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ (ПРОДОЛЖЕНИЕ 3) - 5. ЖИЗНЬ ЧЕЛОВЕКА как биологического объекта: 5в. БИОМЕДИЦИНА – неформальное соединение усилий представителей фундаментальной науки и медицины с целью решения конкретной задачи практического здравоохранения. ОСОБЕННОСТЬ – готовый для использования в практике здравоохранения продукт появляется уже в научной лаборатории.

I. ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ (ПРОДОЛЖЕНИЕ 4) – 6. ЖИЗНЬ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ (генная,тканевая,органная инженерия; терапевтическое клонирование?): 6а. Создаются на основе материалов биологического происхождения; 6б. Создаются на основе материалов небиологического происхождения.

II.СПОСОБЫ (МЕТОДЫ) ИССЛЕДОВАНИЯ – 1. НАБЛЮДЕНИЕ: 1а. Невооруженным глазом или с использованием оптических и иных приборов (лупа, микроскоп, электронный микроскоп, дифференциальное центрифугирование, рентгеноструктурный анализ); 1б. Визуализация живых структур и процессов (методы лучевой диагностики – рентген, УЗИ, томографии).

II. СПОСОБЫ (МЕТОДЫ) ИССЛЕДОВАНИЯ (ПРОДОЛЖЕНИЕ 1) – 2. ЭКСПЕРИМЕНТ: 2а. In Vivo – используется живое существо. Особенность – этические проблемы; 2б. In Vitro – используются живые биологические объекты (клетки, ткани, органные структуры), выращиваемые вне организма в условиях культуры. Особенность – проблемы интерпретации; 2в. Природные “эксперименты” – мутации (закон гомологичных рядов Н.И.Вавилова), уродства.

II. СПОСОБЫ (МЕТОДЫ) ИССЛЕДОВАНИЯ (ПРОДОЛЖЕНИЕ 2) – 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ: 3а. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ; 3б. КОМПЬЮТЕРНОЕ (дизайн лекарств, в т.ч. на наноносителях); 3в. БИОЛОГИЧЕСКОЕ (создание живых форм (клеток, организмов) с заданными свойствами - технологии knock in, knock out и др.).

III. ИДЕИ ОБЩЕГО ПОРЯДКА – ЭВОЛЮЦИОННОЕ УЧЕНИЕ (ВКЛЮЧЕННОСТЬ ЖИВЫХ ФОРМ в ПРОЦЕСС ИСТОРИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ); 2. КЛЕТОЧНАЯ ТЕОРИЯ (КЛЕТКА – ЭЛЕМЕНТАРНАЯ ЕДИНИЦА ЗЕМНОЙ ЖИЗНИ); 3. ПРИНЦИП ЭКОСИСТЕМЫ (ЖИЗНЬ – ВСЕГДА СООБЩЕСТВО ОРГАНИЗМОВ РАЗНЫХ ВИДОВ); 4. ЖИВЫЕ ФОРМЫ как САМООРГАНИЗУЮЩИЕСЯ ДИССИПАТИВНЫЕ СИСТЕМЫ (ОСОБЕННОСТИ ТЕРМОДИНАМИКИ); 5. ТЕОРИЯ ОНТОГЕНЕЗА (РЕАЛИЗАЦИЯ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ БИОИНФОРМАЦИИ в ФЕНОТИП).

ОСНОВЫ СУЩЕСТВОВАНИЯ и СОСТАВЛЯЮЩИЕ СТРАТЕГИИ ЖИЗНИ как ЯВЛЕНИЯ – ПРИСПОСОБЛЕНИЕ: особь, популяция, вид, экосистема, механизмы и факторы эволюции и коэволюции, приспособления и приспособленность; 2. ПРОГРЕСС: биологический, морфо-физиологический, неограниченный, биотехнологический (но, биологический регресс); 3. СУЩЕСТВОВАНИЕ в СОСТАВЕ СООБЩЕСТВА.

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ и ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ЧЕЛОВЕКА ОПРЕДЕЛЯЮТСЯ СОСТАВЛЯЮЩИМИ: 1. БИОЛОГИЧЕСКОЙ – ОБЩЕБИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ РАЗВИТИЯ и ЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕНИЯ (БИОЛОГИЧЕСКОЕ НАСЛЕДСТВО ЛЮДЕЙ); 2. СОЦИАЛЬНОЙ – ИМЕННО СОЦИАЛЬНЫЕ ФАКТОРЫ - ОБЩЕСТВЕННОЕ УСТРОЙСТВО, ПРОИЗВОДСТВО, ТРУД, ИНТЕЛЛЕКТ, НАУКА ОБЕСПЕЧИВАЮТ ВЫЖИВАНИЕ и БЛАГОПОЛУЧИЕ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА, его ВСЕСВЕТНОЕ РАССЕЛЕНИЕ и КОСМИЧЕСКОЕ ПРОНИКНОВЕНИЕ; 3. ДУХОВНОЙ – ОСОЗНАНИЕ СОБСТВЕННОГО “Я”, НАЛИЧИЕ СИСТЕМЫ ЖИЗНЕННЫХ ЦЕННОСТЕЙ, ОСОЗНАННАЯ ПРИНАДЛЕЖНОСТЬ к ДУХОВНОЙ “НИШЕ” (ЭТНОСУ, РЕЛИГИИ, НАЦИОНАЛЬНОСТИ, НАЦИИ). ПРИМЕЧАНИЕ: ОСОБЕННОСТЬ БИОЛОГИЧЕСКОГО в ЧЕЛОВЕКЕ – ОНО ДЕЙСТВУЕТ в УСЛОВИЯХ СОЦИАЛЬНОГО.

1. СООТНОШЕНИЕ СОЦИАЛЬНОГО и БИОЛОГИЧЕСКОГО в ЧЕЛОВЕКЕ НЕЛЬЗЯ ПОНИМАТЬ ни как их ПРОСТОЕ СОЧЕТАНИЕ, ни как ПОДЧИНЕНИЕ ОДНОГО ДРУГОМУ; 2. ОСОБЕННОСТЬ БИОЛОГИЧЕСКОГО в ЧЕЛОВЕКЕ (БИОЛОГИЧЕСКОЕ НАСЛЕДСТВО ЛЮДЕЙ) СОСТОИТ в том, что ОНО ПРОЯВЛЯЕТ СЕБЯ в УСЛОВИЯХ ДЕЙСТВИЯ СОЦИАЛЬНЫХ ЗАКОНОВ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ и ИСТОРИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ; 3. В связи с отмеченным (см. п.2), НЕКОТОРЫЕ БИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ, РАБОТАЯ в среде ЛЮДЕЙ, ПРИВОДЯТ к НЕТИПИЧНЫМ для МИРА ЖИЗНИ РЕЗУЛЬТАТАМ: среди млекопитающих ТОЛЬКО ЧЕЛОВЕК РОЖДАЕТСЯ СПОСОБНЫМ к ОСВОЕНИЮ в дополнение к биологической информационной программе (ДНК) ПРОГРАММЫ КУЛЬТУРНОГО (СОЦИАЛЬНОГО) НАСЛЕДОВАНИЯ, делающего его ОБЩЕСТВЕННЫМ, МЫСЛЯЩИМ, ТРУДЯЩИМСЯ СУЩЕСТВОМ; ЧЕЛОВЕЧЕСТВО ОТЛИЧАЕТСЯ ВЫСОКИМ УРОВНЕМ генотипической и фенотипической ИЗМЕНЧИВОСТИ.

РЕВОЛЮЦИОНИЗИРУЮЩИЕ СОБЫТИЯ в ИСТОРИИ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА – НЕОЛИТИЧЕСКАЯ РЕВ-ЦИЯ (IX-VIII – III в.в. до н.э., культурное земледелие, одомашнивание животных); 2. ПРОМЫШЛЕННАЯ (техническая) РЕВ-ЦИЯ (1650 г. и далее, энергия пара, электричество); 3. НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ РЕВ-ЦИЯ (вторая половина – третья четверть XX в., атомная энергетика, композитные материалы); 4. ИНФОРМАЦИОННАЯ РЕВ-ЦИЯ (рубеж XX-XXI в.в., высокие информационные технологии).

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЖИЗНИ как ЯВЛЕНИЯ – ПО ХАРАКТЕРНОМУ СВОЙСТВУ (АРИСТОТЕЛЬ -питание,рост и одряхление, Г.ТРЕВИРАНУС -единообразие процессов при различии внешних условий, М.БИША - совокупность функций, сопротивляющихся смерти, И.П.ПАВЛОВ - сложная химическая функция); 2. СУЩНОСТНЫЕ (Ф.ЭНГЕЛЬС - способ существования белковых тел, А.И.ОПАРИН -особая очень сложная форма движения материи, В.И.ВЕРНАДСКИЙ и ряд др. исследователей - способ стабилизации планетарных геохимических круговоротов).

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЖИЗНИ как ЯВЛЕНИЯ (ПРОДОЛЖЕНИЕ 1) - 3. ОПИСАТЕЛЬНОЕ: ЖИЗНЬ - открытая, гомеостазированная, высокоорганизованная иерархическая система с нарастающей во времени сложностью форм. Представлена дискретными самоорганизующимися единицами разного уровня, способными к согласованным изменениям, которые управляются естественным отбором на основе матричного синтеза с информационным шумом углеродсодержащих биополимеров. Земная жизнь – неотъемлемая и наиболее активная составляющая планетарных вещественно-энергетических циклов, ядро упорядоченности в менее упорядоченной Вселенной.

КОМПЛЕКС СВОЙСТВ ЖИЗНИ - 1. ОБМЕН ВЕЩЕСТВ (анаболизм, ассимиляция и катаболизм, диссимиляция); 2. Универсальное для всей сферы жизни промежуточное ЗВЕНО (ИНТЕРМЕДИАТ) между КАТАБОЛИЗМОМ и АНАБОЛИЗМОМ – АТФ; 3. ОТКРЫТОСТЬ живых систем в ВЕЩЕСТВЕННО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОМ ПЛАНЕ; 4. УПОРЯДОЧЕННОСТЬ процессов во ВРЕМЕНИ и в ПРОСТРАНСТВЕ.

КОМПЛЕКС СВОЙСТВ ЖИЗНИ (ПРОДОЛЖЕНИЕ 1) – 5. Способность ПРОТИВОСТОЯТЬ РОСТУ ЭНТРОПИИ; 6. СВЯЗЬ ЖИВЫХ ФОРМ со СРЕДОЙ ОБИТАНИЯ; 7. Способность к РАЗМНОЖЕНИЮ путем САМОВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ (воссоздание “себе подобных”), а также к САМООБНОВЛЕНИЮ; 8. использование в развитии и жизнедеятельности ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ на основе уникальных биоинформационных углеродсодержащих макромолекул – НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ и БЕЛКОВ;

КОМПЛЕКС СВОЙСТВ ЖИЗНИ (ПРОДОЛЖЕНИЕ 2) – 9. НАЛИЧИЕ ГЕНОТИПА и ФЕНОТИПА; 10. НАЛИЧИЕ ОНТОГЕНЕЗА (процесса индивидуального развития); 11. живые формы - КИБЕРНЕТИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА; 12. СПОСОБНОСТЬ протоплазмы ВЫПОЛНЯТЬ РАБОТУ (механическую, химическую, осмотическую, регуляторную); 13. существование в виде СООБЩЕСТВ; 14. включенность в процесс ЭВОЛЮЦИИ.

ВСЕОБЩИЕ (обусловленные структурой эволюционного процесса) УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ ЖИЗНИ - УРОВЕНЬ ЭЛЕМЕНТАРНАЯ ЭЛЕМЕНТАРНОЕ ЕДИНИЦА (структура) ЯВЛЕНИЕ 1. МОЛЕКУЛЯРНО- ГЕН КОНВАРИАНТНАЯ ГЕНЕТИЧЕСКИЙ РЕПЛИКАЦИЯ; 2. КЛЕТОЧНЫЙ КЛЕТКА ПОТОКИ БИО- ИНФОРМАЦИИ, ЭНЕРГИИ и ВЕЩЕСТВ; 3. ОРГАНИЗМЕННЫЙ ОСОБЬ МЕХАНИЗМЫ (ОНТОГЕНЕТИЧЕСКИЙ) РЕАЛИЗАЦИИ “ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ” БИОИНФОРМАЦИИ в “АКТУАЛИЗИРОВАН- НУЮ” БИОИНФОР- МАЦИЮ ФЕНОТИПА;

ВСЕОБЩИЕ (обусловленные структурой эволюционного процесса) УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ ЖИЗНИ (продолжение 1): УРОВНИ ЭЛЕМЕНТАРНАЯ ЭЛЕМЕНТАРНОЕ ЕДИНИЦА (структура) ЯВЛЕНИЕ 4. ПОПУЛЯЦИОННО- ПОПУЛЯЦИЯ ИЗМЕНЕНИЕ ВИДОВОЙ ГЕНЕТИЧЕСКОГО СОСТАВА (аллело- фонда) ПОПУЛЯ- ЦИИ в РЯДУ ПОКОЛЕНИЙ; 5. БИОГЕОЦЕНО- БИОГЕОЦЕНОЗ ИЗМЕНЕНИЕ ТИЧЕСКИ-БИО- ВИДОВОГО СОС- СФЕРНЫЙ ТАВА, ВЕЩЕСТВ.- ЭНЕРГ. ЦИКЛЫ.

ЗДОРОВЬЕ И НЕЗДОРОВЬЕ В КОНТЕКСТЕ ИЕРАРХИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ ЖИЗНИ -

БИО-СОЦИАЛЬНЫЕ и НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ ЗДОРОВЬЯ МЕДИЦИНСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ -возможности диагностики, коррекции, сохранения и приращения здоровья САНОЛОГИЯ – здоровье здоровых, его охрана, укрепление, умножение, воспроизводство. ПАТОЛОГИЯ – сущность болезненных процессов, закономерности их возникновения, содержание, динамика. ЕВА и АДАМ - индивидуальность (особь, личность) и неразделимость (популяция, семья, социум), РАЙ - окружающая среда и условия жизни, ДЕРЕВО ПОЗНАНИЯ, ЗМЕЙ – рекомендуемый и принимаемый образ жизни, ПЛАНЕТА и ЛЮДИ НЕ ДОЛЖНЫ БЫТЬ “НАГИМИ” – здравоохранение, государство, общественные институты.