Biologie se mnohým zdá jako vedlejší předmět, ale není tomu tak. Základní biologie je důležitá pro každého člověka. Výuka biologie podporuje pozitivní a ohleduplný vztah k živé přírodě, ke zdraví vlastnímu i ke zdraví ostatních lidí. Tyto lekce výrazně rozšíří vaše obzory a také vaše intelektuální a tvůrčí schopnosti. Děti se navíc učí uplatňovat nabyté znalosti v běžném životě a péči o zvířata. Studiem biologie se děti učí chápat, jak svět funguje, jeho zákonitosti a vztahy.
Biologie v našich životech
Pravděpodobně každý člověk někdy v životě slyšel: „Má oči své matky“, „Ty máš bradu svého otce“, „Má babiččino obočí“, „Ty jsi plivající obraz svého pradědečka!“ To ale vůbec neznamená, že někdo sebral mámě oči, tátovi bradu a babičce obočí a z těchto částí pak vytvořil nového člověka. To znamená, že člověk zdědil některé charakteristické rysy od svých rodičů, prarodičů a dalších předků. Problematikou dědičnosti se zabývá věda genetika.
Již dávno je lidstvu zřejmé, že mnoho lidí je podobných svým předkům, určité odrůdy rostlin mají výhody oproti jiným odrůdám a některé živočišné druhy mají vlastnosti charakteristické pouze pro ně. Některé odrůdy jablek jsou sladší, jiné vydrží déle. Některá plemena koní běhají rychleji, jiná jsou větší a jsou dobrá v přenášení těžkých nákladů. Je to však poměrně mladá věda a samotný termín se objevil až v roce 1905. V 19. století Gregor Mendel v důsledku dlouhého bádání odvodil zákonitosti dědičnosti znaků při křížení jedinců. Studium buněčné struktury mělo velký význam pro mnoho věd, včetně genetiky. August Weissmann tedy zjistil, že uchovávání a přenos dědičných vlastností v buňce se provádí přes buněčné jádro.
Studium biologie je zajímavé
Nyní se každý student může cítit jako průkopník a podívat se na strukturu buněk organismů – stačí vám jednoduchý mikroskop. A pokud to nemáte doma, máte to pravděpodobně ve škole. V hodinách biologie můžete pod mikroskopem zkoumat slupku cibule nebo jiné rostliny a porovnávat vlastnosti buněčná struktura v různých druzích.
V hodinách biologie se každý student může také cítit jako začínající genetik, který analyzuje problémy týkající se dědičnosti vlastností. Bude zajímavé vyřešit takový problém pro sebe, zjistit, proč přesně máte tuto barvu očí nebo vlasů. Kromě toho je docela zajímavé studovat stavbu lidského těla a jeho kostra, který je základem pohybového aparátu. Většina škol má model lidské kostry, kterou si můžete zblízka prohlédnout a ohmatat všechny kosti. Těchto kostí je v lidském těle více než dvě stě a každá z nich má svou funkci. Chrání vnitřní orgány, slouží jako opora a tvoří kostní kostru těla.
Pohyb je pro člověka v zásadě velmi důležitý, upevňuje a udržuje jeho zdraví. Ne nadarmo se říká, že život je pohyb. hraje v tom důležitou roli.
Co nám dává biologie?
V hodinách biologie se děti učí různá témata, která jim umožňují lépe poznat svět kolem sebe i sebe, pochopit, jak se živé bytosti vzájemně ovlivňují a jak fungují lidské vnitřní orgány. V laboratorních hodinách mohou studenti studovat témata hodin hlouběji a pracovat se speciálními materiály.
Portál je dobrým pomocníkem při učení. Zde můžete vždy studovat nejsložitější témata, stejně jako jakýkoli zmeškaný materiál.
Můžete si přečíst vše, co potřebujete vědět o OGE v biologii v roce 2019 - jak se připravit, na co si dát pozor, proč lze odečítat body, co radí účastníci OGE z loňského ročníku.
Přihlaste se k nám v Kontakt a buďte informováni o nejnovějších zprávách!
Biologie(z řečtiny bios- život, logo- slovo, věda) je komplex věd o živé přírodě.
Předmětem biologie jsou všechny projevy života: struktura a funkce živých bytostí, jejich rozmanitost, původ a vývoj, jakož i interakce s prostředím. Hlavním úkolem biologie jako vědy je interpretovat všechny jevy živé přírody na vědeckém základě s přihlédnutím k tomu, že celý organismus má vlastnosti, které se zásadně liší od jeho složek.
Termín „biologie“ se nachází v dílech německých anatomů T. Roose (1779) a K. F. Burdacha (1800), ale teprve v roce 1802 jej poprvé samostatně použili J. B. Lamarck a G. R. Treviranus k označení vědy, která studuje živé organismy. .
Biologické vědy
Biologie v současnosti zahrnuje řadu věd, které lze systematizovat podle následujících kritérií: podle předmětu a převažujících metod výzkumu a podle úrovně organizace studované živé přírody. Podle předmětu studia se biologické vědy dělí na bakteriologii, botaniku, virologii, zoologii a mykologii.
Botanika je biologická věda, která komplexně studuje rostliny a vegetační kryt Země. Zoologie- obor biologie, nauka o rozmanitosti, stavbě, životní aktivitě, rozšíření a vztahu živočichů k prostředí, jejich původu a vývoji. Bakteriologie- biologická věda, která studuje strukturu a aktivitu bakterií, stejně jako jejich roli v přírodě. Virologie- biologická věda, která studuje viry. Hlavním předmětem mykologie jsou houby, jejich struktura a vlastnosti života. Lichenologie- biologická věda, která studuje lišejníky. Bakteriologie, virologie a některé aspekty mykologie jsou často považovány za součást mikrobiologie - obor biologie, nauka o mikroorganismech (bakterie, viry a mikroskopické houby). Systematika nebo taxonomie, je biologická věda, která popisuje a třídí do skupin všechny živé i vyhynulé tvory.
Každá z uvedených biologických věd se zase dělí na biochemii, morfologii, anatomii, fyziologii, embryologii, genetiku a systematiku (rostliny, zvířata nebo mikroorganismy). Biochemie je věda o chemickém složení živé hmoty, chemických procesech probíhajících v živých organismech a základů jejich životní činnosti. Morfologie- biologická věda, která studuje formu a strukturu organismů, jakož i zákonitosti jejich vývoje. V širokém slova smyslu zahrnuje cytologii, anatomii, histologii a embryologii. Rozlišujte mezi morfologií živočichů a rostlin. Anatomie je obor biologie (přesněji morfologie), věda, která studuje vnitřní stavbu a tvar jednotlivých orgánů, soustav i organismu jako celku. Anatomie rostlin je považována za součást botaniky, anatomie zvířat za součást zoologie a anatomie člověka je samostatnou vědou. Fyziologie- biologická věda, která studuje životní procesy rostlinných a živočišných organismů, jejich jednotlivé systémy, orgány, tkáně a buňky. Existuje fyziologie rostlin, zvířat a lidí. Embryologie (vývojová biologie)- obor biologie, nauka o individuálním vývoji organismu včetně vývoje embrya.
Objekt genetika jsou zákony dědičnosti a proměnlivosti. V současnosti jde o jednu z nejdynamičtěji se rozvíjejících biologických věd.
Podle úrovně organizace zkoumané živé přírody se rozlišuje molekulární biologie, cytologie, histologie, organologie, biologie organismů a superorganismy. Molekulární biologie je jedním z nejmladších oborů biologie, věda, která studuje zejména organizaci dědičné informace a biosyntézu bílkovin. Cytologie nebo buněčná biologie, je biologická věda, jejímž předmětem studia jsou buňky jednobuněčných i mnohobuněčných organismů. Histologie- biologická věda, obor morfologie, jejímž předmětem je stavba pletiv rostlin a živočichů. Obor organologie zahrnuje morfologii, anatomii a fyziologii různých orgánů a jejich systémů.
Organizační biologie zahrnuje všechny vědy, které se zabývají živými organismy, kupř. etologie- nauka o chování organismů.
Biologie supraorganismů se dělí na biogeografii a ekologii. Studuje distribuci živých organismů biogeografie, zatímco ekologie- organizace a fungování supraorganismů na různých úrovních: populace, biocenózy (společenstva), biogeocenózy (ekosystémy) a biosféra.
Podle převažujících výzkumných metod rozeznáváme biologii deskriptivní (například morfologie), experimentální (například fyziologie) a teoretickou.
Identifikovat a vysvětlit zákonitosti struktury, fungování a vývoje živé přírody na různých úrovních její organizace je úkol obecná biologie. Zahrnuje biochemii, molekulární biologii, cytologii, embryologii, genetiku, ekologii, evoluční vědu a antropologii. Evoluční doktrína studuje příčiny, hnací síly, mechanismy a obecné vzorce evoluce živých organismů. Jedna z jeho sekcí je paleontologie- věda, jejímž předmětem jsou fosilní pozůstatky živých organismů. Antropologie- úsek obecné biologie, nauky o původu a vývoji člověka jako biologického druhu, jakož i o diverzitě moderních lidských populací a zákonitostech jejich vzájemného působení.
Aplikované aspekty biologie jsou zahrnuty do oblasti biotechnologie, šlechtění a dalších rychle se rozvíjejících věd. Biotechnologie je biologická věda, která studuje využití živých organismů a biologických procesů ve výrobě. Je široce používán v potravinářském (pečení, sýrařství, pivovarnictví atd.) a farmaceutickém průmyslu (výroba antibiotik, vitamínů), pro čištění vody atd. Výběr- nauka o metodách tvorby plemen domácích zvířat, odrůd kulturních rostlin a kmenů mikroorganismů s vlastnostmi nezbytnými pro člověka. Selekcí se rozumí také proces proměny živých organismů, prováděný člověkem pro jeho potřeby.
Pokrok biologie úzce souvisí s úspěchy jiných přírodních a exaktních věd, jako je fyzika, chemie, matematika, informatika atd. Například mikroskopie, ultrazvuk (ultrazvuk), tomografie a další metody biologie jsou založeny na fyzikálních zákony a studium struktury biologických molekul a procesů probíhajících v živých systémech by bylo nemožné bez použití chemických a fyzikálních metod. Použití matematických metod umožňuje na jedné straně identifikovat přítomnost přirozeného spojení mezi objekty nebo jevy, potvrdit spolehlivost získaných výsledků a na druhé straně modelovat jev nebo proces. V poslední době jsou v biologii stále důležitější počítačové metody, jako je modelování. Na průsečíku biologie a dalších věd vznikla řada nových věd, např. biofyzika, biochemie, bionika ad.
Úspěchy biologie
Nejvýznamnějšími událostmi v oblasti biologie, které ovlivnily celý průběh jejího dalšího vývoje, jsou: ustavení molekulární struktury DNA a její role při přenosu informací v živé hmotě (F. Crick, J. Watson, M. Wilkins); rozluštění genetického kódu (R. Holley, H. G. Korana, M. Nirenberg); objev genové struktury a genetické regulace syntézy proteinů (A. M. Lvov, F. Jacob, J. L. Monod aj.); formulace buněčné teorie (M. Schleiden, T. Schwann, R. Virchow, K. Baer); studium zákonitostí dědičnosti a variability (G. Mendel, H. de Vries, T. Morgan aj.); formulace principů moderní systematiky (C. Linné), evoluční teorie (C. Darwin) a nauky o biosféře (V. I. Vernadskij).
„nemoc šílených krav“ (priony).
Práce na programu Human Genome, který probíhal současně v několika zemích a byl dokončen na začátku tohoto století, nás vedl k pochopení, že lidé mají asi 25–30 tisíc genů, ale informace z většiny naší DNA se nikdy nepřečtou. , protože obsahuje obrovské množství oblastí a genů kódujících vlastnosti, které pro člověka ztratily význam (ocas, ochlupení těla atd.). Kromě toho byla rozluštěna řada genů odpovědných za rozvoj dědičných onemocnění a také cílové geny pro léky. Praktická aplikace výsledků získaných při realizaci tohoto programu se však odkládá do doby, než se podaří rozluštit genomy značného počtu lidí, a pak se ukáže, jaké jsou jejich rozdíly. Tyto cíle byly stanoveny pro řadu předních laboratoří po celém světě, které pracují na implementaci programu ENCODE.
Biologický výzkum je základem medicíny, farmacie a má široké využití v zemědělství a lesnictví, potravinářství a dalších odvětvích lidské činnosti.
Je dobře známo, že teprve „zelená revoluce“ v 50. letech umožnila alespoň částečně vyřešit problém zásobování rychle rostoucí populace Země potravinami a krmivy pro dobytek zavedením nových odrůd rostlin a vyspělých technologií pro jejich pěstování. Vzhledem k tomu, že geneticky naprogramované vlastnosti zemědělských plodin jsou již téměř vyčerpány, je další řešení potravinového problému spojeno s plošným zaváděním geneticky modifikovaných organismů do produkce.
Výroba mnoha potravinářských výrobků, jako jsou sýry, jogurty, uzeniny, pečivo atd., se také neobejde bez použití bakterií a plísní, což je předmětem biotechnologie.
Znalost podstaty patogenů, procesů mnoha nemocí, mechanismů imunity, zákonitostí dědičnosti a variability umožnila výrazně snížit úmrtnost a dokonce zcela vymýtit řadu nemocí, jako jsou neštovice. S pomocí nejnovějších výdobytků biologické vědy se řeší i problém lidské reprodukce.
Značná část moderních léků je vyráběna na bázi přírodních surovin a také díky úspěchům genetického inženýrství, jako je například pro pacienty s cukrovkou tak nezbytný inzulín, je syntetizován především bakteriemi, na které odpovídající gen byl přenesen.
Biologický výzkum je neméně důležitý pro zachování životního prostředí a rozmanitosti živých organismů, jejichž hrozba vyhynutí zpochybňuje existenci lidstva.
Největší význam mezi výdobytky biologie má fakt, že tvoří dokonce základ pro konstrukci neuronových sítí a genetického kódu ve výpočetní technice a široce se využívají i v architektuře a dalších odvětvích. 21. století je bezpochyby stoletím biologie.
Metody poznávání živé přírody
Jako každá jiná věda má i biologie svůj vlastní arzenál metod. Kromě vědecké metody poznávání používané v jiných oborech se v biologii hojně využívají metody jako historické, srovnávací-popisné aj.
Vědecká metoda poznávání zahrnuje pozorování, formulaci hypotéz, experiment, modelování, analýzu výsledků a odvozování obecných zákonitostí.
Pozorování- jedná se o cílevědomé vnímání předmětů a jevů pomocí smyslů nebo přístrojů, určené úkolem činnosti. Hlavní podmínkou vědeckého pozorování je jeho objektivita, tedy možnost ověřit si data získaná opakovaným pozorováním nebo použitím jiných výzkumných metod, např. experimentu. Fakta získaná jako výsledek pozorování se nazývají data. Mohou být jako kvalitní(popisující vůni, chuť, barvu, tvar atd.), a kvantitativní a kvantitativní data jsou přesnější než kvalitativní data.
Na základě pozorovacích dat je formulován hypotéza- domnělý úsudek o přirozené souvislosti jevů. Hypotéza je testována v sérii experimentů. Experiment se nazývá vědecky vedený experiment, pozorování studovaného jevu za kontrolovaných podmínek, umožňující identifikovat vlastnosti daného objektu nebo jevu. Nejvyšší formou experimentu je modelování- studium jakýchkoli jevů, procesů nebo systémů objektů pomocí konstrukce a studia jejich modelů. V podstatě je to jedna z hlavních kategorií teorie poznání: jakákoli metoda vědeckého výzkumu, jak teoretická, tak experimentální, je založena na myšlence modelování.
Výsledky experimentů a simulací jsou předmětem pečlivé analýzy. Analýza nazývaná metoda vědeckého výzkumu rozkladem předmětu na jeho součásti nebo mentálním rozbitím předmětu pomocí logické abstrakce. Analýza je neoddělitelně spojena se syntézou. Syntéza je metoda studia předmětu v jeho celistvosti, v jednotě a propojení jeho částí. Výsledkem analýzy a syntézy se stává nejúspěšnější výzkumná hypotéza pracovní hypotéza, a pokud odolá pokusům o jeho vyvrácení a stále úspěšně předpovídá dříve nevysvětlená fakta a vztahy, pak se může stát teorií.
Pod teorie porozumět formě vědeckého poznání, které poskytuje ucelenou představu o vzorcích a základních souvislostech reality. Obecným směrem vědeckého výzkumu je dosáhnout vyšší úrovně předvídatelnosti. Pokud žádná fakta nemohou změnit teorii a odchylky od ní, ke kterým dochází, jsou pravidelné a předvídatelné, pak může být povýšena na úroveň zákon- nutný, podstatný, stabilní, opakující se vztah mezi jevy v přírodě.
Jak se soubor znalostí zvyšuje a výzkumné metody se zlepšují, hypotézy a zavedené teorie mohou být zpochybňovány, upravovány a dokonce odmítány, protože vědecké poznání samo o sobě je dynamické povahy a neustále podléhá kritické reinterpretaci.
Historická metoda odhaluje zákonitosti vzhledu a vývoje organismů, utváření jejich stavby a funkce. V řadě případů s pomocí této metody získávají nový život hypotézy a teorie, které byly dříve považovány za falešné. To se například stalo s předpoklady Charlese Darwina o povaze přenosu signálu v rostlině v reakci na vlivy prostředí.
Srovnávací-deskriptivní metoda zajišťuje anatomickou a morfologickou analýzu výzkumných objektů. Je základem klasifikace organismů, identifikování vzorců vzniku a vývoje různých forem života.
Sledování je systém opatření pro sledování, hodnocení a předpovídání změn stavu zkoumaného objektu, zejména biosféry.
Provádění pozorování a experimentů často vyžaduje použití speciálního vybavení, jako jsou mikroskopy, centrifugy, spektrofotometry atd.
Mikroskopie je široce používána v zoologii, botanice, anatomii člověka, histologii, cytologii, genetice, embryologii, paleontologii, ekologii a dalších oborech biologie. Umožňuje studovat jemnou strukturu objektů pomocí světelných, elektronových, rentgenových a dalších typů mikroskopů.
Organismus je ucelený systém schopný samostatné existence. Podle počtu buněk, které tvoří organismy, se dělí na jednobuněčné a mnohobuněčné. Buněčná úroveň organizace u jednobuněčných organismů (améba vulgaris, zelená euglena atd.) se shoduje s úrovní organismu. V historii Země bylo období, kdy byly všechny organismy zastoupeny pouze jednobuněčnými formami, které však zajišťovaly fungování jak biogeocenóz, tak biosféry jako celku. Většina mnohobuněčných organismů je reprezentována souborem tkání a orgánů, které mají zase také buněčnou strukturu. Orgány a tkáně jsou přizpůsobeny k provádění specifických funkcí. Elementární jednotkou této úrovně je jedinec ve svém individuálním vývoji, neboli ontogenezi, proto je také organizmová úroveň tzv. ontogenetické. Elementárním jevem na této úrovni jsou změny v těle v jeho individuálním vývoji.
Populační-druhová úroveň
Populace- jedná se o soubor jedinců stejného druhu, volně se mezi sebou křížících a žijících odděleně od jiných podobných skupin jedinců.
V populacích dochází k volné výměně dědičných informací a jejich předávání potomkům. Populace je elementární jednotkou populačně-druhové úrovně a elementárním fenoménem jsou v tomto případě evoluční transformace, jako jsou mutace a přírodní výběr.
Biogeocenotická úroveň
Biogeocenóza je historicky založené společenství populací různých druhů, vzájemně propojených a propojených prostředím metabolismem a energií.
Biogeocenózy jsou elementární systémy, ve kterých probíhá cyklus materiál-energie, určovaný životně důležitou činností organismů. Samotné biogeocenózy jsou elementárními jednotkami dané úrovně, zatímco elementárními jevy jsou toky energie a koloběhy látek v nich. Biogeocenózy tvoří biosféru a určují všechny procesy, které se v ní vyskytují.
Úroveň biosféry
Biosféra- obal Země obývaný živými organismy a jimi přetvářený.
Biosféra je nejvyšší úrovní organizace života na planetě. Tento obal pokrývá spodní část atmosféry, hydrosféru a horní vrstvu litosféry. Biosféra, stejně jako všechny ostatní biologické systémy, je dynamická a je aktivně přetvářena živými bytostmi. Sama je elementární jednotkou úrovně biosféry a za elementární jev jsou považovány procesy oběhu látek a energie, ke kterým dochází za účasti živých organismů.
Jak již bylo zmíněno výše, každá z úrovní organizace živé hmoty přispívá k jedinému evolučnímu procesu: v buňce se nejen reprodukuje vložená dědičná informace, ale dochází i k její změně, což vede ke vzniku nových kombinací vlastnosti a vlastnosti organismu, které zase podléhají působení přirozeného výběru na populačně-druhové úrovni atd.
Biologické systémy
Biologické objekty různého stupně složitosti (buňky, organismy, populace a druhy, biogeocenózy a samotná biosféra) jsou v současnosti považovány za biologické systémy.
Systém je jednota konstrukčních prvků, jejichž vzájemné působení dává vzniknout novým vlastnostem ve srovnání s jejich mechanickou celistvostí. Organismy se tedy skládají z orgánů, orgány jsou tvořeny tkáněmi a tkáně tvoří buňky.
Charakteristickými rysy biologických systémů jsou jejich integrita, princip úrovně organizace, jak bylo diskutováno výše, a otevřenost. Integrita biologických systémů je z velké části dosahována samoregulací fungující na principu zpětné vazby.
NA otevřené systémy zahrnují systémy, mezi kterými dochází k výměně látek, energie a informací mezi nimi a prostředím, například rostliny v procesu fotosyntézy zachycují sluneční světlo a absorbují vodu a oxid uhličitý, přičemž uvolňují kyslík.
Jedním ze základních konceptů moderní biologie je myšlenka, že všechny živé organismy mají buněčnou strukturu. Věda studuje strukturu buňky, její životní aktivitu a interakci s prostředím. cytologie, nyní častěji označované jako buněčná biologie. Cytologie vděčí za svůj vznik formulaci buněčné teorie (1838–1839, M. Schleiden, T. Schwann, doplněno 1855 R. Virchowem).
Buněčná teorie je zobecněná představa o struktuře a funkcích buněk jako živých jednotek, jejich reprodukci a roli při formování mnohobuněčných organismů.
Základní principy buněčné teorie:
Buňka je jednotka struktury, životně důležité činnosti, růstu a vývoje živých organismů – mimo buňku neexistuje život. Buňka je jediný systém skládající se z mnoha prvků, které jsou přirozeně vzájemně propojeny a představují určitý integrální útvar. Buňky všech organismů jsou podobné svým chemickým složením, strukturou a funkcemi. Nové buňky vznikají až v důsledku dělení mateřských buněk („buňka z buňky“). Buňky mnohobuněčných organismů tvoří tkáně a orgány se skládají z tkání. Život organismu jako celku je určen interakcí buněk, které ho tvoří. Buňky mnohobuněčných organismů mají plnou sadu genů, ale liší se od sebe tím, že v nich pracují různé skupiny genů, což má za následek morfologickou a funkční rozmanitost buněk – diferenciaci.
Díky vytvoření buněčné teorie se ukázalo, že buňka je nejmenší jednotkou života, elementárním živým systémem, který má všechny znaky a vlastnosti živých věcí. Formulace buněčné teorie se stala nejdůležitějším předpokladem pro rozvoj názorů na dědičnost a variabilitu, protože identifikace jejich povahy a inherentních vzorců nevyhnutelně naznačovala univerzálnost struktury živých organismů. Identifikace jednoty chemického složení a struktury buněk posloužila jako impuls pro rozvoj představ o původu živých organismů a jejich evoluci. Vznik mnohobuněčných organismů z jediné buňky během embryonálního vývoje se navíc stal dogmatem moderní embryologie.
V živých organismech se nachází asi 80 chemických prvků, ale pouze 27 z těchto prvků má své funkce v buňce a organismu ustálené. Zbývající prvky jsou přítomny v malých množstvích a zjevně vstupují do těla s jídlem, vodou a vzduchem. Obsah chemických prvků v těle se výrazně liší. Podle koncentrace se dělí na makroprvky a mikroprvky.
Koncentrace každého z nich makroživiny v těle přesahuje 0,01 % a jejich celkový obsah je 99 %. Mezi makroprvky patří kyslík, uhlík, vodík, dusík, fosfor, síra, draslík, vápník, sodík, chlor, hořčík a železo. První čtyři z uvedených prvků (kyslík, uhlík, vodík a dusík) jsou také nazývány organogenní, protože jsou součástí hlavních organických sloučenin. Fosfor a síra jsou také součástí řady organických látek, jako jsou proteiny a nukleové kyseliny. Fosfor je nezbytný pro tvorbu kostí a zubů.
Bez zbývajících makroprvků je normální fungování těla nemožné. Draslík, sodík a chlór se tedy účastní procesů buzení buněk. Draslík je také nezbytný pro fungování mnoha enzymů a zadržování vody v buňce. Vápník se nachází v buněčných stěnách rostlin, kostech, zubech a schránkách měkkýšů a je nezbytný pro kontrakci svalových buněk a intracelulární pohyb. Hořčík je součástí chlorofylu, pigmentu, který zajišťuje fotosyntézu. Podílí se také na biosyntéze bílkovin. Železo, kromě toho, že je součástí hemoglobinu, který přenáší kyslík v krvi, je nezbytné pro procesy dýchání a fotosyntézy a také pro fungování mnoha enzymů.
Mikroelementy jsou v těle obsaženy v koncentracích nižších než 0,01 % a jejich celková koncentrace v buňce nedosahuje 0,1 %. Mezi mikroelementy patří zinek, měď, mangan, kobalt, jód, fluor atd. Zinek je součástí molekuly hormonu slinivky břišní – inzulínu, měď je potřebná pro procesy fotosyntézy a dýchání. Kobalt je součástí vitaminu B12, jehož absence vede k anémii. Jód je nezbytný pro syntézu hormonů štítné žlázy, které zajišťují normální metabolismus a fluor souvisí s tvorbou zubní skloviny.
Jak nedostatek, tak nadbytek nebo porucha metabolismu makro- a mikroprvků vede k rozvoji různých onemocnění. Zejména nedostatek vápníku a fosforu způsobuje křivici, nedostatek dusíku - závažný nedostatek bílkovin, nedostatek železa - anémii a nedostatek jódu - narušení tvorby hormonů štítné žlázy a snížení rychlosti metabolismu. Snížení příjmu fluoridů z vody a potravy do značné míry podmiňuje narušení obnovy zubní skloviny a v důsledku toho predispozici ke vzniku kazu. Olovo je toxické pro téměř všechny organismy. Jeho nadbytek způsobuje nevratné poškození mozku a centrálního nervového systému, což se projevuje ztrátou zraku a sluchu, nespavostí, selháním ledvin, záchvaty a může vést i k ochrnutí a nemocem, jako je rakovina. Akutní otrava olovem je doprovázena náhlými halucinacemi a končí kómatem a smrtí.
Nedostatek makro- a mikroprvků lze kompenzovat zvýšením jejich obsahu v potravinách a pitné vodě a také užíváním léků. Jód se tedy nachází v mořských plodech a jodizované soli, vápník ve vaječných skořápkách atd.
Rostlinné buňky
Rostliny jsou eukaryotické organismy, proto jejich buňky nutně obsahují jádro alespoň v jednom ze stádií vývoje. Také v cytoplazmě rostlinných buněk jsou různé organely, ale jejich charakteristickou vlastností je přítomnost plastidů, zejména chloroplastů, a také velkých vakuol naplněných buněčnou mízou. Hlavní zásobní látka rostlin – škrob – se ukládá ve formě zrn v cytoplazmě, zejména v zásobních orgánech. Dalším podstatným znakem rostlinných buněk je přítomnost celulózových buněčných stěn. Je třeba poznamenat, že u rostlin se buňky obvykle nazývají útvary, jejichž živý obsah odumřel, ale buněčné stěny zůstávají. Často jsou tyto buněčné stěny impregnovány ligninem během lignifikace nebo suberinem během suberizace.
Rostlinné tkáně
Buňky rostlin jsou na rozdíl od zvířat slepeny sacharidovou střední deskou, mezi nimi mohou být i mezibuněčné prostory vyplněné vzduchem. Během života mohou tkáně měnit své funkce, například xylémové buňky plní nejprve vodivou funkci a poté podpůrnou. Rostliny mají až 20–30 typů pletiv, které spojují asi 80 typů buněk. Rostlinná pletiva se dělí na vzdělávací a trvalá.
Vzdělávací nebo meristematické, tkáně podílet se na procesech růstu rostlin. Nacházejí se na vrcholcích výhonů a kořenů, na bázi internodií, tvoří vrstvu kambia mezi floémem a dřevem ve stonku a také podloží zátku v dřevnatých výhonech. Neustálé dělení těchto buněk podporuje proces neomezeného růstu rostlin: vzdělávací pletiva výhonků a kořenových špiček a u některých rostlin internodia zajišťují růst rostlin do délky a kambie do tloušťky. Když je rostlina poškozena, z buněk na povrchu se vytvoří tkáně poranění, které vyplňují vzniklé mezery.
Trvalé tkáně rostliny se specializují na plnění určitých funkcí, což se odráží v jejich struktuře. Nejsou schopni se dělit, ale za určitých podmínek mohou tuto schopnost znovu získat (s výjimkou odumřelé tkáně). Mezi trvalé tkáně patří kožní, mechanické, vodivé a bazální tkáně.
Krycí tkáně rostliny je chrání před vypařováním, mechanickým a tepelným poškozením, pronikáním mikroorganismů a zajišťují výměnu látek s okolím. Mezi kožní tkáně patří kůže a korek.
Kůže nebo pokožka, je jednovrstvá tkáň bez chloroplastů. Slupka pokrývá listy, mladé výhonky, květy a plody. Je prostoupen průduchy a může nést různé chlupy a žlázy. Horní kůže je pokryta pokožka tukových látek, které chrání rostliny před nadměrným odpařováním. K tomuto účelu jsou určeny i některé chloupky na jejím povrchu, přičemž žlázy a žlázové chloupky mohou vylučovat různé sekrety včetně vody, solí, nektaru atd.
Průduchy- jedná se o speciální útvary, kterými se odpařuje voda - transpirace. U průduchů obklopují strážní buňky průduchovou štěrbinu a pod nimi je volný prostor. Ochranné buňky průduchů mají nejčastěji tvar fazole a obsahují chloroplasty a škrobová zrna. Vnitřní stěny ochranných buněk průduchů jsou zesílené. Pokud jsou ochranné buňky nasyceny vodou, pak se vnitřní stěny protáhnou a průduchy se otevřou. Nasycení strážných buněk vodou je spojeno s aktivním transportem draselných iontů a dalších osmoticky aktivních látek v nich a také s akumulací rozpustných sacharidů během fotosyntézy. Přes průduchy dochází nejen k odpařování vody, ale i k výměně plynů obecně - vstupu a odvodu kyslíku a oxidu uhličitého, které dále pronikají mezibuněčnými prostory a jsou spotřebovávány buňkami v procesu fotosyntézy, dýchání atd.
Buňky dopravní zácpy, který pokrývá převážně zdřevnatělé výhonky, jsou nasyceny tukovou suberinou látkou, která na jedné straně způsobuje odumírání buněk, na druhé straně zabraňuje odpařování z povrchu rostliny, čímž poskytuje tepelnou a mechanickou ochranu. V korku, stejně jako v kůži, existují speciální formace pro ventilaci - čočka. Korkové buňky jsou tvořeny dělením korkového kambia, které je pod ním.
Mechanické tkaniny rostliny plní podpůrné a ochranné funkce. Patří sem kollenchym a sklerenchym. Collenchyma je živá mechanická tkáň, která má protáhlé buňky se zesílenými celulózovými stěnami. Je charakteristický pro mladé, rostoucí rostlinné orgány - stonky, listy, plody atd. Sklerenchym- jedná se o mrtvou mechanickou tkáň, jejíž živý obsah buněk odumírá v důsledku lignifikace buněčných stěn. Ve skutečnosti vše, co zbylo ze sklerenchymových buněk, jsou zesílené a lignifikované buněčné stěny, což je pro ně nejlepší způsob, jak plnit své příslušné funkce. Buňky mechanické tkáně jsou nejčastěji protáhlé a jsou tzv vlákna. Doprovázejí buňky vodivé tkáně v lýku a dřevě. Jednotlivci nebo ve skupinách kamenné buňky kulaté nebo hvězdicovité sklerenchymy se nacházejí v nezralých plodech hrušně, hlohu a jeřábu, v listech leknínů a čajovníku.
Podle vodivá tkáň dochází k transportu látek v těle rostliny. Existují dva typy vodivých tkání: xylém a floém. Část xylem nebo dřevo, zahrnuje vodivé prvky, mechanická vlákna a buňky hlavní tkáně. Živý obsah buněk vodivých prvků xylému - plavidla A tracheidní- odumírá brzy, zanechávají pouze lignifikované buněčné stěny, jako u sklerenchymu. Funkcí xylému je transport vody a v ní rozpuštěných minerálních solí směrem vzhůru z kořene do výhonku. Phloem nebo lýko, je také komplexní tkání, protože je tvořena vodivými prvky, mechanickými vlákny a buňkami hlavní tkáně. Buňky vodivých prvků - sítové trubky- živé, ale jádra v nich mizí a cytoplazma se mísí s buněčnou mízou, aby se usnadnil transport látek. Buňky jsou umístěny nad sebou, buněčné stěny mezi nimi mají četné otvory, díky čemuž vypadají jako síto, proto se buňky nazývají síto-jako. Phloem transportuje vodu a organické látky v ní rozpuštěné z nadzemní části rostliny do kořenů a dalších rostlinných orgánů. Nakládání a vykládání sítových trubek je zajištěno přilehlými doprovodné buňky. Hlavní tkanina nejen vyplňuje mezery mezi ostatními tkáněmi, ale plní také nutriční, vylučovací a další funkce. Výživovou funkci plní fotosyntetické a zásobní buňky. Z velké části toto buňky parenchymu, tj. mají téměř stejné lineární rozměry: délku, šířku a výšku. Hlavní pletiva se nacházejí v listech, mladých stoncích, plodech, semenech a dalších zásobních orgánech. Některé typy základních tkání jsou schopny vykonávat absorpční funkci, jako jsou buňky vlasaté vrstvy kořene. Sekreci provádějí různé chlupy, žlázy, nektary, pryskyřičné kanálky a nádoby. Zvláštní místo mezi hlavními tkáněmi mají mléčnice, v jejichž buněčné šťávě se hromadí kaučuk, gutta a další látky. U vodních rostlin může dojít k růstu mezibuněčných prostorů hlavního pletiva, což má za následek vznik velkých dutin, kterými se provádí ventilace.
Orgány rostlin
Vegetativní a generativní orgány
Na rozdíl od zvířat je tělo rostlin rozděleno na malý počet orgánů. Dělí se na vegetativní a generativní. Vegetativní orgány podporují vitální funkce těla, ale neúčastní se procesu pohlavního rozmnožování, zatímco generativní orgány vykonávat přesně tuto funkci. Vegetativní orgány zahrnují kořen a výhonek a generativní orgány (u kvetoucích rostlin) zahrnují květ, semeno a plod.
Vykořenit
Vykořenit je podzemní vegetativní orgán, který plní funkce výživy půdy, ukotvení rostliny v půdě, transport a ukládání látek a také vegetativní množení.
Morfologie kořenů. Kořen má čtyři zóny: růst, vstřebávání, vedení a kořenový uzávěr. Kořen chrání buňky růstové zóny před poškozením a usnadňuje pohyb kořene mezi pevnými částicemi půdy. Je reprezentován velkými buňkami, které mohou časem slizovat a odumírat, což usnadňuje růst kořenů.
Zóna růstu sestává z buněk schopných dělení. Některé z nich se po rozdělení zvětší v důsledku protažení a začnou plnit své vlastní funkce. Někdy je zóna růstu rozdělena na dvě zóny: divize A protahování.
V sací zóna Existují kořenové vláskové buňky, které plní funkci vstřebávání vody a minerálů. Kořenové vláskové buňky nežijí dlouho, odlupují se 7–10 dní po vytvoření.
V oblast konání nebo postranní kořeny, dochází k transportu látek z kořene do výhonu a dochází i k větvení kořenů, tedy tvorbě postranních kořenů, což přispívá k ukotvení rostliny. Kromě toho je v této zóně možné ukládat látky a klást pupeny, s jejichž pomocí může dojít k vegetativní reprodukci.
Vše, co souvisí s životem na Zemi, je součástí biologie, což je studium života. Proč je potřeba biologie? Tato věda ovlivňuje mnoho aspektů lidské existence, existuje obrovské množství profesí, které tak či onak ovlivňují tuto základní vědu. Tento seznam zahrnuje kariérní postup a neomezené možnosti zaměstnání.
Biologické vědy
Proč je potřeba biologie? Biologické vědy jsou dnes jedním z nejširších a nejdůležitějších oborů na světě. Biologie pokrývá vše od molekulárního studia životních procesů až po studium živočišných a rostlinných společenstev. Co můžete dělat s titulem z biologie? V závislosti na individuálních zájmech a preferencích si můžete vybrat libovolné povolání podle svých představ v oblastech jako je zdravotnictví, medicína, životní prostředí, školství, biotechnologie, kriminologie, politika a mnoho dalších.
Proč byste měli studovat biologii?
K čemu je biologie? Jeho studium vás naučí klást otázky, provádět pozorování, vyhodnocovat důkazy a řešit problémy. Biologové se učí, jak se živé bytosti vzájemně ovlivňují, z čeho jsou vyrobeny a jak se vyvíjejí. Studují evoluci, přírodopis a ochranu vzácných druhů rostlin a živočichů a zabývají se také výzkumem interakcí živých organismů se světlem, prostředím a navzájem.
Co dělají biologové?
Biologové studují přírodní svět pomocí nejnovějších vědeckých technologií, nástrojů a metod, jak v laboratoři, tak v přirozeném prostředí, aby pochopili, jak fungují živé systémy. Proč potřebují biologii? Mnozí pracují na exotických místech po celém světě a to, co objeví, může mít praktické využití při řešení konkrétních problémů. Biologové vyvíjejí kampaně veřejného zdraví pro boj s nemocemi, jako je tuberkulóza, AIDS, rakovina a srdeční choroby. Jejich posláním je také zabránit šíření vzácných nevyléčitelných nemocí, jako je například notoricky známý virus Ebola.
Jaké profese vyžadují biologii?
Kde je potřeba biologie? Znalost biologie může vést ke kariéře ve farmacii, biotechnologii nebo lékařském výzkumu. Tato odvětví pomáhají lépe porozumět přírodnímu světu, řeší otázky osobní pohody a také se zabývají tématy zhoršování životního prostředí, které ohrožuje lidské zdraví a vyčerpávání přírodních a potravinových zásob.
Veterináři, kteří ošetřují nemocná a zraněná zvířata, lékaři, zubaři, zdravotní sestry a další zdravotníci podporují celkové zdraví a pohodu svých pacientů. Mnoho z těchto profesí vyžaduje další vzdělání a školení. V oblasti environmentálního managementu a ochrany životního prostředí se biologové zabývají řešením environmentálních problémů a zachováním přírodní rozmanitosti pro budoucí generace.
Kde a proč je biologie potřebná?
Biologie je krásné jméno (bio - život, logos - věda) - věda o životě. O našem každodenním životě. Bez přemýšlení se s ní setkáváme každý den, využíváme jejích zákonů, příkazů, vědomostí, které nám dává, a běžíme dál... Každý den se z televizní obrazovky dozvídáme o dysbakterióze, potravinářských výrobcích, kazech, stárnutí, alergiích a mnohem více., a to je také založeno na biologii. Ale pouze ten, kdo tomu rozumí, je s ním „přátel“, bude schopen porozumět množství zboží a léků a rozlišovat mezi vysoce kvalitními a nekvalitními produkty. A nesmíme zapomínat, že právě biologie vštěpuje základy zdravému životnímu stylu a učí nás poskytovat základy první pomoci.
Jak se ve vší té rozmanitosti neztratit, zapamatovat si, co jste se naučili ve škole, a uplatnit tyto znalosti v praxi? To vše je poměrně obtížné, ale možné. Učitel by v tom měl pomáhat při výuce školního předmětu biologie. Přece jen je důležité znalosti nejen „nahnat“ studentům do hlavy, ale také je naučit je používat. Většina z nás si po zavření školní učebnice nikdy nevzpomene, co jsme se v hodině naučili, a určitě nebude umět nabyté znalosti aplikovat v praxi. To je náš problém, školní znalosti jsou odděleny od života.
Ale co dělat? Otázka, která mě vždy potrápí, když se připravuji na hodiny. Před každou lekcí nelistuji pouze naučnou literaturou, ale využívám populárně-vědecké články a knihy, které neposkytují znalosti studentovi, ale průměrnému člověku. Na začátku lekce „Půdní výživa rostlin“ si nekladu za cíl studovat výživu půdy, ale cílem je „vypěstovat rostlinu, která bude dávat dobrou úrodu“. V procesu řešení problému studenti chápou nutnost používání minerálních hnojiv, důležitost vody i prioritu, učí se pojem „sběr“. V lekci o vegetativním rozmnožování rostlin si musíte stanovit cíl pěstovat zahradu na svém domácím pozemku a popsat způsoby rozmnožování rostlin, které budou použity k vyřešení tohoto problému. Při studiu genetiky studenti nezkoumají Mendelovy zákony, ale snaží se vyvinout nové odrůdy s určitými vlastnostmi. Velmi důležitý je samozřejmě úsek anatomie, kde se uvažuje o první pomoci. A chlapi na sobě cvičí, jak poskytovat pomoc, aby v případě nebezpečí mohli pomoci ostatním.
Formování zdravého životního stylu je věnováno také významné místo v hodinách anatomie a fyziologie člověka. Koneckonců, každým rokem roste počet lidí, kteří trpí závislostí na alkoholu, drogách a nikotinu. A bez ohledu na to, jak smutné je přiznat, jsou mezi nimi i děti. Neméně důležitá je environmentální výchova, protože stav životního prostředí se neustále zhoršuje, mnoho druhů rostlin a živočichů mizí, je důležité učit šetrně zacházet s přírodou a dodržovat základní pravidla chování.
V hodinách biologie je také důležitá vlastenecká výchova, protože nejednou mluvíme o velkých ruských vědcích, kteří přispěli k rozvoji biologie.
O důležitosti biologie v životě člověka a nutnosti její kompetentní výuky můžeme mluvit nekonečně dlouho, ale o to nejde. Vše závisí na nás, učitelích, naučit studenty používat znalosti, musíme, a to je hlavní úkol.
Biologie je věda, která studuje život, formy a vzorce vývoje všech živých organismů. Biologie je v tuto chvíli celý komplex vědních disciplín, které studují celé nebo jednotlivé živé systémy. Tato věda je velmi důležitá pro moderní vzdělávání, protože je užitečné vědět vše o postupném vývoji organismů, aby se harmonicky utvářel materialistický světonázor.
Potřebují děti biologii?
Cíle výuky biologie na školách jsou uvedeny v seznamu znalostí a dovedností, které splňují všechna pravidla a požadavky státního vzdělávacího standardu.
Každý člověk chce být zdravý. Ale udržet si vlastní zdraví je obtížné bez znalosti základních biologických zákonů. Mnoho mladých lidí se například uchyluje k různým dietám, které jim pomohou zhubnout. Tyto stejné diety jsou prezentovány v různých časopisech.
Tito lidé však ani netuší, že stačí znát elementární základy fungování živých bytostí, které pomáhají udržovat jejich zdraví. Lidé často slepě věří tomu, co si přečtou v časopise nebo novinách, a způsobí tím velkou škodu svému vlastnímu tělu. Potřebují tedy děti tuto vědu?
Samozřejmě to potřebujeme! Každý člověk musí správně porozumět okolní přírodě a svému vlastnímu tělu.
Co rozvíjí biologie?
Hlavním cílem biologické vědy je utváření biologické kultury u lidí. Úkoly vědy zahrnují následující:
- rozvíjet představy studentů o živých organismech, jejich interakci s okolní přírodou, rozmanitosti druhů a všech zákonitostech vývoje živých bytostí;
- pochopení významu znalostí o vývoji živých bytostí a jejich významu v lidském světě.
Pokud je proces učení ve škole správně strukturován, pak se u dítěte rozvíjí zvídavost a projevuje zájem o vědu, snaží se jí hlouběji proniknout mimo školní hodiny. Internetové kurzy dnes lidé například využívají jako doplňkové vzdělávání. Biologii, stejně jako sociální studia, lze studovat přes Skype, například na webu Distance-teacher.ru/biologiya.
Při správné výuce tohoto předmětu ve škole si děti vypěstují potřebný materialistický pohled na svět, který hraje v moderní společnosti důležitou roli.
Mezi všemi přírodovědnými obory zaujímá právě tento předmět jedno z prvních míst a to z dobrého důvodu! Díky této vědě si moderní děti rozvíjejí správné chápání života jako hlavní hodnoty, kterou je třeba chránit. Děti si uvědomují, že Zemi a živé bytosti je třeba chránit všemi prostředky a metodami.
Učitelé se během výuky snaží školáky zaujmout, posouvat je k sebevzdělávání, které nyní není tak těžké realizovat. Existují online kurzy a školení přes Skype.
Můžeme tedy říci, že znalost základů této vědy je nejdůležitější částí lidského poznání. Bez biologických znalostí nelze uvažovat z ekologického hlediska, nelze pochopit podstatu vědeckých článků s přírodní tématikou. Právě biologické znalosti jsou považovány za zásadní pro počáteční fázi života a jeho zachování. Přežití celého systému živých bytostí, které napomáhají rozvoji lidstva, je možné pouze tehdy, je-li každý člověk biologicky osvícený.
