Le manuel est dédié à questions générales biologie moderne. Il fournit des informations de base sur la structure de la matière vivante et lois générales son fonctionnement. Thèmes présentés formation: origine, évolution et diversité de la vie sur Terre. Les relations entre les organismes et les conditions de leur existence, les modèles de durabilité des systèmes écologiques sont montrés.

Pour les étudiants les établissements d'enseignement enseignement professionnel secondaire.

TABLE DES MATIÈRES
Préface 3
Introduction 4
Chapitre 1. ENSEIGNEMENT SUR LA CELLULE 8
1.1. Organisation chimique cellules 8
1.1.1. Substances organiques et inorganiques qui composent la cellule 9
1.1.2. Fonctions des protéines et des lipides dans la cellule 10
1.1.3. Les acides nucléiques et leur rôle dans la cellule 13
1.2 Structure et fonctions cellulaires 16
1.2.1. Cytoplasme et membrane cellulaire 19
1.2.2. Organites cellulaires 21
1.2.3. Caractéristiques de la structure d'une cellule végétale 25
1.24. Formes de vie non cellulaires. Virus 27
1.3. Métabolisme et conversion d'énergie dans la cellule 30
1.3.1. Échange de plastique 30
1.32. Métabolisme énergétique 35
1.3.3. Organismes autotrophes et hétérotrophes 36
1.3.4. Photosynthèse. Chimiosynthèse 36
1.4 Division cellulaire 39
1.4.1. Cycle de vie cellules. Cycle mitotique 40
1.4.2. Mitose. Cytocinèse 41
1.4.3. Théorie cellulaire structure des organismes 44
1.5. Reproduction et développement individuel des organismes 44
1.5.1. Asexué et reproduction sexuée 44
1.5.2 Méiose 46
1.5.3. Formation de cellules germinales et fécondation 49
1.5.4. Développement individuel corps 52
1.5.5. Stade embryonnaire de l'ontogenèse 53
1.5.6. Développement postembryonnaire 57
Chapitre 2. BASES DE LA GÉNÉTIQUE ET DE LA SÉLECTION 59
2.1. Modèles d'hérédité 59
2.1.1. Les lois de Mendel 59
2.1.2. Théorie des chromosomes T. Morgana et héritage lié 67
2.1.3. Génétique du sexe. Héritage lié au sexe 70
2.1.4. Interaction génétique 72
2.2. Modèles de variabilité 75
2.2.1. Variabilité héréditaire ou génotypique. 75
2.2.2. Variabilité modificatrice ou non héréditaire. 79
2.2.3. Génétique humaine 81
2.2.4. Génétique et médecine 85
2.2.5. Base matérielle de l'hérédité et de la variabilité 87
2.2.6. La génétique et théorie évolutionniste. Génétique des populations 88
2.3. Bases de la sélection 92
2.3.1. Domestication - Première étape sélection 92
2.3.2. Centres Diversité et Origines plantes cultivées 95
2.3.3. Méthodes de sélection moderne 98
2.3.4. Sélection végétale 102
2.3.5. Réalisations en sélection végétale 104
2.3.6. Élevage d'animaux 106
2.3.7. Sélection de micro-organismes et logiciels de biotechnologie
Chapitre 3. ENSEIGNEMENT ÉVOLUTIONNAIRE 114
3.1. caractéristiques générales la biologie à l'époque prédarwinienne 114
3.1.1. Idées évolutives V ancien monde. 114
3.1.2. État naturellement- savoir scientifique au Moyen Âge et à la Renaissance 116
3.1.3. Prédécesseurs du darwinisme 119
3.2. Doctrine évolutionniste Ch.Darwin 124
3.3. Microévolution 129
3.3.1. Voir le concept 129
3.3.2. Mécanismes d'évolution. La doctrine de la sélection naturelle. 131
3.4. Sélection naturelle dans les populations naturelles 136
3.4.1. L'émergence des appareils 139
3.4.2. Spéciation 144
3.5. Macroévolution 149
3.5.1. Preuve de l'évolution 150
3.5.2. Principales orientations du processus évolutif 160
3.5.3. Développement monde organique 165
Chapitre 4. ORIGINE ET ÉTAPES INITIALES DU DÉVELOPPEMENT DE LA VIE SUR TERRE 181
4.1. Diversité du monde vivant 181
4.2. L'émergence de la vie sur Terre. 186
Chapitre 5. ORIGINE DE L'HUMAIN 193
5.1. Preuve de la relation entre les humains et les animaux 193
5.2. Principales étapes de l'évolution humaine 197
5.3. Courses de l'homme 202
Chapitre 6. FONDAMENTAUX DE L'ÉCOLOGIE 205
6.1. Écologie - la science des relations des organismes, des espèces et des communautés avec l'environnement 205
6.1.1. Facteurs abiotiques 206
6.1.2. Facteurs biotiques 209
6.2. Systèmes écologiques 210
6.2.1. Changements dans les biogéocénoses 220
6.2.2. Homéostasie des écosystèmes 223
6.2.3. Interactions dans l'écosystème. La symbiose et ses formes 226
Chapitre 7. LA BIOSPHÈRE ET L'HOMME 236
7.1. La doctrine de V.I. Vernadsky sur la biosphère. 236
7.2. Noosphère 241
7.3. La relation entre la nature et la société. Impacts anthropiques aux biogéocénoses naturelles 242
Chapitre 8. BIONIQUE 247
Références 254

A. A. Kamensky, E. A. Kriksunov, V. V. Pasechnik

La biologie. Biologie générale 10e à 11e années

Légende:

– des tâches visant à développer des compétences pour travailler avec les informations présentées dans différents types;

– des tâches visant à développer les compétences en communication ;

– des tâches visant à développer des connaissances générales capacités de réflexion et les compétences, la capacité de planifier de manière indépendante des moyens de résoudre des problèmes spécifiques.

Introduction

Tu commences à étudier cours scolaire"Biologie générale". Ce nom de code partie d'un cours de biologie scolaire dont la tâche est d'étudier les propriétés générales les êtres vivants, les lois de leur existence et de leur développement. Réflexion faune et l'homme en fait partie, la biologie acquiert tout valeur plus élevée dans le progrès scientifique et technologique, devenant une force productive. La biologie crée nouvelle technologie– biologique, qui devrait devenir la base d'une nouvelle société industrielle. Connaissances biologiques devrait contribuer à la formation de la pensée biologique et culture écologique chaque membre de la société, sans lequel la poursuite du développement civilisation humaine impossible.

§ 1. Histoire courte biologie du développement

1. Qu'étudie la biologie ?

2. Quoi Sciences Biologiques savez-vous?

3. Quels biologistes connaissez-vous ?

La biologie comme science. Vous savez bien que la biologie est la science de la vie. Actuellement, il représente l'ensemble des sciences sur la nature vivante. La biologie étudie toutes les manifestations de la vie : la structure, les fonctions, le développement et l'origine des organismes vivants, leurs relations dans communautés naturelles avec l'environnement et avec d'autres organismes vivants.

Depuis que l’homme a commencé à prendre conscience de sa différence avec le monde animal, il a commencé à étudier le monde qui l’entourait. Au début, sa vie en dépendait. Aux peuples primitifs il fallait savoir quels organismes vivants pouvaient être consommés, utilisés comme médicaments, pour fabriquer des vêtements et des logements, et lesquels d'entre eux étaient toxiques ou dangereux.

Avec le développement de la civilisation, l’homme a pu s’offrir le luxe de s’engager dans la science à des fins éducatives.

Des études sur la culture des peuples anciens ont montré qu'ils possédaient des connaissances approfondies sur les plantes et les animaux et qu'ils les utilisaient largement dans la vie quotidienne.

Charles Darwin (1809-1882)

Biologie moderne – science complexe, qui se caractérise par l'interpénétration des idées et des méthodes de diverses disciplines biologiques, ainsi que d'autres sciences - principalement la physique, la chimie et les mathématiques.

Principales orientations de développement de la biologie moderne. Actuellement, trois directions en biologie peuvent être distinguées.

Premièrement, ceci biologie classique. Il est représenté par des naturalistes qui étudient la diversité de la nature vivante. Ils observent et analysent objectivement tout ce qui se passe dans la nature vivante, étudient les organismes vivants et les classent. C'est une erreur de penser que biologie classique toutes les découvertes ont déjà été faites. Dans la seconde moitié du 20e siècle. non seulement de nombreuses nouvelles espèces ont été décrites, mais aussi de grands taxons ont été découverts, jusqu'à des royaumes (Pogonophora) et même des super-règnes (Archebacteria, ou Archaea). Ces découvertes ont obligé les scientifiques à porter un regard neuf sur toute l'histoire du développement de la nature vivante. Pour les vrais naturalistes, la nature a sa propre valeur. Chaque coin de notre planète est unique pour eux. C’est pourquoi ils font toujours partie de ceux qui ressentent avec acuité le danger qui pèse sur la nature qui nous entoure et qui militent activement pour sa protection.

La deuxième direction est Biologie de l'évolution. Dans le 19ème siècle auteur de la théorie de la sélection naturelle Charles Darwin il a commencé comme un naturaliste ordinaire : il collectionnait, observait, décrivait, voyageait, révélant les secrets de la nature vivante. Cependant, le principal résultat de ses travaux, qui a fait de lui un scientifique célèbre, a été la théorie expliquant la diversité organique.

Actuellement, l'étude de l'évolution des organismes vivants se poursuit activement. La synthèse de la génétique et de la théorie de l'évolution a conduit à la création de ce qu'on appelle théorie synthétiqueévolution. Mais même aujourd'hui, il reste encore de nombreuses questions non résolues, dont les réponses sont recherchées par les scientifiques évolutionnistes.

Créé au début du 20ème siècle. notre biologiste hors pair Alexandre Ivanovitch Oparine d'abord théorie scientifique l'origine de la vie était purement théorique. Actuellement sous actif études expérimentales ce problème et grâce à l'utilisation de la physique avancée méthodes chimiques déjà fait découvertes importantes et nous pouvons nous attendre à de nouveaux résultats intéressants.

Alexandre Ivanovitch Oparine (1894-1980)

De nouvelles découvertes ont permis de compléter la théorie de l'anthropogenèse. Mais la transition du monde animal à l’homme reste encore l’un des plus grands mystères de la biologie.

Troisième direction - biologie physique et chimique, étudier la structure des objets vivants à l'aide de méthodes physiques et chimiques modernes. C'est rapide orientation en développement biologie, importante à la fois théoriquement et pratiquement. On peut affirmer avec certitude que de nouvelles découvertes nous attendent en biologie physique et chimique, qui nous permettront de résoudre de nombreux problèmes auxquels l'humanité est confrontée.

Développement de la biologie en tant que science. La biologie moderne trouve ses racines dans l’Antiquité et est associée au développement de la civilisation dans les pays méditerranéens. Nous connaissons les noms de nombreux scientifiques exceptionnels qui ont contribué au développement de la biologie. Citons-en quelques-uns.

Hippocrate(460 - ca. 370 avant JC) a donné le premier relativement Description détaillée structure des humains et des animaux, a souligné le rôle de l'environnement et de l'hérédité dans l'apparition des maladies. Il est considéré comme le fondateur de la médecine.

Aristote(384-322 avant JC) divisé le monde en quatre royaumes : le monde inanimé de la terre, de l'eau et de l'air ; monde des plantes; le monde animal et le monde humain. Il a décrit de nombreux animaux et jeté les bases de la taxonomie. Les quatre traités de biologie qu'il a rédigés contenaient presque toutes les informations connues à cette époque sur les animaux. Les mérites d'Aristote sont si grands qu'il est considéré comme le fondateur de la zoologie.

Théophraste(372-287 av. J.-C.) étudièrent les plantes. Il a décrit plus de 500 espèces de plantes, a fourni des informations sur la structure et la reproduction de bon nombre d'entre elles et a introduit de nombreux termes botaniques. Il est considéré comme le fondateur de la botanique.

Gaius Pline l'Ancien(23-79) ont collecté des informations connues à cette époque sur les organismes vivants et ont écrit 37 volumes de l'encyclopédie « Histoire naturelle" Presque jusqu’au Moyen Âge, cette encyclopédie était la principale source de connaissances sur la nature.

Claude Galien dans leurs recherche scientifique a largement utilisé les dissections de mammifères. Il fut le premier à faire une description anatomique comparative de l'homme et du singe. Étudié central et périphérique système nerveux. Les historiens des sciences le considèrent comme le dernier grand biologiste de l'Antiquité.

Claude Galen (vers 130 – vers 200)

Au Moyen Âge, l’idéologie dominante était la religion. Comme d’autres sciences, la biologie à cette époque n’avait pas encore émergé en tant que domaine indépendant et existait dans le courant dominant des opinions religieuses et philosophiques. Et bien que l’accumulation de connaissances sur les organismes vivants se soit poursuivie, la biologie en tant que science à cette époque ne peut être évoquée que sous certaines conditions.

La Renaissance est une période de transition entre la culture du Moyen Âge et la culture du Nouvel Âge. Les transformations socio-économiques radicales de cette époque se sont accompagnées de nouvelles découvertes scientifiques.

Le scientifique le plus célèbre de cette époque Léonard de Vinci(1452-1519) ont apporté une certaine contribution au développement de la biologie.

Il a étudié le vol des oiseaux, décrit de nombreuses plantes, les méthodes de jonction des os dans les articulations, l'activité du cœur et fonction visuelle yeux, similitudes entre les os humains et animaux.

Dans la seconde moitié du XVe siècle. Les connaissances scientifiques naturelles commencent à se développer rapidement. Cela a été facilité découvertes géographiques, ce qui a permis d'élargir considérablement les informations sur les animaux et les plantes. L’accumulation rapide des connaissances scientifiques sur les organismes vivants a conduit à la division de la biologie en sciences distinctes.

Aux XVIe et XVIIe siècles. La botanique et la zoologie commencèrent à se développer rapidement.

Invention du microscope ( début XVII c.) a permis d'étudier la structure microscopique des plantes et des animaux. Les invisibles ont été découverts oeil nu organismes vivants microscopiquement petits - bactéries et protozoaires.

A apporté une grande contribution au développement de la biologie Carl Linné, a proposé un système de classification des animaux et des plantes.

Karl Maksimovitch Baer(1792-1876) a formulé dans ses ouvrages les principales dispositions de la théorie des organes homologues et de la loi ressemblance germinale, qui a posé base scientifique embryologie.

Natalya Sergueïevna Kurbatova, E. A. Kozlova

Biologie générale

1. Histoire du développement de la théorie cellulaire

Les conditions préalables à la création de la théorie cellulaire étaient l'invention et l'amélioration du microscope et la découverte des cellules (1665, R. Hooke - lors de l'étude d'une section d'écorce de liège, de sureau, etc.). Les travaux de microscopistes célèbres : M. Malpighi, N. Grew, A. van Leeuwenhoek - ont permis de voir les cellules des organismes végétaux. A. van Leeuwenhoek a découvert des organismes unicellulaires dans l'eau. D'abord étudié noyau cellulaire. R. Brown a décrit le noyau d'une cellule végétale. Ya. E. Purkine a introduit le concept de protoplasme - contenu cellulaire gélatineux liquide.

Le botaniste allemand M. Schleiden fut le premier à conclure que chaque cellule possède un noyau. Le fondateur de CT est considéré comme le biologiste allemand T. Schwann (avec M. Schleiden), qui a publié en 1839 l'ouvrage « Études microscopiques sur la correspondance dans la structure et la croissance des animaux et des plantes ». Ses dispositions :

1) la cellule est la principale unité structurelle de tous les organismes vivants (animaux et plantes) ;

2) si une formation visible au microscope possède un noyau, alors elle peut être considérée comme une cellule ;

3) le processus de formation de nouvelles cellules détermine la croissance, le développement et la différenciation des cellules végétales et animales.

Des ajouts à la théorie cellulaire ont été apportés par le scientifique allemand R. Virchow, qui a publié en 1858 son ouvrage « Cellular Pathology ». Il a prouvé que les cellules filles se forment en divisant les cellules mères : chaque cellule à partir d'une cellule. DANS fin XIX V. les mitochondries, le complexe de Golgi, les plastes ont été découverts dans cellules végétales. Après avoir coloré les cellules en division avec des colorants spéciaux, des chromosomes ont été découverts. Dispositions modernes en matière de CT

1. La cellule est l’unité de base de la structure et du développement de tous les organismes vivants et est la plus petite unité structurelle vivant.

2. Les cellules de tous les organismes (unicellulaires et multicellulaires) sont similaires en termes de composition chimique, de structure, de manifestations fondamentales du métabolisme et d'activité vitale.

3. Les cellules se reproduisent en les divisant (chacune nouvelle cellule formé lors de la division de la cellule mère); dans les organismes multicellulaires complexes, les cellules ont diverses formes et sont spécialisés selon les fonctions exercées. Des cellules similaires forment des tissus ; les tissus sont constitués d'organes qui forment des systèmes organiques ; ils sont étroitement interconnectés et soumis à des mécanismes de régulation nerveux et humoraux (dans les organismes supérieurs).

L'importance de la théorie cellulaire

Il est devenu clair que la cellule est la composante la plus importante des organismes vivants, leur principale composante morphophysiologique. La cellule est la base organisme multicellulaire, le lieu où se déroulent les processus biochimiques et processus physiologiques dans l'organisme. Sur niveau cellulaire en fin de compte, tous les processus biologiques se produisent. La théorie cellulaire nous a permis de conclure qu'il existe des similitudes composition chimique toutes les cellules de façon générale leur structure, qui confirme l'unité phylogénétique de l'ensemble du monde vivant.

2. La vie. Propriétés de la matière vivante

La vie est un système macromoléculaire ouvert, caractérisé par une organisation hiérarchique, la capacité de se reproduire, l'autoconservation et l'autorégulation, le métabolisme et un flux d'énergie finement régulé.

Propriétés des structures vivantes :

1) l'auto-renouvellement. La base du métabolisme est constituée de processus d'assimilation équilibrés et clairement interconnectés (anabolisme, synthèse, formation de nouvelles substances) et de dissimilation (catabolisme, désintégration) ;

2) auto-reproduction. À cet égard, les structures vivantes sont constamment reproduites et mises à jour, sans perdre leurs similitudes avec les générations précédentes. Les acides nucléiques sont capables de stocker, de transmettre et de se reproduire informations héréditaires, et également le réaliser grâce à la synthèse des protéines. Les informations stockées sur l'ADN sont transférées à la molécule protéique à l'aide de molécules d'ARN ;

3) l'autorégulation. Basé sur l'ensemble des flux de matière, d'énergie et d'information à travers un organisme vivant ;

4) irritabilité. Associé au transfert d'informations de l'extérieur vers n'importe quel système biologique et reflète la réaction de ce système à un stimulus externe. Grâce à l'irritabilité, les organismes vivants sont capables de réagir sélectivement aux conditions environnement externe et extrayez-en seulement ce qui est nécessaire à votre existence ;

5) maintenir l'homéostasie - constance dynamique relative environnement interne organisme, paramètres physiques et chimiques de l’existence du système ;

6) organisation structurelle– l'ordre d'un système vivant, révélé par l'étude des biogéocénoses ;

7) adaptation - la capacité d'un organisme vivant à s'adapter constamment aux conditions changeantes d'existence dans environnement;

8) reproduction (reproduction). Étant donné que la vie existe sous la forme de systèmes vivants individuels et que l'existence de chacun de ces systèmes est strictement limitée dans le temps, le maintien de la vie sur Terre est associé à la reproduction des systèmes vivants ;

9) l'hérédité. Assure la continuité entre les générations d’organismes (sur la base des flux d’informations). Grâce à l'hérédité, les traits qui assurent l'adaptation à l'environnement se transmettent de génération en génération ;

10) variabilité - en raison de la variabilité, un système vivant acquiert des caractéristiques qui lui étaient auparavant inhabituelles. Tout d'abord, la variabilité est associée à des erreurs lors de la reproduction : des modifications dans la structure des acides nucléiques conduisent à l'émergence de nouvelles informations héréditaires ;

11) développement individuel (processus d’ontogenèse) – l’incarnation de l’original information génétique, intégré dans la structure des molécules d'ADN, dans les structures de travail du corps. Au cours de ce processus, une propriété telle que la capacité de grandir apparaît, qui se traduit par une augmentation du poids corporel et de sa taille ;

12) développement phylogénétique. Basé sur la reproduction progressive, l'hérédité, la lutte pour l'existence et la sélection. À la suite de l'évolution, il est apparu grande quantité espèces;

13) discrétion (discontinuité) et en même temps intégrité. La vie est représentée par un ensemble d'organismes individuels, ou d'individus. Chaque organisme, à son tour, est également distinct, puisqu’il est constitué d’un ensemble d’organes, de tissus et de cellules.

3. Niveaux d'organisation de la vie

La nature vivante est holistique, mais système hétérogène, qui se caractérise par une organisation hiérarchique. La hiérarchie est un système dans lequel les parties (ou les éléments du tout) sont classées du plus haut au plus bas.

Les microsystèmes (stade pré-organisme) comprennent les niveaux moléculaire (moléculaire-génétique) et subcellulaire.

Les mésosystèmes (stade organisationnel) comprennent les niveaux cellulaires, tissulaires, organiques, systémiques, organisationnels (l'organisme dans son ensemble) ou havegénétiques.

Les macrosystèmes (stade superorganisme) comprennent les espèces de population, les espèces biocénotiques et niveaux mondiaux(la biosphère dans son ensemble). A chaque niveau, il est possible de distinguer unité élémentaire et phénomène.

Une unité élémentaire (UE) est une structure (ou objet) dont les modifications régulières (phénomènes élémentaires, UE) constituent sa contribution au développement de la vie à un niveau donné.

Niveaux hiérarchiques :

1) niveau génétique moléculaire. L’EE est représentée par le génome. Un gène est une section d'une molécule d'ADN (et dans certains virus, une molécule d'ARN) qui est responsable de la formation d'un trait donné ;

2) niveau subcellulaire. L'EE est représenté par une structure subcellulaire, c'est-à-dire un organite qui remplit ses fonctions inhérentes et contribue au fonctionnement de la cellule dans son ensemble ;

3) niveau cellulaire. EE est une cellule qui est un élément élémentaire fonctionnant de manière indépendante

Biologie générale. 10-11 années. Éd. Polyansky Yu.I.

M. : 1992. - 288 p. M. : 1987. - 288 p.

Manuel pour les 10e et 11e années du secondaire. Éd. Yu.I. Polyanski.

Format: pdf ( 1992 , 22e éd., 288 p.)

Taille: 32 Mo

Regardez, téléchargez :conduire.google

Format: pdf ( 1987 , 17e éd., 288 p.)

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CONTENU:
Introduction 6
CHAPITRE I. ENSEIGNEMENT ÉVOLUTIONNAIRE
1. Idées évolutives avant Ch. Darwin. L'émergence des enseignements de Darwin 11
2. Les principales dispositions des enseignements de Darwin. Le sens du darwinisme 14
3. Afficher. Population 16
4. Hérédité et variabilité 19-
5. Sélection artificielle. Facteurs d’évolution des races animales et des variétés végétales 22
6. La lutte pour l'existence 25
7. Sélection naturelle, autres facteurs d'évolution 29
8. Adaptabilité des organismes et sa relativité 33
9. Formation de nouvelles espèces 38
CHAPITRE II. DÉVELOPPEMENT DU MONDE BIOLOGIQUE
10. La macroévolution, ses preuves 43
11. Système de plantes et d'animaux - affichage de l'évolution 47
12. Les principales directions d'évolution du monde organique.50
13. Histoire du développement de la vie sur Terre 54
CHAPITRE III. ORIGINES HUMAINES
14. Preuve de l'origine humaine provenant d'animaux 59
15. forces motrices(facteurs) de l'anthropogenèse 63
16. Directions de l'évolution humaine. Les premiers gens 67
17. Directions de l'évolution humaine. Ancien et premier les gens modernes 70
18. Races humaines. Critique du racisme et darwinisme social 73
CHAPITRE IV. LES BASES DE L'ÉCOLOGIE
19. Problèmes d'écologie. Facteurs environnementaux et leur interaction. Modélisation mathématique 77
20. De base facteurs abiotiques les environnements et leur importance pour la faune 80
21. Adaptation des organismes à changements saisonniers dans la nature. Photopériodisme 82
22. Espèces et population - les leurs caractéristiques environnementales 86
23. Problèmes utilisation rationnelle espèces et conservation de leur diversité 89
24. Systèmes écologiques 91
25. Un étang et une forêt de chênes comme exemples de biogéocénoses 95
26. Modifications des biogéocénoses 101
27. Biogéocénoses, artificiel 104
CHAPITRE V. FONDAMENTAUX DE L'ENSEIGNEMENT SUR LA BIOSPHÈRE
28. Biosphère et propriétés de la biomasse de la planète Terre 109
29. Biomasse des surfaces terrestres et océaniques. 113
30. Cycle des substances et conversion d'énergie dans la biosphère 116
CHAPITRE VI. LES BASES DE LA CYTOLOGIE
31. Théorie cellulaire 123
32. Structure et fonctions de la membrane cellulaire 127
33. Cytoplasme et ses organites : réticulum endoplasmique, mitochondries et plastes 131
34. Appareil de Golgi, lysosomes et autres organites cytoplasmiques. Inclusions 136
35. Noyau 139
36. Cellules procaryotes. Formes de vie non cellulaires - virus 141
37. Composition chimique de la cellule. Substances inorganiques 145
38. Matière organique cellules. Les protéines, leur structure 147
39. Propriétés et fonctions des protéines 153
40. Glucides. Lipides 155
41. Acides nucléiques. ADN et ARN - 157
42. Métabolisme. Acide adénosine triphosphorique - ATP 162
43. Métabolisme énergétique dans la cellule. Synthèse d'ATP 165
44. Échange de plastique. Biosynthèse des protéines. Synthèse de l'ARNm 167
45. Synthèse d'une chaîne polypeptidique sur le ribosome 171
46. ​​​​​​Caractéristiques du plastique et échanges d'énergie cellule végétale 175
CHAPITRE VII. REPRODUCTION ET DÉVELOPPEMENT INDIVIDUEL DES ORGANISMES
47. Division cellulaire. Mitose. 181
48. Formes de reproduction des organismes 185
49. Méiose 187
50. Fertilisation 190
51. Développement individuel de l'organisme - ontogenèse 192
52. Émergence et développement initial la vie sur Terre 195
CHAPITRE VIII. LES BASES DE LA GÉNÉTIQUE
53. Méthode hybridologique d'étude de l'hérédité. Première loi de Mendel 203
54. Bases cytologiques modèles d'héritage 207
55. Croisement dihybride. Deuxième loi de Mendel 211
56. Base cytologique du croisement dihybride 214
57. Le phénomène d'hérédité liée et la génétique du sexe 215
58. Génotype comme système complet 220
59. La génétique humaine et son importance pour la médecine et les soins de santé 222
60. Variabilité des modifications 227
61. Variabilité héréditaire 230
62. Bases matérielles de l'hérédité et de la variabilité. Ingénierie génétique. 236
63. Génétique et théorie de l'évolution. 239
CHAPITRE IX. SÉLECTION DE PLANTES, D'ANIMAUX ET DE MICRO-ORGANISMES
64. Problèmes de sélection moderne 245
65. Centres de diversité et d'origine des plantes cultivées 246
66. Sélection végétale 248
67. Travaux de I. V. Michurin. Réalisations de la sélection végétale en Union soviétique 253
68. Sélection d'animaux. 256
69. Création de races d'animaux domestiques hautement productives. Sélection de micro-organismes. Biotechnologie 259
CHAPITRE X. ÉVOLUTION DE LA BIOSPHÈRE. VIOLATION DES RÉGULARITÉS NATURELLES À LA SUITE DE L'ACTIVITÉ HUMAINE
70. Biosphère et progrès scientifique et technique 267
71. Noosphère 270
Index des termes 277
Bref dictionnaire termes 281

Les conditions préalables à la création de la théorie cellulaire étaient l'invention et l'amélioration du microscope et la découverte des cellules (1665, R. Hooke - lors de l'étude d'une section d'écorce de liège, de sureau, etc.). Les travaux de microscopistes célèbres : M. Malpighi, N. Grew, A. van Leeuwenhoek - ont permis de voir les cellules des organismes végétaux. A. van Leeuwenhoek découvert dans l'eau organismes unicellulaires. Tout d’abord, le noyau cellulaire a été étudié. R. Brown a décrit le noyau d'une cellule végétale. Ya. E. Purkine a introduit le concept de protoplasme - contenu cellulaire gélatineux liquide.

Le botaniste allemand M. Schleiden fut le premier à conclure que chaque cellule possède un noyau. Le fondateur de CT est considéré comme le biologiste allemand T. Schwann (avec M. Schleiden), qui a publié en 1839 l'ouvrage « Études microscopiques sur la correspondance dans la structure et la croissance des animaux et des plantes ». Ses dispositions :

1) la cellule est la principale unité structurelle de tous les organismes vivants (animaux et plantes) ;

2) si une formation visible au microscope possède un noyau, alors elle peut être considérée comme une cellule ;

3) le processus de formation de nouvelles cellules détermine la croissance, le développement et la différenciation des cellules végétales et animales. Des ajouts à la théorie cellulaire ont été apportés par le scientifique allemand R. Virchow, qui a publié en 1858 son ouvrage « Cellular Pathology ». Il a prouvé que les cellules filles se forment en divisant les cellules mères : chaque cellule à partir d'une cellule. Fin du 19ème siècle. des mitochondries, le complexe de Golgi et des plastes ont été découverts dans les cellules végétales. Après avoir coloré les cellules en division avec des colorants spéciaux, des chromosomes ont été découverts. Dispositions modernes en matière de CT

1. La cellule est l’unité de base de la structure et du développement de tous les organismes vivants et constitue la plus petite unité structurelle d’un être vivant.

2. Les cellules de tous les organismes (unicellulaires et multicellulaires) sont similaires en termes de composition chimique, de structure, de manifestations fondamentales du métabolisme et d'activité vitale.

3. Les cellules se reproduisent en les divisant (chaque nouvelle cellule est formée en divisant la cellule mère) ; Dans les organismes multicellulaires complexes, les cellules ont des formes différentes et sont spécialisées en fonction des fonctions qu’elles remplissent. Des cellules similaires forment des tissus ; les tissus sont constitués d'organes qui forment des systèmes organiques ; ils sont étroitement interconnectés et soumis à des mécanismes de régulation nerveux et humoraux (dans les organismes supérieurs).

L'importance de la théorie cellulaire

Il est devenu clair que la cellule est la composante la plus importante des organismes vivants, leur principale composante morphophysiologique. Une cellule est la base d’un organisme multicellulaire, le lieu où se produisent les processus biochimiques et physiologiques dans le corps. Tous les processus biologiques se produisent en fin de compte au niveau cellulaire. La théorie cellulaire a permis de conclure que la composition chimique de toutes les cellules et le plan général de leur structure sont similaires, ce qui confirme l'unité phylogénétique de l'ensemble du monde vivant.

Il est assez difficile de donner une description complète et définition sans ambiguïté le concept de vie, compte tenu de la grande variété de ses manifestations. La plupart des définitions du concept de vie, données par de nombreux scientifiques et penseurs au fil des siècles, ont pris en compte les principales qualités qui distinguent le vivant du non-vivant. Par exemple, Aristote disait que la vie est « la nutrition, la croissance et la décrépitude » du corps ; A. L. Lavoisier a défini la vie comme « fonction chimique" ; G. R. Treviranus croyait que la vie est « une uniformité stable de processus avec des différences influences extérieures" Il est clair que de telles définitions ne pouvaient pas satisfaire les scientifiques, car elles ne reflétaient pas (et ne pouvaient pas refléter) toutes les propriétés de la matière vivante. De plus, les observations indiquent que les propriétés des êtres vivants ne sont pas exceptionnelles et uniques, comme il semblait auparavant, elles se retrouvent séparément ; objets inanimés. A.I. Oparin a défini la vie comme « spéciale, très forme complexe mouvement de la matière. » Cette définition reflète le caractère unique qualitatif de la vie, qui ne peut être réduit à de simples lois chimiques ou physiques. Cependant, dans ce cas aussi, la définition est caractère général et ne révèle pas l'originalité spécifique de ce mouvement.

F. Engels écrivait dans « Dialectique de la nature » : « La vie est un mode d'existence des corps protéiques dont le point essentiel est l'échange de matière et d'énergie avec l'environnement. »

Pour application pratique Les définitions qui contiennent les propriétés fondamentales nécessairement inhérentes à toutes les formes vivantes sont utiles. En voici une : la vie est un système macromoléculaire ouvert, caractérisé par une organisation hiérarchique, la capacité de se reproduire, l'autoconservation et l'autorégulation, un métabolisme et un flux d'énergie finement régulé. Selon cette définition la vie est un noyau d’ordre qui se propage à travers un univers moins ordonné.

La vie existe sous forme systèmes ouverts. Cela signifie que toute forme vivante n’est pas fermée uniquement sur elle-même, mais échange constamment de la matière, de l’énergie et des informations avec l’environnement.

Ces propriétés caractérisent ensemble tout système vivant et la vie en général :

1) l'auto-renouvellement. Associé au flux de matière et d'énergie. Le métabolisme est basé sur des processus d'assimilation (anabolisme, synthèse, formation de nouvelles substances) et de dissimilation (catabolisme, désintégration) équilibrés et clairement interconnectés. À la suite de l'assimilation, les structures du corps se renouvellent et de nouvelles parties (cellules, tissus, parties d'organes) se forment. La dissimilation définit le clivage composés organiques, fournit à la cellule matière plastique et énergie. Pour la formation d'un nouveau, un afflux constant de substances nécessaires de l'extérieur est nécessaire et, au cours du processus d'activité vitale (et de dissimilation, en particulier), des produits se forment qui doivent être libérés dans l'environnement extérieur ;

2) auto-reproduction. Assure la continuité entre les générations changeantes de systèmes biologiques. Cette propriété est associée au flux d'informations intégré dans la structure des acides nucléiques. À cet égard, les structures vivantes sont constamment reproduites et mises à jour, sans perdre leur ressemblance avec les générations précédentes (malgré le renouvellement continu de la matière). Les acides nucléiques sont capables de stocker, transmettre et reproduire des informations héréditaires, ainsi que de les mettre en œuvre par la synthèse des protéines. Les informations stockées sur l'ADN sont transférées à la molécule protéique à l'aide de molécules d'ARN ;

3) l'autorégulation. Basé sur l'ensemble des flux de matière, d'énergie et d'information à travers un organisme vivant ;

4) irritabilité. Associé au transfert d'informations de l'extérieur vers tout système biologique et reflète la réaction de ce système à un stimulus externe. Grâce à l'irritabilité, les organismes vivants sont capables de réagir sélectivement aux conditions environnementales et d'en extraire uniquement ce qui est nécessaire à leur existence. L'autorégulation des systèmes vivants est associée à l'irritabilité selon le principe retour: les déchets peuvent avoir un effet inhibiteur ou stimulant sur les enzymes qui étaient au début longue chaine réactions chimiques;

5) maintenir l'homéostasie (du gr. homoios - « similaire, identique » et stase - « immobilité, état ») - la relative constance dynamique de l'environnement interne du corps, les paramètres physico-chimiques de l'existence du système ;

6) organisation structurelle - un certain ordre, harmonie d'un système vivant. Elle est découverte lors de l'étude non seulement des organismes vivants individuels, mais aussi de leurs agrégats en relation avec l'environnement - les biogéocénoses ;

7) adaptation - la capacité d'un organisme vivant à s'adapter constamment aux conditions changeantes d'existence dans l'environnement. Elle est basée sur l'irritabilité et ses réponses adéquates caractéristiques ;