Биология как наука. Методы научного познания
Биология (от греч. «биос» – жизнь, «логос» – слово, наука) – система наук о живой природе, изучающих строение, функции, происхождение, развитие живых существ и их взаимосвязь с окружающей средой.
Гомеостаз – способность биологических систем поддерживать относительное постоянство химического состава, строения и свойств.
Раздражимость – универсальное свойство живого реагировать на внешние и внутренние воздействия, которое лежит в основе приспособления организма к условиям окружающей среды и способствует их выживанию.
Движение – способность живого к активному перемещению тела организма или его частей в пространстве.
Рост – увеличение массы и линейных размеров организма в процессе индивидуального развития.
Развитие – появление качественных различий в структуре и функциональной активности организма в процессе онтогенеза.
Воспроизведение – свойство организмов образовывать себе подобных, обеспечивающее непрерывность и преемственность жизни. В основе воспроизведения клеток и организмов лежит процесс репликации ДНК.
Наблюдение – целенаправленный процесс восприятия объектов и явлений непосредственно или с использованием технических устройств, результаты которого фиксируются в описании. Для получения значимых результатов необходимо многократное наблюдение.
Измерение – количественная оценка любых показателей биологических объектов, таких как масса, линейные размеры, содержание веществ, активность ферментов, интенсивность процесса, урожайность, продуктивность и др.
Гипотеза – предположительное суждение о закономерной связи явлений.
Эксперимент (опыт) – метод научного исследования свойств или явлений в контролируемых и управляемых условиях, служащий для установления причинных связей между феноменами. Используется для проверки гипотезы.
Теория – система знаний, идей или принципов, дающая возможность прогнозировать определённые явления.
Клетка как биологическая система
Клетка – элементарная единица строения, жизнедеятельности и размножения живых организмов. В клетке осуществляются процессы обмена веществ и энергии, хранения, реализации и передачи наследственной информации.
Эукариоты – домен (надцарство) живых организмов, клетки которых содержат ядро. Домен объединяет три царства: Животные, Растения и Грибы.
Прокариоты – одноклеточные живые организмы, не имеющие оформленного клеточного ядра и мембранных органелл. К прокариотам относят два домена: Бактерии и Археи.
Органические вещества – углеродсодержащие соединения, имеющие углерод-углеродные связи.
Крахмал – основное запасное вещество растений, которое является смесью двух гомополисахаридов: амилозы, имеющей линейную структуру, и разветвлённого амилопектина. Мономером обоих компонентов является глюкоза.
Гликоген – запасной полисахарид животных и грибов. Разветвлённый гомополимер, мономерными единицами которого является глюкоза.
Целлюлоза, или клетчатка, – основной опорный полисахарид растений, неразветвлённый гомополимер, мономерными единицами которого является глюкоза.
Липиды – разнородная в химическом отношении группа гидрофобных веществ. Различают ацильные (жиры, масла, фосфолипиды, воска) и терпеноидные (холестерол, стероидные гормоны) липиды.
Белки – неразветвлённые гетерополимеры нерегулярного строения, мономерами которых являются аминокислоты, связанные пептидными связями.
Аминокислота – органическое соединение, имеющее аминогруппу, карбоксильную группу и радикал.
Нуклеиновые кислоты – неразветвлённые гетерополимеры нерегулярного строения, мономерами которых являются нуклеотиды.
Нуклеотид – соединение, образованное азотистым основанием (аденин (А), гуанин (Г), тимин (Т), урацил (У) или цитозин (Ц)), остатком сахара-пентозы (рибозы или дезоксирибозы) и остатком ортофосфорной кислоты.
ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) – двухцепочечный биополимер, мономерами которого являются дезоксирибонуклеотиды (А, Т, Г, Ц). Функции ДНК – хранение и передача наследственной информации.
РНК (рибонуклеиновая кислота) – одноцепочечный полинуклеотид, состоящий из четырёх типов нуклеотидов (А, У, Г, Ц). Существует несколько типов РНК, выполняющих специфические функции. Вирусные РНК бывают одно- и двуцепочечные.
Матричная (информационная) РНК (мРНК или иРНК) – РНК, используемая в качестве матрицы для синтеза полипептидных цепей.
Транспортная РНК (тРНК) – РНК, участвующая в синтезе белка. Определённые типы тРНК связывают специфические протеиногенные аминокислоты и доставляют их к рибосомам, где участвуют в переносе аминокислот на синтезирующуюся полипептидную цепь.
Рибосомная РНК (рРНК) – РНК, входящая в состав рибосом и участвующая в процессе трансляции (синтезе белка).
Плазмалемма (плазматическая мембрана) – молекулярная структура, состоящая из бислоя полярных липидов и белков. Отделяет содержимое клетки от внешней среды и регулирует обменные процессы между ними.
Ядро – область эукариотической клетки, ограниченная от цитоплазмы двойной мембраной и содержащая генетический материал в виде линейных молекул ДНК, формирующих с белками хромосомы.
Ядрышко – область ядра, формирующаяся участками хромосом, содержащих тандемные повторы генов, кодирующих гены рибосомных РНК и белков. Эти участки хромосом принято называть ядрышковыми организаторами.
Цитоскелет – клеточный каркас, образованный структурами трёх типов: микрофиламентами, промежуточными филаментами и микротрубочками. Обеспечивает поддержание формы клетки, участвует в процессах экзо- и эндоцитоза, внутриклеточного транспорта и клеточного деления.
Микрофиламенты – нитеподобные структуры, которые состоят из двух перекрученных цепей, образованных путём полимеризации глобулярного белка актина. Микрофиламенты формируют в цитоплазме пучки параллельно ориентированных нитей или трёхмерную сеть.
Микротрубочки – элементы цитоскелета, представляющие собой полые цилиндры, образованные димерами глобулярного белка тубулина.
Промежуточные филаменты – элементы цитоскелета, занимающие по толщине промежуточное положение между микрофиламентами и микротрубочками.
Клеточный центр – немембранная органелла клеток животных, которая является главным центром организации микротрубочек. Участвует в формировании веретена деления в процессе клеточного деления, а также жгутиков и ресничек.
Рибосома – немембранная органелла клетки, обеспечивающая биосинтез белка. Состоит из большой и малой субъединиц. Локализуется в цитоплазме и на мембранах эндоплазматического ретикулума.
Эндоплазматический ретикулум – одномембранная органелла, представляющая собой разветвлённую систему уплощённых цистерн, канальцев и пузырьков. Обеспечивает синтез и транспорт веществ. Различают два типа эндоплазматического ретикулума: шероховатый является местом синтеза белков, а в гладком осуществляется синтез и преобразование липидов и углеводов.
