Заняття 1. Вступ. Система біологічних наук.

11 Б 02.09.2020

12/16 08.09.2020

13/19 06.09.2020

17 Д-2 07.09.2020

18 А-1 03.09.2020

18 А-2 03.09.2020

Тема 1: Вступ. Система біологічних наук.

План заняття:

1. Система біологічних наук

2. Зв’язок біологічних наук з іншими науками

3. Завдання сучасної біології.

4. Методи біологічних досліджень.

Питання для творчого завдання:

5. Вчені біологи України: Мечніков, Шмальгаузен, Вернадський, Верхрадський, Ковалевський, Навашин.

Д/з по підр.Балан Біологія 10кл пит.1 - с.5,

пит.2. - с.8,

пит. 3. - с.22

пит.4. - с.18

Мета: узагальнити знання студентів про біологічні науки й показати зв'язок між ними. Ознайомити із завданнями сучасної біології; узагальнити їхні знання про методи біологічних досліджень, отримані під час вивчення біології у школі.

Базові поняття й терміни: біологічні науки, система, моделювання, статистика, експеримент.

План заняття:

1. Система біологічних наук

2. Зв’язок біологічних наук з іншими науками

3. Завдання сучасної біології

4. Методи біологічних досліджень

1. Система біологічних наук

Біологія — це сукупність наук про живу природу, що вивчають різноманітність викопних та існуючих видів, їхню будову й функції, походження, поширення, розвиток, зв’язки один з одним та з неживою природою.

Такі дисципліни, як систематика, морфологія, ембріологія, фізіологія, генетика, етологія тварин тощо, становлять комплекс наук про тварин – зоологію.

Система біологічних наук: Система – це взаємозв’язок елементів.

Система біологічних наук – це взаємозв’язок наукових дисциплін, що досліджують різні аспекти життєдіяльності живих організмів.

При дослідженні біології бактерій, рослин, грибів, тварин, людини вивчають біохімічні, біофізичні процеси (біохімія, біофізика), молекулярний склад (молекулярна біологія), клітини (цитологія), будова організмів (анатомія), фізіологічні процеси (фізіологія), взаємодія організмів (екологія й біоценологія).

Кожний з біологічних об’єктів (віруси, бактерії, гриби, рослини, тварини) може бути досліджений безпосередньо або у зв’язку з іншими живими організмами на різних рівнях організації живої матерії.

Приклад схеми «Система біологічних наук»

2. Зв'язок біологічних наук з іншими науками

Природа не має сили над думкою, а думка є силою людини. (О. Герцен)

Біологія розвивалася шляхом об’єднання біологічних завдань і методів з ідеями й методами фізики, фізхімії, систематики. Перші спроби застосування законів механіки до вивчення кровообігу належать В. Гарвею (XVII ст.).

Важливе значення в пізнанні фізико- хімічних явищ, що протікають у живих організмах, мало відкриття наприкінці XVIII ст. Л. Гальвані передачі електричних імпульсів у тваринному організмі. У XIX ст. були закладені основи уявлень про принципи енергетики організмів.

У цілому для біології характерне взаємопроникнення ідей, методів різних біологічних дисциплін, а також взаємозв’язок з іншими науками — хімією, фізикою, математикою.

Наслідком проникнення математики в розділи біології стала поява математичної біології, біометрії. У XX ст. у зв’язку з практичними потребами людства виникли нові біологічні дисципліни й напрямки на стикові наук: радіобіологія, космічна біологія, фізіологія праці, соціобіологія, біомеханіка, фото- біологія тощо.

Біохімія — це наука про хімічний склад живої матерії, хімічні процеси живих організмів, що є основою їхньої життєдіяльності. Як самостійна наука біохімія виникла на межі XIX-XX ст. Історичне становлення біохімії тісно пов’язане з досягненнями в галузі органічної хімії, фізіології, медицини.

Біофізика – це наука про фіз-хімічні й фізичні процеси, що протікають у біологічних системах. Наука виникла на стику трьох наукових дисциплін: фізики, хімії, біології.

3. Завдання сучасної біології

Перед людством у ХХІ ст. найбільш гостро постають такі важливі проблеми, як проблема голоду й забезпечення людства продуктами харчування; проблема старіння й регенерації тканин, збільшення активної тривалості життя людини, розробки нових лікувальних препаратів, способів охорони навколишнього середовища.

Щороку у світі виробляють понад 400 млн тонн синтетичних хімічних речовин і розпочинають виробництво близько 1 тис. нових хімічних речовин. Із них 5-10 тис. визначають як небезпечні, 150-200 з них можуть викликати рак.

Наслідком неймовірних темпів росту обсягів виробництва є накопичення хімічних речовин у навколишньому середовищі й організмі людини. За останніми науковими даними, у крові людини було знайдено близько 300 синтетичних хімічних сполук.

Усі ці проблеми потребують розв’язання. Можливості біології дозволяють поліпшити життя людства, тому й завдання біології пов’язані насамперед з розв’язанням цих проблем.

4. Методи біологічних досліджень

Вивчаючи біологію, ви знайомилися з різними методами дослідження живої природи. Порівняльно-описовий, експериментальний, статистичний, математичний та інші методи допомагають ученим установити закономірності явищ живої природи.

Дайте відповідь до кожного методу: що може бути об’єктом дослідження, та як відбувається дослідження. Усно придумайте приклад застосування кожного методу.

\

Тест для тренування: https://naurok.com.ua/test/join?gamecode=7859902

Продовольча проблема людства

Серед глобальних проблем, що справляють безпосередній вплив на долю людства, виокремлюють продовольчу. Яка визначається здатністю Землі прокормити сучасні та майбутні покоління планети. За даними ФАО (FAO - Food and Agriculture Organization) (продовольчої і с\г організації ООН), сьогодні на планеті голодують понад 500млн осіб, а ще 1 млрд осіб постійно недоїдають. Продовольча криза особливо актуальна для багатьох країн Африки, Азії, Латинської Америки, і великою є ймовірність її поширення на інші території. У сучасному світі продовольча проблема тісно пов’язана з іншими глобальними проблемами: демографічною, енергетичною, екологічною. Проблема нестачі продуктів харчування існувала завжди.

Відомий демограф Б. Урланіс у 1940-х роках писав, що в Х-ХІІІ ст. голод косив мільйони людей, а за ним часто йшли різні епідемії, що спус­тошували міста, села, гинули навіть цілі народи. Із середини XIV ст., коли розвинулася торгівля, удосконалилися способи транспортування й зберігання зерна, забезпечення продуктами покращилося. Однак глобальна продовольча проблема до сьогодні не розв’язана.

Після ІІ світової війни (1945 р.) створена перша спеціалізована організація ООН - ФАО, у назві якої фігурує слово «продовольча». У такий спосіб була підкреслена роль світового співтовариства й місце сільського господарства в боротьбі за ліквідацію бідності, приєдналися Європейський банк реконструкції й розвитку, регіональні банки, спеціальний фонд ОПЕК країн - експортерів нафти.

Уважають, що нестача продуктів харчування стимулює людську думку на пошук засобів виробництва кращих сортів с\г культур, підвищення їх стійкості до захворювань, на створення нових комбінацій спадкових ознак і властивостей організмів за допомогою генної інженерії тощо. Серед природних факторів, що мають особливе значення для розв’язання продовольчої проблеми, визначальним є ґрунт. Однак не всі ґрунти придатні для вирощування сільськогосподарських культур. Структура їхнього використання в державах і регіонах земної кулі неоднакова.

Дослідження ФАО показали, що 78 % земної поверхні мають серйозні природні обмеження для розвитку землеробства; 13,5 % площі характеризуються низькою продуктивністю; 6 % — середньою й тільки 3 % — високою.

Для задоволення потреб зростаючої кількості населення доведеться використо-вувати всі потенціально придатні для агровиробництва землі, площа яких повинна збільшитися: у Південній Америці –у 3,5разу, в Африці – в1,6, у Центральній Америці –

в 1,4 і в Південній та Південно-Східній Азії — в 1,1 разу.

Оскільки можливості розширення сільськогосподарського виробництва в більшості країн світу обмежені, а інтенсифікація виробництва продовольства потребує значних витрат, що викликає ріст цін, то особливий інтерес становить розширення нетрадиційного виробництва продуктів харчування, зокрема розробка технологій виробництва білків такої якості, щоб їх можна було використовувати для виробництва нових харчових продуктів, особливо таких, що імітують тваринницькі.Таким чином, продовольча проблема має всі підстави для її розв’язання. Досягнення сучасної біології повинні зробити свій внесок у розв’язання цієї проблеми.

Збільшення активної тривалості життя

Галузь біологічної науки, що займається проблемою збільшення тривалості життя, називають «біомедичною геронтологією», вона є підрозділом геронтології. Дослідники в цій галузі прагнуть зрозуміти природу старіння й розробити засоби, здатні зупинити або принай­мні сповільнити процеси старіння. Від інших біогеронтологів вони відрізняються переважно практичним, а не академічним інтересом до процесу старіння. Основна стратегія збільшення тривалості жит­тя — застосування доступних методів боротьби зі старінням (або ме­тодів, що потенційно можуть сповільнити старіння). Беручи до уваги швидкість розвитку сучасних біогенетичних і медичних технологій, дослідники-біогеронтологи сподіваються, що збільшення активної тривалості життя можна досягти найближчим часом.

Чимало біомедичних геронтологів уважають, що майбутні значні досягнення в ділянці омолодження тканин за допомогою стовбурових клітин, заміни органів штучними або ксенотрансплантантами, а та­кож молекулярний «ремонт» клітин тіла зможуть повністю зупинити старіння й хвороби, характерні для людей похилого віку.

У результаті досліджень з біомедичної геронтології були запро­поновані численні ліки й біологічно активні добавки для збільшення тривалості життя. Хоча жодна з них не мала помітного ефекту в клі­нічних випробуваннях, теоретично ці методи можуть бути корисними. Найпоширенішою є теорія, згідно з якою антиоксиданти (вітамін С, токоферол, ліпоєва кислота й ацетилцистеїн, селен, біоцинк, біокаль- цій), котрі використовують як добавки до основного раціону людини, можуть збільшити тривалість життя.

Біотехнології, особливо ті, що пов’язані з клонуванням людських органів та дослідженнями стовбурових клітин, уже найближчим ча­сом дадуть можливість заміни старих частин тіла (принаймні деяких) новими вирощеними штучно. Сучасні технології вже продемонстру­вали можливість заміни частин тіла в лабораторних експериментах (найвідоміший приклад — штучне вирощування й успішна імплан­тація функціонуючого сечового міхура собаки). Міхури й інші прості біологічні структури відносно легко виробляти штучно; виробництво складних біологічних структур, таких як суглоби, кінцівки й складні органи, потребує подальших досліджень і вдосконалення біотехнологій. Беручи до уваги ріст темпів розвитку нових технологій, можна припустити, що штучне виробництво частин тіла різної складності й успішні методики імплантації колись стануть можливими.

Охорона навколишнього середовища

Раціональне використання природних ресурсів, екологічна без­пека життєдіяльності людини є невід’ємною умовою постійного еко­номічного й соціального розвитку України. Учені застосовують мож­ливості біологічних наук у раціональному використанні природних ресурсів, створенні нових джерел енергії, нових засобів отримання рослинної сировини, зокрема методом культури тканин, мікробіоло­гічної переробки сміття тощо. Із цією метою Україна здійснює на своїй території екологічну політику, спрямовану на збереження безпечного для існування живої і неживої природи навколишнього середовища, захист життя й здоров’я населення від негативного впливу, зумовлено­го забрудненням навколишнього середовища, досягнення гармонійної взаємодії суспільства й природи, охорону, раціональне використання й відтворення природних ресурсів.

Закон України «Про охорону навколишнього природного се­редовища» (ст. 546) визначає правові, економічні й соціальні основи організації охорони навколишнього природного середовища в інтересах нинішнього й майбутнього поколінь.

Застосування біологічних знань у медицині

У країнах, що розвиваються, важливою причиною смертнос­ті залишаються інфекційні хвороби (шлунково-кишкові, гострі рес­піраторні захворювання й туберкульоз). У промислово розвинених країнах більшість людей помирають від серцево-судинних і ракових захворювань. Умовами розв’язання проблем охорони здоров’я є перехід до здорового способу життя, забезпечення повноцінного харчування, поліпшення екологічних умов проживання й, звісно, подальший роз­виток медицини. У багатьох розвинених країнах, особливо в США, ведуть активну пропаганду здорового способу життя, боротьбу з ку­рінням та алкоголізмом. Дуже популярними стали заняття спортом і відпочинок в екологічно чистих районах. З’явилися й нові тенденції в розвитку медицини. Теоретичні досягнення біології дозволяють розробляти методи діагностики, профілактики й лікування багатьох хвороб людини. Одним з важливих завдань біології є розробка нових лікувальних і профілактичних препаратів на натуральній основі. По­ряд з орієнтацією на подальший розвиток медичної науки й техніки, що потребує величезних коштів, спостерігається повернення до засобів народної медицини, що є дешевшими, а зазвичай і більш ефективними, ніж синтетичні.

Про Швецію - сортування сміття з 2:59

https://www.youtube.com/watch?v=VCGKbIN8_-s

Пустелі https://www.youtube.com/watch?v=fFz7Q2vLYFY

Палеотнологія - реальність:

https://www.youtube.com/watch?v=PmxPl99KYAY