EntrataQuali scienze biologiche esistono? Scienze Biologiche
La biologia (dalle parole greche bios - vita e logos - scienza) è un insieme di scienze sulla natura vivente. La biologia studia tutte le manifestazioni della vita, la struttura e le funzioni degli esseri viventi e delle loro comunità, la distribuzione, l'origine e lo sviluppo degli organismi viventi, le loro connessioni tra loro e con la natura inanimata.
La natura vivente è caratterizzata da diversi livelli di organizzazione delle sue strutture, tra i quali esiste una complessa subordinazione. Tutti gli organismi viventi insieme ambiente formano una biosfera, che consiste di biogeocenosi. Queste, a loro volta, includono biocenosi costituite da popolazioni. Le popolazioni sono formate da individui. Gli individui di organismi multicellulari sono costituiti da organi e tessuti formati da varie cellule. Ogni livello di organizzazione della vita ha i suoi modelli. La vita ad ogni livello è studiata dai rami corrispondenti della biologia moderna.
Per studiare la natura vivente i biologi utilizzano diversi metodi: l'osservazione, che permette di descrivere un particolare fenomeno; confronto, che permette di stabilire modelli comuni a diversi fenomeni della natura vivente; esperimento, o esperimento, quando il ricercatore stesso crea artificialmente una situazione che aiuta a identificare determinate proprietà degli oggetti biologici. Il metodo storico consente, sulla base dei dati sul mondo organico moderno e sul suo passato, di comprendere i processi di sviluppo della natura vivente. Oltre a questi metodi di base, ne vengono utilizzati molti altri.
La biologia ha le sue origini in tempi antichissimi. Erano necessarie descrizioni di animali e piante, informazioni sull'anatomia e la fisiologia dell'uomo e degli animali attività pratiche persone. Alcuni dei primi tentativi di comprendere e sistematizzare i fenomeni della vita, di generalizzare le conoscenze e le idee biologiche accumulate furono fatti dagli antichi scienziati e medici greci e successivamente romani Ippocrate, Aristotele, Galeno e altri. Queste visioni, sviluppate dagli scienziati del Rinascimento, gettarono le basi per la moderna botanica e zoologia, anatomia e fisiologia e altre scienze biologiche.
Nei secoli XVI-XVII. nella ricerca scientifica, insieme all'osservazione e alla descrizione, cominciò ad essere ampiamente utilizzato l'esperimento. In questo momento, l'anatomia ottiene un brillante successo. Nelle opere di famosi scienziati del XVI secolo. A. Vesalio e M. Serveto gettarono le basi per le idee sulla struttura sistema circolatorio animali. Ciò aprì la strada alla grande scoperta del XVII secolo. - la dottrina della circolazione sanguigna creata dall'inglese W. Harvey (1628). Alcuni decenni dopo, l'italiano M. Malpighi scoprì i capillari utilizzando un microscopio, che permise di comprendere il percorso del sangue dalle arterie alle vene.
La creazione del microscopio ha ampliato le possibilità di studio degli esseri viventi. Le scoperte si susseguirono una dopo l'altra. Lo scopre il fisico inglese R. Hooke struttura cellulare piante e l'olandese A. Leeuwenhoek - animali e microrganismi unicellulari.
Nel XVIII secolo Molte conoscenze sulla natura vivente sono già state accumulate. È necessario classificare tutti gli organismi viventi e metterli in un sistema. In questo periodo furono gettate le basi della scienza della sistematica. Risultato importante in questa zona si trovava il “Sistema della Natura” dello scienziato svedese C. Linnaeus (1735).
La fisiologia, la scienza delle funzioni vitali degli organismi, dei loro singoli sistemi, organi e tessuti e dei processi che si verificano nel corpo, è stata ulteriormente sviluppata.
L'inglese J. Priestley dimostrò in esperimenti sulle piante che rilasciano ossigeno (1771 -1778). Successivamente, lo scienziato svizzero J. Senebier stabilì che le piante, sotto l'influenza della luce solare, assorbono anidride carbonica e rilasciano ossigeno (1782). Questi furono i primi passi verso lo studio del ruolo centrale delle piante nella trasformazione delle sostanze e dell'energia nella biosfera terrestre, il primo passo verso una nuova scienza: la fisiologia vegetale.
A. Lavoisier e altri scienziati francesi scoprirono il ruolo dell'ossigeno nella respirazione animale e nella formazione del calore animale (1787-1790). Alla fine del XVIII secolo. Il fisico italiano L. Galvani scoprì l'“elettricità animale”, che in seguito portò allo sviluppo dell'elettrofisiologia. Allo stesso tempo, il biologo italiano L. Spallanzani condusse esperimenti precisi che smentirono la possibilità della generazione spontanea di organismi.
Nel 19° secolo In connessione con lo sviluppo della fisica e della chimica, nuovi metodi di ricerca stanno penetrando nella biologia. Il materiale più ricco per lo studio della natura è stato fornito dalle spedizioni terrestri e marittime in aree della Terra precedentemente inaccessibili. Tutto ciò ha portato alla formazione di molte scienze biologiche speciali.
All'inizio del secolo emerse la paleontologia, lo studio dei resti fossili di animali e piante - testimonianza di cambiamenti successivi - dell'evoluzione delle forme di vita nella storia della Terra. Il suo fondatore fu lo scienziato francese J. Cuvier.
L'embriologia, la scienza dello sviluppo embrionale di un organismo, ha ricevuto un grande sviluppo. Già nel XVII secolo. W. Harvey ha formulato la posizione: "Tutto ciò che vive proviene da un uovo". Tuttavia, solo nel 19 ° secolo. L'embriologia divenne una scienza indipendente. Un merito particolare per questo va allo scienziato naturale K. M. Baer, che ha scoperto l'uovo dei mammiferi e ha scoperto la struttura comune degli embrioni di animali di diverse classi.
Come risultato delle conquiste delle scienze biologiche nella prima metà del XIX secolo. Si diffuse l'idea della parentela degli organismi viventi e della loro origine nel corso dell'evoluzione. Il primo concetto olistico di evoluzione - l'origine delle specie animali e vegetali come risultato del loro graduale cambiamento di generazione in generazione - è stato proposto da J. B. Lamarck.
Il più grande evento scientifico del secolo fu la dottrina evoluzionistica di Charles Darwin (1859). La teoria di Darwin ha avuto un enorme impatto su tutto ulteriore sviluppo biologia. Vengono fatte nuove scoperte che confermano la correttezza di Darwin in paleontologia (A. O. Kovalevskij), in embriologia (A.O. Kovalevskij), in zoologia, botanica, citologia e fisiologia. Diffondere teoria evolutiva sulle idee sulle origini umane hanno portato alla creazione di una nuova branca della biologia: l'antropologia. Basandosi sulla teoria dell'evoluzione, gli scienziati tedeschi F. Müller e E. Haeckel formularono la legge biogenetica.
Un altro risultato eccezionale della biologia del 19° secolo. - la creazione da parte dello scienziato tedesco T. Schwann della teoria cellulare, che ha dimostrato che tutti gli organismi viventi sono composti da cellule. Pertanto, è stata stabilita la comunanza non solo della struttura macroscopica (anatomica), ma anche microscopica degli esseri viventi. È così che è nata un'altra scienza biologica: la citologia (la scienza delle cellule) e, di conseguenza, lo studio della struttura dei tessuti e degli organi: l'istologia.
Come risultato delle scoperte dello scienziato francese L. Pasteur (i microrganismi causano la fermentazione alcolica e causano molte malattie), la microbiologia è diventata una disciplina biologica indipendente. Il lavoro di Pasteur ha finalmente confutato l'idea della generazione spontanea di organismi. Lo studio della natura microbica del colera aviario e della rabbia dei mammiferi portò Pasteur alla creazione dell'immunologia come scienza biologica indipendente.
Ha dato un contributo significativo al suo sviluppo alla fine del XIX secolo. Scienziato russo I. I. Mechnikov.
Nella seconda metà del XIX secolo. Molti scienziati hanno cercato di risolvere speculativamente l'enigma dell'ereditarietà e di rivelarne il meccanismo. Ma solo G. Mendel riuscì a stabilire sperimentalmente le leggi dell'ereditarietà (1865). Fu così che furono gettate le basi della genetica, che divenne una scienza indipendente già nel XX secolo.
Alla fine del 19° secolo. È stata scoperta la mitosi - divisione cellulare con divisione precisa ed equa dei cromosomi tra cellule figlie e meiosi - la formazione di cellule germinali aploidi da cellule diploidi con un doppio set di cromosomi - gameti con un singolo set di cromosomi.
Di grande importanza fu la scoperta dei virus da parte dello scienziato russo D.I.
Alla fine del 19° secolo. Sono stati fatti grandi passi avanti in biochimica. Lo ha scoperto il medico svizzero F. Miescher acidi nucleici(1869), che, come è stato successivamente stabilito, svolgono le funzioni di archiviazione e trasmissione delle informazioni genetiche. Entro l'inizio del 20 ° secolo. si è scoperto che le proteine sono costituite da amminoacidi collegati tra loro, come ha dimostrato lo scienziato tedesco E. Fischer, da legami peptidici.
Fisiologia nel XIX secolo. si sviluppa in diversi paesi pace. Particolarmente significative furono le opere del fisiologo francese C. Bernard, che creò la dottrina della costanza dell'ambiente interno del corpo: l'omeostasi. In Germania, il progresso della fisiologia è associato ai nomi di I. Müller, G. Helmholtz, E. Dubois-Reymond. Helmholtz sviluppò la fisiologia degli organi di senso, Dubois-Reymond divenne il fondatore dello studio dei fenomeni elettrici nei processi fisiologici. Eccezionale contributo allo sviluppo della fisiologia tra la fine del XIX e l'inizio del XX secolo. contributo di scienziati russi: I.M. Sechenov, N.E. Vvedensky, I.P Pavlov, K.A.
La genetica è emersa come scienza biologica indipendente che studia l’ereditarietà e la variabilità degli organismi viventi. Dalle opere di Mendel consegue anche che esistono unità materiali di eredità, in seguito chiamate geni. Questa scoperta di Mendel fu apprezzata solo all'inizio del XX secolo. come risultato delle ricerche di H. de Vries in Olanda, E. Chermak in Austria, K. Correns in Germania. Lo scienziato americano T. Morgan, studiando i cromosomi giganti della mosca Drosophila, è giunto alla conclusione che i geni si trovano nei nuclei delle cellule, nei cromosomi. Lui e altri scienziati svilupparono la teoria cromosomica dell'ereditarietà. Pertanto, la genetica è stata in gran parte combinata con la citologia (citogenetica) e il significato biologico della mitosi e della meiosi è diventato chiaro.
Dall'inizio del nostro secolo, in molti paesi del mondo è iniziato il rapido sviluppo della ricerca biochimica. L'attenzione principale è stata rivolta alle vie di trasformazione delle sostanze e dell'energia nei processi intracellulari. Si è scoperto che questi processi sono sostanzialmente gli stessi in tutti gli esseri viventi, dai batteri agli esseri umani. L'acido adenosina trifosforico (ATP) si è rivelato un mediatore universale nella trasformazione dell'energia nella cellula. Lo scienziato sovietico V.A. Engelhardt ha scoperto il processo di formazione dell'ATP quando le cellule assorbono l'ossigeno. La scoperta e la ricerca di vitamine, ormoni, l'istituzione della composizione e della struttura di tutti i principali componenti chimici della cellula hanno portato la biochimica in uno dei posti di punta tra le scienze biologiche.
A cavallo tra il XIX e il XX secolo. Il professore dell'Università di Mosca A.A. Kolli ha sollevato la questione del meccanismo molecolare di ereditarietà dei tratti. La risposta alla domanda fu data nel 1927 dallo scienziato sovietico N.K Koltsov, proponendo il principio della matrice per codificare l'informazione genetica (vedi Trascrizione, Traduzione).
Il principio della codifica a matrice è stato sviluppato dallo scienziato sovietico N.V. Timofeev-Resovsky e dallo scienziato americano M. Delbrück.
Nel 1953, l'americano J. Watson e l'inglese F. Crick utilizzarono questo principio per analizzare la struttura molecolare e le funzioni biologiche dell'acido desossiribonucleico (DNA). Così, sulla base della biochimica, della genetica e della biofisica, è nata una scienza indipendente: la biologia molecolare.
Nel 1919 fu fondato a Mosca il primo Istituto di biofisica al mondo. Questa scienza studia i meccanismi fisici di trasformazione dell'energia e dell'informazione nei sistemi biologici. Un problema significativo in biofisica è chiarire il ruolo dei vari ioni nella vita di una cellula. Lo scienziato americano J. Loeb e i ricercatori sovietici N.K Koltsov e D.L Rubinstein hanno lavorato in questa direzione. Questi studi hanno portato alla creazione di un ruolo speciale membrane biologiche. La distribuzione non equilibrata degli ioni sodio e potassio su entrambi i lati della membrana cellulare, come dimostrato dagli scienziati inglesi A. L. Hodgkin, J. Eckle e A. F. Huxley, è la base per la propagazione dell'impulso nervoso.
Successi significativi sono stati ottenuti dallo studio delle scienze sviluppo individuale organismi - ontogenesi. In particolare sono stati sviluppati metodi di partenogenesi artificiale.
Nella prima metà del 20 ° secolo. Lo scienziato sovietico V.I. Vernadsky ha creato la dottrina della biosfera terrestre. Allo stesso tempo, V.N. Sukachev gettò le basi per le idee sulle biogeocenosi.
Lo studio dell'interazione dei singoli individui e delle loro popolazioni con l'ambiente portò alla formazione dell'ecologia - la scienza dei modelli di relazione tra gli organismi e il loro ambiente (il termine "ecologia" fu proposto nel 1866 dallo scienziato tedesco E. Haeckel ).
L'etologia, che studia il comportamento animale, è diventata una scienza biologica indipendente.
Nel 20 ° secolo La teoria è stata ulteriormente sviluppata evoluzione biologica. Grazie allo sviluppo della paleontologia e dell'anatomia comparata, le origini della maggior parte dei gruppi più importanti sono state chiarite. mondo organico, furono rivelati modelli morfologici di evoluzione (scienziato sovietico A. N. Severtsov). Di grande importanza per lo sviluppo della teoria evoluzionistica fu la sintesi della genetica e del darwinismo (il lavoro dello scienziato sovietico S. S. Chetverikov, degli scienziati inglesi S. Wright, R. Fisher, J. B. S. Haldane), che portò alla creazione del moderno insegnamento evoluzionistico. A lui sono dedicate le opere degli scienziati americani F. G. Dobzhansky, E. Mayr, J. G. Simpson, dell'inglese J. Huxley, degli scienziati sovietici I. I. Shmalhausen, N. V. Timofeev-Resovsky e dello scienziato tedesco B. Rensch.
Lo scienziato sovietico N.I. Vavilov, sulla base dei risultati della teoria evolutiva e della genetica e come risultato dei suoi molti anni di ricerca, creò la teoria dei centri di origine piante coltivate. A.I. Oparin estese le idee evolutive al periodo "pre-biologico" dell'esistenza della Terra e avanzò una teoria sull'origine della vita.
Zoologi e botanici nel XX secolo. continuò a studiare la vita degli animali e delle piante condizioni diverse habitat. Grandi progressi sono stati fatti nello studio di alcuni gruppi di animali e piante: ornitologia (uccelli), entomologia (insetti), erpetologia (rettili), algologia (alghe), lichenologia (licheni), ecc. Un contributo eccezionale allo sviluppo di la zoologia è stata realizzata dagli scienziati sovietici M.A. Menzbier, S. I. Ognev, A. N. Formozov, V. A. Dogel, L. A. Zenkevich, K. I. Scriabin, M. S. Gilyarov e altri; botanica - M. I. Golenkin, K. I. Meyer, A. A. Uranov, L. I. Kursanov, V. L. Komarov e altri.
La fisiologia animale si è sviluppata sotto la forte influenza delle opere degli scienziati sovietici I. P. Pavlov, L. A. Orbeli, A. A. Ukhtomsky, A. F. Samoilov, lo scienziato inglese C. Sherrington e molti altri.
L'attenzione principale è stata prestata alla fisiologia della centrale sistema nervoso, meccanismi di trasmissione del segnale lungo il nervo e dal nervo al muscolo.
Come risultato dello studio della regolazione della formazione, della crescita e dello sviluppo degli animali, l'endocrinologia, la scienza degli ormoni, importante per la medicina, è diventata una disciplina biologica separata.
Lo scienziato sovietico M. M. Zavadovsky ha avanzato il concetto di interazione tra organi endocrini basato sul principio del feedback (vedi Sistema endocrino).
La fisiologia vegetale ha fatto progressi nella comprensione della natura della fotosintesi, nello studio dei pigmenti coinvolti in essa, e soprattutto della clorofilla.
Con l'uscita di una persona in spazio esternoÈ emersa una nuova scienza: la biologia spaziale. Il suo compito principale è il supporto vitale delle persone in condizioni di volo spaziale, la creazione di biocenosi artificiali chiuse astronavi e stazioni, alla ricerca di possibili manifestazioni di vita su altri pianeti, nonché condizioni adeguate per la sua esistenza.
Negli anni '70 È emersa una nuova branca della biologia molecolare: l'ingegneria genetica, il cui compito è la ristrutturazione attiva e mirata dei geni degli esseri viventi, la loro progettazione, cioè la gestione dell'ereditarietà. Come risultato di questo lavoro, è diventato possibile introdurre geni prelevati da un organismo o addirittura sintetizzati artificialmente nelle cellule di altri organismi (ad esempio, l'introduzione di un gene che codifica per la sintesi dell'insulina negli animali nelle cellule batteriche). L'ibridazione cellulare è diventata possibile diversi tipi- ingegneria cellulare. Sono stati sviluppati metodi che consentono di coltivare organismi da singole cellule e tessuti (vedere Colture di cellule e tessuti). Ciò apre enormi prospettive per la riproduzione di copie: cloni di individui di valore.
Tutti questi risultati sono estremamente importanti significato pratico- sono diventati la base di una nuova industria: la biotecnologia. Già adesso viene effettuata la biosintesi di farmaci, ormoni, vitamine, antibiotici scala industriale. E in futuro, in questo modo potremo ottenere i principali componenti del cibo: carboidrati, proteine, lipidi. Utilizzo energia solare basato sul principio della fotosintesi vegetale in sistemi di bioingegneria risolverà il problema di fornire energia per i bisogni primari delle persone.
L'importanza della biologia oggi è aumentata incommensurabilmente in connessione con il problema della conservazione della biosfera a causa del rapido sviluppo dell'industria, dell'agricoltura e della crescita della popolazione terrestre.
È emersa un'importante direzione pratica della ricerca biologica: lo studio dell'ambiente umano in senso lato e l'organizzazione su questa base di metodi razionali di gestione dell'economia nazionale e della conservazione della natura.
Un altro importante significato pratico della ricerca biologica è il suo utilizzo in medicina. Sono stati i successi e le scoperte in biologia a determinare il livello moderno scienza medica. Ad essi sono associati anche ulteriori progressi nella medicina. Leggerai di molti compiti della biologia legati alla salute umana nel nostro libro (vedi Immunità, Batteriofago, Ereditarietà, ecc.).
La biologia oggi sta diventando una vera forza produttiva. Dal livello della ricerca biologica si può giudicare lo sviluppo materiale e tecnico della società.
Accumulo di conoscenze in nuovi e aree classiche la biologia è facilitata dall'uso di nuovi metodi e strumenti, ad esempio l'avvento della microscopia elettronica.
Nel nostro paese, il numero di istituti di ricerca biologica, stazioni biologiche, nonché riserve naturali e parchi nazionali giocando ruolo importante come “laboratori naturali”.
Un gran numero di biologi di varie specialità vengono formati negli istituti di istruzione superiore (vedi Educazione biologica nell'URSS). Molti di voi in futuro entreranno a far parte di un grande team di specialisti che dovranno affrontare il compito di risolvere importanti problemi biologici.
Nei tempi antichi, le persone raccoglievano varie piante Cacciando animali e uccelli, accumularono conoscenza su di loro. Questa conoscenza è stata tramandata di generazione in generazione e nel tempo è servita come base per le più antiche scienze biologiche: botanica e zoologia.
Le persone si ammalavano, ricevevano ferite da animali e nemici. Per curarsi era necessario conoscere l'anatomia umana e le medicine. È così che sono apparsi gli inizi di un'altra antica scienza biologica: la medicina.
L'uomo iniziò a coltivare la terra, a domare e addomesticare animali e uccelli e ad allevare nuove varietà di piante e razze di animali. Successivamente, dalle sue osservazioni e conoscenze si formarono le basi delle scienze agrarie.
Con la crescita della conoscenza umana e l’espansione dei bisogni economici, la famiglia delle scienze biologiche è cresciuta e si è sviluppata. La costante espansione e approfondimento della ricerca biologica nel tempo portò alla divisione delle antiche scienze biologiche in nuove scienze indipendenti, e alcune di esse, a loro volta, furono divise in nuove direzioni. Ad esempio, la botanica è divisa in algologia - scienza delle alghe, micologia - sui funghi, lichenologia - sui licheni, dendrologia - sulle piante legnose, scienza delle piante superiori e inferiori, ecc.
A seconda degli obiettivi di conoscenza degli organismi studiati, vengono utilizzati varie forme e metodi di ricerca.
Sono emerse nuove scienze biologiche, associate a nuovi metodi di ricerca - biochimica di piante e animali, biofisica, radiobiologia, ecc. Anche lo studio degli organismi viventi a diversi livelli - l'intero organismo, i suoi organi, cellule, gruppi di organismi - ha dato origine alle nuove scienze biologiche: biologia molecolare, biogeocenologia.
Le scienze biologiche sono di grande importanza per l’uomo. Senza il loro sviluppo, il progresso in qualsiasi ramo dell’economia moderna è praticamente impossibile. Ad esempio, lo sviluppo della microbiologia ha dato molto all’industria alimentare, farmaceutica, medica e all’agricoltura.
La soluzione alle questioni più importanti del nostro tempo - conservazione della natura, aumento della produttività di piante, animali, suolo, creazione di tipi di produzione senza sprechi, sistemi biologici chiusi per voli spaziali a lungo termine, ecc. - dipende dal progresso di scienze biologiche.
Le moderne scienze biologiche hanno concentrato i loro sforzi sulla risoluzione di numerosi problemi importanti.
Uno di questi è lo studio della struttura e delle funzioni delle molecole da cui sono costruiti gli organismi viventi, i processi della loro formazione, interazione e risposta alle influenze esterne.
Un altro problema importante è la conoscenza dei processi che avvengono nelle cellule del corpo, che rende possibile il loro controllo. Il controllo di questi processi e, di conseguenza, dello sviluppo e dello stato dell'organismo stesso, delle leggi dell'ereditarietà e della variabilità, dipende dalla conoscenza dello sviluppo individuale e storico degli organismi, tenendo conto di tutta la loro diversità e della complessità delle relazioni esistenti in natura . Per comprendere i moderni processi biologici, la storia della formazione delle forme e delle connessioni di vita esistenti e i loro possibili cambiamenti in futuro, è necessario continuare la ricerca sull'origine della vita sulla Terra.
Sviluppo rapido attività economica persone, crescita della popolazione globo pone davanti a tutte le scienze biologiche il compito di studiare il rapporto tra biosfera e umanità al fine di creare sistema affidabile conservazione della natura, sviluppo di tecnologie di produzione innocue e garanzia di condizioni di vita favorevoli per le persone sulla Terra.
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Classifica e descrive gli esseri viventi, l'origine delle loro specie e le loro interazioni tra loro e con l'ambiente.
Come scienza indipendente, la biologia è emersa dalle scienze naturali nel XIX secolo, quando gli scienziati scoprirono che tutti gli organismi viventi hanno determinati proprietà generali e segni che generalmente non sono caratteristici della natura inanimata. Il termine "biologia" fu coniato indipendentemente da diversi autori: Friedrich Burdach nel 1800, Gottfried Reinhold Treviranus nel 1802 e Jean Baptiste Lamarck nel 1802.
Quadro biologico del mondo
Attualmente, la biologia è una materia standard nell'istruzione secondaria e superiore. istituzioni educative in tutto il mondo. Ogni anno vengono pubblicati più di un milione di articoli e libri di biologia, medicina, biomedicina e bioingegneria.
- La teoria cellulare è la dottrina di tutto ciò che riguarda le cellule. Tutti gli organismi viventi sono costituiti da almeno una cellula, l'unità strutturale e funzionale di base degli organismi. I meccanismi di base e la chimica di tutte le cellule di tutti gli organismi terrestri sono simili; le cellule provengono solo da cellule preesistenti che si riproducono attraverso la divisione cellulare. La teoria cellulare descrive la struttura delle cellule, la loro divisione, l'interazione con l'ambiente esterno, la composizione dell'ambiente interno e della membrana cellulare, il meccanismo d'azione delle singole parti della cellula e la loro interazione tra loro.
- Evoluzione. Attraverso la selezione naturale e la deriva genetica, le caratteristiche ereditarie di una popolazione cambiano di generazione in generazione.
- Teoria dei geni. Le caratteristiche degli organismi viventi vengono trasmesse di generazione in generazione insieme ai geni codificati nel DNA. Le informazioni sulla struttura degli esseri viventi, o genotipo, vengono utilizzate dalle cellule per creare un fenotipo, le caratteristiche fisiche o biochimiche osservabili di un organismo. Sebbene il fenotipo espresso attraverso l’espressione genica possa preparare un organismo alla vita nel suo ambiente, le informazioni sull’ambiente non vengono trasmesse ai geni. I geni possono cambiare in risposta alle influenze ambientali solo attraverso il processo evolutivo.
- Omeostasi. Processi fisiologici che consentono al corpo di mantenere la costanza del suo ambiente interno indipendentemente dai cambiamenti dell'ambiente esterno.
- Energia. Un attributo di qualsiasi organismo vivente che è essenziale per la sua condizione.
Teoria cellulare
Evoluzione
Un concetto organizzativo centrale in biologia è che la vita cambia e si sviluppa nel tempo attraverso l’evoluzione, e questo è ciò che hanno fatto tutte le forme di vita conosciute sulla Terra origine comune. Ciò ha portato alla somiglianza delle unità di base e dei processi vitali sopra menzionati. Il concetto di evoluzione fu introdotto nel lessico scientifico da Jean-Baptiste Lamarck nel 1809. Cinquant'anni dopo, Charles Darwin stabilì che la sua forza trainante è la selezione naturale, così come la selezione artificiale viene utilizzata deliberatamente dall'uomo per creare nuove razze di animali e varietà di piante. Successivamente, la deriva genetica fu postulata come un ulteriore meccanismo di cambiamento evolutivo nella teoria sintetica dell’evoluzione.
Teoria dei geni
La forma e le funzioni degli oggetti biologici sono riprodotte di generazione in generazione dai geni, che sono le unità elementari dell'ereditarietà. L'adattamento fisiologico all'ambiente non può essere codificato nei geni ed essere ereditato nella prole (vedi Lamarckismo). È interessante notare che tutte le forme esistenti di vita terrestre, inclusi batteri, piante, animali e funghi, hanno gli stessi meccanismi di base per la copiatura del DNA e la sintesi proteica. Ad esempio, i batteri in cui viene introdotto il DNA umano sono in grado di sintetizzare proteine umane.
L'insieme dei geni di un organismo o di una cellula è chiamato genotipo. I geni sono memorizzati su uno o più cromosomi. Un cromosoma è un lungo filamento di DNA che può contenere molti geni. Se un gene è attivo, la sua sequenza di DNA viene copiata in sequenze di RNA attraverso la trascrizione. Il ribosoma può quindi utilizzare l'RNA per sintetizzare una sequenza proteica corrispondente al codice dell'RNA in un processo chiamato traduzione. Le proteine possono svolgere funzioni catalitiche (enzimatiche), di trasporto, recettoriali, protettive, strutturali e motorie.
Omeostasi
L’omeostasi è la capacità dei sistemi aperti di regolare il proprio ambiente interno in modo da mantenere la propria costanza attraverso una varietà di influenze correttive dirette da meccanismi regolatori. Tutti gli esseri viventi, sia multicellulari che unicellulari, sono in grado di mantenere l'omeostasi. A livello cellulare, ad esempio, viene mantenuta un'acidità costante dell'ambiente interno (). A livello corporeo, gli animali a sangue caldo mantengono una temperatura corporea costante. In associazione al termine ecosistema, l'omeostasi si riferisce, in particolare, al mantenimento da parte delle piante e delle alghe di una concentrazione costante di ossigeno atmosferico e di anidride carbonica sulla Terra.
Energia
La sopravvivenza di qualsiasi organismo dipende da un costante apporto di energia. L'energia viene ricavata da sostanze che servono da cibo e, attraverso speciali reazioni chimiche, viene utilizzata per costruire e mantenere la struttura e la funzione delle cellule. In questo processo, le molecole del cibo vengono utilizzate sia per estrarre energia che per sintetizzare le molecole biologiche del corpo.
La fonte primaria di energia per la stragrande maggioranza delle creature terrestri è l'energia luminosa, principalmente l'energia solare, tuttavia alcuni batteri e archaea ottengono energia attraverso la chemiosintesi. L'energia luminosa viene convertita dalle piante in energia chimica (molecole organiche) attraverso la fotosintesi in presenza di acqua e di alcuni minerali. Parte dell'energia ricevuta viene spesa per aumentare la biomassa e mantenere la vita, l'altra parte viene persa sotto forma di calore e prodotti di scarto. I meccanismi generali per convertire l'energia chimica in energia utile per sostenere la vita sono chiamati respirazione e metabolismo.
Livelli di organizzazione della vita
Gli organismi viventi sono strutture altamente organizzate, quindi in biologia esistono diversi livelli di organizzazione. IN varie fonti alcuni livelli vengono omessi o combinati tra loro. Di seguito sono riportati i principali livelli di organizzazione della natura vivente separatamente l'uno dall'altro.
- Molecolare: il livello di interazione tra le molecole che compongono la cellula e determinano tutti i suoi processi.
- Cellulare: il livello al quale le cellule sono considerate unità elementari della struttura degli esseri viventi.
- Tessuto: il livello degli insiemi di cellule simili per struttura e funzione che formano i tessuti.
- Organo: il livello dei singoli organi che hanno una propria struttura (combinazione di tipi di tessuti) e una posizione nel corpo.
- Organistico: il livello di un singolo organismo.
- Livello di popolazione-specie: livello di una popolazione composta da un insieme di individui della stessa specie.
- Biogeocenotico: il livello di interazione delle specie tra loro e con vari fattori ambientali.
- Il livello della biosfera è la totalità di tutte le biogeocenosi, includendo e determinando tutti i fenomeni della vita sulla Terra.
Scienze Biologiche
La maggior parte delle scienze biologiche lo sono discipline con una specializzazione più ristretta. Tradizionalmente, sono raggruppati in base ai tipi di organismi studiati:
- la botanica studia piante, alghe, funghi e organismi simili ai funghi,
- zoologia: animali e protisti,
- microbiologia: microrganismi e virus.
- la biochimica studia le basi chimiche della vita,
- la biofisica studia le basi fisiche della vita,
- biologia molecolare: interazioni complesse tra molecole biologiche,
- biologia cellulare e citologia: gli elementi costitutivi di base degli organismi multicellulari, cellule,
- istologia e anatomia: la struttura dei tessuti e del corpo da singoli organi e tessuti,
- fisiologia: funzioni fisiche e chimiche di organi e tessuti,
- etologia: comportamento degli esseri viventi,
- ecologia: l'interdipendenza di vari organismi e il loro ambiente,
- genetica: modelli di ereditarietà e variabilità,
- biologia dello sviluppo: lo sviluppo di un organismo nell'ontogenesi,
- paleobiologia e biologia evoluzionistica - origine e sviluppo storico animali selvatici.
Ai confini con le scienze affini sorgono: la biomedicina, la biofisica (lo studio degli oggetti viventi con metodi fisici), biometria, ecc. In connessione con i bisogni pratici dell'uomo, sorgono aree come la biologia spaziale, la sociobiologia, la fisiologia del lavoro e la bionica.
Discipline biologiche
Storia della biologia
Sebbene il concetto di biologia come scienza naturale distinta sia nato nel XIX secolo, le discipline biologiche hanno avuto origine prima nella medicina e nella storia naturale. Di solito la loro tradizione deriva da scienziati antichi come Aristotele e Galeno attraverso i medici arabi al-Jahiz, ibn-Sina, ibn-Zukhr e ibn-al-Nafiz. Durante il Rinascimento, il pensiero biologico in Europa fu rivoluzionato dall'invenzione della stampa e dalla diffusione delle opere stampate, dall'interesse per la ricerca sperimentale e dalla scoperta di molte nuove specie di animali e piante durante l'Era delle Scoperte. In questo momento lavorarono le menti eccezionali Andrei Vesalius e William Harvey, che gettarono le basi dell'anatomia e della fisiologia moderne. Un po' più tardi, Linneo e Buffon riuscirono a farlo ottimo lavoro secondo la classificazione delle forme di creature viventi e fossili. La microscopia ha aperto all'osservazione il mondo precedentemente sconosciuto dei microrganismi, ponendo le basi per lo sviluppo della teoria cellulare. Lo sviluppo delle scienze naturali, dovuto in parte all'emergere della filosofia meccanicistica, ha contribuito allo sviluppo della storia naturale.
All'inizio del XIX secolo alcune discipline biologiche moderne, come la botanica e la zoologia, avevano raggiunto un livello professionale. Lavoisier e altri chimici e fisici iniziarono a mettere insieme idee sulla vita e natura inanimata. Naturalisti come Alexander Humboldt esplorarono l'interazione degli organismi con il loro ambiente e la sua dipendenza dalla geografia, gettando le basi della biogeografia, dell'ecologia e dell'etologia. Nel 19° secolo, lo sviluppo della dottrina dell'evoluzione portò gradualmente alla comprensione del ruolo dell'estinzione e della variabilità delle specie, e la teoria cellulare mostrò sotto una nuova luce i fondamenti della struttura della materia vivente. Combinati con i dati dell’embriologia e della paleontologia, questi progressi hanno permesso a Charles Darwin di creare una teoria olistica dell’evoluzione basata sulla selezione naturale. Verso la fine del 19° secolo, le idee sulla generazione spontanea cedettero finalmente il posto alla teoria di un agente infettivo come agente causale delle malattie. Ma il meccanismo di ereditarietà dei caratteri genitoriali rimaneva ancora un mistero.
Divulgazione della biologia
Vedi anche
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Definizione 1
La biologia è una scienza naturale che coinvolge lo studio della vita e degli organismi viventi, compresa la loro struttura fisica e chimica, la funzione, lo sviluppo e l'evoluzione.
La biologia moderna è un vasto campo costituito da molti rami. Nonostante l’ampia portata e la complessità della scienza, esistono alcuni concetti unificanti che la uniscono in un unico campo coerente. In generale, la biologia riconosce la cellula come l’unità fondamentale della vita, i geni come l’unità fondamentale dell’ereditarietà e l’evoluzione come il motore che spinge alla creazione di nuove specie. È anche chiaro che tutti gli organismi sopravvivono consumando e trasformando energia e regolando il proprio ambiente interno.
Sottodiscipline della biologia
Le sottodiscipline della biologia sono definite dall'ambito dello studio della vita, dagli organismi studiati e dai metodi utilizzati per studiarli. Si distinguono le seguenti principali sottodiscipline della biologia:
- La biologia molecolare è lo studio delle basi molecolari dell'attività biologica tra biomolecole in vari sistemi cellulari, comprese le interazioni tra DNA, RNA e proteine e la loro biosintesi, nonché la regolazione di queste interazioni.
- La citologia (biologia cellulare) è una scienza che studia le cellule viventi, le loro parti costitutive - organelli, nonché i problemi relativi alla loro struttura, funzionamento, riproduzione, invecchiamento e morte.
- La genetica è la scienza delle leggi dell’ereditarietà e della variabilità.
- L'anatomia è lo studio delle forme macroscopiche come organi strutturali e sistemi di organi.
Nota 1
Alcune scienze biologiche sono nate come risultato di un processo di differenziazione, graduale separazione, che ha contribuito all'approfondimento della ricerca in aree rilevanti.
Biologia molecolare
Nota 2
La biologia molecolare è lo studio della biologia a livello molecolare. Questo campo si sovrappone ad altre aree della biologia, in particolare alla genetica e alla biochimica. La biologia molecolare è lo studio delle interazioni di vari sistemi all'interno di una cellula, inclusa la relazione tra DNA, RNA e sintesi proteica e come queste interazioni sono regolate.
Gran parte della biologia molecolare è quantitativa e ultimamente gran parte di questa scienza riguardava la matematica e l'informatica, nei campi della bioinformatica e della biologia computazionale. Agli inizi degli anni 2000, lo studio della struttura e della funzione dei geni, la genetica molecolare, era una delle aree più importanti della biologia molecolare.
Un numero crescente di altre aree della biologia si concentrano sulle molecole, studiando direttamente le interazioni nel proprio campo, come nella biologia cellulare e dello sviluppo, o indirettamente, dove le tecniche molecolari vengono utilizzate per determinare caratteristiche storiche popolazioni o specie, come nei campi della biologia evoluzionistica come la genetica delle popolazioni e la filogenetica. Esiste anche una lunga tradizione di studio delle biomolecole da zero in biofisica.
Citologia
Citologia (biologia cellulare), studia le proprietà strutturali e fisiologiche delle cellule, compreso il loro comportamento interno, le interazioni con altre cellule e con il loro ambiente. La biologia cellulare spiega la struttura, l'organizzazione degli organelli che contiene, le loro proprietà fisiologiche, i processi metabolici, le vie di segnalazione, ciclo vitale e l'interazione con l'ambiente. Questo viene fatto sia a livello microscopico che molecolare poiché copre le cellule procariotiche e le cellule eucariotiche.
La conoscenza dei componenti delle cellule e del loro funzionamento è fondamentale per tutte le scienze biologiche; è importante anche per la ricerca in campi biomedici come il cancro e altre malattie. Comprendere la struttura e la funzione delle cellule è fondamentale per tutte le scienze biologiche. Somiglianze e differenze tra i tipi di cellule sono particolarmente rilevanti per la biologia molecolare.
Genetica
Definizione 2
La genetica è lo studio dei geni, dell’ereditarietà e della variazione negli organismi.
I geni codificano le informazioni di cui le cellule hanno bisogno per sintetizzare le proteine, che a loro volta svolgono un ruolo centrale nell'influenzare il fenotipo finale dell'organismo. La genetica fornisce strumenti di ricerca utilizzati per indagare la funzione di un particolare gene o per l'analisi delle interazioni genetiche. All'interno degli organismi, l'informazione genetica è rappresentata fisicamente dai cromosomi, all'interno dei quali è rappresentata da una specifica sequenza di aminoacidi, in particolare molecole di DNA.
La genetica è generalmente considerata una branca della biologia, che spesso si sovrappone a molte altre scienze della vita ed è strettamente correlata allo studio dei sistemi informativi.
Il padre della genetica è Gregor Mendel, uno scienziato della fine del XIX secolo e monarca agostiniano. Mendel studiò l’”ereditarietà dei caratteri”, modelli nel modo in cui i tratti vengono trasmessi dai genitori alla prole. Ha osservato che gli organismi (le piante di pisello) ereditano i tratti attraverso “unità di eredità” discrete. Questo termine, ancora in uso oggi, è una definizione alquanto ambigua di ciò che viene chiamato genoma. Mendel scoprì così alcuni principi basilari della genetica:
- principio di uniformità degli ibridi di prima generazione
- principio della suddivisione delle caratteristiche
- principio dell'ereditarietà indipendente dei caratteri
L'ereditarietà dei geni e i meccanismi dell'ereditarietà molecolare sono ancora i principi primari della genetica, ma la genetica moderna si è estesa oltre lo studio dell'ereditarietà fino allo studio della funzione e del comportamento dei geni. La struttura e la funzione, la variazione e la distribuzione dei geni vengono studiate nel contesto di una cellula, di un organismo (ad esempio, la dominanza) e di un contesto di popolazione. La genetica ha generato una serie di sottocampi, tra cui l’epigenetica e la genetica delle popolazioni. Gli organismi studiati abbracciano ampiamente il dominio della vita, compresi batteri, piante, animali e esseri umani.
I processi genetici lavorano insieme all'ambiente e alle esperienze di un organismo per influenzare lo sviluppo e il comportamento, spesso definiti come natura contro educazione. L'ambiente intracellulare o extracellulare di una cellula o di un organismo può attivare o disattivare la trascrizione genetica. Un classico esempio sono due semi di mais geneticamente identici, uno dei quali si trova in clima temperato e uno in un clima arido. Mentre altezza mediaè possibile determinare geneticamente che due steli di mais siano uguali, tale altezza nei climi aridi aumenta solo fino alla metà dell'altezza nei climi temperati a causa della mancanza di acqua e sostanze nutritive nell'ambiente.
Anatomia studia la struttura interna degli organismi.
Morfologia studi struttura esterna organismi.
Fisiologia studia il funzionamento del corpo.
Biochimica studi composizione chimica organismi viventi e reazioni chimiche metaboliche.
- La cromatografia è un metodo per separare miscele di sostanze in singole sostanze.
Genetica studia i modelli di ereditarietà e variabilità.
- metodo: studio di gemelli identici.
- Il metodo studia i pedigree.
- metodo: incrociando organismi e analizzando la prole.
- metodo: studio del numero e della struttura dei cromosomi.
Selezioneè impegnata nello sviluppo di nuove varietà vegetali, razze animali e ceppi di microrganismi.
Microbiologia studia i microrganismi (batteri e funghi).
Biotecnologia utilizza sistemi e processi biologici in agricoltura e industria.
- Ingegneria genetica: trasferire un gene in un organismo di un'altra specie, ad esempio trasferire un gene umano in un batterio.
- Ingegneria cellulare:
- trapianto di nuclei cellulari;
- far crescere un nuovo organismo da un uovo con un nucleo sostituito (clonazione animale);
- far crescere un intero organismo da una o più cellule somatiche;
- coltivazione di tessuti e organi “in vitro” (colture di cellule e tessuti);
- combinando cellule di organismi di specie diverse (ottenendo cellule ibride).
Citologia(biologia molecolare) studia la struttura e la funzione degli organelli cellulari.
- Microscopia: osservando una cellula al microscopio.
- Centrifugazione: divisione delle cellule in frazioni in base alla densità.
Istologia studia i tessuti.
La sistematica (classificazione, tassonomia) studia la diversità degli organismi viventi e li distribuisce in gruppi in base alla parentela evolutiva.
La teoria evoluzionistica studia i modelli di adattamento degli organismi al loro ambiente.
Paleontologia studia resti fossili di organismi.
Ecologia studia le interazioni degli organismi viventi tra loro e con il loro ambiente (compresi quelli inquinati).
Embriologia studia lo sviluppo del corpo dell'animale dal momento della formazione dello zigote alla nascita (le fasi iniziali dell'ontogenesi).
Etologia studia il comportamento degli animali.
Metodi scientifici generali
- empirico (pratico)
- osservazione
- monitoraggio (osservazione continua e registrazione dei risultati)
- descrizione, misurazione
- sperimentare
- teorico
- confronto, classificazione
- analisi, sintesi
- astrazione, generalizzazione
- modellazione
Scegli due risposte corrette su cinque e scrivi i numeri sotto i quali sono indicate. A metodi empirici gli studi sulla natura vivente includono:
1) osservazione
2) confronto
3) astrazione
4) modellazione
5) esperimento
Risposta
Scegline uno, l'opzione più corretta. Coltivazione di tessuti all'esterno del corpo: un esempio di metodo
1) colture cellulari
2) microscopia
3) centrifugazione
4) ingegneria genetica
Risposta
Leggi il testo. Seleziona tre frasi che descrivono le caratteristiche anatomiche degli antichi Neanderthal. Annotare i numeri sotto i quali sono indicate le affermazioni selezionate.
(1) I Neanderthal vissero 150mila anni fa. anni fa, i resti furono ritrovati in Germania nel 1856. (2) Vivevano in gruppi di 50-100 persone nelle caverne, che conquistavano da orsi, leoni e iene. (3) Altezza 155-160 cm, volume del cervello 1200-1400 cm3, poche convoluzioni. (4) Il viso è largo, con zigomi alti. (5) Cacciavano collettivamente, organizzando rastrellamenti di renne, cavalli, elefanti, orsi, bisonti e rinoceronti lanosi. (6) Camminavano piegati, la colonna vertebrale era senza pieghe, i muscoli erano ben sviluppati.
Risposta
Scegline uno, l'opzione più corretta. La scienza studia l'influenza delle condizioni ambientali sulla formazione delle caratteristiche dell'organismo.
1) tassonomia
2) genetica
3) selezione
4) anatomia
Risposta
Scegli due risposte corrette su cinque e scrivi i numeri sotto i quali sono indicate. Viene utilizzato il metodo di ricerca ibridologica.
1) embriologi
2) allevatori
3) genetica
4) ecologisti
5) biochimici
Risposta
1. Scegli due risposte corrette su cinque e scrivi i numeri sotto i quali sono indicate. Quali metodi di ricerca vengono utilizzati in citologia?
1) centrifugazione
2) coltura tissutale
3) cromatografia
4) genealogico
5) ibridologico
Risposta
2. Scegli due risposte corrette su cinque. Quali metodi vengono utilizzati per studiare la struttura e le funzioni delle cellule?
1) ingegneria genetica
2) microscopia
3) analisi citogenetica
4) ibridazione
5) centrifugazione
Risposta
Scegli due risposte corrette su cinque e scrivi i numeri sotto i quali sono indicate. Lo studio di oggetti e processi biologici in varie condizioni appositamente create viene effettuato utilizzando i seguenti metodi:
1) astrazione
2) clonazione
3) modellazione
4) generalizzazioni
5) esperimento
Risposta
1. Stabilire una corrispondenza tra i risultati e la direzione della biologia: 1) ingegneria cellulare, 2) ingegneria genetica. Scrivi i numeri 1 e 2 nell'ordine corretto.
R) Clonazione
B) Preparazione di vaccini in colture cellulari
B) Ibridazione a distanza delle piante
D) Organismi transgenici
D) Creazione di banche genetiche
E) Ottenere materiale vegetale esente da virus
Risposta
2. Stabilire una corrispondenza tra le caratteristiche e i metodi della biotecnologia: 1) ingegneria genetica, 2) ingegneria cellulare. Scrivi i numeri 1 e 2 nell'ordine corrispondente alle lettere.
A) utilizzo di plasmidi ricombinanti
B) ibridazione dei protoplasti
B) trapianto nucleare
D) coltivare una coltura cellulare
D) ibridazione somatica
Risposta
Scegli due risposte corrette su cinque e scrivi i numeri sotto i quali sono indicate. I processi di divisione cellulare sono studiati utilizzando metodi
1) centrifugazione differenziale
2) colture cellulari
3) microscopia
4) microchirurgia
5) fotografie e riprese
Risposta
Scegli due risposte corrette su cinque e scrivi i numeri sotto i quali sono indicate. Nell'ingegneria cellulare vengono utilizzati i seguenti metodi:
1) clonazione
2) coltura di cellule e tessuti
3) sintesi microbiologica
4) trapianto di geni naturali nel DNA di batteri o funghi
5) centrifugazione
Risposta
Scegli due risposte corrette. Si occupa della produzione microbiologica come campo della biotecnologia
1) la creazione di piante geneticamente modificate
2) studio delle cellule batteriche
3) ricevere antibiotici e vitamine
4) tassonomia dei virus
5) sintesi delle proteine del mangime
Risposta
1. Scegli due risposte corrette su cinque e scrivi i numeri sotto i quali sono indicate. L'ingegneria genetica, a differenza dell'ingegneria cellulare, include la ricerca relativa a
1) coltivazione di cellule di organismi superiori
2) ibridazione delle cellule somatiche
3) trapianto di geni
4) trapianto del nucleo da una cellula all'altra
5) ottenere molecole di RNA e DNA ricombinanti (modificate).
Risposta
2. Scegli due risposte corrette. Quali tecniche vengono utilizzate nell’ingegneria cellulare?
1) fusione di cellule somatiche
2) incrocio di organismi
3) trapianto di cloroplasti da cellula a cellula
4) sintesi del gene dell'insulina in vitro
5) ottenere DNA ricombinante
Risposta
1. Scegli due risposte corrette. I metodi biotecnologici lo consentono
1) studiare la trasformazione delle sostanze durante i processi vitali degli organismi
2) ottenere piante con tratti geneticamente modificati
3) rilevare i cambiamenti che si sono verificati nel corpo a seguito dell'ontogenesi
4) studiare le strutture microscopiche delle cellule
5) modificare l'eredità dei microrganismi attraverso l'ingegneria cellulare
Risposta
2. Di seguito è riportato un elenco dei metodi di ricerca. Tutti tranne due sono utilizzati nella biotecnologia. Trova due metodi che "cadono" dalle serie generali e scrivi i numeri sotto i quali sono indicati.
1) metodo del plasmide ricombinante
2) ibridazione somatica
4) ibridazione interspecifica delle piante
5) prova del padre da parte della prole
Risposta
3. Tutte le caratteristiche seguenti, tranne due, vengono utilizzate per descrivere i metodi biotecnologici. Individua due caratteristiche che “cadono” dall'elenco generale e scrivi i numeri con cui sono indicate.
1) esperimenti con cellule isolate
2) trasferimento di geni da un organismo all'altro
3) crescita di cellule e tessuti su mezzi nutritivi
4) ottenere piante eterotiche
5) prova del padre da parte della prole
Risposta
4. Scegli due risultati corretti su cinque e scrivi i numeri sotto i quali sono indicati. Il contributo della biotecnologia alla medicina è
1) utilizzare sintesi chimica per ricevere farmaci
2) creazione di sieri terapeutici a base di plasma sanguigno di animali immunizzati
3) sintesi di ormoni umani nelle cellule batteriche
4) studiare i pedigree umani per identificare le malattie ereditarie
5) coltivare ceppi di batteri e funghi per la produzione di antibiotici su scala industriale
Risposta
Scegline uno, l'opzione più corretta. Con la scoperta della meiosi venne confermata “l’ipotesi della purezza dei gameti”.
1) citologico
2) embriologico
3) istologico
4) genetico
Risposta
Scegline uno, l'opzione più corretta. Quale metodo ha permesso di ottenere un ibrido di tabacco e patate?
1) mutagenesi artificiale
2) eterosi negli ibridi
3) ibridazione delle cellule somatiche
4) selezione di massa della prole
Risposta
Scegli due risposte corrette su cinque e scrivi i numeri sotto i quali sono indicate. Viene studiato il livello organismico di organizzazione degli esseri viventi
1) biochimica
2) istologia
3) morfologia
4) fisiologia
5) citologia
Risposta
Quali scienze studiano i sistemi viventi a livello organismico? Scegli due risposte corrette su cinque e scrivi i numeri sotto i quali sono indicate.
1) anatomia
2) biocenologia
3) fisiologia
4) biologia molecolare
5) dottrina evoluzionistica
Risposta
Scegli due risposte corrette su cinque e scrivi i numeri sotto i quali sono indicate. Quali scienze biologiche lavorano con oggetti legati al livello organismico dell'organizzazione della vita?
1) genetica
2) biochimica
3) biologia
4) citologia
5) anatomia
Risposta
Scegli due risposte corrette su cinque e scrivi i numeri sotto i quali sono indicate. Quali scienze biologiche studiano i livelli sopraorganismo di organizzazione della vita?
1) biologia molecolare
2) ecologia
3) biocenologia
4) citologia
5) istologia
Risposta
Scegli due risposte corrette su cinque e scrivi i numeri sotto i quali sono indicate. Quali scienze biologiche lavorano con oggetti legati al livello cellulare di organizzazione della vita?
1) citologia
2) paleontologia
3) embriologia
4) genetica
5) microbiologia
Risposta
Scegli due risposte corrette su cinque e scrivi i numeri sotto i quali sono indicate. Quali scienze biologiche lavorano con oggetti relativi al livello di organizzazione della vita della specie-popolazione?
1) genetica
2) ecologia
3) embriologia
4) dottrina evoluzionistica
5) anatomia
Risposta
Scegli due risposte corrette su cinque e scrivi i numeri sotto i quali sono indicate nella tabella. Gli oggetti di studio di quale delle scienze di cui sopra si trovano al livello sopraorganismo dell'organizzazione degli esseri viventi.
1) biologia molecolare
2) ecologia
3) embriologia
4) tassonomia
5) anatomia
Risposta
1. Quali esempi si riferiscono a un esperimento biologico? Scegli due risposte corrette su cinque e scrivi i numeri sotto i quali sono indicate.
1) esaminare le cellule del sangue di una rana al microscopio
2) monitorare la migrazione di un banco di merluzzo
3) studiare la natura del polso dopo varie attività fisiche
4) studio di laboratorio dell'effetto dell'inattività fisica sullo stato di salute
5) descrizione segni esterni piante leguminose
Risposta
2. Scegli due risposte corrette su cinque e scrivi i numeri sotto i quali sono indicate. Quale dei seguenti può essere determinato sperimentalmente?
1) tempistica della muta primaverile negli scoiattoli
2) l'effetto dei fertilizzanti sulla crescita pianta da interno
3) tempi di arrivo o partenza degli uccelli migratori
4) altezza della pianta da interno
5) condizioni di germinazione dei semi
Risposta
Scegli due risposte corrette su cinque e scrivi i numeri sotto i quali sono indicate nella tabella. Quale dei seguenti ricerca scientificaÈ stato utilizzato il metodo sperimentale?
1) ricerca flora tundra
2) confutazione della teoria della generazione spontanea di L. Pasteur
3) creazione della teoria cellulare
4) creare un modello di una molecola di DNA
5) studio dei processi di fotosintesi
Risposta
Scegli due risposte corrette su cinque e scrivi i numeri sotto i quali sono indicate nella tabella. Quali metodi di ricerca hanno permesso di stabilire la struttura della molecola del DNA?
1) microscopia
2) osservazione
3) Raggi X
4) citogenetico
5) modellazione
Risposta
Scegli due risposte corrette su cinque e scrivi i numeri sotto i quali sono indicate nella tabella. Per determinare il numero di globuli rossi nel sangue umano, vengono utilizzati metodi
1) ibridazione
2) misurazioni
3) esperimento
4) clonazione
5) microscopia
Risposta
Stabilire la sequenza delle fasi della propagazione delle piante utilizzando la coltura dei tessuti. Scrivi la sequenza di numeri corrispondente.
1) divisione delle cellule isolate e ottenimento della massa cellulare
2) separazione delle cellule del tessuto educativo della pianta e loro immissione in un mezzo nutritivo
3) trapiantare una giovane pianta nel terreno
4) differenziazione di tessuti e organi
5) trattamento della massa cellulare con fitormoni per la differenziazione cellulare
Risposta
Scegli due risposte corrette su cinque e scrivi i numeri sotto i quali sono indicate. Esempi di cui metodi scientifici illustra la trama del dipinto dell'artista olandese J. Steen “Pulse”?