Решебник по биологии 10 класс Пасечник ФГОС §2

Для этой науки характерны: тесное взаимодействие с различными дисциплинами, входящими в ее состав; высокая специализация; интеграция. Сегодня интересующая нас наука постоянно обогащается новыми обобщениями, теориями, фактическим материалом. Задачи современной биологии весьма разнообразны, однако основная из них - познание законов, по которым протекает эволюция.

Учёные-биологи исследуют живые организмы, их строение, развитие и происхождение, а также взаимоотношения со средой обитания и с другими объектами живой природы.

Свойства живого организма:

1. Химический состав.

2. Единство структурной организации.

3. Обмен энергией и веществами с окружающей средой.

4. Рост и развитие.

5. Самовоспроизведение и наследственность.

6. Изменчивость.

7. Раздражимость.

8. Адаптация.

9. Саморегуляция.

10. Целостность и дискретность.

Принципиальное отличие проекта от исследования состоит в том, что работа над проектом всегда направлена на разрешение конкретной лично значимой или социально-значимой проблемы, исследование же не предполагает создание какого-либо заранее планируемого объекта. Исследование – по сути, процесс поиска неизвестного, новых знаний.

Любую науку характеризуют прежде всего объект и предмет. Объект исследования биологии – живая природа. Предметами исследования будут выступать различные проявления жизни у конкретного объекта, на которые исследователь может так или иначе влиять, для того чтобы проверить имеющиеся у него научные предположения (гипотезы).

Объекты исследования: лес, река, болото, гриб, лишайник, лиса, ящерица.

Предметы исследования: распространение одуванчика обыкновенного, строение организма человека, функционирование березовой рощи, взаимодействие клубеньковых бактерии с семейством бобовые.

Точное определение понятия «жизнь» дать очень сложно, так как для живых организмов характерен ряд признаков, отсутствующих у неживых систем. На текущий момент нет единого мнения относительно понятия жизни.

1) Живые организмы имеют сходный химический состав и единый принцип строения. Все живые организмы состоят из клеток. Клетки состоят из органических веществ: белки, жиры, углеводы и нуклеиновые кислоты.

2) Открытость. Все живые организмы существуют до тех пор, пока в них извне поступают энергия (солнечная или химическая) и питательные вещества.

3) Обмен веществ. Все живые организмы способны к обмену веществ с окружающей средой: из неё они получают вещества, необходимые для жизни, а выделяют продукты жизнедеятельности.

4) Всё живое размножается. Новые организмы — от бактерии до человека — возникают только в результате бесполого или полового размножения особей данного вида.

Растения растут в течении всей жизни, у животных ограниченный рост. Растения питаются с помощью солнечной энергии, животные существуют засчет энергии расщепления сложных веществ до простых.

Фридрих Энгельс дал следующее определение: «Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причём с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка».

Здесь содержится 4 утверждения

1. Жизнь - способ существования белковых тел.

2. Для этого способа существенен постоянный обмен веществ.

3. Обмен веществ необходим для этого способа существования белковых тел.

4. В отсутствие обмена веществ происходит разложение белка.

Отсюда следует вывод: белок всегда разрушается при отсутствии обмена веществ. Какой белок подразумевается? Скорее всего белок, специфический для данного организма. Ясно, что в организме белки постоянно разрушаются и ресинтезируются, постоянным остаётся протеом. Гибель организма приводит к остановке ресинтеза его белков, а те, что остались используются для синтеза белка других организмов. Нельзя было бы сказать, что жизнь при этом не прекращается, поскольку только организмы являются белковыми телами, а совокупность организмов - не тело.

Обычно говорят о том, что живые организмы состоят не только из белка. В принципе, уточнение "белковое" - не самое существенное. И вместо "белковое" можно было бы, возможно, поставить любое слово. Однако, если из первого пункта убрать слово "белковый" и ничем его не заменить, объём понятия "жизнь" может существенно расшириться. Само слово "белковый" должно было ограничить объём понятия жизнь уже известными формами жизни и отсечь те объекты, которые также могли бы "использовать" обмен веществ для поддержания своего существования, но не могли бы при этом считаться живыми.

Ничего не сказано о границах обмена веществ. В определении сказано, что на неорганические тела обмен веществ действует разрушительно. И отличие жизни именно в том, что для них обмен веществ - условие жизни. Но известно, что обмен веществ (и энергией) только в определённых пределах полезен, а более интенсивный также разрушителен для органических, как и для неорганических.

Таким образом, определение нуждается в уточнении о том, что только определённая интенсивность обмена веществ годится для жизни. Можно возразить, что то, что количество переходит в качество, также подразумевается. Однако это означает также, что при определённой интенсивности обмен веществ неорганические тела превратятся в живые. Скажем, если их нагреть, бросить им какие-нибудь реактивы. Однако, известно, что в ранней истории Земли такие условия были. Неизвестно, какое число различных химических соединений тогда возникло. Одни вещества постоянно превращались в другие, при этом в целом этот бульон не разрушался: чему там разрушаться. Но лишь немногие дали начало жизни. Поэтому сама по себе интенсивность обмена веществ не переходит в качество. Не любые вещества, как бы они активно ни реагировали, могут превратиться в основу жизни. Фактически точно из определения видно одно. Живым является то, существование чего поддерживается определённым обменом веществ.

В определение Энгельса попадают, вероятно, все живые существа (кроме вирусов, хотя их трудно куда-то отнести), но не только. Определение неполное и слишком широкое, и в то же время слишком узкое (ограничивается химический состав).

• Определение видов растений биометрическим методом (объект исследования: растения пришкольного двора).

• Значение сорных растений в биогеоценозах (объект: сорные растения березовой рощи).

• Лекарственные растения и их применение в современном мире (объект: лекарственные растения)

• Микробиология: целый мир в капле воды (объект: микроорганизмы)

Жизнь с точки зрения физики — это работа специальным образом организованной системы по понижению собственной энтропии за счёт повышения энтропии окружающей среды.

Живые организмы способны «перераспределять» энтропию, предотвращать всеобщую деградацию, повышать сложность систем и перенаправлять потоки энергии.

Жизнь как цепочка упорядоченных физико-химических процессов вполне объяснима с точки зрения физики и химии, хотя существует распространённое заблуждение, что существование жизни противоречит второму началу термодинамики. Одна из трактовок второго начала гласит, что энтропия (мера неупорядоченности, или мера хаоса) в изолированной системе не может убывать: в такой системе энтропия при любом реальном процессе возрастает или остаётся неизменной в состоянии термодинамического равновесия. Иными словами, наведение и поддержание порядка (в том числе сложной структуры) в замкнутой системе невозможно без затрат энергии.

Однако живые системы не являются замкнутыми (изолированными), они находятся в постоянном обмене веществом и энергией с окружающим миром. А при затрате энергии возможно повышение степени упорядоченности системы. Это интуитивно понятно каждому: если не заниматься уборкой в комнате, то очень скоро в ней воцарится хаос. Чтобы навести порядок, придётся затратить энергию.

Точно так же и в живых системах — они обязательно имеют внешние источники энергии. Для растений это свет Солнца, для животных — биомасса растений, других животных и иной пищи. Благодаря этому живые системы могут уменьшать свою энтропию, создавая порядок из хаоса и поддерживая его.