Дисциплины биологии и что они изучают
Предмет изучения биологии: биологические дисциплины и методы научных исследований в биологии
Что изучает биология как наука? Что считается предметом биологии?
Предмет изучения биологии и биологические дисциплины
Предмет и задачи биологии
Живые организмы населяют разнообразные жизненные территории. Одних можно найти на дне океана, других — в небольшой луже, а третьих — вообще внутри других организмов.
Все это многообразие живых существ и изучает биология.
Предметом изучения общей биологии является разнообразие организмов, строение этих организмов и процессы их жизнедеятельности. Также предмет изучения биологии — элементарный состав организмов, их взаимодействие и связь с окружающей средой и прочие проявления жизни.
Биологические дисциплины
В биологии выделяют ряд направлений, в зависимости от объектов, которые изучаются. Это такие направления как:
Все они занимаются изучением особенностей строения, развития, жизнедеятельности, возникновения, свойства, разнообразия и распространения по планете всех отдельно взятых видов.
В зависимости от того, какая структура, свойства и как проявляется каждая отдельная жизнь изучаемого организма, в биологии выделяют следующие биологические дисциплины:
Единичные процессы и явления закономерности, которые незаметны при описании, позволяет установить биометрия. Ее методы основаны на совокупности приемов планирования и обработки результатов, полученных в ходе биологических исследований при помощи методов математической статистики.
Есть и другие биологические дисциплины:
Общая биология разрабатывает закономерности строения и функционирования общие для всех организмов вне зависимости от их положения в системе.
Методы научных исследований в биологии
Поскольку биология — полноценная наука, то у нее есть свои научные методы исследования. В данном случае методы — набор приемов и операций, с помощью которых строится система научных знаний.
Основные методы исследования в биологии:
В последнее время лабораторные эксперименты во всех научных отраслях вышли на новый, более качественный уровень.
Отрасли биологии и что они изучают
Содержание:
Охватывая так много областей знаний, биология позволяет нам понять очень специфические элементы животных, растений, людей и других организмов и микроорганизмов, которые составляют жизнь на планете.
Важнейшие отрасли биологии
Анатомия
Анатомия отвечает за изучение структуры костей и мышц живых существ. Примите во внимание расположение элементов, их форму, то, как они расположены и какие отношения они имеют друг с другом.
Эта ветвь делится на различные специальности, такие как ветеринария, описательная, педиатрическая, растительная, спортивная, гериатрическая и радиологическая анатомия и другие.
Астробиология
Изучите жизнь за пределами планеты Земля. Его основной интерес связан с исследованиями в поисках пригодных для жизни мест в космосе и сосредоточен на понимании происхождения, развития и эволюции различных форм внеземной жизни.
Биохимия
Биохимия фокусирует свое внимание на понимании функций и структуры клеток, важнейших элементов для всех живых существ.
Изучите химический состав существ, а также отношения, существующие между ними, и эволюцию, порождаемую этими взаимодействиями.
Биохимическая инженерия
Этот тип инженерии анализирует процессы, связанные с брожением. В своих исследованиях он применяет знания, относящиеся к органической химии, молекулярной биологии, математике и общей химии.
Биогеография
Биогеография отвечает за изучение способов распространения живых существ на Земле, а также причин этого распределения.
Это означает, что он не только отвечает за описание, но и концентрирует свои усилия на интерпретации различных отношений между живыми существами и их местом в мире.
Биоинформатика
Эта дисциплина отвечает за продвижение применения информатики в процессе работы с медицинскими или биологическими данными.
Компьютерные принципы применяются на этапах сбора и организации данных, а также при их анализе и манипулировании ими для получения полезной информации.
Биолингвистика
Биомеханика
В центре внимания биомеханики находится человеческое тело и его движения. Эта дисциплина стремится понять, какие последствия возникают в области механики, когда тело выполняет ту или иную деятельность.
Он учитывает энергетические и механические нагрузки, которым подвергается тело как в спокойных, так и в других ситуациях большей интенсивности.
Биофизика
Он отвечает за изучение всех физических принципов, которые напрямую связаны с биологическими процессами живых существ.
Основная предпосылка биофизики состоит в том, что все явления, происходящие в природе, имеют научное объяснение, которое можно предсказать.
Биотехнологии
Биотехнология преследует комбинацию технологических методов с биологическими системами для создания новых процессов или модификации старых процедур; намерение состоит в том, чтобы реализовать эти процессы для достижения определенной цели.
Синтетическая биология
Эта дисциплина связана с биотехнологией и фокусируется на генетическом материале. Его функция заключается в создании организмов, генетика которых была изменена.
С помощью синтетической биологии можно комбинировать различные генетические структуры, а также добавлять или удалять гены определенного организма для создания новых существ.
Ботаника
Ботаника занимается исключительно изучением растений. Он чист, когда является чисто теоретическим, и применяется, когда используется на практике (например, в фармацевтической, молекулярной или сельскохозяйственной ботанике).
Психология
Объектом изучения фикологии являются водоросли. Эта дисциплина изучает структуру, действие и общие свойства водорослей, которые являются простейшими растениями на планете.
Астроботаника
Он отвечает за изучение генетической структуры тех растений, которые способны развиваться и существовать в пространствах с экстремальными характеристиками.
В этих исследованиях растения часто подвергаются высокому уровню радиации, изменению температуры и небольшому увлажнению.
Клеточная биология
Клеточная биология направляет все свои усилия на изучение, понимание и анализ клетки, которая соответствует важному и главному компоненту всех живых существ на планете Земля.
Исследования сосредоточены на понимании структуры клетки, ее компонентов и различных взаимодействий, которые могут возникнуть.
Хронобиология
Эта дисциплина отвечает за изучение биологических вариаций организмов с учетом времени; Другими словами, он изучает биологические ритмы.
Специалисты по хронобиологии указывают, что эти биологические ритмы программируют функционирование различных процессов в организме.
Биологическая консервация
Это отрасль биологии, также известная как биология сохранения, направлена на защиту биоразнообразия планеты.
Биологическая охрана возникла в результате огромной гибели видов в последние годы и сосредоточивает свои действия на наиболее уязвимых группах населения.
Криобиология
Биология развития
Этот раздел биологии фокусируется на процессах зарождения новых существ. Благодаря пониманию этих процессов можно выявить нормальности и нарушения.
Среди элементов, которые рассматриваются в биологии развития, выделяются молекулярные механизмы, механизмы роста, морфологические механизмы, а также механизмы, связанные с клетками и их взаимодействиями.
Эмбриология
Геронтология
Геронтология сосредотачивает свое внимание на процессах, происходящих в пожилом возрасте. Это довольно широкая дисциплина, дополненная психологией, биологией, социологией и даже политикой и экономикой.
Экология
Изучите отношения, которые возникают между живыми существами и средой, в которой они живут. Он также рассматривает модели поведения, распределение существ и то, как они влияют на различные взаимодействия, которые могут происходить.
Эволюционная биология
Он фокусирует свое внимание на вариациях, которые живые существа испытывают с течением времени, а также на отношениях и взаимодействиях, которые возникают в данный период времени.
Генетика
Генетика посвящена пониманию процесса передачи генов от поколения к поколению. Объектом изучения данной дисциплины является так называемая биологическая наследственность.
Эпигенетика
Он отвечает за изучение вариаций в генах, которые наследуются и не соответствуют изменениям в цепи ДНК.
Иммунология
Это специальность, связанная с медициной, которая стремится к правильному функционированию защитной системы организма. Среди конкретных элементов, которые он изучает, выделяются аллергии и аутоиммунные заболевания.
Морская биология
Морская биология изучает биологические процессы существ, населяющих водную среду, а также отношения между ними и окружающей их средой.
Микробиология
Бактериология
Это направление исследований происходит из микробиологии и фокусируется на бактериях. Изучите все, что связано с его морфологией, его поведением, биохимическими и генетическими элементами.
Микология
паразитология
Эта наука изучает паразитов, а также взаимодействия, которые происходят между ними и окружающей средой, в которой они обитают.
Вирусология
Он считается разделом микробиологии и отвечает за изучение вирусов. Он пытается понять структуру и эволюционный цикл вирусов, а также формы заражения, возникающие болезни и возможные способы культивирования, чтобы получить больше информации о них.
Молекулярная биология
Он фокусируется на том, каковы они, какие функции они выполняют и как ведут себя так называемые макромолекулы, или молекулы, важные с биологической точки зрения; это, в частности, случай ДНК, гормонов и РНК.
Нейробиология
Эта дисциплина фокусируется на биологических процессах, которые активно участвуют в регуляции поведения нервной системы.
Неврология
Это мультидисциплинарная наука, которая фокусируется на нервной системе. Цель состоит в том, чтобы понять, как ведет себя мозг и какие элементы влияют на контроль нервных реакций.
Палеонтология
Патология
Это отрасль, занимающаяся изучением болезней. Акцент в этой специальности делается на биологическую, а не на медицинскую область.
Фармакология
Он изучает, как конкретное лекарство работает в организме, а также как организм реагирует и какие эффекты возникают в краткосрочной и долгосрочной перспективе.
Физиология
Физиология изучает функции организмов. Эта наука пытается проанализировать способ взаимодействия систем друг с другом и с другими элементами тела для обеспечения оптимального функционирования.
Фитопатология
С помощью фитопатологии можно понять и проанализировать болезни, поражающие растения. Особое внимание уделяется изучению агентов, вызывающих инфекции и заболевания, связанные с физиологией растений, и не рассматриваются состояния, вызванные другими животными.
Психобиология
Эта дисциплина фокусируется на биологической основе, связанной с поведением человека. Изучите те биологические процессы, которые позволяют человеку конструктивно взаимодействовать с окружающей средой.
Квантовая биология
Эта недавняя ветвь биологии фокусируется на изучении биологических процессов, которые происходят в существах и которые связаны с квантовым полем (управление энергией).
Туннельный эффект, глубоко изученный с помощью квантовой механики, является одним из процессов, анализируемых квантовыми биологами.
Системная биология
Эта отрасль биологии напрямую сочетается с математикой. Он стремится представить взаимодействия, которые происходят в биологическом процессе, с помощью математических систем.
Структурная биология
Благодаря этому можно получить лучшее представление о молекулярных структурах различных живых существ, населяющих планету.
Теоретическая биология
Теоретическая биология отвечает за изучение биологических явлений с помощью теоретических методов, типичных для математики, информатики и физики.
Объектами его изучения являются сложнейшие биологические системы, для правильного понимания которых требуется более методичный и системный подход.
Зоология
Он изучает царство животных, включая его взаимодействие с окружающей средой и другими живыми существами, а также его морфологию, поведение и характеристики эволюционного процесса.
Этиология
Он сосредотачивает свои усилия на понимании причин, вызывающих конкретное заболевание.
Энтомология
Это раздел зоологии, который занимается конкретным изучением насекомых. Проанализируйте их структуры, их поведение и взаимодействия, которые они испытывают с окружающей средой.
Герпетология
Он посвящен изучению рептилий и амфибий. Для этой дисциплины представляет интерес анализ таксономии, географического распространения, генетики и эволюции этих существ во времени.
Ихтиология
Маммология
Эта дисциплина сосредоточена на млекопитающих. Он охватывает водных и наземных видов и фокусируется на изучении их поведения, их организации, их эволюции и способов их сохранения.
Орнитология
Он отвечает за изучение птиц. Исследования, проводимые в этой области науки, сыграли решающую роль в понимании эволюционных аспектов, таких как инстинкт, видообразование и сохранение, среди прочих.
Приматология
Наука, ответственная за изучение приматов.
Ссылки
Схема производства хлеба: этапы и их характеристика
Хромаффинные клетки: характеристика, гистология, функции
Методический материал на тему «БИОЛОГИЧЕСКИЕ ДИСЦИПЛИНЫ»
Онлайн-конференция
«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Микроскопия. Данный метод заключается в «разглядывании» клетки с помощью микроскопа. Световой микроскоп позволяетувидеть крупные органоиды (аппарат Гольджи, митохондрии, пластиды у растений, ядро с ядрышком и кое-что еще), а также процессы, происходящие в клетке при ее делении (конденсацию хромосом, их расхождение, образование дочерних клеток, конъюгацию гомологичных хромосом при мейозе). Более мелкие структуры клетки (например, рибосомы) и вирусные частицы могут быть изучены с помощью электронного микроскопа, имеющего большую разрешающую способность.
Центрифугирование (дифференциальное центрифугирование). С помощью этого метода можно получать фракции отдельных органоидов. Для этого клетки измельчают. Полученный гомогенат (клеточная «каша-малаша», содержащая целые клетки, фрагменты клеток, органоиды и все прочее, что получается при разрушении клеток) помещают в центрифугу. Под действием центробежной силы органоиды начинают оседать на дно пробирки. Сначала центрифуга вращается не очень быстро, поэтому в первую очередь оседают самые тяжелые части (например, ядра и крупные фрагменты клеточных мембран). По мере увеличения скорости вращения начинают оседать более легкие структуры (пластиды, митохондрии) и т. д. В итоге изначально однородная масса расслаивается, и в каждом слое преобладают определенные клеточные структуры, которые можно отделить и изучить.
Метод меченых атомов основан на использовании радиоактивных изотопов или изотопов, отличающихся массой от обычных. Например, можно использовать изотопкислорода с относительной атомной массой 18 (а не 16, как обычно), углерод 14 С, фосфор 32 Р, азот 15 N и другие. Подобные атомы называются мечеными потому, что их всегда можно обнаружить с помощью соответствующего оборудования. Меченые атомы вводятся в состав какого- либо вещества, вещество поступает в клетку (организм), а затем фиксируется нахождение меченого атома в составе определенных веществ и структур. Данный метод позволяет изучать различные биохимические реакции в организме, пути превращения веществ в ходе метаболизма и т. п.
Генеалогический метод заключается в анализе родословных. На основании этого метода можно выявить особенности наследования того или иного признака (доминантный признак или рецессивный, сцепленный с полом или нет).
Близнецовый метод состоит в изучении влияния среды на формирование признаков у близнецов. В первую очередь ученых интересуют идентичные (однояйцевые) близнецы, имеющие одинаковый генотип. Изучая различия между ними, ученые делают выводы о влиянии генотипа и среды на формирование признака.
Цитогенетический метод включает изучение хромосомного набора (кариотипа) с помощью микроскопа. Специалисты рассматривают в микроскоп хромосомы и сравнивают с нормальным набором. Если есть отклонения в кариотипе и есть отклонения в фенотипе, то их можно связать между собой. Так была установлена связь между наличием лишней 21-й хромосомы и возникновением синдрома Дауна.
Биохимический метод. Некоторые нарушения в обмене веществ связаны с особенностями генотипа, поэтому, обнаружив такие нарушения, можно сделать вывод о генотипе того или иного человека. Примерами таких нарушений могут служить фенилкето- нурия и сахарный диабет.
Биологические дисциплины
Задание А1
Биология как наука. Методы научного познания,
основные уровни организации живой природы.
Элементы содержания, проверяемые на ЕГЭ:
1.1 Биология как наука, ее достижения, методы познания живой природы. Роль биологии в формировании современной естественнонаучной картины мира.
Биологические дисциплины.
Не будем вдаваться в подробности классификации биологических дисциплин, а лишь вспомним основные, которые необходимо знать, отправляясь на экзамен. А также познакомимся с основными методами биологических исследований.
Ботаника – наука о растениях, зоология – о животных, микология – о грибах, вирусология – о вирусах, бактериология – о бактериях. С этими науками всё понятно, поэтому не будем на них задерживаться. А вот со следующими разберемся подробнее.
Анатомия – наука, изучающая строение организмов (отдельных органов, тканей). Анатомия растений изучает строение растений, анатомия животных – строение животных.
Физиология – наука, изучающая процессы жизнедеятельности, его функции. Например, строение скелета и мышц изучает анатомия, а механизм мышечного сокращения – физиология. Важнейшим методом физиологии является эксперимент.
Цитология – наука о клетке. В арсенале этой науки есть целый ряд специфических методов.
· Микроскопия. Данный метод заключается в «разглядывании» клетки с помощью микроскопа. Световой микроскоп позволяет увидеть крупные органоиды (аппарат Гольджи, митохондрии, пластиды у растений, ядро с ядрышком и кое-что ещё), а также процессы, происходящие в клетке при её делении (конденсацию хромосом, их расхождение, образование дочерних клеток, конъюгацию гомологичных хромосом при мейозе). Более мелкие структуры клетки (например, рибосомы) и вирусные частицы могут быть изучены с помощью электронного микроскопа, имеющего большую разрешающую способность.
· Центрифугирование (дифференциальное центрифугирование). С помощью этого метода можно получать фракции отдельных органоидов. Например, захотели мы поработать с митохондриями, да так, чтобы все остальные части клетки нам не мешали. Значит надо получить отдельную фракцию (или порцию) митохондрий. Для этого измельчаем клетки, превращая их в однородную массу (эдакую «кашу-малашу»), помещаем пробирки с этой массой в центрифугу и начинаем раскручивать. Под действием центробежной силы органоиды начинают оседать на дно пробирки. Сначала центрифуга вращается не очень быстро, поэтому в первую очередь оседают самые тяжелые части (например, ядра и крупные фрагменты клеточных мембран). По мере увеличения скорости вращения начинают оседать более легкие структуры (пластиды, митохондрии) и т.д. В итоге изначально однородная масса расслаивается, и в каждом слое преобладают определенные клеточные структуры, которые можно отделить и изучить.
· Метод меченых атомов основан на использовании радиоактивных изотопов или изотопов, отличающихся массой от обычных. Например, можно использовать изотоп кислорода с относительной атомной массой 18 (а не 16, как обычно), углерод С14, фосфор Р32, азот N15 и другие. Подобные атомы называются мечеными потому, что их всегда можно обнаружить с помощью соответствующего оборудования. Меченые атомы вводятся в состав какого-либо вещества, вещество поступает в клетку (организм), а затем фиксируется нахождение меченого атома в составе определенных веществ и структур. Данный метод позволяет изучать различные биохимические реакции в организме, пути превращения веществ в ходе метаболизма и т.п.
Систематика – наука, классифицирующая организмы на основе их родства. Классификация – разделение организмов на группы (виды, рода, семейства и т.д.) на основании особенностей строения, происхождения, развития и др. Особенность современной систематики заключается в том, что в основе классификации лежит установление родства между организмами (или группами организмов).
Экология – наука, изучающая взаимоотношения организма с окружающей средой. Объектами изучения экологии являются организменный и надорганизменные уровни организации жизни (популяционно-видовой, биогеоценотический, биосферный). Отношения человека и природы, охрана окружающей среды и рациональное природопользование – это отдельные направления экологии.
Генная инженерия – направление науки, занимающееся получением гибридных молекул ДНК или РНК. Если клеточная инженерия работает на уровне клетки, то генная работает на молекулярном уровне. В данном случае специалисты «пересаживают» гены одного организма другому. Кстати, те самые ГМО (генетически модифицированные организмы), о которых сейчас часто можно услышать, и есть результат генной инженерии.
Селекция – наука, занимающаяся выведением новых и улучшением существующих пород домашних животных, сортов культурных растений и штаммов бактерий и грибов. В арсенале селекционера целый ряд методов.
· Искусственный отбор – метод, в основе которого лежит отбор селекционером особей с интересующими признаками и получение от них потомства.
· Искусственный мутагенез – метод обработки селекционного материала мутагенными факторами (излучением, ядами) с целью получения мутаций.
· Генеалогический метод заключается в анализе родословных. На основании этого метода можно выявить особенности наследования того или иного признака (доминантный признак или рецессивный, сцепленный с полом или нет).
· Близнецовый метод состоит в изучении влияния среды на формирование признаков у близнецов. В первую очередь ученых интересуют идентичные (однояйцевые) близнецы, имеющие одинаковый генотип. Изучая различия между ними, ученые делают выводы о влиянии генотипа и среды на формирование признака.
· Цитогенетический метод включает изучение хромосомного набора (кариотипа) с помощью микроскопа. Т.е. специалисты разглядывают в микроскоп хромосомы и сравнивают с нормальным набором. Если есть отклонения в кариотипе, и есть отклонения в фенотипе, то их можно связать между собой. Например, так была установлена связь между наличием лишней 21-й хромосомы и происхождением синдромом Дауна.
· Биохимический метод. Некоторые нарушения в обмене веществ связаны с особенностями генотипа, поэтому, обнаружив такие нарушения, можно сделать вывод о генотипе того или иного человека. Примерами таких нарушений могут служить фенилкетонурия и сахарный диабет.
Бионика – направление в науке, занимающееся поиском возможностей применении принципов организации, свойств и структур живой природы в технических устройствах.
Палеонтология – наука, изучающая живой мир прошлого на основании обнаруженных ископаемых останков (отпечатков, окаменелостей и др.).
Элементы содержания, проверяемые на ЕГЭ:
1.2 Уровневая организация и эволюция. Основные уровни организации живой природы: клеточный, организменный, популяционно-видовой, биогеоценотический, биосферный. Биологические системы. Общие признаки биологических систем: клеточное строение, особенности химического состава, обмен веществ и превращения энергии, гомеостаз, раздражимость, движение, рост и развитие, воспроизведение, эволюция.