Меню

Основные науки о природе таблица



Основные науки о природе (физика, химия, биология), их сходство и отличия

Лекция № 1

Тема: Введение

План

1. Основные науки о природе (физика, химия, биология), их сходство и отличия.

2. Естественнонаучный метод познания и его составляющие: наблюдение, измерение, эксперимент, гипотеза, теория.

Основные науки о природе (физика, химия, биология), их сходство и отличия.

Слово «естествознание» означает знание о природе. Поскольку природа чрезвычайно многообразна, то в процессе ее познания формировались различные естественные науки: физика, химия, биология, астрономия, география, геология и многие другие. Каждая из естественных наук занимается изучением каких-то конкретных свойств природы. При обнаружении новых свойств материи появляются новые естественные науки с целью дальнейшего изучения этих свойств или, по крайней мере, новые разделы и направления в уже имеющихся естественных науках. Так сформировалась целая совокупность естественных наук. По объектам исследования их можно разделить на две большие группы: науки о живой и неживой природе. Важнейшими естественными науками о неживой природе являются : физика, химия, астрономия.

Физика– наука, которая изучает наиболее общие свойства материи и формы ее движения (механическую, тепловую, электромагнитную, атомную, ядерную). Физика имеет много видов и разделов (общая физика, теоретическая физика, экспериментальная физика, механика, молекулярная физика, атомная физика, ядерная физика, физика электромагнитных явлений и т.д).

Химия– наука о веществах, их составе, строении, свойствах и взаимных превращениях. Химия изучает химическую форму движения материи и делится на неорганическую и органическую химию, физическую и аналитическую химию, коллоидную химию и т.д.

Астрономия– наука о Вселенной. Астрономия изучает движение небесных тел, их природу, происхождение и развитие. Важнейшими разделами астрономии, которые сегодня превратились, по существу, в самостоятельные науки, являются космология и космогония.

Космология– физическое учение о Вселенной как целом, ее устройстве и развитии.

Космогония– наука, которая изучает вопросы происхождения и развития небесных тел (планет, Солнца, звезд и др.). Новейшим направлением в познании космоса является космонавтика.

Биология– наука о живой природе. Предметом биологии является жизнь как особая форма движения материи, законы развития живой природы. Биология, по-видимому, является самой разветвленной наукой (зоология, ботаника, морфология, цитология, гистология, анатомия и физиология, микробиология, вирусология, эмбриология, экология, генетика и т.д.). На стыке наук возникают смежные науки, такие как физическая химия, физическая биология, химическая физика, биофизика, астрофизика и т.д.

Итак, в процессе познания природы формировались отдельные естественные науки. Это необходимый этап познания – этап дифференциации знаний, дифференциации наук. Он обусловлен необходимостью охвата все большего и все более разнообразного числа исследуемых природных объектов и более глубокого проникновения в их детали. Но природа – это единый, уникальный, многогранный, сложный, самоуправляющийся организм. Если природа едина, то единым должно быть и представление о ней с точки зрения естественной науки. Такой наукой является естествознание.

Естествознание– наука о природе как единой целостности или совокупность наук о природе, взятая как единое целое. Последние слова в этом определении еще раз подчеркивают, что это не просто совокупность наук, а обобщенная, интегрированная наука. Это означает, что сегодня дифференциация знаний о природе сменяется их интеграцией. Эта задача обусловлена, во-первых, объективным ходом познания природы и, во-вторых, тем, что человечество познает законы природы не ради простого любопытства, а для использования их в практической деятельности, для своего жизнеобеспечения.

2. Естественнонаучный метод познания и его составляющие: наблюдение, измерение, эксперимент, гипотеза, теория.

Метод— это совокупность приемов или операций практической или теоретической деятельности.

Методы научного познания включают так называемые всеобщие методы, т.е. общечеловеческие приемы мышления, общенаучные методы и методы конкретных наук. Методы могут быть классифицированы и по соотношениюэмпирического знания (т.е. знания полученного в результате опыта, опытного знания) и знания теоретического, суть которого — познание сущности явлений, их внутренних связей.

Особенности естественнонаучного метода познания:

1. Носит объективный характер

2. Предмет познания типичен

3. Историчность не обязательна

4. Создает только знание

5. Естествоиспытатель стремится быть сторонним наблюдателем

Источник

Основные уровни организации живой природы — примеры, характеристика и таблица

Живая природа представляет собой совокупность организмов. Они отличаются по уровню сложности состава и выполняют определённые функции в обеспечении деятельности всего живого на Земле. Вся система организации живой природы подчинена жесткой иерархии, где каждый предыдущий уровень входит в последующий, более сложный по своей структуре. Таким образом, все живое начинается с элементарных молекул и поэтапно достигает глобального биосферного уровня.

Общее представление

Уровневая классификация живых организмов определяется местом, занимаемым экземпляром в биологической системе природы.

В биологии уровень организации жизни — это количественные и качественные характеристики видов (клеток, органов, популяции) от которых зависят условия и пределы их существования.

Можно перечислить несколько уровней организации живой материи:

Биосферный уровень

  • Молекулярный или генетический. Сюда включены различные биополимеры — ДНК, белки, углеводы, РНК и другие соединения, которые отвечают за мутационные изменения, генетическое воспроизведение и обмен веществ. Этот уровень изучает молекулярная биология.
  • Уровень клетки. Процесс жизни на этой стадии выстроен в форме клетки, как функциональной и структурной единицы жизни на земле. Все явления этого уровня изучает цитология. Простейшие и одноклеточные водоросли содержат одну клетку, в которой происходят все процессы. Многоклеточные материи основаны на взаимосвязи нескольких клеток, где каждая является элементарной структурной единицей организма.
  • Тканевый. Представляет собой собрание одинаковых по строению, функциональности и происхождению клеток и межклеточного вещества. Устройство тканей изучает гистология.
  • Уровень органов (органный). Здесь изучаются органы, состоящие из нескольких типов ткани. Группирование нескольких сходных по строению тканевых волокон образует органный уровень.
  • Организменный. На этой стадии рассматривается самостоятельное существование единичной особи, одноклеточной или многоклеточной формы. Изучением этой области занимается аутэкология или физиология.
  • Популяционно-видовой. Характеризуется отдельными группами одного вида особей, называемых популяциями.
  • Биогеоценотический. На этой стадии рассматривается экосистема, включающая разные виды популяций. Здесь изучается экология сообществ (синэкология).
  • Биосферный. Наиболее крупный уровень, который состоит из взаимосвязи биогеоценозов и среды их обитания. Здесь наблюдается круговорот веществ в природе, а также происходит передача энергии в цепочке организмов.
Читайте также:  Словарь ударений русского языка таблица

Особенности уровней

Уровень жизни организма определяет форму и способ его существования.

Например, вирусы заключены в белковую оболочку молекулы ДНК, что определяет их способ жизни. Но проявляются вирусы при попадании в другой организм, где они размножаются в клетках.

Вирусы заключены в белковую оболочку молекулы ДНК

Свойства уровней:

Процесс размножения организмов

  • С молекулярного начинаются важнейшие процессы, связанные с работой биологических макромолекул, нуклеиновых кислот, полисахаридов, стероидов.
  • На клеточном отдельные элементы клетки (органоиды) взаимосвязаны, их функции направлены на выполнение единых процессов жизнедеятельности.
  • Особенностью тканевого уровня является исследование только многоклеточных организмов. Отдельные ткани не являются самостоятельными целостными системами. Например, кожный покров животного и человека состоит из 4 видов материи — эпителия, соединительных волокон, мышечной структуры и нервных окончаний.
  • На органном уровне объединение органов образует целостную систему, что исключает самостоятельное существование каждого.
  • На организменном уровне особь представлена как целостная единица жизни в природе. Представители многоклеточной формы считаются самостоятельной системой, где происходят характе́рные процессы — питание, размножение, обмен веществ. Целостный организм оставляет потомство. Его развитие начинается с оплодотворения клетки до окончания жизни. Прохождение цикла называется онтогенезом.
  • На популяционно-видовом уровне изучают групповое собрание видов, где происходят процессы, связанные с эволюцией. К ним относят мутационный отбор, проявление и накопление. Это приводит к появлению нового вида особей. Изучением популяцией занимается популяционная экология (демэкология).
  • Биогеоценотический уровень изучает сообщество взаимосвязанных видов одного типа называемых биоценозами. Результатом явился биоценотический уровень. В процессе эволюции образовались экосистемы — биогеоценозы, которые включали совокупность особей разной организации и отличающейся среды обитания. Состав системы содержит живые организмы, органические и неорганические соединения, что определяется как природное сообщество.
  • На биосферном уровне современная биология решает проблемы глобального характера — вырабатывание кислорода растениями, образование углекислого газа.

Свойства материи

Живые системы обладают рядом свойств, позволяющим им участвовать в процессе жизнедеятельности.

Необходимым условием существования материи является её обмен с окружающей средой.

Метаболические процессы (метаболизм)

Характерные свойства материи:

Процесс онтогенез человека

  • Метаболические процессы (метаболизм). Включает химические реакции в живых системах, обеспечивающие воспроизведение, рост, развитие и адаптацию к изменениям окружающей среды. При обмене веществ происходит синтез молекул, разрушение старого материала и обновление клеточных структур. Различают автотрофы (водоросли, зелёные растения) — организмы, воспроизводимые из неорганических веществ под воздействием солнечного света. К другим видам относят гетеротрофы (бактерии, грибы, животные) — организмы, потребляющие готовые органические вещества.
  • Репродукция. Одна из важных функций живой системы, которая позволяет воспроизводить подобных себе. Существует 2 вида размножения — бесполое и половое. При бесполом самовоспроизведении потомки обладают набором генов идентичным материнскому. При половом размножении образуется новый генотип из задатков в равной степени обоих особей.
  • Наследственность и изменение. Способность передавать поток генетической информации в поколении организмов. Генетическая информация заложена в молекулярной структуре ДНК, или РНК (некоторых вирусов). Благодаря наследственности передаются важные качества для приспособления организма к среде обитания.
  • Индивидуальная эволюция организма. Процесс называется онтогенезом, что включает индивидуальное развитие многоклеточной материи от момента полового размножения до естественной смерти. Базой для развития служит генетическая программа, влияют факторы внешней среды.
  • Раздражимость. Способность воспринимать внутреннее и внешнее воздействие в адекватном формате. Критерием раздражимости является комплекс изменений, который выражается в сдвиге обмена веществ, изменении физических и химических параметров клеток, реакциях движения. Животным высокого уровня организации присущи поведенческие изменения.

Таблица этапов развития

Любой сложный или простой организм на начальном уровне состоит из молекулярных соединений. В биологии эти компоненты называют макромолекулярными веществами. Рассмотреть кратко этапы развития живой материи можно в табличном формате.

Таблица организации уровней живой природы и основные процессы:

Порядок организации Система Входящие компоненты Особенности и основные процессы
1. Молекулярно-генетический Молекулы Углеводы, белки, ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота), липиды, РНК (рибонуклеиновая кислота), комплекс неорганических и органических веществ. Мутации и воспроизведение генетической материи.
2. Клеточный Клетка Химические соединения, молекулы, эритроциты. Бактерии синезеленые, одноклеточные водоросли, простейшие Происходит синтезирование органических веществ, клеточное деление, энергетический обмен между химическими элементами, участвующими в биосистеме.
3. Тканевый Клеточная ткань Межклеточная субстанция и клетки Обменные процессы, реакция на раздражение.
4. Органный Органы, система пищеварения, кровообращения и дыхания Тканевая структура органов Пищеварительные реакции, транспортировка питательных веществ.
5. Организменный Система организма Структуры органов. Растения (хлорелла, хламидомонада), животные одноклеточного типа (инфузории, амёбы). Обменные процессы, онтогенез, гармонизация организма со средой обитания. Нервная и гуморальная реакция организма.
6. Популяционно-видовой Группы особей Собрание одного вида особей, содержащих один набор генов и взаимодействующих одинаковым способом с окружающей средой. Уникальный генетический набор, взаимодействие с другими популяциями и особями. Эволюционные преобразования, развитие адаптации к изменениям места обитания.
7. Биогеоценотический Системы разных организмов Включает разные популяции и совокупность абиотических факторов, ограниченных одной территорией. Цепочка веществ и энергии в биологической среде, установление баланса между населением и факторами среды, обеспечение условий и ресурсов для жизнедеятельности населения.
8. Биосферный Биосфера Связь биогеоценозов, антропогенные явления. Взаимосвязь биокосных веществ, образованных в результате жизнедеятельности живой материи и косных веществ планеты (окружающей среды).
Читайте также:  Заполните таблицу типы обществ доиндустриальное индустриальное постиндустриальное

БиологияВидоизменения побегов растений — особенности строения, функции и примеры

БиологияЖизненный цикл голосеменных растений — классификация, особенности и этапы развития

Уровни

Первый уровень в структурной организации живой материи молекулярный. Молекулы – мельчайшей частицы вещества, состоящей из атомов. Молекулы не являются живыми системами в отличии от клетки. К наукам, изучающим живое на молекулярном уровне, относятся биохимия и молекулярная биология. В живых телах молекулы образуют клетки, из которых в многоклеточных организмах строятся ткани и органы. Организмы, взаимодействуя между собой, образуют более сложные надорганизменные уровни. Наивысшим уровнем организации живой материи на Земле является биосфера. Подробное описание уровней организации живой природы представлено в таблице.

Уровень

Элементы системы

Процессы

Атомы и ионы, молекулы органических и неорганических соединений, биополимеры – ДНК, РНК, белки, полисахариды.

Обмен веществ и превращение энергии, передача генетической информации.

Органоиды (органеллы) клетки, комплексы химических соединений.

Синтез и распад органических соединений, транспорт химических веществ, рост и размножение, раздражимость.

Специфичные клетки, межклеточное вещество.

Специализация клеток и выполнение ими соответствующих функций.

Разнотипные ткани, образующие органы.

Работа органов в зависимости от назначения: движение, газообмен, возбудимость, пищеварение и т.д.

Системы органов, образующие многоклеточный организм – отдельную функциональную структуру животного или растительного происхождения. У одноклеточных организмов уровень совпадает с клеточным.

Наследственность, изменчивость, саморегуляция, рост и развитие, размножение.

Группы особей одного вида, объединённые в популяции. Несут единый генофонд, выделяются одинаковыми морфологическими и поведенческими признаками, занимают определённый ареал.

На уровне популяций начинаются эволюционные процессы: естественный отбор, борьба за существование (взаимодействие особей между собой и с окружающей средой), адаптация к изменяющимся условиями др.

Популяции разных видов, факторы среды

Круговорот веществ и поток энергии

Биогеоценозы, деятельность человека (ноосфера)

Биогенная миграция атомов, воздействие человека на биосферу.

Уровни организации

Рис. 1. Уровни организации.

Каждый уровень организации имеет свои закономерности. Для изучения отдельного уровня выделены специализированные направления биологии. Например, начальный уровень изучают молекулярная биология и биохимия, клетку исследует цитология, ткани – гистология, популяции и их взаимодействие с окружающей средой – экология.

Еще тесты

  • Анатомия
  • Английский язык
  • Астрономия
  • Биология
  • Литература
  • История
  • Педсовет
  • Естествознание
  • Финансы и кредит
  • Правоведение
  • Товароведение
  • Экономика
  • Социология
  • Маркетинг
  • Обществознание
  • Культурология
  • Математика
  • Философия
  • Русский язык
  • Психология
  • Политология
  • Делопроизводство
  • Бухгалтерия
  • ОБЖ
  • Орфография
  • География
  • Биографии
  • Физика
  • Пунктуация
  • Краткие содержания
  • Химия
  • Менеджмент
  • Тест на тему Тест по теме Дыхательная система человека 7 вопросов
  • Тест на тему Строение человека — анатомия внутренних органов 7 вопросов
  • Тест на тему Гормоны — определение, виды, функции, роль в организме человека 5 вопросов
  • Тест на тему Лейкоциты в крови — строение, где образуются и разрушаются, норма содержания 5 вопросов

Одноклеточные и многоклеточные

Все организмы по своей структуре делятся на два типа:

  • одноклеточные – состоят из одной клетки;
  • многоклеточные – состоят из множества взаимосвязанных клеток.

Одноклеточные организмы ограничены оболочкой, под которой находится цитоплазма с органоидами – функциональными частицами клеток. Одноклеточные организмы схожи по строению и функциям с клетками многоклеточных организмов. Однако могут самостоятельно существовать, выполняя функции целого организма.

Представители одноклеточных организмов:

ТОП-1 статьякоторые читают вместе с этой

  • 1. Свойства живого
  • растения (эукариоты) – хламидомонада, хлорелла, эвглена зеленая;
  • животные (эукариоты) – амёба, инфузории;
  • грибы (эукариоты) – дрожжи;
  • бактерии (прокариоты) – кишечная палочка, кокки.

Одноклеточные организмы

Рис. 2. Одноклеточные организмы.

Многоклеточные – более сложно организованные организмы. Наиболее примитивные – губки, самые сложные – млекопитающие.

Многоклеточные организмы

Рис. 3. Многоклеточные организмы.

В отличие от одноклеточных многоклеточные организмы имеют больше уровней организации. Клетки в многоклеточном организме специализированы и выполняют определенные функции, образуя ткани и органы. Однако вне зависимости от сложности строения все организмы взаимодействуют с окружающей средой и являются частью более сложных уровней организации живой материи (популяций, экосистем, биосферы).

Свойства организмов

Всех представителей биосферы (одноклеточных и многоклеточных) объединяют свойства живых организмов:

  • размножение;
  • обмен веществ;
  • зависимость от энергии;
  • рост;
  • развитие;
  • раздражимость;
  • наследственность;
  • изменчивость.

Кроме того, живые организмы имеют единый химический состав. Основные элементы живой материи – азот, кислород, углерод, водород. Из них формируются белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты.

Тест по теме

Чтобы попасть сюда — пройдите тест.

Источник

Какие дисциплины относятся к естественным наукам?

Естественные науки изучают законы природы. Выделают основные дисциплины:
1) Астрономия — наука о Вселенной. Она изучает движение небесных тел, их природу, происхождение и развитие. В астрономии выделяют космологию — изучает Вселенную, ее устройство и развитие; космогонию — изучает небесные тела (звезды, планеты, звездные системы, галактики, черные дыры и так далее).
2) Физика — изучает общие свойства материи и формы ее движения (тепловую, механическу, электромагнитную, атомную, ядерную) и имеет много разделов: общая физика, теоретическая физика, экспериментальная физика, механика, ядерная физика, квантовая механика, физика электромагнитных явлений, оптика и так далее.
3) Химия — изучает вещества, их состав, свойства и химическую форму движения материи. Подразделяется на неорганическую, биохимию, биогеохимию, геохимию, агрохимию, медицинскую химию, физическую химию, термохимию, электрохимию, фотохимию, ядерную химию, криохимию, плазмохимию, механохимию, космохимию, химию переработки вещества и т.д.
4) Биология — изучает живую природу. Выделяют следующие направления: зоология, ботаника, физиология животных, человека и растений, биологическая химия, микробиология, вирусология, молекулярная биология, молекулярная генетика, космическая биология и т.д. Особый раздел биологии — медицина, которая изучает диагностику, лечение и профилактику заболеваний, способы сохранения и укрепления здоровья и трудоспособности людей, продления жизни.
5) География — наука о земле, выделяют направления: геология, география, почвоведение, антропология, климатология и т.д.
6) Технические науки изучают явления, важные для создания и развития техники, носят прикладной характер. Примеры технических наук: космонавтика, кораблестроение, машиностроение, системотехника, электротехника, электросвязь, радиоэлектроника, ядерная энергетика и т.д.

Читайте также:  Таблица аски все символы

Источник

Основные науки о природе таблица

Вы здесь: Home Материалы для подготовки 1. Биология – наука о жизни 1.3. Уровни организации живой природы

1.3. Основные уровни организации живой природы

Уровни организации живых систем отражают соподчиненность, иерархичность структурной организации жизни; отличаются друг от друга сложностью организации системы (клетка устроена проще по сравнению с многоклеточным организмом или популяцией).

Уровень жизни – это форма и способ ее существования (вирус существует в виде молекулы ДНК или РНК, заключенной в белковую оболочку – форма существования вируса. Однако свойства живой системы вирус проявляет, только попав в клетку другого организма, где он размножается – способ его существования).

Биологи-ческая система

Компоненты, образующие систему

Основные процессы

Отдельные биополимеры (ДНК, РНК, белки, липиды, углеводы и др.);

На этом уровне жизни изучаются явления, связанные с изменениями (мутациями) и воспроизведением генетического материала, обменом веществ.

Комплексы молекул химических соединений и органоиды клетки

Синтез специфических органических веществ; регуляция химических реакций; деление клеток; вовлечение химических элементов Земли и энергии Солнца в биосистемы

Клетки и межклеточное вещество

Обмен веществ; раздражимость

Ткани разных типов

Пищеварение; газообмен; транспорт веществ; движение и др.

Обмен веществ; раздражимость; размножение; онтогенез. Нервно-гуморальная регуляция процессов жизнедеятельности. Обеспечение гармоничного соответствия организма его среде обитания

Группы родственных особей, объединенных определенным генофондом и специфическим взаимо-действием с окружающей средой

Генетическое своеобразие; взаимодействие между особями и популяциями; накопление элементарных эволюционных преобразований; выработка адаптации к меняющимся условиям среды

Популяции разных видов; факторы среды; пространство с комплексом условий среды обитания

Биологический круговорот веществ и поток энергии, поддерживающие жизнь; подвижное равновесие между живым населением и абиотической средой; обеспечение живого населения условиями обитания и ресурсами

Биогеоценозы и антропогенное воздействие

Активное взаимодействие живого и неживого (косного) вещества планеты; биологический глобальный круговорот; активное биогеохимическое участие человека во всех процессах биосферы

Уровни организации живой материи (размерная схема)

Уровни организации живой материи (размерная схема)

Уровни организации структуры тела на современном этапе эволюции

Уровни организации структуры тела на современном этапе эволюции

ТЕМАТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ

Часть А

А1. Уровень, на котором изучаются процессы биогенной миграции атомов, называется:

1) биогеоценотический
2) биосферный
3) популяционно-видовой
4) молекулярно-генетический

А2. На популяционно-видовом уровне изучают:

1) мутации генов
2) взаимосвязи организмов одного вида
3) системы органов
4) процессы обмена веществ в организме

А3. Поддержание относительного постоянства химического состава организма называется

1) метаболизм
2) ассимиляция
3) гомеостаз
4) адаптация

А4. Возникновение мутаций связано с таким свойством организма, как

1) наследственность
2) изменчивость
3) раздражимость
4) самовоспроизведение

А5. Какая из перечисленных биологических систем образует наиболее высокий уровень жизни?

1) клетка амебы
2) вирус оспы
3) стадо оленей
4) природный заповедник

А6. Отдергивание руки от горячего предмета – это пример

1) раздражимости
2) способности к адаптациям
3) наследования признаков от родителей
4) саморегуляции

А7. Фотосинтез, биосинтез белков – это примеры

1) пластического обмена веществ
2) энергетического обмена веществ
3) питания и дыхания
4) гомеостаза

А8. Какой из терминов является синонимом понятия «обмен веществ»?

1) анаболизм
2) катаболизм
3) ассимиляция
4) метаболизм

Часть В

В1. Выберите процессы, изучаемые на молекулярно-генетическом уровне жизни:

1) репликация ДНК
2) наследование болезни Дауна
3) ферментативные реакции
4) строение митохондрий
5) структура клеточной мембраны
6) кровообращение

В2. Соотнесите характер адаптации организмов с условиями, к которым они вырабатывались

Flfgnfwbz/ Условия жизни.

Часть С

С1. Какие приспособления растений обеспечивают им размножение и расселение?
С2. Что общего и в чем заключаются различия между разными уровнями организации жизни?

Источник

Adblock
detector