Генетика и геном человека - раздел Образование, КОНЦЕПЦИИ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ УЧЕБНИК Генетика(Греч. Genos — Происхождение) — Наука, Изучаю...
Генетика(греч. genos — происхождение) — наука, изучающая механизм и закономерности наследственности и изменчивости организмов.
Большую роль в развитии генетики сыграли клинические исследования наследственных болезней. В 1814 г. в Лондоне врач Адамс опубликовал работу под названием «Трактат о предлагаемых наследственных свойствах болезней, основанных на клиническом наблюдении». Через год эта работа была издана под названием «Философский трактат о наследственных свойствах человеческих рас». Эту работу медики-генетики называют первым генетическим справочником для медицинского консультирования: браки между родственниками повышают частоту семейных болезней, не все врожденные болезни являются наследственными, часть из них возникает в результате поражения плода во внутриутробном его развитии.
В 1869 г. английский исследователь Ф. Гальтон (1822—1911) сформулировал основные принципы евгеники (греч. eugenes— хорошего рода) — теории, изучающей факторы, влияющие на улучшение наследственных качеств человека (умственная способ-
ность, одаренность, физическое и психическое здоровье). В евгенике Ф.
Гальтон предлагал обращать главное внимание на улучшение и сохранение
«хороших качеств», а не на борьбу с патологическими признаками, передаваемыми от одного поколения к другому. Например, он считал, что нужно создавать благоприятные условия для размножения одаренных людей и т. п. В дальнейшем термин «евгеника» вышел за рамки медицинской и биологической литературы и стал использоваться во многих социально-политических теориях, концепциях, приобретая политическое, философское и социальное значение: обоснование разделения членов общества на элиты и массы, а также других идей.
Вторая половина XIX в. является значительным шагом в развитии наук о живом: в 1859 г. появилась работа Ч.Дарвина (1809—1882) об эволюции в живой природе — «Происхождение видов путем естественного отбора». Все 1250 экземпляров этой книги были проданы за один день. Эта книга имела большой общественный резонанс. О ней спорили, дискутировали. Общественное мнение раскололось на две противоположные группы: «за» и категорически, с возмущением, «против». Другим событием была публикация в 1865 г. работы под названием «Опыты над растительными гибридами» чешского исследователя Г. Менделя (1822—1884). Работа Г. Менделя относилась по своему предмету к широкому кругу вопросов изучения наследственности на растениях. Г. Менделю были известны результаты исследования наследственности человека в медицине. Работа Г. Менделя находилась во многих библиотеках европейских научных сообществ, но на нее не обратили должного внимания.
В 1900 г. три ботаника независимо друг от друга, не зная работ Г. Менделя,
«переоткрыли» законы Г. Менделя (Де Фриз из Голландии, Корренс из Германии, Чермак из Австрии). 1900 г. считается годом рождения генетики, хотя это не совсем справедливо. В 1905 г. В. Бэтсон предложил термин «генетика», а в 1909 г.
В. Иогансен ввел термин «ген» (греч. genes — рождающий, рожденный) для обозначения наследственных факторов. Он же ввел еще два важных термина: генотип— совокупность генов у одной особи и фенотип— совокупность признаков организма.
На основе гибридологического метода Г. Мендель сформулировал три знаменитых закона наследования признаков, получивших названия «законы Г. Менделя». Эти законы говорят о наследственности и изменении как явлении (феномене), но не затрагива-
ют биохимический уровень объяснения. Начиная с первых десятилетий
прошлого века, произошло так называемое «впутывание» физики и химии в объяснении природы живого. Хотя ряд ученых, не биологов по образованию, уже участвовали в исследовании природы живого. Луи Пастер, Георг Мендель были, например, физиками по образованию.
Дискуссии по поводу «впутывания» физики и химии в объяснение живого основывались, как правило, на следующей аргументации.
Все организмы состоят из атомов, следовательно, они должны подчиняться физическим и химическим законам. Организмам принадлежит способность создания упорядоченности из беспорядка, но физико-химическая сторона этой способности не выходит за пределы второго закона термодинамики. Жизнь поддерживается за счет ядерных реакций в недрах Солнца. Жизнь и дождевые тучи — это явления единого мира. Ген, как единица наследственности и изменчивости, — это апериодический кристалл, сопротивляющийся флуктуациям(отклонениям), нарушающим условия существования живого. Это движение привело к современному уровню развития генетики и исследованию эволюции живого.
В 1928 г. бактериолог Ф. Гриффит положил начало доказательству, что информация о наследственности находится в ДНК. Смесь из убитых бактерий (будучи живыми, вызывали воспаление легких у мышей) и живых бактерий, не убивающих мышей при введении их в организм, приводила к гибели мышей при
введении этой смеси в их организм. Получалось, что способность убивать
мертвой бактерии-«убийцы» перешла в смеси к живой бактерии.
В 1944 г. О. Эвери и его сотрудники доказали, что объяснением этого явления служит процесс трансформации (лат. transformatio — превращение) ДНК — приобретение признака штамма (нем. stamm — чистая культура) микроорганизма одного вида другим микроорганизмом в результате проникновения в его ДНК штамма первого микроорганизма. Уже в 1952 г. исследователи Дж. Ледерберг и
Н. Циндер объяснили еще одно явление, получившее название трансдукции (лат. trancductio — передача, перемещение), которое обозначает процесс передачи генов от одного штамма бактерии другому (так называемый эксперимент . в U- образной трубке).
Развитие генетики в прошлом веке совпало с формированием науки о
защитных свойствах организмов. Начало исследования этой проблемы связано с работами Луи Пастера и И. Мечникова (1845-1916).
В 1945 году Нобелевский лауреат П. Медавр доказал, что организм защищает свой иммунитет (лат. immunitas — освобождение от чего-либо) не только от микробов, но и от клеток любого генетически чужеродного организма. Иммунитет — это способ защиты организма от живых тел и веществ, несущих признаки генетической чужеродности. Иммунология— наука, изучающая защитные реакции организмов, обеспечивающих невосприимчивость организмов
к генетически чужеродным телам и веществам.
В 1964 г. исследователь Ф. Бернет сформулировал вопрос: зачем организмам нужна такая строгая система контроля в виде его иммунной системы? Иммунная система человека (все лимфоидные органы и лимфоидные клетки человека) имеет общую массу в 1,5—2 кг. Число лимфоидных клеток в организме человека равно приблизительно 1012. Исследования этого вопроса показали, что при делении клеток в многоклеточных организмах примерно одна из миллиона клеток становится генетически отличной от исходной. В многоклеточном организме человека в каждый момент деления его клеток образуется около 1 млн клеток- балластов. Для ликвидации клеток-балластов и проникновения в организм генетически чужеродных внешних тел существует у организмов иммунная система.
Антиген— это все те вещества, которые несут признаки, генетически чужеродные организму. Введение в организм антигена вызывает развитие специфических иммунологических реакций: например, вакцинация ведет сначала
к ослаблению организма, а затем — к выработке высокой иммунной защиты от данного антигена путем выработки антител (белки из класса иммуноглобулинов против антигенов).
Иммунологические исследования прошлого столетия позволили сделать очень важный вывод об эволюции живого: многоклеточные организмы,состоящие изболее 100млн делящихся клеток, могли возникнуть иэволюционировать только приодном обязательном условии — возникновение специальной системы иммунных клеток1.
1 Петров Р. В. Иммунология. М., 1987. С. 10.
Глубокое изучение иммунных систем организмов привело к широкому
обсуждению в конце прошлого века вопроса о роли РНК в иммунной системе организмов и в возникновении жизни вообще: что возникло первично — ДНК или РНК?По существу, этот вопрос по-новому переосмысливает основное положение «ДНК—РНК—белок» современной генетики. В частности, было установлено, что иммунные участки РНК,на которые долгое время не обращали особого внимания, ответственны за распознание маскировок вирусов, проникающих в чужой организм, под видом последовательности нуклеотидов этого организма. При отсутствии подобной иммунной РНК живые организмы не могли бы возникнуть, а тем более выжить. Далее оказалось, что в геноме человека содержится наследственная информация о реликтовых вирусах, которые когда-
то появились в геноме человека и сохраняются сегодня.Они являются
«молчащими» генами, т. е. воспроизводят себя, перемещаясь по геному человека,
но не создают новых своих поколений, эволюционного плана. Естественно, ученые задают себе по этому поводу несколько вопросов: откуда эти вирусы взялись и почему они «молчат»? почему этих участков реликтовых вирусов больше в геноме человека, чем у обезьян и при каких условиях они могут
«заговорить»? Большую роль в развитии генетики сыграли исследования влияния химических и радиационных воздействий на организмы. Оказалось, что эти воздействия приводят к изменениям в генетическом материале организмов независимо от самой физической природы воздействия естественного (например, солнечная радиация) или искусственного, создаваемого человеком, например использование рентгеновских аппаратов в медицине.
В целом современная генетика к началу XXI в. пришла к следующим результатам:
1. В одном наборе хромосом ДНК клетки человека содержится 3,5 · 109 пар азотистых оснований, следовательно, в двойном наборе хромосом ДНК клетки человека — 7 млрд пар азотистых оснований.
2. Ген— это участок ДНК, состоящий из последовательности нуклеотидов или пар азотистых оснований, который кодирует белок или РНК. Главное свойство гена — это сочетание высокой устойчивости как единицы наследственности, передаваемой от поколения к поколению, со способностью к наследуемым изменениям, мутациям в качестве основы их изменчивости.
3. Ген имеет экзон-интронноестроение. Экзоны— это участки гена, которые
кодируют белок или РНК. Интроны— это участки гена, не участвующие в кодировании ни белка, ни РНК. По-мнению большинства генетиков, это строение гена характерно для человека и некоторых других высших животных, но не для бактерий, в их генах нет интронов. Такое строение гена у человека создает широкие возможности кодирования белков или РНК: снимается копия с ДНК в виде матричной РНК, в которой присутствуют интроны, затем эта первичная м- РНК преобразуется в основную м-РНК без копий интронов. «Вырезая» в разном порядке интроны, можно соединять в разной комбинации экзоны, как из букв одного слова можно создать иногда большое количество других слов.
4. Подсчет числа генов у человека основывается на разных методиках, поэтому часто приводятся разные числа от 40 000 до 100 000 генов. Трудность подсчета генов животных состоит в том, что чем выше уровень сложности строения и поведения организма, тем больше в его ДНК последовательностей нуклеотидов, которые не кодируют ни белок, ни РНК. В 21-й хромосоме человека есть участок
в 7 млн пар нуклеотидов. В нем обнаружен один ген.
5. В 2003 г. было установлено, что из 3,5 млрд пар нуклеотидов в одном наборе хромосом ДНК клетки человека чуть больше 1% участвуют в кодировании белка, более 28% пар нуклеотидов участвуют в кодировании РНК, а остальные 70% пар выполняют какие-то другие функции в геноме человека. Первоначально эту часть ДНК назвали «эгоистической ДНК», т. е. существующей только ради самой себя. Сегодня анализ именно этой части ДНК человека открывает много непонятной информации, которая со временем получит соответствующее объяснение.
6. Геномом человека называют сегодня всю наследственную информацию человека, включая «эгоистическую ДНК».
7. Изучение генома человека освещает по-новому проблему точности,
«молекулярных часов».Стало известно, что большинство точечных мутаций (замена одного нуклеотида на другой) происходит в среднем с частотой 175 новых мутаций на одно поколение (25 лет). Поскольку большинство мутаций являются нейтральными для организма, то они могут сохраняться в эволюции организмов длительное время. Современные данные о скорости изменения ДНК организмов разных видов позволяют установить в сред-
нем, как часто в ДНК того или иного генома происходят мутации за 1 млн лет.
Сравнивая организмы разных видов по сходству и различию состава их геномов,
«молекулярные часы» могут указать примерное время, когда эти два вида имели общего предка.
Все темы данного раздела:
Лихин А. Ф.
Концепции современного естествознания : учеб. — М ТК Велби, Изд-во Проспект, 2006. - 264 с.
ISBN 5-482-00415-5
В учебнике рассмотрены основные концепции современного естествознани
КОНЦЕПЦИИ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ
Учебник
Подписано в печать 01.09.05. Формат 60 х 90 1/16 Печать офсетная. Печ. л. 16,5. Тираж
3000 экз. Заказ № 13.
000 «ТК Велби» 107120, г. Москва, Хлебников пер., д. 7
Главные черты научных знаний
А. Новизна. Б. Незавершенность. В. Объективность. Д. Согласованность и целостность. Е. Внутренняя непротиворечивость и внешняя оправданность. Ж. Операциональность. 3. Общедоступность
Роль науки в обществе
Крупномасштабное и многостороннее влияние науки на современное общество наиболее полно проявилось в научно-технической революции (НТР), которая началась с середины прошлого века и продолжается сего
Дискуссия о роли науки в развитии культуры
Начиная с эпохи Возрождения, многие деятели культуры, науки и философии связывали совершенствование природы человека, его общественной сущности с наукой: только любовь к истине,
научный
Теоретические и эмпирические науки
По методам, используемым в науках, принято делить науки на теоретические и эмпирические.
Слово «теория»заимствовано из древнегреческого языка и означает
«мыслимое
Фундаментальные и прикладные науки
С учетом результата вклада отдельных наук в развитие научного познания все науки подразделяются на фундаментальные и прикладные науки. Первые сильно влияют на наш образ мыслей,втор
Понятие естественно-научной картины мира
В основе современной научной картины мира лежит положение о реальности предмета изучения науки. «Для ученого, — писал В. И. Вернадский (1863—1945),
— очевидно, поскольку он работает и мысл
Античная наука
Строго говоря, развитие научного метода связано не только с культурой и цивилизацией Древней Греции. В древних цивилизациях Вавилона, Египта, Китая
и Индии происходило развитие ма-
Развитие науки в период Средневековья (V-XIV вв. н. э.)
В Средние века в Западной Европе прочно установилась власть церкви в государстве. Этот период обычно называется периодом господства церкви над наукой. Такое понимание не является полностью адекватн
Возрождение
Это переходный период от эпохи Средневековья к эпохе Нового времени. Для эпохи Возрождения характерны критика религии, вера в творческие способности человека, обоснование которой мыслители этого пе
Развитие естествознания и науки в России
Развитие естествознания, науки в России тесно связано с реформаторской деятельностью Петра I. Реформы Петра I — это своеобразный переворот в истории культуры России. Реформам Петра I нужны были нов
Понятие детерминизма
В основе механической физической картины мира лежит гипотеза о существовании атомов, а также принцип детерминизма. Исходным физическим понятием в этой картине мира является вещество, локализованное
Механика Галилея
Во времена молодости Галилея признанным авторитетом в науке считался Аристотель. Поэтому от Галилея требовали соответствия его физических идей принципам физики, учению Аристотеля о природе. Галилей
Физическая теория И. Ньютона
Ньютон (1646—1727) родился в год смерти Галилея. Его научная деятельность была тесно связана с Лондонским Королевским обществом, сообществом талантливых людей, объединенных общим интересом к познан
Ньютона
Спустя семь лет после выхода в свет «Математических начал натуральной философии» Ньютона молодой религиозный деятель Ричард Бэнтли (1662—1742) написал письмо великому физику, в котором попросил его
Механическая картина мира
Популяризация идей механики И. Ньютона связана с именем французского философа Вольтера (1694—1778). При его активном содействии работа Ньютона
«Математические начала натуральной философии»
Кратко об истории изучения магнетизма
С XII в. многие исследователи интересовались направлением стрелок компаса строго по линии север — юг. Слово «полюс» (лат.
polus — ось, граница, предел чего-то) в словосочетании «
Исследование электрической силы
Исследованием этой проблемы занималось много ученых. Б. Франклину (1706— 1790) — одному из авторов Декларации независимости США (1776) и Конституции США (1787) — принадлежит несколько плодотворных
Понятие физического поля
М. Фарадей вошел в науку исключительно благодаря таланту и усердию в самообразовании. Выходец из бедной семьи, он работал в переплетной мастерской, где познакомился с трудами ученых, философов. Изв
Теория электромагнитных сил Д. Максвелла
Подобно И. Ньютону Д. Максвелл придал всем результатам исследований электрических и магнитных сил теоретическую форму. Произошло это в 70-х годах XIX в. Он сформулировал свою теорию на основе закон
Электромагнитная картина мира
Теория Д. Максвелла была воспринята некоторыми учеными с большим сомнением. Например, Г. Гельмгольц (1821—1894) придерживался точки зрения, согласно которой электричество является «невесомым флюидо
Энергия
Термин «энергия»в буквальном переводе с древнегреческого языка означает деятельный. Считается, что в язык науки он введен англичанином Я. Юнгом (1733—1829), одним из основоположни-
Периодически действующую машину, единственным результатом которой было бы поднятие груза за счет охлаждения теплового резервуара.
«Вечный двигатель» первого рода — это периодически действующая машина,
имеющая неиссякаемую внутреннюю энергию, которую можно использовать в виде механического движения рабочего тела (меха
Энтропия
Для уточнения физического содержания второго закона термодинамики
Клаузиус ввел понятие энтропии. Энтропия означает
в переводе с латинского языка поворот, превращение.
Основные следствия термодинамики XIX в.
Основные положения термодинамики Клаузиуса были теоретически обоснованы. Дж. Максвелл доказал с учетом кинетической энергии молекул идеального газа, что из равновесного состояния идеального газа не
Альберт Эйнштейн
Альберт Эйнштейн — физик-теоретик и крупный общественный деятель. О нем часто говорят, как об ученом, «обвенчанном» с Вселенной, пытавшемся разгадать информацию «тайных послов» Вселенной. К «тайным
Опыт Морли - Майкельсона
Когда А. Эйнштейну было всего два года, американский исследователь А.
Майкельсон (офицер ВМФ США, затем профессор
прикладных наук) провел эксперимент, идея которого была предло
Преобразования Лоренца
В 1892 г. два физика независимо друг от друга (ирландский физик Фитцджеральд и голландский физик Лоренц) предложили математическое решение, которое сохраняло идею существования эфира и примеряло ре
Специальная теория относительности (СТО)
В основе СТО лежат два принципа или постулата, которые не объясняют, почему должно происходить именно таким образом, а не иначе. Однако построенная на их принятии теория позволяет точно описывать с
Релятивистская механика
Принципы СТО А. Эйнштейн применил к результатам исследования законов механического движения, теплового излучения и движения электромагнитных волн. Это привело к созданию ре-
лятивистско
Математическая теория пространства
В поисках преодоления недостатков СТО А. Эйнштейн обратился к результатам исследования пространства математиками. Первой математической теорией пространства является евклидова геометрия. До начала
Рис, 4. Система координат Гаусса для искривленной поверхности
В этой системе координат масштаб измерения по каждой
Геометрия Б. Римана
Б. Риман обобщил метод построения геометрии Гаусса с двух измерений на произвольное число измерений. Здесь речь идет об абстрактных математических построениях без привычных евклидовых треугольников
ОТО основывается на двух принципах или постулатах
1. Принцип относительности.
2. Принцип эквивалентности тяжелой и инертной масс тела. Первый принцип утверждает, что законы физики должны
иметь один и тот же вид не только в инерци
Следствия ОТО
1. Свет в искривленном пространстве-времени не может распространяться с одной и той же скоростью, как требовала СТО. Вблизи источника силы тяготения
он распространяется медленнее, чем вдал
Сегодня известно пять сил физического взаимодействия
Гравитация (лат. gravitas — тяжесть), электромагнитные силы, сильные, слабые и глюонные (англ. qlue — клей). Первые две изучались в классической науке. Силы сильного взаимодей
Гипотеза М. Планка
М. Планк, изучая проблему теплового излучения, выдвинул в 1900 г. гипотезу, согласно которой механизм «траты» энергии в природе осуществляется минимальными порциями в минимальные единицы времени. И
Резерфорда.
Первый постулат(постулат стационарного состояния атома). Согласно ему, в атоме разрешено стационарное состояние, при котором электрон может находиться на определенной орбите (энерг
Квантовая механика
Поиск математического представления законов движения частиц в атоме связан с деятельностью физиков Э. Шредингера и В. Гейзенберга. Уравнение Э. Шредингера(1887—1961). Он из
Современная квантовая теория
Кратко о событиях в физике, которые способствовали развитию квантовой теории как нового этапа развития квантовой механики.
Первой частицей, с которой началось создание квантовой механики,
В СССР в 1954 г., затем в Великобритании — в 1956 г.
Нейтронное излучение губительно для всего живого. Попадая свободно в ткани организма, нейтроны вызывают разрушение ядер атомов химических элементов,
из которых он состоит. Способность нейт
Нейтронной модели атома
Эту модель предложили в 1932 г. советские физики Д. Иваненко, Е. Гапон и немецкий физик В. Гейзенберг. Согласно этой модели ядро атома состоит из протонов и нейтронов, за исключением ядра водорода,
Что объяснила протонно-нейтронная модель атома
1. Альфа-излучение,как поток ядер гелия (Не), состоящих из двух протонов и двух нейтронов, происходит из ядер атомов. В ядре есть протоны и нейтроны, которые в силу энергетических
Модели объяснения сил физического взаимодействия в атоме
В первой половине прошлого века не было известно, что протон инейтрон имеют сложные строения. Первоначально речь шла опопытках объяснить устойчивость и целостность
Нейтроны удерживаются в ядре в результате обмена некоей средней
частицей.Впоследствии эту частицу назвали мезоном(греч. mesoc — средний).
Вычисления этой частицы показали, что она должна быть по массе в 200 раз
Три группы.
Первая группа называется фотонной.Она представлена фотонами-квантами электромагнитного взаимодействия. К этой группе относят и гипотетическую частицу гравитон, обеспечивающую грави
Модели и концепции происхождения Вселенной
Существующие модели и концепции происхождения Вселенной можно разделить на три группы: концепции классической науки, концепции как космологические следствия теории относительности и концепции, осно
Ольберсом в 1826 г.
Космогонические идеи звездообразования В. Гершеля и Д. Джинса получили дальнейшее развитие с созданием квантовой механики, открытием законов микромира. Особый интерес был проявлен к выяснению проце
Релятивистские модели Вселенной
В 1917 г. А. Эйнштейн построил модель Вселенной. В этой модели для преодоления гравитационной неустойчивости Вселенной использовалась космологическая сила отталкивания, получившая название лямбда-п
Галактик означает расширение пространства, следовательно, в прошлом
было уменьшение объема и плотности вещества.Первоначальную плотность вещества Леметр назвал протоатомом с плотностью 1093 г/см3, из которого Богом
был создан мир. Из этой
Галактика Млечный Путь
Наша Галактика, Млечный Путь, имеет спиралеобразную форму: при рассмотрении ее сбоку она имеет вид диска с утолщением в центре, сверху — вид спирали, образованной двумя рукавами, расходящимися из я
Солнечная система
Солнечная система представляет собой систему «звезда — планеты». В нашей Галактике приблизительно 200 млрд звезд, среди которых, как полагают специалисты, некоторые звезды имеют планеты. В Солнечну
Планета Земля -третья планета Солнечной системы
Среднее расстояние от Земли до Солнца составляет 149,6 млн км. Земля имеет форму сфероида — сжатый силами тяготения эллипсоид. Масса Земли — 6 · 1024
кг. Средняя плотность — 5,5 г/см3. Сре
Концепции и теории происхождения и эволюции Земли
Абсолютная геохронологическая шкала.В этой шкале речь идет о концептуальном представлении знаний о нашей планете на основе развития ряда гипотез и учений. Кратко об истории возникн
Теория литосферных плит
В 1912 г. немецкий геофизик А. Вегенер (1880—1930) привел геологические и географические доказательства о существовании единого материка в историческом прошлом Земли. До него, еще в XIX в., высказы
Гипотезы образования Земли
В научной литературе речь идет в основном о двух конкурирующих гипотезах: гетерогенной и гомогенной.Гетерогенной гепотезой утверждается, что в протопланетном диске первоначально пр
Концепция происхождения Луны
Луна — спутник Земли. Масса ее составляет 1/81,3 массы Земли. Это обстоятельство является необычным. У всех других планет Солнечной системы, имеющих спутники, за исключением Плутона, отношение масс
Климат Земли
Термин «климат»имеет греческое происхождение и буквально означает наклон. Древние греки правильно оценили значение наклона угла, под которым лучи Солнца достигают поверхности Земли
Наукой о живых системах является биология
Длительное время биология была описательной наукой. Начиная со второй половины прошлого века, она создала значительный теоретический и экспериментальный задел, который позволяет ей по-новому рассмо
В структурно-организационном плане живое существенно отличается от неживых систем.
Все живые организмы являются сложными системами и имеют свойственные только им структурные и организационные особенности. Они имеют клеточное строение, исключая вирусы, обмен веществ. Они способны
Уровни организационной сложности живых систем
Живые системы или организмы существуют в виде огромного многообразия одноклеточных и многоклеточных организмов. Живое вещество,как утверждал
В. И. Вернадский, есть самая м
Единство химического состава всего живого
В состав всех живых тел входят те же химические элементы, что и в неживые тела. Однако их соотношение различно. Основными химическими элементами живых тел являются водород, углерод, кислород, азот,
Единство органического строения
Все живые системы состоят из макромолекул нескольких органических соединений: белков, нуклеиновых кислот, углеводов и жиров (липидов).Углеводы и жиры играют важную роль в живых сис
Генетический код
Генетический код— это свойственная всем живым организмам единая система записи наследственной информации в молекулах нуклеиновых кислот в виде последовательности нуклеотидов (см. р
Клеточное строение
Все живые организмы состоят из одной или большого множества клеток. Клетки — это функциональные единицы живого, способные к самовоспроизведению. Термин «клетка», или «ячейка», принадлежит английско
Хромосомы
Хромосомы— это комплексы, образованные одной молекулой ДНК, а не всем полимером ДНК, с белками гистонами или негистонами. Во время деления клетки хромосомы видны в световой микроск
Правила хромосом
1. Правило постоянства числа хромосом — соматические клетки организма каждого вида имеют строго определенное число хромосом (у человека — 46, у кошки — 38, у мушки дрозофилы — 8, у собаки — 78, у к
Существенные свойства деления клеток организмов
В 1879 г. два немецких исследователя — Т. Бовери (1862—1916) и В. Флемминг (1843—1905) — описали деление клетки на две идентичные клетки. Это деление получило название митоза(
Клонирование
Успехи генетики позволили уточнить такие понятия, как генная инженерия,
мутантный ген и клонирование.
Генная инженерия— технология или совокупность методов для це
Определение жизни
Общая масса всех живых организмов на Земле равна около 3,6 · 1012 т, что составляет всего лишь около 0,02% от массы всех неживых тел или косного вещества, по терминологии В. Вернадского. С учетом и
Концепции происхождения жизни
Существует несколько концепций происхождения жизни:
А — концепция самопроизвольного зарождения жизни на Земле.
Б — панспермия (от греч. pan — все, sperma — семя) — ж
Концепции биологической эволюции
Термин «эволюция» (лат. evolutio — развертывание) в науке о живом представляет фундаментальное понятие для объяснения возникновения и развития всего живого. Эволюция подразу
Антропогенез
Проблема происхождения человека (антропогенез) — одна из сложнейших проблем естествознания. У многих древних народов южной Азии и Африки существовали предания о происхождении человека от обезьян (о
Дриопитек — провал — древние люди — новые люди.
Эта схема не имела сведений об австралопитеках. Немецкий ученый Э. Геккель высказал идею, что между обезьянами и древними людьми должна быть стадия, когда возникло существо, у которого человеческие
О прогнозах развития естествознания
В прогнозах развития естествознания особое значение придается следующим направления: 1) дальнейшее развитие достижений естествознания прошлого века;
2) создание новых теорий и эксперимента
Нанотехнология
Нано (греч. nano — карлик) — приставка, обозначающая миллиардную долю единицы измерения (1 нм — 10-9 м). Это технология создания микротел и их систем на основе расположения атомов. Как извес
Исследование человеческого мозга
Цефализация(греч. kephale — голова) — концепция, согласно которой эволюция жизни на Земле является направленным процессом, повышением роли головного мозга, центральной нервн
Генетика
Двадцать первый век часто называют веком биологии, генетики. Успехи генетики прошлого века вселяют как надежды, так
и опасения этического, правового и научного характера. Генетики говор
Долголетие
Человек не только биологическое, но и социальное, духовное существо, способное к осознанию своего положения в мире. Исследователей давно интересует проблема биологического долголетия, здоровья и во
Биоэтика
Отношение человека ко всему живому, включая самого себя, составляет основу биоэтики, исследующей нравственные аспекты отношения человека к живым существам, например к эмбрионам человека, лишенным ж
Энергетика
Сторонники традиционной энергетики, основанной на нефти, газе и угле, связывают большие надежды с добычей этих ресурсов со дна Мирового океана. В настоящее время ведется добыча нефти с глубины боле
Направления изучения происхождения жизни
В настоящее время исследователи проявляют большой интерес к двум объектам. К Европе,спутнику Юпитера, открыт в 1610 г. Г. Галилеем. Он находится на расстоянии 671 тыс. км. Его диам
Правовые аспекты развития естествознания в XXI в.
Появившийся в начале настоящего века термин «прозрачность человека»выражает обеспокоенность общественности многих стран о возможности использования достижений естествознания в разв
Новости и инфо для студентов