Урок 1-2 Биология - наука о живой природе. Растительный мир составная часть природы. Разнообразие живых организмов, сред их обитания, классификация. Основные процессы жизнедеятельности. Биология (от гр. биос - жизнь и логос - учение) - система наук о жизни во всех его проявлениях. Биология изучает многообразие живых организмов, их строение, жизнедеятельность, размножение, происхождение, связи между собой и с неживой природой, естественные группировки организмов и классифицирует их. Биология объединяет большое количество научных областей знаний, таких как ботаника, зоология, генетика, физиология, цитология, анатомия, морфология, микробиология, эмбриология, систематика, биогеография, бионика, молекулярная биология, радиобиология, космическая биология, фитопатология, биохимия и т.д.. Достижения биологии широко используется в сельском хозяйстве (для повышения урожайности сельскохозяйственных растений и продуктивности животных, для борьбы с вредителями и болезнями растений и животных) и в медицине. Только на основе знания биологических законов возможна правильная организация охраны окружающей среды и рациональное использование природы. Современный живой мир разделяют на царства: Бактерии, Растения, Животные, Грибы, Вира. Бактерии - это организмы, имеющие клетку, но не имеют сформированного ядра, их называют прокариотами. Грибы, растения и животные имеют сформированное ядро в клетках, их называют эукариотами. Отдельно от них стоят доклеточные организмы - вирусы. Свойство живого они проявляют только находясь в клетках других организмов. Каждый организм обитает в определенной среде. Среда обитания – часть природы, окружающая живые организмы, с которой они взаимодействуют. Вокруг нас существует множество живых организмов. Это – растения, животные, грибы, бактерии. Значение биологии в жизни человека В наше время перед человечеством особенно остро встают такие общие проблемы, как охрана здоровья, обеспечение продовольствием и сохранение разнообразия организмов на нашей планете. Биология, исследования которой направлены на решение этих и других вопросов, тесно взаимодействует с медициной, сельским хозяйством, промышленностью, в частности пищевой и легкой и т. д. Вы все знаете, что, заболев, человек использует лекарства. Большинство лекарственных веществ получают из растений или продуктов жизнедеятельности микроорганизмов. Например, жизнь сотен миллионов людей сохранило применение антибиотиков (от греч. анти – против – и биос). Их вырабатывают определенные виды грибов и бактерий. Антибиотики убивают возбудителей многих опасных заболеваний человека и животных. Биология играет важную роль и в обеспечении человечества продовольствием. Ученые создают новые высокоурожайные сорта растений и породы животных, что позволяет получать больше продуктов питания. Исследования биологов направлены на сохранение и повышение плодородия почв, что обеспечивает высокие урожаи. Живые организмы широко используются и в промышленности. Например, простоквашу, кефир, сыры человек получает благодаря деятельности определенных видов бактерий и грибов. Однако активная и часто непродуманная хозяйственная деятельность человека привела к значительному загрязнению окружающей среды веществами, вредными для всего живого, к уничтожению лесов, целинных степей, водоемов. За последние столетия исчезли тысячи видов животных, растений и грибов, а десятки тысяч находятся на грани вымирания. А ведь исчезновение даже одного какого–нибудь вида организмов означает безвозвратную потерю для биологического разнообразия нашей планеты. Поэтому ученые создают списки видов растений, животных и грибов, нуждающихся в охране (так называемые Красные книги), а также выделяют территории, где эти виды взяты под охрану (заповедники, национальные природные парки и т. д.). Таким образом, биология – наука, призванная своими исследованиями убедить людей в необходимости бережного отношения к природе, соблюдения ее законов. Поэтому ее считают наукой будущего. Ботаника – наука о растениях Царство Растения объединяет все виды растений (более 300 тыс. видов), растущих на Земле. Их строение, развитие, жизнедеятельность, свойства, многообразие, историю развития, классификация, а также структуру, развитие и формирование растительных сообществ изучает наука ботаника. Отличия растений как живых организмов - это, во-первых, их питания - они используют неорганические вещества из внешней среды и образуют органические вещества своего тела за счет энергии солнечных лучей, во- вторых, их образ жизни - растения имеют ограниченную способность к перемещению и растут протяжении всей жизни. Корни и побеги разрастаются, ветвятся и занимают различное положение в пространстве, увеличивая поверхность организма. Это помогает растениям, которые не способны, в отличие от животных, преодолевать большие расстояния в поисках пищи. Необходимые для питания неорганические вещества растение поглощает из воздуха, главным образом листьями, из почвы - корнями. Расселению растений способствует разнос плодов и семян водой, воздухом и животными. Растения являются главным звеном в биосфере Земли, потому что только они способны образовывать органические вещества из неорганических с помощью энергии солнечного излучения, обогащая при этом атмосферу кислородом. Их еще называют продуцентами (образуют 150 млрд. тонн органических веществ ежегодно). Органические вещества как источник питания и энергии необходимы всем живым организмам планеты. Углекислый газ, который выделяют животные и человек при дыхании, а также тот, который поступает в атмосферу при сжигании топлива, мусора и разложении мертвых остатков, растения поглощают из воздуха при питании. Поэтому в воздухе сохраняется более или менее постоянное соотношение кислорода (21% общего объема газов) и углекислого газа (0,03% общего объема газов). За сотни миллионов лет существования на Земле растения образовали и «законсервировали» большое количество органического вещества в каменном угле, торфе, нефти, горючих газах и сланцы. Добывая полезные ископаемые, человек использует их энергию для своих нужд. Растения являются источником пищи многих животных и человека, источником сырья для промышленности при производстве тканей, бумаги, лекарственных препаратов и многих других продуктов, без которых невозможно нормальное существование человека. Активная хозяйственная деятельность человека привела к значительному загрязнению окружающей среды вредными для всего живого веществами, частичной, а в некоторых местах полного уничтожения лесов, степей, водоемов, лугов, плодородных почв и т.д. Животные потеряли из-за этого природные среды обитания. За последние столетия исчезли тысячи видов животных, растений, грибов, а сотни находятся под угрозой исчезновения. Основные процессы жизнедеятельности Питание Дыхание Рост Развитие Размножение Раздражимость Фотосинтез - это процесс образования органических веществ из неорганических с использованием энергии света. Дыхание - это совокупность процессов, которые обеспечивают поступление в организм кислорода, использование его в окислительно восстановительных процессах, удаление углекислого газа. Дыхание у растений обеспечивают устьица и чечевички. Транспирация - это прцесс испарения влаги растениями. Гуттация - выделение “ лишней ” воды под действием корневого давления. Классификация растений Для удобства изучения ботаники разделили все растения на группы — классифицировали (систематизировали) их. Первые попытки классификации были основаны на внешнем сходстве растений. Глубже изучая растения, учёные получали всё больше новых фактов и усовершенствовали классификацию. Современная классификация растений (как, впрочем, и всех других живых организмов) основана на теории Ч. Дарвина и представляет собой родословное дерево. Наука о классификации называется систематикой и определяет родственные связи между растениями. Палеонтологические находки древних вымерших растений, анализ строения современных растений, данные биохимических и генетических исследований позволяют судить о происхождении того или иного вида, определить его предков. Растения, имеющие общего предка, объединяются в одну группу, в отличие от потомков другой растительной формы. Если предковые формы были родственны между собой, то группы их потомков составят более обширную группу. Так образуются «ветви» и «веточки» родословного дерева растений. Исторический путь развития живых организмов называется эволюцией. В ходе эволюции растения приспосабливались к меняющимся условиям жизни, приобретая необходимые для выживания новые признаки и закрепляя эти полезные изменения из поколения в поколение. Соответственно менялся и их облик. Так, близкородственные виды, попав в разные условия, могли стать внешне совершенно непохожими. И, наоборот, попав в сходные условия, растения, произошедшие от разных предков, могли приобрести общие черты. Ботаники прослеживают эволюционный путь растения и соответственно классифицируют его. Весь растительный мир делится на высшие и низшие растения. К низшим относятся водоросли. К высшим — мхи, плауны, папоротники, голосеменные и цветковые растения. Высшие и низшие растения подразделяются на отделы, отделы — на классы, классы — на порядки, далее следуют семейства, роды и виды растений. Каждое растение ботаники обозначают двойным именем: например, всем известная крапива имеет научное название крапива двудомная. При этом первое слово обозначает род растений, к которому она относится, а второе — вид. Например, Крапива двудомная Царство: Растения Отдел: Цветковые растения (Покрытосеменные) Класс: Двудольные Порядок: Крапивные Семейство: Крапивные Род: Крапива Вид: Крапива двудомная. Домашнее задание Заполнить кроссворд систематика растений 1. Наименьшая систематическая категория. Тополь дрожащий, Редька дикая…. 2. Наибольшая систематическая категория. Растения, животные, грибы, бактерии. 3. Наука, с помощью которой можно классифицировать любой живой организм. 4. Группа растений с определенными хозяйственно ценными признаками. Зозуля, Антоновка, Дюшес… 5. Систематическая категория, у цветковых растений состоящая только из двух групп: однодольные и двудольные. 6. Крупная систематическая категория. Цветковые, Голосеменные, Красные водоросли… 7. Категория, объединяющая родственные виды. Редька, Тополь… 8. Категория, объединяющая группы родственных растений основываясь, например, на сходстве в строении их цветков. Крестоцветные, злаковые, бобовые…