Značilnosti biološke ravni organizacije snovi. Značilnosti ravni biosfere žive snovi Stopnje razvoja biologije

Diapozitiv 3

Diapozitiv 4

STOPNJE RAZVOJA BIOLOGIJE

• obdobje sistematike – naravoslovna biologija;
• evolucijsko obdobje – fizikalna in kemijska biologija;
• Obdobje biologije mikrosveta je evolucijska biologija.

Diapozitiv 5

Naravoslovna biologija

Aristotel:

Živalsko kraljestvo je razdelil na dve skupini: tiste s krvjo in tiste brez krvi.

Človek je na vrhu krvnih živali (antropocentrizem).

K. Linnaeus:

• razvil harmonično hierarhijo vseh živali in rastlin (vrsta – rod – red – razred),
• uvedel natančno terminologijo za opis rastlin in živali.

Diapozitiv 6

Fizikalno-kemijska biologija

Razumevanje mehanizmov pojavov in procesov, ki se dogajajo na različnih ravneh življenja in živih organizmov.

Pojavile so se nove teorije:

• celična teorija,
• citologija,
• genetika,
• biokemija,
• biofizika.

Diapozitiv 7

Evolucijska biologija

• Vprašanje izvora in bistva življenja.
• J. B. Lamarck je leta 1809 predlagal prvo evolucijsko teorijo.
• J. Cuvier - teorija katastrof.
• Teorija evolucije Charlesa Darwina leta 1859
• Sodobna (sintetična) teorija evolucije (predstavlja sintezo genetike in darvinizma).

Diapozitiv 8

Darwinova teorija evolucije

• variabilnost
• dednost
• naravna selekcija

Diapozitiv 9

Strukturne ravni organizacije življenja

• Celična raven
• Populacijsko-vrstna raven
• Biocenotska raven
• Biogeocenotska raven
• Raven biosfere

Diapozitiv 10

Molekularno genetski nivo

• Stopnja delovanja biopolimerov (proteini, nukleinske kisline, polisaharidi) itd., ki so osnova življenjskih procesov organizmov.
• Osnovna strukturna enota - gen
• Nosilec dednih informacij je molekula DNA.

Diapozitiv 11

Cilj: preučevanje mehanizmov prenosa genetske informacije, dednosti in variabilnosti, preučevanje evolucijskih procesov, izvora in bistva življenja.

Diapozitiv 12

• Makromolekule so velikanske polimerne molekule, zgrajene iz številnih monomerov.
• Polimeri: polisaharidi, proteini in nukleinske kisline.
• Monomeri zanje so monosaharidi, aminokisline in nukleotidi.

Diapozitiv 13

• Polisaharidi (škrob, glikogen, celuloza) so vir energije in gradbeni material za sintezo večjih molekul.
• Beljakovine in nukleinske kisline so "informacijske" molekule.

Diapozitiv 14

Veverice

• Makromolekule, ki so zelo dolge verige aminokislin.
• Večina beljakovin opravlja funkcijo katalizatorjev (encimov).
• Beljakovine igrajo vlogo prenašalcev.

Diapozitiv 15

Nukleinska kislina

• Kompleksne organske spojine, ki so biopolimeri, ki vsebujejo fosfor (polinukleotidi).
• Vrste: Deoksiribonukleinska kislina (DNK) in ribonukleinska kislina (RNA).
• Genetske informacije organizma so shranjene v molekulah DNK.
• Imajo lastnost molekularne disimetrije (asimetrije), ali molekularne kiralnosti – so optično aktivne.

Diapozitiv 16

• DNK je sestavljena iz dveh verig, zvitih v dvojno vijačnico.
• RNA vsebuje 4-6 tisoč posameznih nukleotidov, DNA - 10-25 tisoč.
• Gen je del molekule DNA ali RNA.

Diapozitiv 17

Celična raven

• Na tej ravni pride do prostorske razmejitve in urejanja življenjskih procesov zaradi delitve funkcij med določenimi strukturami.
• Osnovna strukturna in funkcionalna enota vseh živih organizmov je celica.
• Zgodovina življenja na našem planetu se je začela s to stopnjo organizacije.

Diapozitiv 18

Celica je naravno zrno življenja, tako kot je atom naravno zrno neorganizirane snovi. Teilhard de Chardin

Diapozitiv 19

• Celica je elementarni biološki sistem, ki je sposoben samoobnavljanja, samoreprodukcije in razvoja.
• Veda, ki preučuje žive celice, se imenuje citologija.
• Celico je leta 1665 prvi opisal R. Hooke.

Diapozitiv 20

• Vsi živi organizmi so sestavljeni iz celic in njihovih presnovnih produktov.
• Nove celice nastanejo z delitvijo že obstoječih celic.
• Vse celice so si podobne po kemični sestavi in ​​metabolizmu.
• Delovanje organizma kot celote je sestavljeno iz delovanja in medsebojnega delovanja posameznih celic.

Diapozitiv 21

Leta 1830. Odkrito in opisano je bilo celično jedro.

Vse celice so sestavljene iz:

• plazemska membrana, ki nadzoruje prehod snovi iz okolja v celico in nazaj;
• citoplazma z raznoliko strukturo;
• celično jedro, ki vsebuje genetske informacije.

Diapozitiv 22

Zgradba živalske celice

Diapozitiv 23

• Celice lahko obstajajo kot samostojni organizmi ali kot del večceličnih organizmov.
• Živ organizem sestavlja več milijard različnih celic (do 1015).
• Celice vseh živih organizmov so si po kemični sestavi podobne.

Diapozitiv 24

Glede na vrsto celice so vsi organizmi razdeljeni v dve skupini:

1) prokarioti - celice brez jedra, kot so bakterije;

2) evkarionti - celice, ki vsebujejo jedra, kot so praživali, glive, rastline in živali.

Diapozitiv 25

Ontogenetska (organizmska) raven

• Organizem je celovit enocelični ali večcelični živi sistem, ki je sposoben samostojnega obstoja.
• Ontogeneza je proces individualnega razvoja organizma od rojstva do smrti, proces uresničevanja dednih informacij.

Diapozitiv 26

• Fiziologija je veda o delovanju in razvoju večceličnih živih organizmov.
• Proces ontogeneze je opisan na podlagi biogenetskega zakona, ki ga je oblikoval E. Haeckel.

Diapozitiv 27

Organizem je stabilen sistem notranjih organov in tkiv, ki obstaja v zunanjem okolju.

Diapozitiv 28

Populacijsko-vrstna raven

• Začne se s preučevanjem odnosa in interakcije med skupinami osebkov iste vrste, ki imajo en sam genski sklad in zasedajo eno samo ozemlje.
• Osnovna enota je prebivalstvo.

Diapozitiv 29

Populacijski nivo sega izven posameznega organizma in se zato imenuje nadorganizmski nivo organiziranosti.

Diapozitiv 30

• Populacija je skupek osebkov iste vrste, ki zasedajo določeno ozemlje, se razmnožujejo v daljšem časovnem obdobju in imajo skupen genetski sklad.
• Vrsta je skupek osebkov, ki so si podobni po strukturi in fizioloških lastnostih, imajo skupen izvor ter se lahko prosto križajo in dajejo plodne potomce.

Biogeocenoza ali ekološki sistem (ekosistem) je skupek biotskih in abiotskih elementov, ki so med seboj povezani z izmenjavo snovi, energije in informacij, znotraj katerih lahko poteka kroženje snovi v naravi.

Diapozitiv 35

Biogeocenoza je celovit samoregulacijski sistem, ki ga sestavljajo:

• proizvajalci (proizvajalci), ki neposredno predelujejo nežive snovi (alge, rastline, mikroorganizme);
• potrošniki prvega reda - snov in energijo pridobivamo z uporabo producentov (rastlinojedci);
• potrošniki drugega reda (plenilci itd.);
• mrhovinarji (saprofiti in saprofagi), ki se hranijo z mrtvimi živalmi;
• razkrojevalci so skupina bakterij in gliv, ki razgrajujejo ostanke organskih snovi.

Diapozitiv 36

Raven biosfere

• Najvišja stopnja organizacije življenja, ki zajema vse pojave življenja na našem planetu.
• Biosfera je živa snov planeta (celota vseh živih organizmov na planetu, vključno s človekom) in okolje, ki ga spreminja.

Diapozitiv 37

• Biosfera je en sam ekološki sistem.
• Preučevanje delovanja tega sistema, njegove strukture in funkcij je najpomembnejša naloga biologije.
• Te probleme preučujejo ekologija, biocenologija in biogeokemija.

Diapozitiv 38

Vsaka raven organizacije žive snovi ima svoje posebnosti, zato je v vsaki biološki raziskavi določena raven vodilna.

Ogled vseh diapozitivov

Ravni organizacije žive snovi Ravni organizacije žive snovi. Avtor: Roman Lysenko, učenec 10. razreda, MBOU Srednja šola 31, Novocherkassk Učitelj biologije: Bashtannik N.E študijsko leto

Molekularni nivo je nivo delovanja bioloških makromolekul – biopolimerov: nukleinskih kislin, proteinov, polisaharidov, lipidov, steroidov. Na tem nivoju se začnejo najpomembnejši življenjski procesi: metabolizem, pretvorba energije, prenos dednih informacij.Ta nivo proučujejo: biokemija, molekularna genetika, molekularna biologija, genetika, biofizika.

Celična raven je raven celic (celice bakterij, cianobakterij, enoceličnih živali in alg, enoceličnih gliv, celic večceličnih organizmov). Celica je strukturna enota živega bitja, funkcionalna enota, razvojna enota.Ta nivo preučujejo citologija, citokemija, citogenetika, mikrobiologija. (živčne celice)

Organizemska raven je raven enoceličnih, kolonialnih in večceličnih organizmov. Posebnost ravni organizma je, da na tej ravni poteka dekodiranje in implementacija genetskih informacij, oblikovanje lastnosti, ki so lastne posameznikom določene vrste. To raven preučujejo morfologija (anatomija in embriologija), fiziologija, genetika in paleontologija.

Populacijsko-vrstna raven je raven agregatov osebkov – populacij in vrst. To raven preučujejo sistematika, taksonomija, ekologija, biogeografija in populacijska genetika. Na tej ravni se proučujejo genetske in ekološke značilnosti populacij, osnovni evolucijski dejavniki in njihov vpliv na genski sklad (mikroevolucija) ter problem ohranjanja vrst.

Ekosistemska raven je raven mikro ekosistemov, mezo ekosistemov, makro ekosistemov. Na tej ravni se preučujejo vrste prehranjevanja, vrste odnosov med organizmi in populacijami v ekosistemu, številčnost populacije, populacijska dinamika, gostota populacije, produktivnost ekosistema in sukcesija. Ta stopnja preučuje ekologijo.

*1 – 4 *2 – 3 *3 – 1 *4 – 3 *5 - 3 *6 – 4 *7 – 1 *8 – 3 *9 – 2 *10 – 1 * 24

Vsebina Mikroskop Imena, ki so imela vlogo pri proučevanju celic Osnovna načela celične teorije Celične strukture: Celični organeli: Celična membrana Citoplazma Jedro Ribosomi Golgijev kompleks ER Lizosomi MitohondrijiMitohondriji Plastidi Celično središče Gibalni organeli

Mikroskop Anton Van Leeuwenhoek Anton Van Leeuwenhoek je ustvaril prvi mikroskop na svetu, ki je omogočil vpogled v mikrostrukturo celice. Z izpopolnjevanjem mikroskopa so znanstveniki odkrivali vse več neznanih delov celice, vitalnih procesov, ki jih je bilo mogoče opazovati v svetlobnem mikroskopu. riž. 1: Leeuwenhoekov mikroskop Električni mikroskop, izumljen v dvajsetem stoletju, in njegov izboljšani model omogočata vpogled v mikroskopsko zgradbo celičnih struktur. Z volumetričnim skeniranjem lahko vidite strukturo celice in njenih organelov, kakršni so v svojem naravnem okolju, v živem organizmu. riž. 2: Električni mikroskop

Imena, ki so igrala vlogo pri preučevanju celic Anton van Leeuwenhoek Anton van Leeuwenhoek je bil prvi, ki je pod mikroskopom pregledal enocelične organizme. Robert Hooke Robert Hooke je predlagal izraz "celica". T. Schwann T. Schwann in M. Schleiden - oblikovala celično teorijo sredi 19. stoletja. M. Schleidenova celična teorija R. Brown R. Brown - v začetku 19. stoletja je videl gosto tvorbo znotraj celic lista, ki jo je imenoval jedro. R. Virchow R. Virchow - dokazal, da so celice sposobne delitve, in predlagal dodatek celični teoriji.

Osnovne določbe celične teorije 1. Vsa živa bitja, od enoceličnih do velikih rastlinskih in živalskih organizmov, so sestavljena iz celic. 2. Vse celice so si podobne po strukturi, kemični sestavi in ​​življenjskih funkcijah. 3. Celice so specializirane, pri večceličnih organizmih pa po sestavi in ​​funkcijah ter so sposobne samostojnega življenja. 4.Celice so narejene iz celic. Celica je podlaga za razgradnjo matične celice na dve hčerinski celici.

Celične strukture Celična membrana Stene večine organelov tvori celična membrana. Zgradba celične membrane: Je troslojna. Debelina - 8 nanometrov. 2 plasti tvorita lipide, ki vsebujejo beljakovine. Membranski proteini pogosto tvorijo membranske kanale, skozi katere se prenašajo kalijevi, kalcijevi in ​​natrijevi ioni. Velike molekule beljakovin, maščob in ogljikovih hidratov vstopajo v celico s pomočjo fagocitoze in pinocitoze. Fagocitoza je vstop trdnih delcev, obdanih s celično membrano, v citoplazmo celice. Pinocitoza je vstop kapljic tekočine, obdanih s celično membrano, v citoplazmo celice. Pretok snovi skozi membrano poteka selektivno, poleg tega omejuje celico, jo ločuje od drugih, od okolja, ji daje obliko in jo varuje pred poškodbami. riž. 4: A – proces fagocitoze; B – proces pinocitoze Sl. 3: Zgradba celične membrane

Struktura celice Citoplazma. Jedro. Citoplazma je poltekoča vsebina celice, ki vsebuje vse organele celice. Sestava vključuje različne organske in anorganske snovi, vodo in soli. Jedro: okroglo, gosto, temno telo v celicah rastlin, gliv in živali. Obdan z jedrno membrano. Zunanja plast membrane je hrapava, notranja plast je gladka. Debelina - 30 nanometrov. Ima pore. Znotraj jedra je jedrski sok. Vsebuje kromatinske niti. Kromatin - DNK + PROTEIN. Med delitvijo se DNK navije okoli beljakovine, kot tuljava. Tako nastanejo kromosomi. Pri človeku imajo somatske celice telesa 46 kromosomov. To je diploiden (popoln, dvojni) nabor kromosomov. Zarodne celice imajo 23 kromosomov (haploiden, polovični). Za vrsto značilen nabor kromosomov v celici se imenuje kariotip. Organizmi, katerih celice nimajo jedra, se imenujejo prokarionti. Evkarionti so organizmi, katerih celice vsebujejo jedro. riž. 6: Nabor moških kromosomov Sl. 5: Struktura jedra

Celični organeli Ribosomi Organeli so sferične oblike, premera nanometrov. Vsebujejo DNK in beljakovine. Ribosomi nastanejo v nukleolih jedra, nato pa vstopijo v citoplazmo, kjer začnejo opravljati svojo funkcijo - sintezo beljakovin. V citoplazmi se ribosomi najpogosteje nahajajo na hrapavem endoplazmatskem retikulumu. Manj pogosto so prosto suspendirane v citoplazmi celice. riž. 7: Zgradba ribosoma evkariontske celice

Celični organeli Golgijev kompleks To so votline, katerih stene tvori ena plast membrane, ki se nahajajo v nizih blizu jedra. V notranjosti so sintetizirane snovi, ki se kopičijo v celici. Vezikli se sprostijo iz Golgijevega kompleksa in se oblikujejo v lizosome. riž. 8: Strukturni diagram in mikrofotografija Golgijevega aparata

Organeli celice ER EPS je endoplazmatski retikulum. Je mreža tubulov, katerih stene tvori celična membrana. Debelina tubulov je 50 nanometrov. EPS je na voljo v dveh vrstah: gladek in zrnat (hrapav). Gladka opravlja transportno funkcijo, hrapava (ribosomi na njeni površini) pa sintetizira beljakovine. riž. 9: Elektronski mikrograf izseka zrnatega EPS

Celični organeli Lizosomi Lizosom je majhen mehurček s premerom le 0,5–1,0 mikronov, ki vsebuje velik nabor encimov, ki lahko uničijo prehranske snovi. En lizosom lahko vsebuje 30–50 različnih encimov. Lizosomi so obdani z membrano, ki lahko prenese delovanje teh encimov. Lizosomi nastanejo v Golgijevem kompleksu. riž. 10: diagram celične prebave delca hrane z uporabo lizosoma

Celični organeli Mitohondriji Zgradba mitohondrijev: Okrogla, ovalna, paličasta telesa. Dolžina -10 mikrometrov, premer -1 mikrometer. Stene tvorita dve membrani. Zunanji je gladek, notranji ima izrastke - kriste. Notranji del je napolnjen s snovjo, ki vsebuje veliko število encimov, DNA, RNA. Ta snov se imenuje matriks. Funkcije: Mitohondriji proizvajajo molekule ATP. Njihova sinteza poteka na kristah. Večina mitohondrijev se nahaja v mišičnih celicah. riž. 11: Zgradba mitohondrijev

Celični organeli Plastidi Obstajajo tri vrste plastidov: levkoplasti - brezbarvni, kloroplasti - zeleni (klorofil), kromoplasti - rdeči, rumeni, oranžni. Plastide najdemo le v rastlinskih celicah. Kloroplasti imajo obliko sojinega zrna. Stene tvorita dve membrani. Zunanja plast je gladka, notranja plast ima štrline in gube, ki tvorijo kupe mehurčkov, imenovane grana. Grana vsebuje klorofil, saj je glavna funkcija kloroplastov fotosinteza, zaradi katere iz ogljikovega dioksida in vode nastanejo ogljikovi hidrati in ATP. Znotraj kloroplastov so molekule DNK, RNK, ribosomov in encimov. Lahko se tudi delijo (množijo). riž. 12: Zgradba kloroplasta

Celični organeli Celično središče V bližini jedra pri nižjih rastlinah in živalih sta dva centiola, to je celično središče. To sta dve cilindrični telesi, ki se nahajata pravokotno drug na drugega. Njihove stene tvori 9 trojčkov mikrotubulov. Mikrotubuli tvorijo celični citoskelet, po katerem se premikajo organeli. Med delitvijo celično središče tvori filamente vretena, medtem ko se podvoji, 2 centriola gredo na en pol, 2 pa na drugega. riž. 13: A – strukturni diagram in B – elektronski mikrograf centriola

Celični organeli Gibalni organeli Gibalni organeli so migetalke in bički. Migetalke so krajše - več jih je, bički pa daljši - manj jih je. Oblikuje jih membrana in v sebi vsebujejo mikrotubule. Nekateri gibalni organeli imajo bazalna telesa, ki jih zasidrajo v citoplazmi. Gibanje se izvaja zaradi drsenja cevi drug čez drugega. V dihalnih poteh človeka ima ciliarni epitelij migetalke, ki izločajo prah, mikroorganizme in sluz. Protozoji imajo flagele in cilije. riž. 14: Gibanje sposobni enocelični organizmi

Anton van Leeuwenhoek Rodil se je 24. oktobra 1632 v mestu Delft na Nizozemskem. Njegovi sorodniki so bili spoštovani meščani in so se ukvarjali s pletenjem košar in pivovarstvom. Leeuwenhoekov oče je zgodaj umrl, mati pa je fanta poslala v šolo, saj je sanjala, da bi ga naredila za uradnika. Toda pri 15 letih je Anthony zapustil šolo in odšel v Amsterdam, kjer se je začel učiti trgovine v trgovini s tkaninami, kjer je delal kot računovodja in blagajnik. Pri 21 letih se je Leeuwenhoek vrnil v Delft, se poročil in odprl lastno trgovino s tekstilom. O njegovem življenju v naslednjih 20 letih je zelo malo znanega, le da je imel več otrok, ki so večinoma pomrli, in da se je, ko je ovdovel, drugič poročil.Znano je tudi, da je dobil položaj stražarja sodni zbor v tamkajšnji mestni hiši, kar po sodobnih predstavah ustreza kombinaciji hišnika, čistilke in kurjača v eni osebi. Leeuwenhoek je imel svoj hobi. Ko je prišel iz službe, se je zaprl v svojo pisarno, kamor takrat ni smela niti njegova žena, in pod povečevalnimi očali navdušeno pregledoval najrazličnejše predmete. Na žalost ta očala niso bila preveč povečana. Nato je Leeuwenhoek poskušal narediti svoj mikroskop iz brušenega stekla, kar mu je tudi uspelo.

Robert Hooke (angl. Robert Hooke; Robert Hook, 18. julij 1635, Isle of Wight 3. marec 1703, London) angleški naravoslovec, enciklopedist. Hookejev oče, župnik, ga je sprva pripravljal na duhovno dejavnost, a zaradi dečkovega slabega zdravja in izkazane sposobnosti mehanike ga je namenil študiju urarstva. Kasneje pa se je mladi Hooke začel zanimati za znanstvene študije in bil posledično poslan na šolo Westminster, kjer je uspešno študiral latinščino, staro grščino in hebrejščino, še posebej pa ga je zanimala matematika in je pokazal veliko sposobnost za izume v fiziki in mehanika. Njegovo sposobnost študija fizike in kemije so priznali in cenili znanstveniki na Univerzi v Oxfordu, kjer je začel študirati leta 1653; Najprej je postal pomočnik kemika Willisa, nato pa slavnega Boyla. V svojem 68-letnem življenju je bil Robert Hooke kljub slabemu zdravju neutruden pri študiju in je poskrbel za številna znanstvena odkritja, izume in izboljšave. Leta 1663 ga je Kraljeva družba v Londonu, ki se je zavedala uporabnosti in pomembnosti njegovih odkritij, sprejela za člana; kasneje je bil imenovan za profesorja geometrije na kolidžu Gresham.

Odkritja Roberta Hooka Hookova odkritja vključujejo: odkritje sorazmernosti med elastičnim raztezanjem, stiskanjem in upogibom ter napetostmi, ki jih povzročajo, nekaj začetne formulacije zakona univerzalne gravitacije (Hookejevi prioriteti je oporekal Newton, vendar očitno ne v smislu prvotna formulacija), odkritje barv tankih plošč, konstantnost temperature taljenja ledu in vrenja vode, zamisel o valovitem širjenju svetlobe in zamisel o gravitaciji, a živa celica (z uporabo mikroskopa, ki ga je izboljšal; Hooke sam ima izraz "celica" - angleško cell) in še veliko več. Najprej je treba povedati o spiralni vzmeti za uravnavanje gibanja ure; ta izum je nastal v času od 1656 do Leta 1666 je izumil vodno tehtnico, leta 1665 je kraljevi družbi predstavil majhen kvadrant, v katerem se je z mikrometrskim vijakom premikala alidada, tako da je bilo mogoče šteti minute. in sekunde; nadalje, ko je bilo ugotovljeno, da je primerno zamenjati dioptrije astronomskih inštrumentov s cevmi, je predlagal, da se v okular postavi mreža z nitjo. Poleg tega je izumil optični telegraf, minimalni termometer in snemalni dežemer; opazoval, da bi ugotovil učinek vrtenja zemlje na padec teles, in preučil številne slike. 3: Hookov mikroskop s fizikalnimi vprašanji, na primer o učinkih poraščenosti, agregacije, tehtanja zraka, specifične teže ledu, izumil je poseben hidrometer za določanje stopnje svežine rečne vode (water-poise). Leta 1666 je Hooke Kraljevi družbi predstavil model vijačnih zobnikov, ki jih je izumil in ki jih je kasneje opisal v Lectiones Cutlerianae (1674).

T. Schwann Theodor Schwann () se je rodil 7. decembra 1810 v Neussu ob Renu blizu Düsseldorfa, obiskoval je jezuitsko gimnazijo v Kölnu, od leta 1829 študiral medicino v Bonnu, Warzburgu in Berlinu. Leta 1834 je doktoriral in leta 1836 odkril pepsin. Svetovno slavo mu je prinesla Schwannova monografija »Mikroskopske študije o podobnosti v strukturi in rasti živali in rastlin« (1839). Od 1839 je bil profesor anatomije v Leuvenu v Belgiji, od 1848 pa v Lüttichu. Schwann je bil neporočen in je bil veren katoličan. Umrl je v Kölnu 11. januarja 1882. Njegova disertacija o nujnosti atmosferskega zraka za razvoj piščancev (1834) je predstavila vlogo zraka v razvojnih procesih organizmov. Potrebo po kisiku za fermentacijo in gnitje so dokazali tudi Gay-Lussacovi poskusi. Schwannova opažanja so obudila zanimanje za teorijo spontanega nastajanja in obudila idejo, da s segrevanjem zrak izgubi vitalnost, ki je potrebna za nastanek živih bitij. Schwann je poskušal dokazati, da segret zrak ne moti življenjskih procesov. Pokazal je, da žaba normalno diha v toplem zraku. Če pa skozi suspenzijo kvasovk z dodanim sladkorjem spustimo segret zrak, do vrenja ne pride, medtem ko se neogrete kvasovke hitro razvijejo. Schwann je do svojih znamenitih poskusov fermentacije vina prišel na podlagi teoretičnih in filozofskih premislekov. Potrdil je misel, da fermentacijo vina povzročajo živi organizmi – kvasovke. Schwannova najbolj znana dela so s področja histologije, pa tudi dela, posvečena celični teoriji. Ko se je seznanil z deli M. Schleidena, je Schwann pregledal ves histološki material, ki je bil takrat na voljo, in našel princip primerjave rastlinskih celic in elementarnih mikroskopskih struktur živali. Ob upoštevanju jedra kot značilnega elementa celične strukture je Schwann uspel dokazati skupno strukturo rastlinskih in živalskih celic. Leta 1839 je bilo objavljeno Schwannovo klasično delo "Mikroskopske študije o korespondenci v strukturi in rasti živali in rastlin".

M. Schleiden Schleiden Matthias Jacob (, Hamburg - , Frankfurt na Majni), nemški botanik. Študiral je pravo v Heidelbergu, botaniko in medicino na univerzah v Göttingenu, Berlinu in Jeni. Profesor botanike na Univerzi v Jeni (1839–62), od 1863 - profesor antropologije na Univerzi v Dorpatu (Tartu). Glavna smer znanstvenega raziskovanja je citologija in fiziologija rastlin. Leta 1837 je Schleiden predlagal novo teorijo o nastanku rastlinskih celic, ki temelji na ideji o odločilni vlogi celičnega jedra v tem procesu. Znanstvenik je verjel, da je bila nova celica tako rekoč izpuščena iz jedra in nato prekrita s celično steno. Schleidenove raziskave so prispevale k nastanku celične teorije T. Schwanna. Znana so Schleidenova dela o razvoju in diferenciaciji celičnih struktur višjih rastlin. Leta 1842 je prvi odkril nukleole v jedru. Med najbolj znanimi deli znanstvenika so "Osnove botanike" (Grundz ge der Botanik, 1842–1843)

R. Brown Robert Brown (rojen 21. decembra 1773, Montrose - 10. junija 1856) je bil izjemen angleški botanik. Rojen 21. decembra v Montorosi na Škotskem, študiral je v Aberdeenu in Edinburghu ter 1795. vstopil v polk škotske milice, s katero je bil na Irskem, kot praporščak in pomočnik kirurga. Njegov vnet študij naravoslovja mu je prinesel prijateljstvo sira Josepha Banka, na čigar priporočilo je bil imenovan za botanika na ekspediciji, ki je bila leta 1801 poslana pod poveljstvom kapitana Flinderja, da razišče avstralsko obalo. Skupaj z umetnikom Ferdinandom Bauerjem je obiskal dele Avstralije, nato Tasmanijo in otočje Bass Strait. Leta 1805 se je Brown vrnil v Anglijo in s seboj prinesel približno 4000 vrst avstralskih rastlin; več let je razvijal to bogato gradivo, ki ga še nihče ni prinesel iz daljnih držav. Sir Bank ga je imenoval za knjižničarja njegove drage zbirke naravoslovnih del. Brown je objavil: »Prodromus florae Novae Hollandiae« (London, 1810), ki ga je Oken natisnil v »Isis«, Nees von Esenbeck (Nürnberg, 1827) pa je objavil z dodatki . To zgledno delo je dalo novo smer geografiji rastlin (fitogeografiji). Sestavil je tudi dele botanike v poročilih Rossa, Parryja in Clappertona, popotnikov v polarne države, pomagal kirurgu Richardsonu, ki je med potovanjem s Franklinom zbral veliko zanimivih stvari; postopoma opisal herbarije, ki jih je v letih zbiral: Gorsfield na Javi. Oudney in Clapperton v Srednji Afriki, Christian Smith, Tuquayev spremljevalec med ekspedicijo po Kongu. Naravni sistem mu veliko dolguje: prizadeval si je za čim večjo preprostost tako v klasifikaciji kot v terminologiji, izogibal se je nepotrebnim novotarijam; naredili veliko za popravljanje definicij starih in ustanovitev novih družin. Deloval je tudi na področju fiziologije rastlin: proučeval je razvoj prašnika in gibanje plazemskih teles v njem.

R. Virchow () (nem. Rudolf Ludwig Karl Virchow) nemški znanstvenik in politik druge polovice 19. stoletja, utemeljitelj celične teorije v biologiji in medicini; je bil znan tudi kot arheolog. Rodil se je 13. oktobra 1821 v mestu Schiefelbein v pruski provinci Pomorjansko. Po končanem tečaju na berlinskem medicinskem inštitutu Friedrich-Wilhelm leta 1843 je V. najprej postal asistent, nato pa disektor v berlinski bolnišnici Charité. Leta 1847 je dobil učiteljsko pravico in skupaj z Bennom Reinhardom (1852) ustanovil revijo »Archiv für pathol. Anatomie u. Fiziologija u. za kliniko. Medicin«, ki je zdaj po vsem svetu znan pod imenom Virchow Archive. V začetku leta 1848 je bil Virchow poslan v Gornjo Šlezijo, da bi preučil epidemijo lakotnega tifusa, ki je tam prevladoval. Njegovo poročilo o tem potovanju, objavljeno v Arhivu in izjemno znanstveno zanimivo, je hkrati obarvano s političnimi idejami v duhu leta 1848. Ta okoliščina, pa tudi njegova splošna udeležba v reformnih gibanjih tistega časa, je povzročila, da ga pruska vlada ni marala in ga spodbudila, da je sprejel običajno katedro za patološko anatomijo, ki mu je bila ponujena na Univerzi v Würzburgu, kar je hitro proslavilo njegovo ime. Leta 1856 se je vrnil v Berlin kot profesor patološke anatomije, splošne patologije in terapije ter direktor novoustanovljenega patološkega inštituta, kjer je ostal do konca življenja. Virchowu in njegovemu inštitutu še posebej veliko dolgujejo ruski medicinski znanstveniki.

Naravoslovna biologija Aristotel: - Živalsko kraljestvo je razdelil na dve skupini: tiste s krvjo in tiste brez krvi. - Človek je na vrhu krvi živali (antropocentrizem). K. Linnaeus: -razvil harmonično hierarhijo vseh živali in rastlin (vrsta - rod - red - razred), -uvedel natančno terminologijo za opis rastlin in živali.

Evolucijska biologija Vprašanje izvora in bistva življenja. J. B. Lamarck je leta 1809 predlagal prvo evolucijsko teorijo. J. Cuvier je predlagal teorijo katastrof. Charles Darwin evolucijska teorija leta 1859 evolucijska teorija leta 1859 Sodobna (sintetična) teorija evolucije (predstavlja sintezo genetike in darvinizma).

Molekularno genetska raven Raven delovanja biopolimerov (proteinov, nukleinskih kislin, polisaharidov) itd., ki so osnova življenjskih procesov organizmov. Elementarna strukturna enota je gen Nosilec dedne informacije je molekula DNK.

Nukleinske kisline Kompleksne organske spojine, ki so biopolimeri, ki vsebujejo fosfor (polinukleotidi). Vrste: Deoksiribonukleinska kislina (DNK) in ribonukleinska kislina (RNA). Genetske informacije organizma so shranjene v molekulah DNK. Imajo lastnost molekularne disimetrije (asimetrije), ali molekularne kiralnosti – so optično aktivne.

DNK je sestavljena iz dveh verig, zvitih v dvojno vijačnico. RNA vsebuje 4-6 tisoč posameznih nukleotidov, DNA - na tisoče. Gen je del molekule DNA ali RNA.

Celična raven Na tej ravni pride do prostorske razmejitve in urejanja vitalnih procesov zaradi delitve funkcij med določenimi strukturami. Osnovna strukturna in funkcionalna enota vseh živih organizmov je celica. Zgodovina življenja na našem planetu se je začela s to stopnjo organizacije.

Vsi živi organizmi so sestavljeni iz celic in njihovih presnovnih produktov. Nove celice nastanejo z delitvijo že obstoječih celic. Vse celice so si podobne po kemični sestavi in ​​metabolizmu. Delovanje organizma kot celote je sestavljeno iz delovanja in medsebojnega delovanja posameznih celic.

Leta 1830. Odkrito in opisano je bilo celično jedro. Vse celice so sestavljene iz: 1) plazemske membrane, ki nadzoruje prehod snovi iz okolja v celico in nazaj; 2) citoplazme z raznoliko strukturo; 3) celično jedro, ki vsebuje genetske informacije.

Ontogenetska (organizmska) raven Organizem je celovit enocelični ali večcelični živi sistem, sposoben samostojnega obstoja. Ontogeneza je proces individualnega razvoja organizma od rojstva do smrti, proces uresničevanja dednih informacij.

Populacija je skupek osebkov iste vrste, ki zasedajo določeno ozemlje, se razmnožujejo v daljšem časovnem obdobju in imajo skupen genetski sklad. Vrsta je skupek osebkov, ki so si podobni po strukturi in fizioloških lastnostih, imajo skupen izvor ter se lahko prosto križajo in dajejo plodne potomce.

Biogeocenoza Biogeocenoza ali ekološki sistem (ekosistem) je skupek biotskih in abiotskih elementov, ki so med seboj povezani z izmenjavo snovi, energije in informacij, znotraj katerih lahko poteka kroženje snovi v naravi.

Biogeocenoza je celovit samoregulacijski sistem, ki ga sestavljajo: 1) proizvajalci (proizvajalci), ki neposredno predelujejo neživo snov (alge, rastline, mikroorganizme); 2) porabniki prvega reda - snov in energija se pridobivata z uporabo proizvajalcev (rastlinojedci); 3) potrošniki drugega reda (plenilci itd.); 4) mrhovinarji (saprofiti in saprofagi), ki se hranijo z mrtvimi živalmi; 5) razkrojevalci so skupina bakterij in gliv, ki razgrajujejo ostanke organskih snovi.