§2. Біологія як наука. Основні властивості живого

Зміст ГДЗ Біологія 7 клас Тагліна

Поміркуйте й обговоріть ситуацію. За якими ознаками ви відрізняєте живе від неживого?

За такими основними ознаками можна відрізнити живе від неживого:

Клітинна будова - всі живі організми складаються з клітин.
Обмін речовин та енергії - живі організми здатні поглинати поживні речовини, перетворювати їх та виділяти продукти життєдіяльності.
Ріст і розвиток - живі організми ростуть і проходять певні стадії розвитку.
Розмноження - здатність відтворювати собі подібних.
Спадковість і мінливість - передача спадкової інформації нащадкам та здатність змінюватися.
Подразливість - здатність реагувати на зовнішні подразники.
Саморегуляція - підтримання сталості внутрішнього середовища.
Адаптація - пристосування до умов навколишнього середовища.

Хмара, хоч і рухається та змінює форму, не має цих ознак живого. Вона не має клітинної будови, не здатна до обміну речовин, розмноження тощо. Тому хмара не є живим об’єктом, а лише природним явищем.

Знайдіть інформацію й виконайте завдання

Зробіть світлину зображеного на схемі 3 птаха за допомогою ґаджета. Здійсніть пошук за зображенням через систему Google. Запишіть назву птаха. Знайдіть в інтернеті й прослухайте запис його співу. Дізнайтеся, де він живе, чим харчується та як розмножується.

На зображенні представлена синиця блакитна (Cyanistes caeruleus). Ось основна інформація про цього птаха:

Місце проживання: Поширена в Європі та західній Азії. Мешкає в лісах, парках і садах.
Харчування: Живиться комахами, павуками, насінням та ягодами. Взимку часто відвідує годівниці.
Розмноження:
- Гніздиться в дуплах дерев або штучних гніздівлях.
- Кладка зазвичай складається з 7-12 яєць.
- Насиджування триває близько 2 тижнів.
- Пташенята залишають гніздо через 18-21 день після вилуплення.
- Зазвичай має один виводок на рік, іноді два.

Поділіться своїми думками

Ми часто користуємося поняттями «ріст» і «розвиток». Наприклад, ріст курсу гривні, ріст цін, ріст чисельності людей; розвиток техніки та технологій, розвиток мовлення, саморозвиток. Що спільного між ростом і розвитком живого та названими прикладами? Поясніть, використавши наведені вище словосполучення. Поділіться своїми думками

Поняття “росту” і “розвитку” дійсно мають багато спільного між живими організмами та наведеними прикладами:

Збільшення кількісних показників:
- У живих організмів: збільшення розмірів або маси.
- У наведених прикладах: ріст курсу гривні, цін, чисельності людей - всі вони передбачають збільшення числових значень.
Якісні зміни:
- У живих організмів: поява нових структур або функцій.
- У прикладах: розвиток техніки та технологій, мовлення, саморозвиток - всі вони передбачають якісні зміни та вдосконалення.
Поступовість процесу:
- Як у біологічних об’єктів, так і в наведених прикладах, зміни відбуваються не миттєво, а поступово з часом.
Вплив зовнішніх факторів:
- Ріст і розвиток живих організмів залежать від умов середовища.
- Ріст курсу валюти, цін, розвиток технологій також залежать від різних зовнішніх факторів.
Незворотність:
- Біологічний розвиток зазвичай є незворотним процесом.
- Розвиток техніки, мовлення, особистісний розвиток також мають тенденцію до незворотності.
Взаємозв’язок кількісних і якісних змін:
- У живих організмів кількісні зміни (ріст) часто супроводжуються якісними (розвиток).
- Ріст чисельності людей може призводити до якісних змін у суспільстві; розвиток технологій часто пов’язаний зі зростанням їх кількості.

Таким чином, хоча ці поняття використовуються в різних контекстах, вони відображають схожі процеси змін, збільшення та вдосконалення, що є універсальними як для живої природи, так і для різних аспектів людської діяльності та суспільних явищ.

Поміркуйте й обговоріть ситуацію

Дивлячись у дзеркало, ми помічаємо, що схожі на своїх батьків і близьких родичів. Однак ми не є їхніми абсолютними копіями. Про які властивості живого йдеться?

У цьому випадку йдеться про дві ключові властивості живого:

Спадковість:
- Це властивість живих організмів передавати свої ознаки та особливості нащадкам.
- Саме завдяки спадковості ми схожі на своїх батьків і близьких родичів.
- Спадкова інформація передається через гени від батьків до дітей.
Мінливість:
- Це здатність живих організмів набувати нових ознак або змінювати існуючі.
- Мінливість пояснює, чому ми не є абсолютними копіями наших батьків.
- Вона забезпечує різноманітність живих організмів і можливість пристосовуватися до змін середовища.

Ці дві властивості тісно пов’язані між собою:

Спадковість забезпечує збереження характерних ознак виду та передачу генетичної інформації наступним поколінням.
Мінливість дозволяє організмам змінюватися, що є основою для еволюції та адаптації до нових умов середовища.

Таким чином, наша схожість з батьками є результатом спадковості, а відмінності - результатом мінливості. Ці властивості разом забезпечують як стабільність видів, так і їхню здатність до змін та еволюції.

Індивідуальна робота

Текст описує регенерацію - здатність живих організмів відновлювати втрачені або пошкоджені частини тіла. Це одна з ключових властивостей живого.

Самооновлення відбувається завдяки:

Поділу клітин (cell division) у місці пошкодження
Диференціації нових клітин у специфічні тканини
Скоординованому росту та розвитку нових структур

Неживі об’єкти не здатні до самооновлення у такому розумінні. Вони можуть “відновлюватися” лише за допомогою зовнішнього втручання (ремонт, заміна частин тощо), але не мають внутрішніх механізмів для автономного відновлення втрачених частин.

Робота в групі

Знайдіть в інтернеті інформацію та проаналізуйте приклади організмів із переліку: арцела, пандорина, нарвал, інфузорія. Які з них можна розглядати на кількох рівнях організації живого? Чому?

Розглянемо кожен з цих організмів з точки зору рівнів організації живого:

Арцела:

Одноклітинний організм (найпростіше)
Рівні організації: молекулярний, клітинний, організмовий
Не має тканин, органів чи систем органів

Пандорина:

Колоніальний одноклітинний організм (зелена водорість)
Рівні організації: молекулярний, клітинний, організмовий, популяційно-видовий
Хоча це колонія, кожна клітина функціонує автономно

Нарвал:

Багатоклітинний організм (ссавець)
Рівні організації: молекулярний, клітинний, тканинний, органний, організмовий, популяційно-видовий
Має всі рівні організації, характерні для складних багатоклітинних

Інфузорія:

Одноклітинний організм (найпростіше)
Рівні організації: молекулярний, клітинний, організмовий
Не має тканин, органів чи систем органів

Висновки:

Усі ці організми можна розглядати на молекулярному, клітинному та організмовому рівнях.
Нарвал може бути розглянутий на найбільшій кількості рівнів, включаючи тканинний і органний, оскільки це складний багатоклітинний організм.
Пандорина, хоч і складається з окремих клітин, формує колонії, що дозволяє розглядати її також на популяційно-видовому рівні.
Арцела та інфузорія, як одноклітинні організми, мають найменшу кількість рівнів організації.
Усі ці організми можна розглядати в контексті екосистемного та біосферного рівнів, оскільки вони є частиною більших екологічних систем.

Завдання

Знайдіть кілька прикладів використання знань біології в житті людей.

Ось кілька ключових прикладів використання біологічних знань у житті людей:

Медицина:
- Розробка вакцин і ліків
- Генна терапія
- Трансплантологія
- Діагностика захворювань
Сільське господарство:
- Створення стійких до хвороб і шкідників сортів рослин
- Підвищення врожайності культур
- Покращення породи тварин
Екологія:
- Збереження біорізноманіття
- Боротьба з забрудненням довкілля
- Відновлення екосистем
Біотехнології:
- Виробництво біопалива
- Створення біорозкладних матеріалів
- Очищення води за допомогою мікроорганізмів
Криміналістика:
- ДНК-аналіз
- Ідентифікація злочинців за біологічними слідами

Ці знання змінили світ, дозволивши:

Збільшити тривалість і якість життя людей
Підвищити продовольчу безпеку
Зменшити негативний вплив на довкілля
Розкривати злочини й захищати невинних

Для створення мапи думок або постера, ви можете використати такі елементи:

Центральна тема: “Важливість біологічних знань”

Основні гілки:

Медицина
Сільське господарство
Екологія
Біотехнології
Криміналістика

Для кожної гілки додайте підпункти з конкретними прикладами та їх значенням.

Після презентації, оцініть свою роботу за такими критеріями:

Повнота охоплення теми
Зрозумілість та логічність подачі інформації
Візуальна привабливість
Оригінальність ідей

Зверніть увагу на сильні сторони робіт однокласників, можливо, ви знайдете ідеї для покращення власної роботи. Пам’ятайте, що конструктивна критика допомагає вдосконалюватися, тому будьте відкриті до зауважень і пропозицій.

Розв’язання проблемних питань і завдань із теми

Організм людини можна вивчати на таких рівнях організації живого:

Молекулярний рівень (вода, солі, органічні молекули)
Клітинний рівень (клітини)
Тканинний рівень (тканини)
Органний рівень (органи)
Організмовий рівень (організм)
Популяційно-видовий рівень (людина як частина популяції)
Екосистемний рівень (людина як частина екосистеми)
Біосферний рівень (людина як частина біосфери)

Таким чином, людський організм можна вивчати на всіх основних рівнях організації живого, від молекулярного до біосферного, що демонструє складність та інтегрованість людини як біологічного виду в загальну систему живої природи.

Запитання і завдання

1. Оберіть якусь одну властивість живого й поясніть її важливість для організмів.

Важливість розмноження для організмів:

Збереження виду: Розмноження забезпечує продовження існування виду, навіть якщо окремі особини гинуть.
Генетична різноманітність: Особливо при статевому розмноженні, створюються нові комбінації генів, що підвищує адаптивність виду.
Колонізація нових середовищ: Дозволяє виду розширювати ареал свого існування.
Відновлення популяцій: Після природних катастроф чи інших негативних впливів, розмноження допомагає відновити чисельність популяції.
Еволюційний потенціал: Забезпечує матеріал для природного відбору, що є основою еволюції.

2. Чим рівні організації живого різняться між собою? Поясніть на прикладах.

Рівні організації живого різняться за складністю та функціями:

Молекулярний рівень: Включає окремі молекули (ДНК, білки). Приклад: Молекула гемоглобіну переносить кисень.
Клітинний рівень: Основна структурна одиниця життя. Приклад: Нейрон передає електричні сигнали.
Тканинний рівень: Групи подібних клітин. Приклад: М’язова тканина забезпечує рух.
Органний рівень: Структури з різних тканин. Приклад: Серце перекачує кров.
Організмовий рівень: Цілісний живий організм. Приклад: Людина як єдиний організм.
Популяційно-видовий рівень: Група особин одного виду. Приклад: Популяція вовків у лісі.
Екосистемний рівень: Сукупність популяцій різних видів та їх середовище. Приклад: Озеро з усіма його мешканцями.
Біосферний рівень: Усі екосистеми Землі. Приклад: Глобальний кругообіг вуглецю.

3. Обговоріть ознаки живого на прикладі рослини, гриба чи одноклітинного організму. Чи притаманні цим організмам такі властивості живого, як рух і подразливість?

Розгляньмо ознаки живого на прикладі рослини (наприклад, дуба):

Клітинна будова: Дуб складається з мільйонів рослинних клітин.

Обмін речовин:

Фотосинтез - утворення органічних речовин з CO2 та H2O.
Дихання - розщеплення органічних речовин для отримання енергії.

Ріст і розвиток:

Ріст у висоту та товщину.
Розвиток від насінини до дорослого дерева.

Розмноження:

Статеве (утворення насіння).
Вегетативне (наприклад, кореневі паростки).

Спадковість і мінливість:

Передача генетичної інформації нащадкам.
Поява нових ознак внаслідок мутацій чи рекомбінацій.

Саморегуляція:

Підтримка водного балансу.
Регуляція росту гормонами.

Адаптація:

Зміна форми листків залежно від освітлення.
Розвиток глибокої кореневої системи в посушливих умовах.

Щодо руху і подразливості:

Рух:

У рослин відсутній активний рух всього організму, але присутні рухи окремих частин:

Ріст кореня до води (геотропізм).
Поворот листків до світла (фототропізм).
Закриття квітів на ніч (никтинастичні рухи).

Подразливість:

Рослини реагують на різні подразники:

Світло (фотоперіодизм - цвітіння залежно від тривалості дня).
Гравітацію (ріст кореня вниз).
Дотик (згортання листків мімози при дотику).
Хімічні речовини (виділення нектару при запиленні).

Для грибів та одноклітинних організмів:

Гриби:

Рух: Ріст міцелію, спорові рухи.
Подразливість: Реакція на світло, вологість, хімічні речовини.

Одноклітинні організми (наприклад, амеба):

Рух: Активне пересування за допомогою псевдоподій.
Подразливість: Реакція на світло, хімічні речовини, механічні подразники.

Отже, хоча рух і подразливість у рослин, грибів та одноклітинних організмів відрізняються від тварин, ці властивості живого їм притаманні, але проявляються специфічно для кожної групи організмів.

4. Використовуючи події сьогодення, доведіть, що біологічні знання мають практичне значення, а роль біологів неоціненна (мал. 2.7).

Біологія відіграє надзвичайно важливу роль у сучасному світі та має широке практичне застосування в багатьох сферах життя людини. Ось декілька ключових моментів:

Біологічні знання лежать в основі сучасної медицини. Розуміння біологічних процесів в організмі людини дозволяє розробляти нові ліки та методи лікування різноманітних захворювань. Біологія також тісно пов’язана з такими галузями як генетика, біотехнології, сільське господарство тощо.
Екологічні проблеми сучасності, такі як зміна клімату, забруднення довкілля, втрата біорізноманіття, неможливо вирішити без глибокого розуміння біологічних процесів та закономірностей. Тому роль біологічних наук в сучасному світі важко переоцінити.
Біологічні знання лежать в основі таких сфер, як медицина, фармакологія, сільське господарство, харчові технології, охорона довкілля. Фундаментальні та прикладні біологічні дослідження дозволяють розробляти нові ліки та методи лікування, підвищувати врожайність сільськогосподарських культур, розробляти ефективні системи очищення води та повітря тощо.

Тому так, біологічні науки відіграють надзвичайно важливу роль у сучасному світі та впливають фактично на всі сфери нашого життя. Глибоке розуміння біологічних процесів та вміле їх застосування дозволяє створювати нові технології для покращення якості життя людства та збереження довкілля.

5. У засобах масової інформації трапляються матеріали про використання біонічних протезів (спеціальних технологічних пристосувань, які дають змогу повернути людині дрібну моторику рук і здатність ходити) замість утрачених кінцівок. Знайдіть такі матеріали й поміркуйте, які науки допомогли створити ці засоби

Відповідно до наявної інформації, створення сучасних біонічних протезів вимагає поєднання знань з різних галузей, таких як робототехніка, матеріалознавство, нейрофізіологія та інші. Ось основні моменти, які я зміг виокремити з наданих джерел:

Для створення сучасних біонічних протезів необхідно:

Використовувати легкі та міцні матеріали, такі як вуглецеве волокно та титанові сплави. Це дозволяє зробити протези легкими і зручними.
Застосовувати мікропроцесори та сенсори для керування рухами протезу. Це дозволяє зробити рухи більш природними та плавними.
Використовувати нейроінтерфейси для зчитування сигналів мозку та передачі команд на протез. Це дозволяє керувати протезом “силою думки”.
Розробляти косметичні покриття, які імітують зовнішній вигляд справжніх кінцівок. Це покращує психологічний стан користувача.
Покращувати ергономіку протезу, щоб він був зручнішим при довготривалому користуванні.
Модифікувати схеми кріплення протезу для надійності та зручності користувача.

Тобто розробка протезів – це поєднання інженерії, медицини та науки для покращення якості життя багатьох людей. Важливо, щоб ці розробки велись не хаотично, а системно та послідовно, аби у результаті створити дійсно якісний та надійний протез, який буде зручним у користуванні та матиме оптимальні техніко-економічні характеристики.