II. Задания для самостоятельной работы студентов

I. Краткие пояснения

Биология - изучает живую биология природу, огромное многообразие вымерших и ныне населяющих Землю живых существ, их строение и функции, происхождение, распространение и развитие, связи друг с другом и с неживой природой. Биология ( от греч. биос - жизнь, логос - учение) - это наука о жизни и ее закономерностях. Современная - это комплексная наука, включающая ряд разделов: ботанику, зоологию, цитологию, гистологию, анатомию, экологию и т. д.

В биологии выделяют следующие уровни организации:

· Клеточный, субклеточный и молекулярный уровень.

· Организменный и органно-тканевой уровень.

· Популяционный уровень.

· Видовой уровень.

· Биогеоценотический и биосферный уровень.

Большинство биологических наук является дисциплинами с более узкой специализацией. Традиционно они группируются по типам исследуемых организмов:

- Ботаника(от греч. ботанэ - растение) - комплекс биологических наук о растениях. Она изучает внешнее и внутреннее строение растений, их различные жизненные процессы и распространение по земной поверхности, взаимодействие растений и окружающей среды. Основой ботанической дисциплины является систематика растений, которая изучает классификацию и филогению (т. е. родство таксонов). С систематикой тесно связана морфология растений. Она исследует особенности и закономерности внешнего строения растений. Исследования внутренней структуры растений - задача анатомии растений.

- Зоология — биологическая наука, предметом изучения которой являются представители царства Animalia (животные). Это наука о животных, часть биологии, изучающая многообразие животного мира, строение и жизнедеятельность животных, распространение, связь со средой обитания, закономерности индивидуального и исторического развития.

Области внутри биологии далее делятся либо по масштабам исследования, либо по применяемым методам: биохимия изучает химические основы жизни, молекулярная биология — сложные взаимодействия между биологическими молекулами, клеточная биология и цитология — основные строительные блоки многоклеточных организмов, клетки, гистология и анатомия — строение тканей и организма из отдельных органов и тканей, физиология — физические и химические функции органов и тканей, этология — поведение живых существ, экология — взаимозависимость различных организмов и их среды.

Передачу наследственной информации изучает генетика. Развитие организма в онтогенезе изучается биологией развития. Зарождение и историческое развитие живой природы — палеобиология и эволюционная биология.

На границах со смежными науками возникают: биомедицина, биофизика (изучение живых объектов физическими методами), биометрия и т. д. В связи с практическими потребностями человека возникают такие направления как космическая биология, социобиология, физиология труда, бионика.

Существует пять принципов, объединяющих все биологические дисциплины в единую науку о живой материи:

• Клеточная теория.
• Эволюция.
• Теория гена.
• Гомеостаз.
• Энергия.

II. Задания для самостоятельной работы студентов

1. Изучив краткие пояснения, подготовьте ответ по учебным пособиям: основные понятия курса «Основы естествознания».

III. Задания для внеаудиторной работы студентов

1. Составьте краткий конспект «История развития ботаники. Вклад русских и советских ученых».

2. Составьте краткий конспект «История развития зоологии. Вклад русских и советских ученых».

3. Составьте краткий конспект «Уровни организации живой материи».

4. Составьте краткий конспект «Эволюция растительного и животного мира».

Занятие № 2 Клеточное строение организмов

I. Краткие пояснения

Кле́тка — элементарная единица строения и жизнедеятельности всех живых организмов (кроме вирусов, о которых нередко говорят как о неклеточных формах жизни), обладающая собственным обменом веществ, способная к самостоятельному существованию, самовоспроизведению и развитию. Все живые организмы либо, как многоклеточные животные, растения и грибы, состоят из множества клеток, либо, как многие простейшие и бактерии, являются одноклеточными организмами. Раздел биологии, занимающийся изучением строения и жизнедеятельности клеток, получил название цитологии. В последнее время принято также говорить о биологии клетки, или клеточной биологии.

Клетка – элементарная единица живой системы. Специфические функции в клетке распределены между органоидами – внутриклеточными структурами. Несмотря на многообразие форм, клетки разных типов обладают поразительным сходством в своих главных структурных особенностях.

Правила работы с микроскопом.

Приступая к практическим занятиям по анатомии и морфологии растений, необходимо, прежде всего, познакомиться с устройством микроскопа и других оптических приборов, которые используются для изучения растений. Только грамотное применение оптических приборов позволяет исследователю работать с ними без напряжения и наилучшим образом реализовать их возможности.

Микроскоп - сложный оптический прибор, который позволяет получить увеличенное обратное изображение изучаемого объекта и рассмотреть мелкие детали его строения, размеры которых лежать за пределами разрешающей способности глаза.

Правила работы с микроскопом. Микроскоп устанавливают на рабочее место против левого плеча наблюдателя недалеко от края стола и перпендикулярно этому краю. Изучение объектов начинают с малого увеличения. Оно создается комбинацией: окуляр х 10 или х 15, или объектив х 8. При более детальном изучении используют большое увеличение, участок изучаемого объекта ставят в центр поля зрения. Поворачивая револьвер, ставят необходимое увеличение /10x40 или 15x40/. Для получения четкого изображения фокусировку производят микрометренным винтом. При этом диафрагма должна быть полностью открыта. Во время работы с микроскопом оба глаза должны быть открытыми, чтобы они меньше утомлялись. Установив микроскоп, открывают полностью диафрагму и поднимают конденсор в крайнее верхнее положение. Ставят в рабочее положение объектив х8, и, работая кремальерой, устанавливают тубусодержатель таким образом, чтобы линза объектива находилась на расстоянии 8-10 мм от поверхности предметного столика. Глядя левым глазом в окуляр и пользуясь вогнутым зеркалом, направляют свет от окна или электрической лампы и равномерно освещают поле зрения. На предметный столик помещают препарат так, чтобы оказался в пучке света, прошедшем через диафрагму. Вращая рукоятку макрометрического винта, фокусируют микроскоп, на препарат, предварительно уменьшив рычажком диаметр диафрагмы (при слишком ярком освещении прозрачные объекты не видны). Передвигая препарат рукой, находят нужное место объекта, располагая его в центре поля зрения и закрепляют препарат клеммами.

ВНИМАНИЕ! Нельзя смотреть в окуляр и опускать объектив вращением кремальеры от себя: линза может раздавить покровное стекло и на ней появятся царапины. Нельзя вынимать препарат из - под объектива х40.

После окончания работы с микроскопом поставить револьвер в нерабочее положение. Удалить пыль и следы жидкости, проверить чистоту оптических частей.

Методика приготовления препаратов. Для изучения морфологического строения растения и его частей - растения рассматривают невооруженным глазом, под лупой или бинокуляром. При этом можно пользоваться живым, фиксированным или гербарным материалом. Исследование анатомического строения осуществляется с помощью микроскопа. Это требует умения приготовить препарат. Он может быть тотальным, если объект рассматривается целиком (например, лист злодеи при изучении строения живой клетки растения).

Более полно анатомическую структуру растений можно изучить на тонких срезах: их делают с любого органа бритвой от руки или с помощью специальных приборов - микротомов. Очень важно точно определить направление будущего разреза. Анатомическое строение вегетативных органов, имеющих цилиндрическую форму, обычно изучают на срезах, сделанных в трех взаимно перпендикулярных плоскостях: поперечной и двух продольных. Поперечный срез делают в плоскости, перпендикулярной вертикальной оси органа, продольно-радиальный - в плоскости радиуса, продольный - по касательной поверхности органа, перпендикулярно радиусу. Размеры срезов зависят от размеров объектов и цели исследования. Для изучения общей анатомической топографии органа при малом увеличении микроскопа срез должен быть достаточно большим, содержащим не только периферические, но и самые внутренние слои клеток. Для более тщательного исследования некоторых деталей строения отдельных тканей при большом увеличении микроскопа можно ограничиться очень маленьким срезом, сделанным с интересующего органа или части органа.

Отобранные для работы срезы кладут на предметное стекло в каплю воды. Каплю жидкости наносят пипеткой или стеклянной палочкой на середину чистого сухого предметного стекла, препаровальной иглой переносят в нее срез и накрывают покровным стеклом. Покровное стекло прикладывают к предметному под острым углом так, чтобы оно касалось края капли: после этого его осторожно опускают. Жидкость не должна выступать за пределы покровного стекла и попадать на его поверхность: избыток ее удаляют фильтровальной бумагой.

Анатомический рисунок. Зарисовка объектов - важнейшая часть исследования. По сути дела, рисунок - это вывод, полученный в процессе изучения объекта, и в этом отношении он важен для учебных целей. Рисунок, как схематизированный, так и детальный, должен быть достаточно крупным и иметь четкие пояснительные подписи. Выполняют рисунок простым карандашом, при выделении деталей - можно пользоваться цветными карандашами.

II. Задания для самостоятельной работы студентов

1. Изучив краткие пояснения, подготовьте ответ по учебным пособиям: основные этапы формирования и развития представлений о клетке.

2. Изучив краткие пояснения, подготовьте ответ по учебным пособиям: основные этапы формирования и развития представлений о клетке.

3. Изучив краткие пояснения, подготовьте ответ по учебным пособиям: основные черты сходства и различия растительной и животной клетки.

4. Изучив краткие пояснения, подготовьте микропрепараты: а) листа элодеи. Изучить форму клеток листа элодеи, отметить наличие паренхимных и прозенхимных клеток,
зарисовать их, обозначить оболочку, цитоплазму, хлоропласты, ядро. б) кожицы сочной чешуи луковицы лука. Найти при малом увеличении участок из одного слоя клеток с ясно выраженными ядрами. Этот участок поместить в поле зрения и поставить
большое увеличение, на препарате хорошо заметны стенки клеток. Это оболочка двух клеток и межклеточное вещество. В бесцветной зернистой цитоплазме клеток с 1 или 2 ядрышками. В более старых клетках - цитоплазма занимает постенное положение, а в центре - вакуоль с клеточным соком. Препарат необходимо окрасить реактивом йода в йодистом калии. Цитоплазма окрасится в золотисто - желтый цвет, а ядро в
оранжевый. Изучив строение эпидермиса, зарисовать 2 - 3 из них и обозначить оболочку, поры, цитоплазму, ядро, ядрышки, вакуоль. в) клеток мякоти сочных плодов (перца, рябины, шиповника). Острием иглы надрывают кожицу зрелого плода и достают немного мякоти. Мякоть переносят на предметное стекло в каплю воды, разрыхляют и накрывают покровным стеклом. При малом увеличении находят участок со свободно лежащими клетками и при большом увеличении исследуют. Клетки имеют округлую форму. Стенки очень тонкие. Внутри клеток хорошо видны скопления хромопластов. В плодах рябины хромопласты имеют вытянутую, заостренную, слегка изогнутую форму, в плодах шиповника и перца - овальную. Зарисовать, сделать обозначения. г) крахмальных зерен картофеля и пшеницы. Произвести на крахмал реакцию раствором йода в йодистом калии. Зарисовать и сделать обозначения.

III. Задания для внеаудиторной работы студентов

1. Составьте краткий конспект «Строение растительной клетки». Назовите основные части растительной клетки. К каким типам можно свести все разнообразие клеток по форме? Расскажите о строении и значении пластид в жизни клеток? Какие пигменты
находятся в пластидах и клеточном соке? Перечислите основные органические и неорганические вещества, входящие в состав клеточной оболочки и в состав растительной клетки? Что такое пора? Что такое включения? Почему включения нельзя считать органоидами клетки? Перечислите запасные вещества клетки. В каких частях клетки они откладываются?

2. Составьте краткий конспект «Строение животной клетки».

Занятие № 3 Основные типы тканей растений и животных

I. Краткие пояснения

Для клеток многоклеточных организмов характерна специализация и объединение, в результате которых они образуют структуры, получившие название тканей, из которых формируются органы. Впервые термин «ткань» был использован англичанином Н. Грю еще в 1671 г. С тех пор эти системы стали предметом изучения ученых — гистологов многих поколений. В наше время под тканью понимают систему объединенных клеток и их производных, выполняющих сходные специализированные функции. К этому следует добавить, что ткани являются результатом развития живых форм в ходе филогенеза и онтогенеза.