Es decir, ciencias de la vida/biología. En general, la biología es una ciencia que estudia los fenómenos de la vida y las leyes de las actividades de la vida. Como otra disciplina en rápido desarrollo después de la física y la química, se está desarrollando tanto en direcciones macro como micro. El aspecto macroscópico se ha desarrollado hacia el estudio de los ecosistemas globales; el aspecto microscópico se está desarrollando hacia la dirección molecular. La combinación de la biología y muchas ciencias ha dado lugar a una amplia variedad de ciencias marginales, que se desarrollan radialmente.
Interpretación original de biología en inglés
Biología proviene de la palabra griega bios, que significa "vida", y logos, que significa "investigación";
La biología ha tenido dos escuelas de pensamiento desde sus inicios, una se llama escuela de historia natural y la otra se llama escuela experimental. La escuela de historia natural está representada por la ecología y la escuela experimental está representada por la genética y la biología molecular.
En la actualidad, no existe una definición clara y consistente de las ciencias de la vida en el país y en el extranjero. En particular, no existe una visión clara y consistente del alcance de las ciencias de la vida, es decir, qué disciplinas incluyen las ciencias de la vida. . Sin embargo, generalmente se cree que las ciencias biológicas son una rama de la ciencia que estudia el mundo viviente en su conjunto, estudiando los cuerpos vivos y los procesos vitales, incluidas las ciencias biológicas, es decir, la biología y sus ramas, es decir, la medicina, la agricultura, la silvicultura. , ganadería y pesca, antropología y sociología, etc. Las ramas de la biología incluyen zoología, botánica, microbiología, anatomía, fisiología, biofísica, bioquímica, biología celular, biología molecular, neurobiología, biología del desarrollo, sociobiología y más. La biología y sus ramas de las ciencias de la vida son ciencias básicas o ciencias puras, mientras que la medicina, la agricultura, la silvicultura, la ganadería y la pesca son ciencias aplicadas. Evidentemente, las ciencias biológicas pertenecen a las ciencias naturales, mientras que la antropología y la sociología pertenecen a las humanidades y las ciencias sociales. Por lo tanto, el alcance de las ciencias biológicas es relativamente amplio, incluidas las ciencias naturales y las ciencias sociales. Sin embargo, en la sección de ciencias e ingeniería del catálogo de especialidades universitarias promulgado recientemente por el Ministerio de Educación en 1998, las especialidades relacionadas con la sección de ciencias biológicas y naturales antes mencionadas incluyen biología, biotecnología, medicina, farmacia, agricultura, etc. , pertenecientes respectivamente a las ciencias biológicas básicas o a las ciencias biológicas aplicadas.
Resumen de Biología
La biología es la ciencia que estudia los tipos, estructuras, funciones, comportamientos, desarrollo, orígenes y evolución de los organismos en todos los niveles, así como la relación entre organismos y su entorno circundante. Los seres humanos también son una especie de biología y son los objetos de investigación de la biología.
Desde la década de 1940, la biología ha absorbido los resultados de las matemáticas, la física y la química y se ha desarrollado gradualmente hasta convertirse en una ciencia precisa, cuantitativa y molecular.
La gente ya sabe que la vida es un estado de movimiento material. La unidad básica de la vida es la célula, que es un sistema material compuesto de macromoléculas biológicas como proteínas, ácidos nucleicos y lípidos. Los fenómenos de la vida son manifestaciones del movimiento y la transferencia integral de materia, energía e información en este complejo sistema.
La vida tiene muchas características que la materia inanimada no tiene. Por ejemplo, la vida puede sintetizar una variedad de compuestos orgánicos a temperaturas y presiones normales; puede utilizar sustancias del medio ambiente para hacer que diversas sustancias en el cuerpo superen con creces la eficiencia de las máquinas; puede almacenar y transmitir información de manera eficiente; funciones reguladoras y capacidad de autorreplicación; el desarrollo individual y la evolución de las especies se desarrollan de manera irreversible. Revelar los mecanismos en los procesos de la vida tiene un importante significado teórico y práctico.
Objetos de Investigación Biológica
Se estima que existen entre 2 millones y 4,5 millones de especies de seres vivos en la tierra; hay incluso más especies extintas, estimadas en al menos 150.000 especies; . Hay seres vivos desde el Ártico hasta la Antártida, desde las montañas hasta las profundidades del mar, desde la tundra cubierta de nieve hasta los manantiales minerales hirvientes. Sus estructuras morfológicas son diversas y sus estilos de vida también lo son.
Desde la perspectiva de las células, las unidades estructurales básicas de los organismos, algunos organismos aún no tienen formas celulares; entre los organismos que ya tienen formas celulares, existen células procariotas y células eucariotas desde la perspectiva del tejido; estructura, Hay organismos unicelulares y organismos pluricelulares. Los organismos multicelulares se dividen en muchos tipos según la diferenciación y el desarrollo de tejidos y órganos; desde la perspectiva de los métodos nutricionales, existen autótrofos ligeros, heterótrofos absorbentes, heterótrofos corrosivos y heterótrofos fagocíticos; ecosistema, hay autor de producción, consumidor, descomponedor, etc.
Los biólogos dividen los organismos en varios campos según su historia de desarrollo, características morfológicas y estructurales, métodos nutricionales y su papel en el ecosistema. El entendimiento común actual es que el reino biológico de la tierra se divide en cinco reinos: las bacterias, las cianobacterias y otros procariotas son el reino monera; los eucariotas unicelulares son los protozoos; el reino vegetal fotoautótrofo y el reino fúngico heterótrofo; reino. El reino animal heterótrofo.
Un virus es una forma de vida libre de células compuesta por una larga cadena de ácido nucleico y una cubierta proteica. Los virus no tienen sus propios mecanismos metabólicos ni sistemas enzimáticos. Por tanto, cuando el virus abandona la célula huésped, se convierte en una sustancia química que no tiene actividad vital y no puede reproducirse de forma independiente. Una vez que ingresa a la célula huésped, puede usar el material y la energía de la célula, así como la capacidad de replicarse, transcribir y traducir para producir una nueva generación de virus como este basándose en la información genética contenida en su propio ácido nucleico.
Los genes virales, al igual que los genes de otros organismos, también sufren mutaciones y recombinaciones, por lo que también pueden evolucionar. Debido a que los virus no tienen un mecanismo metabólico independiente y no pueden reproducirse de forma independiente, se los considera formas de vida incompletas. En los últimos años se han descubierto viroides que son más simples que los virus. Es una pequeña molécula de ARN sin cubierta proteica, pero puede provocar enfermedades en los animales. La existencia de estas formas de vida incompletas muestra que no existe una brecha insuperable entre lo inanimado y lo animado.
Las células procariotas y las células eucariotas son las dos formas básicas de células, reflejando las dos etapas de la evolución celular. La clasificación de organismos con formas celulares en procariotas y eucariotas es un avance importante en la biología moderna. La principal característica de las células procarióticas es que no hay orgánulos modulares como mitocondrias y plastidios. El cromosoma es solo una molécula de ADN circular. No hay proteínas como histonas ni membrana nuclear. Los protozoos y los organismos son principalmente bacterias.
Las células eucariotas son células con una estructura más compleja. Tiene orgánulos membranosos, como las mitocondrias, y un núcleo con una doble membrana que separa el material genético del núcleo del citoplasma. El ADN es un cromosoma sintético de largas cadenas de moléculas, proteínas carceleras y otras proteínas. Esta célula nuclear puede sufrir mitosis y meiosis. El resultado de la división es que los cromosomas replicados se distribuyen uniformemente en las células hijas. Los protozoos son los eucariotas más primitivos.
Las plantas son organismos eucariotas que dependen de la luz y la autotrofia como principales formas de nutrición. Una célula vegetal típica contiene un núcleo vacuolar y una pared celular, cuyo componente principal es la celulosa. El citoplasma está formado por cloroplastos, los orgánulos que realizan la fotosíntesis. La fotosíntesis de las plantas utiliza agua como donante de electrones. La fotoautotrofia es el principal modo nutricional de las plantas. Unas pocas plantas superiores son parásitas y aún menos pueden capturar pequeños insectos para su absorción heterótrofa.
Las plantas evolucionaron a partir de algas verdes unicelulares para adaptarse a la fotosíntesis y convertirse en angiospermas. Las plantas superiores se diferencian en raíces (órganos de fijación y absorción), tallos (órganos de soporte) y hojas (luz y órganos). Los pecíolos y muchos tallos ramificados sostienen las hojas escamosas para que se extiendan en todas direcciones para obtener la máxima luz y área de absorción. Las células se diferencian gradualmente en varios tejidos especializados para la fotosíntesis, el transporte y la cobertura. Mediante la reproducción sexual, la mayoría de las plantas forman un ciclo de vida en el que gametofitos y esporofitos alternan generaciones. Las plantas son los productores más importantes de los ecosistemas y la principal fuente de oxígeno en la Tierra.
Los hongos son organismos eucariotas cuyos principales nutrientes son absorbidos. Los hongos tienen paredes celulares que contienen quitina y celulosa. La quitina es un polisacárido que contiene glucosamina, que es el componente principal de los huesos de los insectos y de otros animales. Las células vegetales no contienen quitina. Los hongos no tienen plastidios ni pigmentos fotosintéticos. Los hongos tienen una gran capacidad reproductiva y varios métodos de reproducción. Utilizan principalmente esporas producidas por reproducción asexual o sexual como unidad de reproducción. Los hongos están ampliamente distribuidos y son importantes descomponedores en los ecosistemas.
Los animales son organismos eucariotas que se alimentan tragando. La heterotrofia de deglución implica una serie de procesos complejos como la captura, la deglución, la digestión y la absorción. La estructura del cuerpo del animal se desarrolla según la adaptación a la heterotrofia de la deglución. Los animales unicelulares tragan alimentos y forman vacuolas alimenticias. Los alimentos se digieren en la vacuola alimentaria y luego pasan a través de la membrana hacia el citoplasma, donde los lisosomas del citoplasma se fusionan con él. Esto es digestión intracelular.
Durante la evolución de los animales multicelulares, la digestión intracelular fue sustituida paulatinamente por la digestión extracelular.
Una vez capturados los alimentos, estos son digeridos por enzimas secretadas por las glándulas digestivas. Después de la digestión, pequeñas moléculas de nutrientes se absorben a través del tracto digestivo y se transportan a través del sistema circulatorio a varias células del cuerpo.
En consecuencia, los animales multicelulares desarrollaron gradualmente sistemas excretores complejos, sistemas respiratorios externos y sistemas sensoriales, sistemas nerviosos, sistemas endocrinos y sistemas motores complejos. Entre todos los seres vivos, sólo los animales han desarrollado una estructura corporal tan compleja y avanzada. En un ecosistema, los animales son consumidores de alimentos orgánicos.
En los primeros días de la vida, el ecosistema era un sistema de doble circuito compuesto por productores y descomponedores. Con la aparición y desarrollo de los eucariotas, especialmente los animales, el ecosistema de dos anillos se convirtió en un sistema de tres anillos formado por productores, descomponedores y consumidores. Surgió el rico y colorido mundo biológico de hoy.
Existen muchos tipos diferentes de organismos, desde viroides y virus hasta plantas y animales. Existen una serie de vínculos intermedios entre cada tipo, formando una genealogía continua. Al mismo tiempo, las tres direcciones evolutivas determinadas por los métodos nutricionales presentan una relación espacial interactiva en el ecosistema. Por lo tanto, la evolución es tanto un proceso temporal como un proceso de desarrollo espacial. Desde la perspectiva del origen histórico del tiempo y la relación vital del espacio, la biología es un todo.
Características biológicas
No sólo los seres vivos son diversos, sino que también tienen algunas características y atributos que son * * *.
La diversidad biológica se divide en diversidad de especies, diversidad genética y diversidad de ecosistemas, entre las cuales la diversidad genética es la base de la diversidad de especies.
Las estructuras y funciones de las macromoléculas biológicas que forman los organismos vivos son en principio las mismas. Por ejemplo, los monómeros proteicos de varios organismos son todos aminoácidos, pero solo hay alrededor de 20 tipos y sus funciones son las mismas para todos los organismos, las vías metabólicas básicas de diferentes organismos son las mismas, etc. Ésta es la identidad bioquímica. La identidad revela profundamente la unidad de los seres vivos.
La biología tiene un modelo estructural multinivel. Todos los seres vivos, excepto los virus, están formados por células, que son sistemas heterogéneos compuestos por una gran cantidad de átomos y moléculas.
Estructuralmente, las células son sistemas dinámicos multimoleculares compuestos por proteínas, ácidos nucleicos, lípidos y polisacáridos. Desde la perspectiva de la teoría de la información, las células son un sistema de transmisión de información genética e información metabólica; desde una perspectiva química, las células son macromoléculas complejas sintetizadas a partir de moléculas pequeñas, desde una perspectiva termodinámica, las células son sistemas abiertos alejados del equilibrio... p >
Además de las células, los seres vivos tienen otras unidades estructurales. Debajo de las células hay orgánulos, moléculas, átomos, encima de las células hay tejidos, órganos, sistemas de órganos, individuos, ecosistemas, biosfera, etc. Las diversas unidades estructurales de los seres vivos están organizadas en una serie de niveles según su complejidad y combinación nivel por nivel. Esta es la jerarquía estructural. Habrá muchas propiedades y leyes en niveles superiores que no estarán disponibles en niveles inferiores.
Hay muchos otros, como el orden y estructura disipativa de los organismos, la estabilidad de los organismos, la continuidad de la vida, el desarrollo de los individuos, la evolución de los organismos, las interrelaciones en los ecosistemas, etc.
Todo esto muestra que a pesar de la asombrosa diversidad del mundo biológico, todos los seres vivos tienen la misma base material y siguen las mismas leyes. La biología es un mundo material tan unificado y diverso.
La biología, al igual que otras disciplinas, tiene algunos métodos básicos de investigación basados en sus propios objetos de investigación, como la observación y descripción, la comparación, la experimentación, etc., y cada uno tiene sus propias características. Para la biología, no sólo es necesario contar con análisis experimentales precisos, sino también observar la vida desde una perspectiva holística y sistemática. La biología ha acumulado una gran cantidad de información sobre los sistemas vivos y sus componentes en todos los niveles. Hoy en día, la investigación teórica cuantitativa sobre las leyes de los sistemas de vida se ha puesto a la orden del día y el método de la teoría de sistemas recibirá atención como un nuevo método de investigación.
Una rama de la biología.
La biología temprana se ocupaba principalmente de la observación y descripción de la naturaleza, y del estudio de la historia natural y la clasificación morfológica. Por lo tanto, la biología originalmente se dividió en disciplinas según grupos, como la botánica, la zoología, la antropología, etc. Debido a la diversidad de especies biológicas y a la creciente comprensión de la biología por parte de las personas, la división de las disciplinas es cada vez más detallada y una disciplina a menudo se divide en varias disciplinas.
Dividir las disciplinas según grupos biológicos favorece la comprensión de las características y regularidades biológicas de un grupo natural desde todos los aspectos. Pero no importa cuál sea el objeto de investigación, no es más que clasificación, morfología, fisiología, bioquímica, ecología, herencia, evolución, etc.
Los seres vivos tienen una larga historia de desarrollo en la historia de la tierra. Alrededor de 150.000 especies se extinguieron y sus restos se conservaron en la tierra para formar fósiles. La paleontología se especializa en estudiar organismos históricos a través de fósiles;
Existen tantos grupos de organismos que se necesita una disciplina especial para estudiar la división de los grupos, lo que dio origen a la taxonomía;
Morfología La biología es una disciplina de la biología que estudia las estructuras morfológicas de animales y plantas. Con el uso de la microscopía, la morfología ha penetrado en el campo de la ultraestructura y, en consecuencia, se han establecido la histología y la citología.
La fisiología es una disciplina que estudia las funciones biológicas, y los métodos de investigación de la fisiología son principalmente experimentos;
La genética es una disciplina que estudia la herencia y variación de los rasgos biológicos y dilucida sus leyes. ;
La embriología es una disciplina que estudia la ontogenia de los organismos;
La ecología es una disciplina que estudia las relaciones entre los organismos y entre los organismos y su entorno. El alcance de la investigación incluye individuos, poblaciones, comunidades, ecosistemas y biosfera. Revelar las leyes relevantes de las cadenas alimentarias, la productividad, el flujo de energía y la circulación de materiales en los ecosistemas;
La bioquímica es una disciplina que estudia los componentes químicos de los organismos y diversos procesos químicos de los organismos. Se ha desarrollado rápidamente desde el siglo XX. siglo. Los logros en bioquímica han mejorado la comprensión de la gente sobre la naturaleza de la vida. La bioquímica estudia principalmente los procesos químicos de la vida y los mecanismos de acción de las sustancias, productos y enzimas implicados en este proceso. La biología molecular se desarrolló a partir del estudio de la estructura de las macromoléculas biológicas. Hoy en día, cada vez más investigaciones se centran en la relación entre la estructura y función de las macromoléculas biológicas, así como en el mecanismo de expresión y regulación de los genes.
La Biofísica es una disciplina que utiliza conceptos y métodos físicos para estudiar los procesos físicos y físico-químicos de las estructuras biológicas y las actividades de la vida. Las primeras investigaciones biofísicas comenzaron con cuestiones como la bioluminiscencia y la bioelectricidad. Con el desarrollo de la biología y la física y la aparición e intervención de nuevos conceptos, el alcance y nivel de la investigación en biofísica se han profundizado y ampliado. Han surgido pequeñas ramas como la biología cuántica, la estructura cristalina de macromoléculas biológicas y la cibernética biológica.
La Biomatemática es el producto de la combinación de las matemáticas y la biología. Su misión es estudiar las leyes matemáticas de los procesos de la vida.
La biología es un sistema complejo de múltiples capas. Para revelar las leyes de un determinado nivel y su relación con otros niveles, han surgido disciplinas divididas por niveles, que han atraído cada vez más atención. Por ejemplo: biología molecular, biología celular, biología individual, biología de poblaciones, etc.
En resumen, algunas disciplinas nuevas en biología están divergiendo mientras que otras convergen. Esta disponibilidad de la biología refleja el contenido extremadamente rico de la biología y su floreciente desarrollo.
La importancia de aprender biología
La biología está estrechamente relacionada con muchos aspectos de la vida humana. Como ciencia básica, la biología es tradicionalmente la base de la agricultura y la medicina, involucrando plantaciones, cría de animales, acuicultura, atención médica, farmacia, salud, etc. A medida que las teorías y los métodos biológicos continúan avanzando, sus campos de aplicación también se expanden. Ahora, la influencia de la biología se ha extendido a la alimentación, la industria química, la protección del medio ambiente, la energía, la metalurgia y otros campos. Si se considera la biónica, también afectará el desarrollo de muchos campos como la maquinaria, la tecnología electrónica y la tecnología de la información.
Una rama de la biología
Botánica, palinología, zoología, microbiología, biología celular, biología molecular, taxonomía, hábitos, fisiología, bacteriología, fisiología microbiana, genética microbiana, microbiología del suelo, citoquímica. , citogenética, inmunología, embriología, eugenesia, biología, genética, genética molecular, ecología, biónica, biofísica, biología.
Materias básicas relacionadas con la biología: química, geografía física, física, matemáticas y chino.