Биологические науки и их определения

Биологические науки и их определения

1. Субдисциплины биологии
2. Молекулярная биология
3. Цитология
4. Генетика

Биологические науки и их определения 1 – Студенты России

Среди естественных наук особое место занимает биология, которая может похвастаться огромным количеством междисциплинарных связей. Изучением всего живого на планете занимается биология. Учитывая тот факт, что эта наука изучает не только видовой состав, но и функции, особенности развития организмов и многое другое, она представляет собой обширную область. С точки зрения биологии, клетка является структурной единицей всего живого. Как известно, информация передается от поколения к поколению с помощью генов. А двигателем развития живого является эволюция. Такие постулаты биологии можно выделить в настоящее время. 

Субдисциплины биологии 

В зависимости от предмета изучения в биологии и необходимых для этого методов, принято выделять отдельные субдисциплины биологии. Изучением биологических взаимодействий молекул внутри различных клеток занимается молекулярная биология. Отдельного внимания заслуживает цитология, более известна как клеточная биология. Она изучает как живые клетки, так и органеллы, которые входят в их состав, закономерности развития и особенности размножения. 

Генетика занимается тем, что изучает механизмы и способы передачи генетической информации. Не обошлось без анатомии, которая более известна, как наука об макроскопических формах, структуре органов и систем. Существуют и другие разделы биологии, например: биология развития (рассматривает тот или иной живой объект с точки зрения филогенеза и онтогенеза), ботаника (наука о растениях), физиология (занимается изучением метаболизма, внутренних процессов живого), вирусология, гистология (изучает ткани и все, что с ними связано), микробиология, экология и т. д. Если сразу биология существовала как единая объемная наука, то со временем произошла дифференциация дисциплин, выделились различные направления.  

Молекулярная биология 

Исследование процессов в живом организме на молекулярном уровне – занимается молекулярная биология. Эта наука имеет тесные связи с генетикой и биохимией, ведь любые молекулярные процессы взаимозависимы с биохимическими явлениями и особенностями передачи генетической информации. Львиная доля исследуемых параметров имеет количественный характер, поэтому не обойтись без знаний биоинформатики и вычислительной биологии. 

Обращаясь к истории биологических наук, стоит отметить, что генетику долгое время считали лженаукой. Но вскоре ситуация изменилась, около двадцати лет назад начала активно развиваться молекулярная генетика, учение о функции генов и многое другое. Совершенно иной подход в исследовании биологических молекул с точки зрения биофизики. В последнее время толчок в развитии получила клеточная биология и биология развития.  

Цитология 

Как уже говорилось ранее, цитология занимается не только изучением структуры и физиологических свойств клетки, но и закономерности ее взаимодействия с другими клетками, окружающей средой и т. д. 

Опираясь на знания цитологии можно ответить на такие вопросы: какой жизненный цикл клетки? Как она реагирует на раздражители? Почему выбраны именно такие механизмы жизнедеятельности? Объяснение подобных явлений происходит на основании данных исследований, проведенных на микроскопическом и молекулярном уровне. Особенности прокариотической и эукариотической клетки изучаются при помощи различных методов клеточной биологии. Все биологические науки в качестве фундамента используют знания про структуру и функции клеток. Молекулярная биология уделяет огромное внимание сходству и различиям между разными типами клеток. 

Генетика

Что собой представляет ген? Какие закономерности наследственности? Чем объясняется вариация генов? Ответы на эти и другие вопросы может дать генетика. Фенотип организма и особенности синтеза белка определены информацией, которая закодирована в генах. Изучая функции генов или характер взаимодействия, генетика использует различные инструменты исследования. Как физически представлена генетическая информация внутри живого организма? Ее величество хромосома, а точнее хромосомы. Последовательность аминокислот, а именно молекулы ДНК играют ключевую роль. 

Генетика имеет огромное количество междисциплинарных связей. Колоссальное значение имеют знания об информационных системах. Основателем генетики считается Грегор Мендель, который был не только августинским монахом, но и талантливым ученым конца XIX века. Поле его интересов не ограничивалось изучением наследственных признаков, но большая часть открытий находится именно в этой области. Ученый пришел к выводу, что организмы (растения гороха) наследуют черты посредством дискретных «единиц наследования».  Так были сформированы знаменитые законы Менделя в генетике.

Также ему принадлежит триада принципов генетики: 

  • Принцип единообразия гибридов первого поколения.
  • Принцип расщепления признаков.
  • Принцип независимого наследования признаков.

Генетика дала толчок для развития иных областей, среди которых особый интерес вызывает эпигенетика, как наука, исследующая изменение активности генов, не затрагивающих структуру ДНК. Не заставила себя долго ждать и популяционная генетика, которая занимается генетическими различиями внутри и между популяциями. Объяснить природу генетических процессов невозможно без изучения влияния внешней среды, которая влияет на них, в той или иной степени.

Как это объяснить на примере? Моделируем ситуацию: есть два экземпляра кукурузы, которые генетически являются идентичными. Если поместить одни экземпляр в условия с жарким климатом, где есть недостаток влаги, то растение вырастет в половину своей высоты, несмотря на генетически запрограммированные параметры, ввиду отсутствия питательных веществ и влаги. 

Источник