Біологічні системи - це сукупність взаємопов’язаних структурних й функціональних компонентів

• найзагальнішими особливостями яких є відкритість, упорядкованість та рівневість

• предметом сучасної біології є біологічні системи різної складності;

• основними типами біологічних систем є клітина, організм, популяція, вид, екосистема та біосфера

• спільні ознаки біосистем: їхня організація та зв’язки;

• структурна організація біосистеми визначається складовими частинами й компонентами

• функціональна організація - це злагоджена діяльність складових частин біосистеми, що називається функціонуванням

Наприклад, клітини мають поверхневий апарат, цитоплазму і ядро, які утворені певними компонентами (наприклад, в цитоплазмі є органели) та всі компоненти взаємозалежні та взаємопов’язані через діяльність клітини

• цілісність біосистем забезпечують внутрішні та зовнішні взаємозв’язки компонентів біосистеми між собою та із зовнішнім середовищем

Біосистеми мають ряд особливостей, що відрізняють їх від неживих систем:

• серед них немає жодної, яка була б притаманна тільки живому;

• здатності живого до використання й перетворення речовин, енергії та інформації

Фундаментальні властивості біосистем

саморегуляції

самооновлення

самовідтворення

механізми збереження динамічної сталості

механізми утворення нових складових частин замість пошкоджених чи втрачених

забезпечують наступність існування в час

​

Найзагальніші властивості біосистем

відкритість

упорядкованість

рівневість

Біосфера

Екосистема

Вид

Популяція

Організм

Клітина

Основні типи біосистем

Рівні організації біосистем - це певний тип взаємодії структурних та функціональних складників біологічних систем

Більшість дослідників виокремлюють такі рівні організації біосистем:

• молекулярний

складниками є хімічні елементи та сполуки, біохімічні реакції;

біохімя, біофізика, молекулярна біологія

• клітинний

частинами є поверхневий апарат, цитоплазма та ядро, або нуклеоїд, життєві процеси клітин;

цитологія

• організмовий

клітини, тканини, органи й системи органів організмів;

гістологія, анатомія, фізіологія, морфологія, ембріологія, генетика

• популяційно-видовий

організми одного виду з їхніми взаємовідносинами;

екологія, генетика, популяційна та еволюційна біологія

• екосистемний

організми різних видів, які взаємодіють між собою та з навколишнім середовищем;

екологія

• біосферний

взаємопов’язані екосистеми

екологія, вчення про біосферу

Взаємодія рівнів організації біосистем відбувається за принципами:

єдності

ієрархії

основою єдності всіх рівнів організації біосистем є проникаючі крізь них потоки речовин, енергії та інформації

будь-яка система є компонентом системи вищого рангу і, в свою чергу, складається з підпорядкованих їй біосистем систем нижчого рангу

Існування організмів забезпечується організацією будови й життєдіяльності на молекулярному і клітинному рівнях, а самі організми є компонентами популяційно-видового рівня

Біологічне пізнання - це організована діяльність відповідно до мети й завдань, результатом якої є нові знання про живу природу

Головне завдання біологічної науки - побудова системи достовірного знання, що ґрунтується на фактах і узагальненнях, що їх можна перевірити й підтвердити чи спростувати

Для накопичення й обробки знань біологія використовує поняття:

• науковий факт

спостереження або експеримент, які можуть бути відтворені та підтверджені (наприклад, листок зелений)

• гіпотеза

обґрунтоване припущення, що висувають для пояснення фактів (наприклад, гіпотези походження людини)

• теорія

узагальнення системи фактів, що дає змогу робити прогнози, які згодом підтверджуються (наприклад, клітинна теорія)

• закон

це закономірності, що не мають винятків і встановлюють зв’язки між різними явищами (наприклад, закони спадковості)

Для пізнання всієї різноманітності біосистем застосовують найрізноманітніші методи

Загальні методи наукового пізнання поділяють на:

Емпіричні

Теоретичні

• допомагають вивчати природні об’єкти, доступні для сприйняття;

• дослідник, не працюючи безпосередньо з природними об’єктами, здобуває знання шляхом розумових операцій;

• спостереження, порівняння, вимірювання, експеримент

• аналіз, синтез, абстрагування, конкретизація, узагальнення, аналогія, гомологія

Основні методи біологічного пізнання:

• порівняльно-описовий

дає змогу описувати результати спостережень, явища чи організми і порівнювати їх з подібним для визначення спільних та відмінних ознак

• експерименталь-

ний

ґрунтується на тому, що дослідники змінюють будову, функції, поведінку об’єктів дослідження і спостерігають за наслідками цих змін

• моніторинг

постійне спостереження за станом окремих біологічних об’єктів, перебігом певних процесів у екосистемах чи біосфері

• моделювання

метод дослідження і демонстрування структур, функцій, процесів за допомогою їхнього спрощеного відтворення

• статистичний

метод математичної обробки результатів спостережень чи дослідів для перевірки ступеня вірогідності

У біологічному пізнанні велике значення має спрямованість й визначеність діяльності

Основні підходи до біологічного пізнання:

• історичний

визначає розгляд природних об’єктів та явищ у виникненні та розвитку;

• системний

орієнтує на вивчення біосистеми як єдиного цілого;

• морфологічний

спрямовує на вивчення форми та будови у взаємозв’язках із функціями;

• фізіологічний

організовує дослідження життєдіяльності;

• екологічний

спрямовує вивчення організмів у їхніх взаємозв’язках з іншими організмами та навколишнім середовищем

Укажіть використаний у прикладах метод біологічного дослідження:

1. Учні розглянули листки двох рослин і назвали ознаки подібності та відмінності.

2. Учені з’ясували, що голуби дослідної групи втрачають орієнтацію, якщо до них прикріплюють маленькі магніти, в той час як птахи контрольної групи з ненамагніченими шматочками металу не втрачали правильного напрямку польоту.

3. Екологи визначили, що величезної шкоди басейну Дністра завдають забруднені пестицидами й нітратами стоки з полів та викиди промислового концерну «Хлорвініл».

4. В європейців частота груп крові є такою: І - 46 %, ІІ - 42 %, ІІІ - 9 % і IV - 3 %.

5. Учені використовують ртутну краплину в розчині кислоти, що здійснює ритмічні рухи, для дослідження клітинного руху амеби.

Ознака

Біосистема 1

Біосистема 2

Назва біосистеми

​

​

Тип біосистеми

​

​

Рівень організації біосистеми

​

​

Структурні елементи

​

​

Внутрішні зв’язки між елементами

​

​

Зовнішні зв’язки біосистеми

​

​