Vypracovala: Mgr. Martina Mošaťová
Biológia je veda zaoberajúca sa štúdiom živej prírody. Jej názov je odvodený z gréckeho bios - život, logos - reč. Predmetom skúmania je štruktúra a funkcie živých sústav na všetkých úrovniach, ich vzájomné vzťahy a tiež vzťahy medzi živou a neživou prírodou. Poznáva podstatu života a jeho zákonitosti. Význam biologických poznatkov pre život a ich praktické využitie sa uplatňuje predovšetkým v oblasti výživy, zdravotníctva a ochrany prírody.
Všeobecná biológia - zhŕňa poznatky všetkých biologických vied a na ich základe vyvodzuje najvšeobecnejšie závery o vlastnostiach a zákonitostiach živej prírody.
Prehľad základných biologických disciplín
Základné biologické vedy:
· mikrobiológia - študuje mikroorganizmy,
· botanika - zaoberá sa štúdiom rastlín,
· zoológia - študuje živočíchy,
· antropológia - zaoberá sa štúdiom ľudského organizmu.
Vedy študujúce živé sústavy zo všeobecného hľadiska:
· všeobecná biológia - skúma všeobecné vlastnosti a zákonitosti charakterizujúce všetky živé sústavy,
· vývinová biológia - študuje a porovnáva ontogenetický vývin živých organizmov,
· evolučná biológia (vývojová) - zaoberá sa všeobecnými zákonitosťami biologickej evolúcie.
Vedy študujúce vlastnosti živých organizmov:
· molekulárna biológia - skúma biologické javy, stavbu a zloženie živej hmoty na makromolekulovej úrovni,
· cytológia - zaoberá sa štúdiom bunky,
· anatómia - skúma tvar a stavbu jednotlivých orgánov, ich sústav a organizmu ako celku,
· morfológia - študuje tvar a stavbu organizmov a ich častí,
· fyziológia - študuje funkcie živých sústav a orgánov,
· embryológia - zaoberá sa vývinom zárodku,
· genetika - náuka o dedičnosti a premenlivosti organizmov,
· imunológia - venuje sa obranným funkciám organizmu,
· parazitológia - študuje cudzopasné organizmy, skúma vzťahy medzi hostiteľom a parazitom,
· etológia - študuje prejavy, funkcie a evolúciu správania živočíchov a človeka,
· ekológia - zaoberá sa vzťahom živých sústav a ich prostredia.
Dejiny biológie a jej významní predstavitelia
Biológia sa najskôr vyvíjala ako súčasť filozofie.
Aristoteles (4. stor. pred n. l.)
- je považovaný za prvú významnú osobnosť v dejinách biológie,
- pôvod živočíšstva odvodzoval od samooplodnenia (abiogenézy). Hlásal, že živé bytosti vznikajú z neživej prírody.
A. Vesalius (16. stor.)
- priekopník novodobej anatómie,
- dielo o anatómii ľudského tela.
W. Harvey (16.- 17. stor.)
- je pokladaný za zakladateľa fyziológie živočíchov. Popísal krvný obeh živočíchov, vysvetlil krvný obeh u človeka,
- vajíčko označil ako vývinový začiatok živých organizmov.
R. Hooke (17. stor.)
- objavil bunky, z ktorých sa skladá rastlinné telo.
M. Malpighi (17. stor.)
- zaslúžil sa o množstvo nových poznatkov v oblasti fyziológie živočíchov, objavil krvné vlásočnice, vylučovacie ústroje hmyzu a iných živočíchov.
A. Leeuwenhoek (17. - 18. stor.)
- objavil existenciu mikroorganizmov, ako prvý popísal baktérie a prvoky. Na základe pozorovaní predpokladal, že živé telo tvoria akési elementy (základné stavebné častice). Tieto tvrdenia dali vznik bunkovej teórii.
Carl Linné (18. stor.)
- opísal asi 7300 druhov rastlín, položil základy binomickej nomenklatúry (dvojmenné pomenovanie) - označil všetky druhy rodovým a druhovým menom, zaviedol pojem druh, hierarchicky zoradil živočíchy do systému.
J. E. Purkyně (18. – 19. stor.)
- zistením, že základné elementy organizmov sú zrniečka (bunky), prispel k bunkovej teórii,
- ako prvý pomenoval nerozlíšenú hmotu protoplazmu.
J. B. Lamarck (18. – 19. stor.)
- vyhlásil, že druhy sa menili a živá príroda sa postupne vyvíjala od jednoduchších organizmov k zložitejším,
- jeho vývojová teória podnietila formovanie evolučného učenia,
- pripisuje sa mu aj autorstvo pojmu biológia.
L. Pasteur (19. stor.)
- položil základy imunológie, objavil pôvodcov niektorých ochorení, zistil, že príčinou mnohých chorôb sú mikroorganizmy,
- vypracoval laboratórne metódy ako pestovať mikroorganizmy na živných pôdach,
- položil základy imunizácie proti nákazlivým chorobám,
- do medicíny zaviedol pojem profylaxie,
- výskumami potvrdil, že živé vzniká len zo živého (neopodstatnenosť abiogenézy).
Ch. Darwin (19. stor.)
- svojou teóriou (označovaná ako darwinizmus) sa pokúsil vysvetliť mechanizmus evolúcie. Upresnil a doplnil názory na vývoj živej prírody. Prišiel k záveru, že zápas o život prežívajú len jedince, ktoré sa existenčným podmienkam dokážu najviac prispôsobiť (premenlivosť, variabilita organizmov). Tieto zmeny, ak sú dedičné prenášajú sa z rodičov na potomkov (postupne vznikajú nové odrody, plemená a nový druh). Hlavným prínosom bolo jasné formulovanie vývojovej teórie v prírode. Objasnil zložitý mechanizmus odovzdávania zhodných a pomerne stálych znakov a vlastností z rodičov na potomkov.
J. G. Mendel (19.stor.)
- formuloval zákony dedičnosti, vyjadril základné zákonitosti prenosu vlôh (výskumy najmä na hrachu), považuje sa za zakladateľa genetiky.
I. P. Pavlov (19. – 20. stor.)
- pracoval v oblasti podmienených a nepodmienených reflexov.
A. Fleming (20. stor.)
- objavil penicilín.
Watson a Crick
- v roku 1953 objasnili molekulovú štruktúru deoxiribonukleovej kyseliny (DNA) a navrhli jej model špirálovitej dvojzávitnice. Bola objasnená podstata mechanizmu dedičnosti.
C. Woese
- v roku 1977 vypracoval novú koncepciu základnej klasifikácie organizmov (archeóny, baktérie a eukaryota), ktorá je založená na molekulovo-biologických porovnávacích analýzach.
Rozdelenie biologických vied
Ø Systematické (taxonomické) vedy
- zaoberajú sa poznávaním, pomenúvaním a triedením organizmov podľa zhodných znakov. Predmetom ich štúdia sú jednotlivé skupiny organizmov, pomenované podľa skupiny organizmov, ktorou sa príslušný odbor zaoberá, napr. mikrobiológia, botanika, zoológia, antropológia.
Ø Morfologické
- skúmajú stavbu, tvary, štruktúru organizmov alebo ich jednotlivých častí,
- morfológia rastlín, morfológia živočíchov,
- anatómia - zaoberá sa vnútornou a makroskopickou stavbou organizmov,
- histológia - skúma bunkové súbory, pletivá rastlín, tkanivá živočíchov,
- organológia - skúma orgány.
Ø Fyziologické
- študujúce funkciu jednotlivých orgánov a organizmov. Podľa základných skupín organizmov sa delia na fyziológiu rastlín, fyziológiu živočíchov, fyziológiu človeka.
Ø Vedy o vývoji
- zaoberajú sa zmenami organizmov v čase,
- ontogenéza - veda o vývine jedinca,
- embryológia - o zárodočnom vývine,
- fylogenéza - o vývoji druhov,
- paleontológia - náuka o vyhynutých organizmoch.
Ø Hraničné
- vznikli na rozhraní medzi biológiou a ostatnými vedami,
- biochémia - študuje chemické vlastnosti živých sústav a chemické procesy prebiehajúce v živých sústavách,
- biofyzika - skúma fyzikálne vlastnosti živých sústav a vplyv fyzikálnych faktorov na živé sústavy,
- biomatematika - využíva matematické prostriedky na štúdium biologických procesov,
- biogeografia - skúma rozmiestnenie organizmov na Zemi.
Ø Aplikované
- sú pomenované podľa príslušnej oblasti praktických potrieb, v ktorých sa biologické poznatky aplikujú,
- biotechnológia - zaoberá sa využitím mikroorganizmov pri výrobe niektorých látok,
- agrobiológia - venuje sa využitiu biológie v poľnohospodárstve,
- klinická biológia - skúma vyšetrovacie metódy v medicíne,
- humánna medicína - využíva biologické poznatky pri liečení chorôb človeka,
- veterinárna medicína - aplikuje biologické poznatky na liečbu chorôb zvierat.
Metódy vedeckej práce v biológii
1. Pozorovanie
- do biologických javov sa pri pozorovaní aktívne nezasahuje,
- využíva sa prístrojová technika,
- výsledkom je opis pozorovaného objektu,
- aby sa opis mohol využiť na vedeckú prácu musí byť presný (mal by čo najviac zodpovedať skutočnosti),
- získané poznatky sa roztrieďujú do rozličných skupín, na základe zhodných, podobných a rozdielnych znakov,
- pri pozorovaní sa využíva porovnávacia metóda - je základnou metódou na klasifikovanie organizmov.
2. Pokus (experiment)
- pri pokuse sa aktívne zasahuje do biologických javov,
- zmení sa jedna alebo viac podmienok a sledujú sa následky týchto zmien,
- súčasne sa založí aj porovnávací (kontrolný) pokus, ktorý prebieha v normálnych podmienkach,
- pozorovania o priebehu výsledku sa zapisujú a porovnávajú s výsledkom pozorovacieho pokusu,
- pokus sa viackrát opakuje (najmenej 3- krát), aby sa overila jeho pravdivosť a vylúčila akákoľvek náhodnosť,
- nevyhnutnou súčasťou každého experimentu je hypotéza (domnienka),
- zvyčajne sa vyslovujú názory na určité skutočnosti, ktoré nie sú ešte dokázané,
- výskumom potvrdené hypotézy sa stávajú súčasťou poznania,
- overené hypotézy vyjadrujúce stále stavy medzi javmi alebo procesmi, ktoré sa vždy v rovnakých podmienkach opakujú, sa nazývajú vedecké zákony,
- z overených hypotéz a vedeckých zákonov vznikajú teórie,
- rozdiel medzi hypotézou a teóriou: hypotéza sa vzťahuje len na 1 jav alebo na menšiu skupinu javov a teórie na viac javov,
- veda na základe pozorovaní a experimentov tvorí hypotézy a teórie, ktoré sa overujú v praxi,
Význam biologických poznatkov pre život a ich praktické využitie
- objav genetických zákonitostí sa uplatňuje najmä v poľnohospodárstve a medicíne,
- aplikáciou genetických poznatkov v praxi vznikajú nové kultivary rastlín a plemená živočíchov, v medicíne- poznanie genetických zákonitostí umožňuje chápať nielen podstatu chorôb, ale ukazuje sa, že na ich základe bude možné plánovite riadiť dedičné zmeny alebo odstraňovať niektoré poruchy,
- poznanie vlastností mikroorganizmov sa využíva v biochemicko - mikrobiologických technológiách na výrobu bielkovín, aminokyselín, tukov, na zvyšovanie úrodnosti pôdy, nahrádzajú priemyselné pôdne hnojivá a pod.,
- v popredí záujmu biologického výskumu sú aj problémy regenerácie a transplantácie tkanív a orgánov.
- Benešová, M. a kol.: Zmaturuj z biológie, Brno: DIDAKTIS, 2006, 224 s.
- Križan, J.: Maturita z biológie, Bratislava: Príroda, 2006, 280 s.
- Lenochová, M. a kol.: Biológia pre 1. ročník gymnázií, Bratislava: SPN, 1997, 216 s.
- Ušáková, K. a kol.: Biológia pre gymnáziá 1, Bratislava: SPN, 1999, 88 s.