Pojam i predmet biologije

Seminarski Rad Iz Biologije

biologija: Nauka O ivomDefinicija

Biologija Je Nauka O ivotu, A to Znai Da Prouava Krakteristike I Ponaanje Organizama Sa Aspekta Preivljavanja (Opstanka) Vrsta I Individual Kao I Interakcije Izmedju ivih Bia Medjusobno I ivih Bia I Spoljanje Sredine. Biologija Je Sistem Integrisanih Prouavanja Mnogobrojnih Akademskih Disciplina Koje Omoguavaju Razumevanje Fenomena ivota Sa Svih Aspekata I Kroz iroku Skalu Veliina.Nauka Je Objektivan, Logian I Ponovljiv Nain Razumevanja Principa Koji Deluju U Prirodi. Ona Nije Dogma Ve Dinamini Process Istraivanja I Potvrdjivanja. Da Bi Se Neko Bavio Naukom Mora Poznavati "Pravila Igre" Odnosno Metode Istraivanja, Koja Su Takodje Podlona Promenama U Vremenu (Na Primer Razvojem Noivih Tehnologija). U Nekim Naunim Disciplinama (Taksonomija) Laboratorijski Eksperimenti Nisu Neophodni Ve Se Nakom Formiranja Hipoteze Vre Dodatna Posmatranja I Sakupljanja Materijala Sa Raznih Lokacija I Na Osnovu Njihove Obrade Dolazi Do Zakljuaka.Svaki Nauni Metod, Pa I Bioloki, Sadri Odredjene Elemente:1. Posmatranje Kojim Se Uoava Problem2. Hipoteza Koja Predstavlja Jedno Ili Vie Moguih Tumaenja Uoene Pojave3. Eksperiment Provera Hipoteze Pod Kontrolisanim Uslovima Tj. Uz to Manji Broj Promenljivih4. Zakljuak Kojim Se Hipoteza Potvrdjuje Ili Odbacuje Ili Se Modifikuje (to Zahteva Ponavljanje Prethodnih Koraka).Kada Je Hipoteza Vie (Mnogo) Puta Testirana I Potvrdjena Sa Neznatnim Odstupanjima Postaje Teorija, Npr Teorija Evolucije. Zakon Predstavlja Vii Nivo Na Kojem Se Utvrdjuju Principi Na Kojima Se Zasniva Univerzum, Na Primer Zakoni Termodinamike, Njutnov Zakon Gravitacije.Bioloke DisciplineFenomen ivota Se Prouava Od Nivoa Atoma I Molekula (Gde Je U Osnovi Veza Biologije Sa Fizikom I Hemijom), Do Nivoa Kosmikih Prostranstava Gde Je Veza Sa Astrobiologijom (Ksenobiologijom) Koja Spekulie O Mogunostima Nastanka I Razvitka ivota Izvan Planete Zemlje. Osim Biologije Kao Fundamentalne Nauke Koja Se Bavi Principima I Mehanizmima, Snano Je Razvijena Primenjena Biologija Kroz irok Spektar Disciplina I Ljudskih Delatnosti (Medicina, Farmacija, Proizvodnja Hrane, Arhitektura.. .I Gotovo Sve to Se Moe Sresti U ovekovom Okruenju). Poredjane Po Rastuoj Skali Veliine Objekata Prouavanja Osnovne Bioloke Discipline Su: Molekularna Biologija, Biohemija I Molekularna Genetika, Na Nivou Molekula; Citologija, Na Nivou elije; Fiziologija Anatomija I Histologija, Na Multicelularnom Nivou; Biologija Razvia, Na Nivou Individue (Organizma); Genetika Prouava Prenoenje Osobina Sa Roditelja Na Potomke; Etiologija Prouava Ponaanje Grupa Organizama; Sistematika Grupie Organizme a Njihovo Razvie Evoluciona Biologija Na Multi-Species Nivou, Dok Se Odnosi ivih Organizama Na Svim Nivoima Organizacije Sa ivotnom Sredinom Prouavaju U Okviru Ekologije.Principi BiologijeZa Razliku Od, Recimo, Fizike, Biologija Kao Nauka Prouava Fenomene Koji Se esto Ne Mogu Objasniti Matematikim Zakonitostima. U Biologiji Su Zato Prihvaeni Osnovni Principi I Koncepti Koji Omoguavaju Razumevanje Fenomena ivota. Ovi Principi, Ba Kao I Zakoni Fizike Deluju I Onda Kada Ljudi Ne Znaju Za Njih I Kada Pokuavaju Da ivi Svet Prilagode Svojim Potrebama Kao I Kada Je Ugroavaju Svojom Nepanjom.Osnovni Principi Biologije Su: 1.Univerzalnost (Slika 1)2. Evolucija3. Diverzitet (Raznolikost)4. Kontinuitet5. Homeostaze6. Interakcije

Slika. 1. Primer Bioloki Univerzalnog Procesa - Glikoliza1. Ovi Principi Su Osnova Optih Teorija Na Kojima Se Zasniva Moderna Biologija:2. Teorija O eliji3. Teorija Evolucije Putem Prirodne Selekcije4. Teorija O Genima5. Teorija O HomeostazamaRobert Huk (1635-1703), Je Prvi Koristei Mikroskop Otkrio eliju. Mattias Schleiden (1838) Zakljuio Je Da Se Sva Biljna Tkiva Sastoje Iz elija. 1839, Theodore Schwann Je Doao Do Istog Zakljuka Za Animalnu eliju. Rudolf Virchow, 1858, Je Kombinovao Ove Zakljuke Sa Svojim Da Svaka elija Nastaje Od Prethodne elije I Na Taj Nain Formulisao Teoriju O eliji. Tako Se Moe Pretpostaviti Neprekidni Lanac elija Unazad Od Naih Do Prvobitnih elija Pre Oko 3,5 Milijardi Godina. elijska Teorija Glasi Da Se Sva iva Bia Sastoje Od elija Koje Nastaju Od Prethodnih elija.

Ovo ini Vezu Sa Teorijom Evolucije Jer Znai Da Se Celokupni ivot Na Zemlji Razvio Od Zajednikog Pretka U Procesu Prirodne Selekcije (Charles Darvin 1859. U Knjizi Poreklo Vrsta). Prirodna Selekcija Znai Da Se Sluajno Nastale Mutacije Genetskog Materijala U Toku Istorije Prenose Na Potomke. Kako Istovremeno Dolazi I Do Promena U Okruenju, Samo Neke Od Njih Dovode Do Uspenog Preivljavanja I Ostavljanja Fertilnog Potomstva (Adaptacije) I Dalje Se Mogu Diferencirati U Nove Vrste (Specijacija) (Slika 2).1953. James Watson and Francis Crick Su Razvili Model Dna (Dezoksiribonukleinske Kiseline) Hemijski Molekul Koji Je Fiziki Prenosilac Gena. Pretpostavili Su Mehanizam Replikacije Dna I Njegovu Vezu Sa Sintezom Proteina. Ovo Predstavlja Centralnu Dogmu Molekularne Biologije. Informacija Se Sa Dna Prepisuje Na Rna (Ribonukleinsku Kiselinu) A Sa Ove Na Protein (Slika 3).

Homeostaza Predstavlja Dinamiku Ravnoteu Uslova Pri Kojima Organizam Moe Da Funkcionie. Najznaajniji Uslovi Su Temperatura, Ph I Transfer Energije. Zakoni Termodinamike Objanjavaju Transfer Energije Koji Je Osnova ivota Na Zemlji. To Su Zakon O Odranju Materije I Energije I Zakon O Entropiji.BiodiverzitetTeorija Evolucije I Teorija O eliji Su Dale Osnovne Karakteristike ivih Bia. Koristei Lineov Hijerarhijski Klasifikacioni Sistem Dolazi Se Do Pet Carstava ivih Organizama. Pri Tome Neemo U Ovom Momentu Razmatrati Viruse Jer Oni Nemaju Sve Karakteristike ivih Bia. Po Nekim Klasifikacijama Postoji I 6. Carstvo Archea.Prema Nivou Bioloke Organizacije Mogu Se Razlikovati: Protobionti - Acelularni Oblici ivota, Prokarioti- Imaju elijsku Organizaciju Ali Nemaju Diferencirano Jedro I Organele I Eukarioti Koji Su Celularni Organizmi. Protobionti Obuhvataju Grupe Virusa, Rikecija I Arheje Koji Nemaju elijsku Gradju Ali Imaju Nasledni Materijal I Koji Su Obligatni Intracelularni Paraziti I Postoje Polemike Da Li Su Uopte ivi Organizmi. Arheje Su Morfoloki Sline Bakterijama Ali Su Molekulski Sline Eukariotima Pa Se Mogu Smatrati Njihovim Direktnim Pretkom.Monera Je Najprimitivnije Carstvo Koje Obuhvata ive Organizme Najslinije Izumrlim Fosilima. Organizmi Iz Ove Grupe Ne Poseduju Membranama Okruene Organele - To Su Prokarioti: Bakterije - Eubakterije I Modrozelene Alge (Modrozelene Bakterije) Cijanobakterije. Najprimitivnija Grupa, Arheobakterija Je Danas Ograniena Na Mali Broj Stanita Kao Sto Su Vrui Potoci I Uopte Stanita Sa Malom Koncentracijom Kiseonika. (Slika 4).

Slika 4. Jednostavna ema Drveta ivotaProtista Su Najstarije Carstvo Eukariota (Eukarioti Sadre Organele Ograniene Membranama Koje Omoguavaju Kompartmentalizaciju I Odvajanje Funkcija Na Odvojenim Mestima). Najznaajnija Osobina I'm Je to Su Iz Ove Grupe Diferencirala Ostala Carstva Biljke, ivotinje I Gljive. Najvee Grupe Protista Su Alge, Euglene, Ciliate, Protozoe I Biari.Fungi (Gljive) Obuhvataju Vieelijske, Jednoelijske Heterotrofe (Energiju Uzimaju Od Drugih Organizama, ivih Ili Mrtvih = Hrane Se Organskom Materijom), esto Imaju Multinuklearne elije. Ekoloki Znaaj Gljiva Se Ogleda U Razgradnji Organske Materije, to6ine Zajedno Sa Nekim Bakterijama I Tako Uestvuju U Recikliranju Nutrijenata. Ekonomski, Gljive Se Koriste Kao Hrana, Proizvode Antibiotike a Takoe Su I Vrlo Znaajni Paraziti.Planta (Biljke) Obuhvataju Vieelijske Organizme Koji Su Autotrofni (Proizvode Hranu U Procesu Fotosinteze Konverzijom Suneve Energije U Hemijsku). Ekoloki to Su Producenti Organske Materije (Zajedno Sa Fotosintetikim Predstavnicima Monera I Protista) I Baza Lanaca I Mrea Ishrane (Food Vebs). Ekoloki Su Producenti Organske Materije, Ekonomski Obezbedjuju Hranu, Gradjevinski Materijal, Papir, Droge...Animalia (ivotinje) Obuhvataju Vieelijske Heterotrofe Koji Se Bar U Nekom Periodu ivota Kreu. Ekoloki to Su Konzumenti Koji Se Dele Na Herbivore (Biljojede) I Carnivore (Mesojede), A ovek I Jo Neke Vrste Su Omnivore. Ekonomski Obezbedjuju Hranu, Transport, Zabavu, Industriju.Kakteristike ivih Bia1. Organizacija Sistem Je Organizovan Tako Da Se Sva iva Bia Sastoje Od elija Koje Sadre Organele, Organele Sadre Molekule

2. Homeostaza Oznaava Odravanje Ravnotee Unutranje Sredine U Pogledu Temperature, Reakcije Ph, Sadraja Vode.3. Adaptabilnost Je Prilagodjavanje ivih Organizama Uslovima Spoljanje Sredine I Osnova Je Darvinove Teorije Evolucije4. Reprodukcija I Nasleivanje Svaka elija Nastaje Od elije U Procesu Aseksualnog (Bez Rekombinacije Genetskog Materijala) Ili Seksualnog (Uz Rekombinaciju Genetskog Materijala) Razmnoavanja. Najvei Broj ivih Organizama Koristi Dezoksiribonukleinsku Kiselinu Dna Kao Fiziki Nosa Genetske Informacije. Samo Poneki Organizmi, Recimo Retrovirusi U Koje Spada I Hiv, Za to Koriste Ribonukleinsku Kiselinu Rna.5. Rast I Razvie Svi ivi Organizmi Rastu, ak I Jednoelijski. im Se Formira U Procesu Deobe elija Je Mala, Zatim Raste I Diferencira Se U Zrelu eliju. Vieelijski Organizmi Prolaze Kroz Komplikovan Proces Diferencijacije I Organogeneze. Organizam Raste Sve Dok Su Procesi Anabolizma Dominantni Nad Procesima Katabolizma. Intenzitet Rasta Opada Se Starenjem. Rast Se Inhibira Nepovoljnim Uslovima Kao to Je Nedostatak Hrane, Vode, Prisustvo Otrovnih Materija Ili Prekomerne Radijacije. Starenje Je Lagani Tok elijske Degradacije Koji Redovno Dovodi Smrti Kao Prestanka Intracelularne Aktivnosti.6. Promet Energije Sa Sastoji Od Anabolizma (Sinteza Organske Materije) I Katabolizma (Razgradnja) Svi Organizmi Koriste Energiju Adenozin Tri Fosfata Za Svoje Potrebe Bez Obzira Na Njeno Poreklo (Suneva Energija, Hemijska Ili Biohemijska)7. Nadraljivost Obuhvata Detekciju I Odgovor Na Stimuluse (Signale) Koji Mogu Biti Razliite Po Prirodi, A Spoljanji I Unutranji Po Mestu Nastanka.8. Interakcije Se Javljaju Izmedju ivih Bia Medjusobno Ili Sa Spoljanjom Sredinom.Nivoi Organizacije ivog SvetaBiosfera Obuhvata Sva iva Bia U Interakciji Sa Njihovim Okruenjem. Prostire Se Svuda Gde Ima ivota Od Najviih Slojeva Atmosfere Do Najdubljih Predela Okeana, Povrine Zemljita. Planeta Zemlja Se Dakle Deli Na Atmosferu, Litosferu Hidrosferu I Biosferu.Ekosistem Pretstavlja Interakciju Najmanjih Grupa Organizama Kako Medjusobno Tako I Sa Spoljanjom Sredinom. Biolozi Uvek Govore O Medjusobnim Odnosima ivih Bia. PoDarvinovoj Teoriji Organizmi Se Adaptiraju Na Uslove ivotne Sredine a Takodje Se Moraju Adaptirati I Na Adaptacije Ostalih Organizama. Ekosistem Se Karakterie Protokom Materije I Energije O Kojima e Biti Vie Rei Kasnije.Zajednice Su Odnosi Izmedju Grupa Razliitih Vrsta. Na Primer: Zajednica Pustinje Sa Sastoji Od Zeeva, Kojota, Zmija, Ptica, Sitnih Glodara I Kaktusolikih Biljaka...Neke Vrste Zajednica Su Tundre, Listopadne ume, etinarske ume, Livade I Panjaci, Tropske Kine ume, Stepe, Savane, Sve Su Terestrine. Primer Vodenih Biocenoza Su Slatkovodne, Zajednica Na Primer Potoka, Obala Jezera, Dna Jezera I Druge, Morske (Priobalje, Dno, Puina).Vrste Predstavljaju Grupe Slinih Individua Koja Mogu Da Ostave Fertilno Potomstvo. Deava Se Da Se Ova Karakteristika Ne Uzima U Obzir Ve Samo Morfologija, to Nije Dopustivo. (Slika 5)Populacije Grupa Organizama Iste Vrste Koje Su U Mogunosti Medjusobnog Parenja Jer Se Razvijaju Na Istom Mestu.Individue Predstavljaju Jednu Ili Vie elija Okarakterisanih Jedinstvenom Dna Informacijom. Individue Se Dakle Jednoelijske Ili Multielijske. Multicelularne Individue Sadre Specijalizovane Tipove elija, Tkiva, Organa I Organskih Sistema Koji Vre Specijalizovane Funkcije.Organski Sistemi Vre Zajedniku Funkciju. Na Primer Sistem Organa Za Varenje, Ili Za Reprodukciju.Organi Multicelularnih Organizama Su Grupe elija I Tkiva Koje Zajedno Vre Neku Funkciju (Primer Srce)Tkivo Multicelularnih Organizama Je Grupa elija Koje Vre Odreenu Funkciju, Na Primer Miino Tkivo ivotinja, Ili Sprovodno Tkivo Biljaka.elija Je Jedinica Gradje ivih Bia. Svaka Se Karakterie Naslednim Materijalom (Dna Ili Ree Rna), Energetskim Sistemom, Strukturom Okruenom Membranom. Organele Su Delovi elije Koji Obavljaju Specifine Funkcije. Na Primer Ribozomi Su Mesta Sinetze Proteina, Mitohondrije Se Energetska Mesta.

Slika 5. Nivoi Organizacije ivotaKlasifikacija ivih BiaSistematika Je Bioloka Disciplina Koja Opisuje Organizme I Klasifikuje Ih U Odreene Sisteme Na Osnovu Slinosti I Razlika. Uporeivanje Odlika Moe Se Odnositi Na Morfoloke, Anatomske, Fizioloke, Biohemijske, Genetike, Ekoloke I Biogeografske Karakteristike. Danas Najzastupljeniji Kodeks Klasifikacije Je Binarna Nomenklatura Koju Je Osmislio Karl Line Sa Ciljem Omoguavanja Komunikacije Naunika Koji Inae Govore Razliitim Jezicima. Line Je Svakoj Vrsti Dao Latinsko I Jedinstveno Binominalno Ime Koje ine Dve Rei: Prva Uvek Oznaava Rod Kome Vrsta Pripada, A Druga Re Oznaava Ime Same Vrste (Viola Silvestris, Viola Oznaava Ime Roda Ljubiica, Dok Je Silvestris Vlastito Ime Te Vrste - umska). Osim Isticanja Razliitosti I Specifinosti Svake Vrste, Binominalni Sistem Nomenklature Istovremeno Ukazuje I Na Slinost I Srodnost, Odnosno Filogenetsku Bliskost Sa Nekim Drugim Vrstama. Prva Re U Nazivu Vrste Uvek Ukazuje Na Srodnost, A Druga Ukazuje Na Razliitost.Taksonomija Je Deo ire Discipline - Sistematike Koja Se Bavi Odredjivanjem Filogenetske Povezanosti Organizama. Taksonomske Kategorije Obuhvataju Odreenu Grupu Organizama Na Osnovu Meusobnih Srodnikih Odnosa. Grupe Organizama Sa Karakteristinim Odlikama Po Kojima Se Odvajaju Od Drugih Grupa Oznaeni Su Kao Taksoni. Taksoni Koji Imaju Zajednika Svojstva, Grupiu Se U Taksone Vieg Reda. Klasifikacija Je Upravo Svrstavanje Organizama U Taksone Razliitih Hijerarhijskih Nivoa. Sistematska Kategorija Je Rang Ili Nivo Koji Takson Ima U Klasifikaciji.Osnovna Taksonomska Kategorija U Sistematici Je Vrsta (Species). Vie Vrsta Koje Imaju Zajedniko Poreklo Grupiu Se U Rodove (Genus). Srodni Rodovi Se Dalje Grupiu U Porodice (Familia), Bliske Porodice Formiraju Redove (Ordo). Redovi Su Grupisani U Klase (Classis), A Klase U Tipove (Phylum) (Kod ivotinja) Ili Razdele (Kod Biljka). Na Vrhu Hijerarhije Nalaze Se Carstva (Regnum) (Slika 6).Hijerarhijske Grupe Svih ivih Bia Poinju Vrstama, A Zavravaju Se Carstvima. Danas Razlikujemo 5 Carstava ivih Organizama (Prema Amerikom Ekologu Robertu Vitakeru): Carstvo Monera, Carstvo Protista, Carstvo Fungi, Carstvo Plantae I Carstvo Animalia (Videti Na Strani 4 I 5).

Www.Maturski.Org

Slika 3. Votson (levo) i Krik (desno), pored modela DNA (levo) i ematski prikaz molekula DNA (Desno)

Slika 6. Primeri sistematizacije i klasifikacije biljne(a) i ivotinjske vrste (b).

b)

Imenovanje vrsta i viih taksona se vri prema usvojenim pravilima:

Svi taksoni pripadaju viim taksonomskim kategorijama (svaki novootkriveni organizam pripada jednoj vrsti, koja pripda jednom rodu... )

Prvo ime koje je dato uvek ima prioritet

Svi taksoni moraju imati autora.

45