Біологічні науки і їх визначення

Біологія – це природна наука, яка включає вивчення життя і живих організмів, включаючи їх фізичну і хімічну структуру, функцію, розвиток і еволюцію.

Сучасна біологія – це велика область, що складається з багатьох галузей. Незважаючи на широке охоплення і складність науки, існують певні об’єднують концепції, які об’єднують її в єдину, узгоджену область. В цілому, біологія розпізнає клітину як основну одиницю життя, гени як основну одиницю спадковості і еволюцію як двигун, який просуває створення нових видів. Також зрозуміло, що всі організми виживають, споживаючи і трансформуючи енергію і регулюючи їх внутрішнє середовище.

Субдисципліни біології

Субдисципліни біології визначаються масштабом вивчення життя, що вивчаються організмами і методами їх вивчення. Виділяють такі основні субдисципліни біології:

  • Молекулярна біологія – вивчення до молекулярної основи біологічної активності між биомолекулами в різних системах клітини, включаючи взаємодію між ДНК, РНК і білками і їх біосинтезу, а також регулювання цих взаємодій.
  • Цитологія (клітинна біологія) – наука, що вивчає живі клітини, їх складові частини – органели, а також питання їх будови, функціонування, розмноження, старіння і смерті.
  • Генетика – наука, про закономірності спадковості і мінливості.
  • Анатомія – це вчення про макроскопічних формах, таких як структурні органи і систем органів.

Крім перерахованих вище розділів біології, існує і безліч інших: біоакустики, біоінформатика, біологічна систематика, біологія океану, біологія розвитку, загальна біологія людини, біофізика, біохімія, ботаніка, вірусологія, виникнення життя, геноміка, гідробіологія, гістологія, зоологія, зоопсихология, космічна біологія , кріобіологія, математична біологія, мікологія, мікробіологія, палеонтологія, паразитології, патологія, протістология, таксономія, фізіологія, еволюційна біологія, екологія, етологія.

Деякі біологічні науки виникли в результаті процесу диференціації, поступового відділення, що сприяло поглибленню досліджень у відповідних напрямках.

Молекулярна біологія

Молекулярна біологія – це вивчення біології на молекулярному рівні. Це поле перекривається з іншими областями біології, особливо з генетикою і біохімією. Молекулярна біологія – це дослідження взаємодій різних систем всередині клітини, включаючи взаємозв’язок синтезу ДНК, РНК і білка і то, як ці взаємодії регулюються.

Велика частина молекулярної біології є кількісної, і останнім часом велика частина цієї науки була з математикою і інформатикою – в галузі біоінформатики та обчислювальної біології. На початку 2000-х років вивчення структури і функції генів, молекулярної генетики, було одним з найбільш помітних областей молекулярної біології.

Все більша кількість інших областей біології зосереджено на молекулах, або безпосередньо вивчаючи взаємодії у своїй власній області, такі як в клітинній біології та біології розвитку, або побічно, де молекулярні методи використовуються для визначення історичних характеристик популяцій або видів, як в областях еволюційної біології таких як популяционная генетика і філогенетика. Існує також давня традиція вивчення біомолекул «з нуля» в біофізики.

Цитологія

Цитологія (клітинна біологія), вивчає структурні і фізіологічні властивості клітин, включаючи їх внутрішнє поведінку, взаємодію з іншими клітинами і з їхнім оточенням. Клітинна біологія пояснює структуру, організацію містяться в ній органел, їх фізіологічні властивості, метаболічні процеси, шляхи сигналізації, життєвий цикл і взаємодія з навколишнім середовищем. Це робиться як на мікроскопічному, так і на молекулярному рівні, оскільки він охоплює прокаріотичні клітини і еукаріотичні клітини.

Знання компонентів клітин і способів роботи клітин має фундаментальне значення для всіх біологічних наук; це також важливо для досліджень в біомедичних областях, таких як рак і інші захворювання. Розуміння структури і функції клітин є фундаментальним для всіх біологічних наук. Подібності та відмінності між типами клітин особливо актуальні для молекулярної біології.

Генетика

Генетика – це наука про гени, спадковість і варіації організмів.

Гени кодують інформацію, необхідну клітинам для синтезу білків, які, в свою чергу, грають центральну роль в вплив на остаточний фенотип організму. Генетика надає інструменти дослідження, які використовуються при дослідженні функції конкретного гена, або аналіз генетичних взаємодій. Усередині організмів генетична інформація фізично представлена ​​як хромосоми, всередині якої вона представленаопределенной послідовністю амінокислот, зокрема молекул ДНК.

Генетика зазвичай вважається областю біології, що часто перетинається з багатьма іншими науками про життя і тісно пов’язана з вивченням інформаційних систем.

Батьком генетики є Грегор Мендель, вчений кінця XIX століття і августинский монарх. Мендель вивчав «спадок ознак», зразки в способі передачі чорт від батьків до потомства. Він зауважив, що організми (рослини гороху) успадковують риси за допомогою дискретних «одиниць успадкування». Цей термін, який все ще використовується сьогодні, представляє собою кілька двозначне визначення того, що називається геном. Таким чином Мендель відкрив деякі основні принципи гінетікі:

  • принцип однаковості гібридів першого покоління;
  • принцип розщеплення ознак;
  • принцип незалежного успадкування ознак;

Успадкування генів і механізми молекулярного спадкування як і раніше є первинними принципами генетики, але сучасна генетика розширилася за межі вивчення успадкування до вивчення функцій і поведінки генів. Вивчаються структура і функція гена, варіації і розподіл в контексті клітини, організму (наприклад, домінування) і в контексті популяції. Генетика породила ряд підобластей, включаючи епігенетика і популяційної генетику. Організми, вивчені в широкому полі, охоплюють область життя, включаючи бактерії, рослини, тварин і людей.

Генетичні процеси працюють в поєднанні з навколишнім середовищем і досвідом організму, щоб впливати на розвиток і поведінку, часто зване природою проти виховання. Внутрішньоклітинна або позаклітинна середу клітини або організму можна вмикати та вимикати транскрипцію гена. Класичний приклад – два насіння генетично ідентичною кукурудзи, один з яких розташований в помірному кліматі і один в посушливому кліматі. У той час як середня висота двох кукурудзяних стебел може бути генетично визначена як рівна, така в посушливому кліматі тільки зростає до половини висоти в помірному кліматі через брак води і поживних речовин в навколишнє середовище.

Посилання на основну публікацію