Юлия Верхошенцева - Биология с основами экологии

Уровни организации жизни . В настоящее время различают несколько структурно – функциональных уровней организации и изучения жизненных явлений:

1 Молекулярный . Жизнедеятельность любого организма основана на функционировании составляющих его молекул. На этом уровне начинается обмен веществ и энергии и передача наследственной информации.

2 Клеточный. Клетка – элементарная единица живого, она обладает всеми характерными признаками живых систем.

3 Тканевый. В многоклеточных организмах группы функциональных клеток объединены в ткани (н-р, покровные, костные, мышечные).

4 Органный. Каждый орган состоит, как правило, из нескольких разнофункциональных тканей.

5 Организменный. Специализированные для выполнения различных функций органы и ткани объединены в целостную систему организма.

6 Популяционно-видовой. Организмы, имеющие сходные в основных чертах морфологические и биологические признаки, составляют более сложный надорганизменный уровень организации жизни – вид. Особи одного вида, объединенные территориально, представляют собой общность, называемую популяцией.

7 Биогеоценотический (экосистемный). Популяции разных видов, населяющих определенную территорию, тесно взаимодействуют между собой. В совокупности с окружающей неживой природой они составляют экосистему.

8 Биосферный. Самый сложный общепланетарный уровень организации жизни, объединяющий все экосистемы. На этом уровне происходит круговорот веществ и превращение энергии, тесно связанные с жизнедеятельностью всех организмов планеты.

Иерархичность живой природы. Наличие уровней организации позволяет выделить в живых системах соподчиненность (иерархию). Биохимические процессы (молекулярный уровень) обеспечивают жизнедеятельность клеток. Клетки организованы в ткани. Каждая ткань выполняет свою задачу в целостной системе организма. Жизнеспособность отдельных особей обеспечивает благополучие вида, занимающего свое место в экосистемах планеты.

На каждом последующем уровне происходит усложнение биосистем и появление у них новых качеств. В курсе общей биологи мы изучим закономерности, характерные для всех уровней организации жизни.

Методы исследования в биологии. Для изучения живой природы биологи используют следующие основные методы:

1) наблюдение – позволяет описать биологические явления;

2) сравнение – дает возможность найти общие закономерности в строении, жизнедеятельности различных организмов;

3) эксперимент или опыт – помогает исследователю изучить свойства биологических объектов;

4) моделирование – имитируются многие процессы, недоступные для непосредственного наблюдения или экспериментального воспроизведения;

5) исторический метод – позволяет на основе данных о современном органическом мире и его прошлом познать процессы развития живой природы.

Основными системами микроскопа являются: механическая, оптическая и осветительная (рисунок 1).

1 – основание; 2 – коробка с микрометрическим механизмом; 3 – тубусодержатель; 4 – рукоятка макрометрического винта; 5 – окуляры; 6 – тубусы; 7 – бинокулярная насадка; 8 – головка; 9 – стопорный винт, фиксирующий насадку; 10 – револьвер; 11 – объективы; 12 – отверстие на предметном столике; 13 – предметный столик; 14 – рукоятка для перемещения верхней части столика; 15 – рукоятка препаратоводителя; 16 – винт конденсора; 17 – конденсор; 18 – апертурная диафрагма; 19 – стопорный винт столика; 20 – рукоятка конденсора; 21 – подвижное зеркало; 22 – рукоятка микрометрического винта.

Рисунок 1 – Общий вид микроскопа МБР – 3

Механическая система служит для фиксации и перемещения различных приспособлений. В ее состав входит несколько частей. Массивное основание микроскопа 1 (рисунок 1), или подставка, имеющее подковообразную форму, обеспечивает прибору необходимую устойчивость на поверхности рабочего стола. К основанию прикреплена коробка с микрометрическим механизмом 2, с которой подвижно соединен тубусодержатель 3. К тубусодержателю присоединяется головка 8, в гнезде которой с помощью стопорного винта 9 подвижно фиксирована бинокулярная насадка 7 с тубусами 6. Снизу головки 8 прикреплена револьверная пластинка 10, или револьвер, в гнезда которой ввинчиваются объективы.

Столик микроскопа 13, или предметный столик, имеющий круглую форму и отверстие 12 в середине, служит для размещения изучаемого объекта – микропрепарата, который фиксируется с помощью зажима и перемещается с помощью рукоятки препаратоводителя 15. Верхняя часть столика представляет собой вращающийся диск, который с помощью рукоятки 14, можно плавно передвигать в горизонтальной плоскости. Однако пользоваться этим механизмом следует лишь при работе с объективами большого увеличения. Кроме того, при обычной работе следует избегать вращения диска, поэтому его закрепляют с помощью специального стопорного винта столика 19. На боковой поверхности тубусодержателя 3 находится рукоятка макрометрического винта 4, вращая которую можно быстро опускать и поднимать тубусодержатель (вместе с тубусами) и таким образом осуществлять грубую фокусировку. Рядом с этой рукояткой (на боковой поверхности коробки 2) находится рукоятка микрометрического винта 22, при вращении которой можно плавно поднимать и опускать предметный столик и таким образом осуществлять точную фокусировку. Микрометрическим механизмом следует пользоваться лишь при работе с сильными объективами. Ближе к передней поверхности коробки 2 находится рукоятка конденсатора 20, с помощью которой опускают и поднимают конденсор, имеющий отношение к осветительной системе микроскопа.

Оптическая система служит для получения увеличенного изображения исследуемого материала и состоит из окуляров 5, вставленных в отверстия тубусов, и объективов 11, ввинченных в гнезда револьверной пластинки. В практической работе студентов обычно используются окуляры, дающие увеличение в 7, 10, 15 раз (х 7, х 10, х 15), а также объектив малого увеличения (х 8), большого увеличения (х 40) и иммерсионный объектив (х 90). Общее увеличение микроскопа при той или иной комбинации окуляра и объектива равно произведению увеличений каждого из них. Например, комбинация окуляра х 10 и объектива х 40 дает общее увеличение микроскопа в 400 раз.

Осветительная система служит для направления световых лучей на исследуемый объект и состоит из подвижного зеркала 21 и конденсора 17, который фиксируется с помощью винта 16. Вращением зеркала, имеющего две поверхности (плоскую и вогнутую), световые лучи направляются в конденсор, представляющий собой систему линз, собирающих лучи и направляющих их в объектив (через отверстие в предметном столике и исследуемый объект). При недостаточно ярком источнике освещения (например, применяя искусственный свет) следует пользоваться вогнутой поверхностью зеркала, которая сильнее концентрирует лучи света. Конденсор снабжен апертурной диафрагмой 18, вмонтированной в его нижнюю часть, которая также помогает регулировать освещенность объекта исследования. Это достигается перемещением специальной ручки, меняющей величину отверстия диафрагмы и таким образом регулирующей величину проходящего через нее светового потока. Кроме того, интенсивность освещенности объекта можно регулировать перемещением конденсора вверх и вниз с помощью рукоятки 20. При перемещении конденсора вверх освещенность объекта увеличивается, при перемещении вниз – уменьшается [1, 7, 12].