Биология — наука о жизни, изучающая строение, функции, развитие, происхождение и взаимодействие живых организмов и их частей. Связь биологии с другими науками проявляется через междисциплинарные области, такие как химия, физика, медицина, экология, генетика и так далее. Биологические знания важны для понимания природных процессов, медицины, селекции, охраны окружающей среды, науки о здоровье и биотехнологий. История биологии включает развитие учений о клетке, теорию эволюции, генетику и современную молекулярную биологию.
Цитология — раздел биологии, изучающий строение и функции клеток. Она существенно продвинула понимание процессов жизнедеятельности и развития организмов, помогает изучать нарушения клеточных функций. Методы цитологии включают микроскопию (световую и электронную), окраски, культивирование клеток, цитогенетические исследования.
Уровни организации биосистем — молекулярный, клеточный, тканевый, органный, системный, организм и популяционный уровень. Жизни присущи свойства, такие как процессы обмена веществ, рост, развитие, раздражимость, воспроизводство и способность к эволюции. Общая характеристика жизни — это наличие клеточной организации, обмен веществ, способность к росту и развитию, наследственность и способность к адаптации.
Неорганические вещества клетки — вода, соли, минеральные вещества. Они участвуют в обмене веществ, поддержании гомеостаза, формируют клетки и обеспечивают химические реакции.
Белки — основные биомолекулы, состоящие из аминокислот, обладают высокой биологической активностью. Свойства: это сложные органические соединения с разнообразными функциями. Ферменты — это белки-катализаторы, ускоряющие химические реакции за счет снижения энергии активации; работают по принципу "ключ-замок", обеспечивая специфичность.
Углеводы — органические соединения, состоящие из элементов C, H, O. Делятся на monosахариды, disахариды и полисахариды и выполняют энергетическую и структурную функции (например, глюкоза, крахмал, целлюлоза).
Липиды — насыщенные и ненасыщенные жиры, фосфолипиды, стероиды. Обладают высокой энергетической ценностью, участвуют в строительстве клеточных мембран и сигнальных процессах.
АТФ (аденозинтрифосфат) — основная энергетическая молекула клетки. Строение: аденин, рибоза и три фосфатных остатка. Обеспечивает энергию для химических реакций, транспорта веществ, мышечной деятельности.
Клеточная теория — это учение, гласящее, что все живые организмы состоят из клеток, клетки — структурные и функциональные единицы жизни, а новые клетки возникают делением.
Цитоплазма — гидратированный гидробелочный раствор с органеллами. Одномембранные органоиды (митохондрии, аппарат Гольджи, эндоплазматическая сеть) выполняют важные функции: энергетическую, синтез веществ, транспорт.
Полуавтономные органоиды (митохондрии, пластиды) имеют свою ДНК, способствуют энергообеспечению и синтезу веществ.
Ядерный аппарат включает ядро, ядрышко, ядерные поры. Ядро содержит ДНК, регулирует деятельность клетки, участвует в репликации и транскрипции.
Немембранные органоиды — цитоскелет, рибосомы, центриоли. Они обеспечивают поддержку формы, движение и синтез белков.
Строение хромосом — это ДНК, упакованная в белковые структуры. ДНК — это полинуклеотид, несущий генетическую информацию. РНК участвует в передаче и реализации генетической информации, синтезе белков.
Различают виды РНК: мРНК (носитель информации), тРНК (транспортировка аминокислот), рРНК (составляется рибосомы). Они участвуют в синтезе белков.
Репликация ДНК — процесс точного копирования, происходящий с помощью ферментов, таких как ДНК-полимераза, по принципу комплементарности оснований (аденин с тимином, гуанин с цитозином).
Матричные реакции — синтез новых нуклеотидов по матрице ДНК, принцип комплементарности оснований позволяет точно копировать генетическую информацию.
Генетический код — это система триплетов (кодонов), определяющих последовательность аминокислот. Его свойства: универсальность, количественная избыточность, недвойственность.
Вирусы — неклеточные формы жизни, состоящие из белковой капсиды и генетического материала. Виды включают ретровирусы, бактериофаги, отличаются структурой, способами размножения.
Бактерии — одноклеточные микроорганизмы, имеющие разнообразные формы и жизненные циклы. В случае, сравнивая с вирусами, можно выделить, что бактерии — это живые организмы с собственной метаболической системой.
Обмен веществ и энергия — основные процессы поддержания жизнедеятельности. Пластический обмен включает синтез веществ, разрушение — энергетический обмен. Этапы: гликолиз, цикл Кребса, цепь переноса электронов.
Фотосинтез — процесс преобразования световой энергии в химическую, протекает в хлоропластах. Хемосинтез — получение энергии из неорганических соединений без света.
Митоз — это деление клетки с образованием двух идентичных дочерних клеток, включает стадии профазу, метафазу, анафазу, телофазу.
Мейоз — редукционное деление, необходимое для формирования гамет, включает две последовательные деления с образованием гамет с половинным набором хромосом.
Органы растений — корень, стебель, лист, цветок. Органы и системы органов у животных и человека — система кровообращения, дыхательная, пищеварительная, нервная и др.
Бесполое размножение — способ получения потомства без участия половых клеток (деление, почкование, вегетативное размножение).
