Лекция №1 Биология как наука. Уровни и свойства живого. Клеточная теория

Горение - интенсивная химическая реакция окисления с выделением тепла и обычно света. Пожар - неконтролируемое горение вне специального очага, приносящее материальный ущерб. Взрыв - чрезвычайно быстрое химическое превращение вещества, сопровождающееся выделением энергии и образованием сжатых газов, способных производить механическую работу.

Процесс возникновения горения подразделяется на виды:

1) Вспышка - быстрое сгорание смеси, не сопровождающееся образованием сжатых газов.

2) Возгорание - возникновение горения под действием источника зажигания.

3) Самовозгорание - резкое повышение скорости экзотермических реакций, приводящее к возникновению горения.

4) Самовоспламенение - самовозгорание с появлением пламени.

Показатели пожаро- и взрывоопасности веществ:

Горючесть - способность вещества к горению под воздействием источника зажигания. По горючести вещества подразделяются на:

- негорючие – вещества, не способные гореть до 900С;

- трудногорючие – вещества, способные загореться от источника зажигания, но не способные гореть после его удаления.

- горючие – вещества, способные самовозгораться и возгораться от источника, и гореть после его удаления.

Газы характеризуются нижним и верхним концентрационным пределом воспламенения (НКПВ и ВКПВ), %. Водород – НКПВ=4%, ВКПВ =75%. НКПВ понижается при увеличении температуры и давления.

Жидкости характеризуются температурой вспышки паров. Ацетон: +18^оС, бензин: -36^о С.

Твердые вещества (пыль) характеризуются нижним концентрационным пределом воспламенения НКПВ (г/м3).

Причины пожаров неэлектрического характера: неисправность отопительной системы; неисправность производственного оборудования; халатное обращение с огнем; неисправность вентиляционных систем; самовозгорание веществ.

Причины пожаров электрического характера: короткие замыкания; перегрузка; электрическая дуга; статическое электричество; молнии.

Опасные факторы пожара: открытое пламя и искры; повышенная температура воздуха; токсичные продукты сгорания (HCN - цианистый водород. При сжигании 1 кг пенопласта выделяется смертельная доза цианистого водорода), дым; пониженное содержание кислорода; обрушение строительных конструкций.

Классификация помещений по пожаровзрывоопасности

Категория помещения	Характеристика веществ
А(пожаро-взрывоопасная)	Взрывоопасные газы, горючие жидкости с температурой воспламенения <28C
Б (пожаро-взрывоопасная)	Взрывоопасные пыли и горючие жидкости T~ 28-61С
В (пожароопасные)	Твердые, горючие, жидкости (деревообрабатывающие цеха)
Г	Негорючие вещества в раскалённом или расплавленном состоянии (литейные цеха)
Д	Негорючие вещества в холодном состоянии

Пожарная безопасность обеспечивается:

1) системой предотвращения пожара;

2) системой противопожарной защиты;

3) организационно-технические мероприятия.

Система предотвращения пожара.

1. Предотвращение образования горючей среды (применение негорючих материалов).

2. Предотвращение образования источника зажигания (электрооборудование соответствующего исполнения).

3. Ограничение массы горючих веществ.

Система противопожарной защиты.

1. Применение строительных конструкций с нормируемым пределом огнестойкости.

Огнестойкость - способность строительных конструкций выдерживать воздействие пожара до появления трещин и Т = 160 С (измеряется в часах).

2. Пожарная сигнализация. Извещатели бывают тепловые, дымовые, световые. Характеристика извещателей - порог срабатывания, время задержки, площадь.

3. Установки автоматического пожаротушения: спринклерные и дренчерные.

4. Эвакуация людей - необходимо установить размеры и количество эвакуационных выходов и время эвакуации (двери открываются наружу).

5. Устройства, обеспечивающие ограничение распространение пожара.

6. Система оповещения о пожаре.

7. Применение СИЗ и СКЗ (СКЗ - устройство пожаробезопасных зон).

8. Система противодымной защиты (специальные люки или вентиляция).

Организационно-технические мероприятия: организация пожарной охраны, паспортизация пожароопасных веществ, обучение, разработка мероприятий на случай пожара.

Способы тушения пожара: охлаждение ниже температуры воспламенения (вода), ограничение доступа кислорода (пена, порошок), уменьшение концентрации взрывоопасных газов (подача инертных газов), применение ингибиторов (замедление реакции горения - хладоны), механический срыв пламени.

Лекция №1 Биология как наука. Уровни и свойства живого. Клеточная теория.

Термин «биология» был предложен в 1802 году Ж.Б.Ламарком. По другим источникам – Траверанусом.

Биология – совокупность наук о живой природе.

Предмет биологии – все проявления жизни: строение и функции живых существ и их природных сообществ, распространение, происхождение и развитие, связи друг с другом и с неживой природой.

Методы биологии:

1. Наблюдение
2. Описательный
3. Сравнительный метод – позволяет путем сопоставления изучать сходство и различие организмов и их частей.
4. Исторический метод – выясняет закономерности появления и развития организмов, становление их структуры и функции в процессе эволюции. Разработан Ч.Дарвином (XIX век).
5. Экспериментальный метод исследования явлений природы, связан с активным воздействием на них путем постановки опытов в точно учитываемых условиях и путем изменения течения процессов в нужном исследователю направлении. Этот метод обеспечивает более глубокое проникновение в сущность явлений. Блестящий экспериментатор академик И.П.Павлов так отзывался об эксперименте: «Наблюдение собирает то, что предлагает природа, опыт же берёт у природы то, что хочет.» Широко стал использоваться экспериментальный метод в XX веке.

Задачи биологии:

1. Изучение биологических закономерностей.
2. Раскрытие сущности жизни.
3. Систематизация живых существ.

Особенности биологии на современном этапе развития естествознания:

1. Дифференцировка науки – появление новых дисциплин в связи с большим объёмом нового фактического материала (молекулярная биология, генная инженерия).
2. Интеграция отдельных дисциплин (бионика и др.).

Определение понятия жизни по Ф. Энгельсу (1898 год) "Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей средой. С прекращением обмена веществ, прекращается жизь".

Определение понятия жизнь по М.В. Волькенштейну (1965 год): "Живые тела, существующие на Земле, представляют собой открытые саморегулирующие и самовоспроизводящие системы, построенные из биополимеров – белков и нуклеиновых кислот".

Свойства живого:

1. Самообновление.
2. Самовоспроизведение.
3. Саморегуляция.

Атрибуты живого:

1. Дискретность и целостность.

2. Обмен веществ и энергии.

3. Раздражимость и движение.

4. Репродукция.

5. Наследственность и изменчивость

6. Рост и дифференцировка (индивидуальное развитие)

7. Историческое (филогенетическое) развитие

Уровни организации живого.

I. Микробиологическая система

подуровни: 1. Молекулярно-генетический

2. Субклеточный (органеллы)

3. Клеточный

II. Мезобиологическая система

подуровни: 1. Тканевой

2. Органный

3. Организменный

III. Макробиологическая система

подуровни: 1. Популяционно-видовой

2. Биогеоценотический

3. Биосферный

Термин клетка – «cellula» предложил в 1665 году Р.Гук, увидевший на срезе дерева пробки ячейки, как пчелиные соты.

Клетка – элементарная структурно-функциональная и генетическая единица всех живых организмов.

Первая клеточная теория была сформулирована немецким зоологом Т. Шванном (1839 год). Одновременно с ним работал немецкий ботаник М. Шлейден, пришедший к аналогичным выводам, поэтому некоторые цитологии первую клеточную теорию называют теорией Шванна – Шлейдена.

Основные положения первой клеточной теории:

1. Клетка является структурной единицей растений и животных.
2. Процесс образования клеток обуславливает их рост и развитие.

В 1858 году немецкий патологоанатом Р.Вирхов дополнил эту теорию выводом о том, что новые клетки образуются путем деления материнских клеток, патологические процессы в организме связаны с изменениями в клетках, вне клеток нет жизни. Его афоризм «клетка – от клетки».

Основные положения современной клеточной теории:

1. Клетка – основная структурно – функциональная единица всего живого.
2. Клетки одноклеточных и многоклеточных организмов сходны по строению, химическому составу и важнейшим проявлениям жизнедеятельности.
3. Размножение клеток происходит путем деления исходной материнской клетки.
4. Клетки многоклеточных организмов специализированы по функциям и образуют ткани. Ткани формируют органы, органы образуют системы органов, которые в совокупности составляют организм.

Значение клеточной теории

1. Явилась крупнейшим обобщением естествознания 19 века.

2. Убедительно доказала, что развитие и рост всех высших организмов совершаются по одному общему закону.

3. Имела большое значение для развития эволюционного учения.

4. Утвердила материалистические представления во всех областях биологии и медицины.

Значение биологии для медицины:

Отечественный врач Давыдовский И.В. писал: «Медицина, взятая в плане теории – это прежде всего общая биология.»

Важнейшие биологические открытия совершают революцию в медицине. Например, исследования Л.Пастера (1862 г.), доказавшие невозможность самопроизвольного зарождения жизни в современных условиях; открытие микробного происхождения процесса гниения и брожения произвели переворот в медицине и обеспечили развитие хирургии. В практику хирургов вошли антисептика (предохранение химическими веществами ран от заражения), а затем асептика (стерилизация предметов, соприкасающихся с раной).

И.И.Мечников, изучая пищеварение у низших многоклеточных животных, открыл явление фагоцитоза, что затем способствовало объяснению явлений иммунитета. Исследования И.И.Мечникова межвидовой борьбы у микроорганизмов явились предпосылкой открытия антибиотиков, роль которых в медицине переоценить невозможно.

Советский исследователь Б.П.Токин открыл у растений летучие вещества – фитонциды, нашедшие широкое применение в медицине.

Открытия общей генетики способствуют дальнейшему развитию медицинской генетики; значение экологии паразитов вооружают врача в борьбе с инфекционными и инвазионными заболеваниями человека