Химия и ее роль в развитии естественнонаучных знаний

Таким образом, основанием современной  химии выступает двуединая проблема - получение веществ с заданными  свойствами (на достижение чего направлена производственная деятельность человека) и выявление способов управления свойствами вещества (на реализацию чего направлена научно-исследовательская  деятельность).

Это и есть основная проблема химии. Она же является системообразующим  началом данной науки. Эта проблема возникла в древности и не теряет своего значения в наши дни. Естественно, что в разные исторические эпохи она решалась по-разному, так как способы ее решения зависят от уровня материальной и духовной культуры общества, а также от внутренних закономерностей, присущих ходу научного познания. Достаточно сказать, что изготовление таких материалов, как, например, стекло и керамика, краски и душистые вещества, в древности осуществлялось совершенно иначе, чем в XVIII веке и позже.

Вся история химии, все  ее развитие является закономерным процессом  смены способов решения ее основной проблемы.

Важнейшей особенностью основной проблемы химии является то, что  она имеет всего четыре способа  решения. Речь идет при этом не о  частных методах изучения и превращения  вещества - их множество, а о самых  общих способах решения вопроса: от чего, от каких факторов зависят  свойства вещества. А они зависят  от четырех факторов:

1) от его элементного  и молекулярного состава;

2) от структуры его  молекул;

3) от термодинамических  и кинетических (наличие катализаторов,  воздействие материала стенок  сосудов и т.д.) условий, в которых  вещество находится в процессе  химической реакции;

4) от высоты химической  организации вещества.

 

Заключение

 

Роль развития химии как  науки, в развитии естественнонаучных знаний – одна из ключевых ролей. Будучи составной частью в истории формирования общей естественнонаучной картины  мира, история познания химических свойств вещества, история практического  овладения им, тесно переплеталась  с историей развития отношения человека с окружающим миром.

Люди всегда проявляли  интерес к практической стороне  развития химии, затем, на более поздних  этапах становления химических знаний – к методологической стороне.

Развитие химической науки, физики и биологии, оказывало влияние  на формирование общих мировоззренческих  и естественнонаучных знаний, на характер и вопросы законов познания.

Химической науке в  ее современном развитии и связи  с современным естествознанием  предстоит выяснить процессы образования  минералов земной коры, химических соединений на других планетах и звездах, проникнуть в самые тайники биохимических  превращений, вооружить промышленность, сельское хозяйство, здравоохранение  новыми синтетическими препаратами, защитить окружающую среду. Те успехи, которые  одерживала химия в познании природы, явились результатом тесного  единства в развитии химической теории и практики, а также взаимодействия развития химических знаний со знаниями в областях других наук

В заключение можно сказать, что роль химической науки в формировании, становлении естествознания, его  научных основ, является одной из основополагающих. Достижения химии, химические законы выступают как одна из важнейших  составных частей концепции современного естествознания.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Способ воспроизводства  живых систем : половое и бесполое размножение

 

    Введение

   1. Способ воспроизведения  живых систем

  2.Бесполое размножение

   3.Половое размножение

   Список используемой  литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Способность размножаться, т. е. производить новое поколение  особей того же вида, - одна из основных особенностей живых организмов. В  процессе размножения происходит передача генетического материала от родительского  поколения следующему поколению, что  обеспечивает воспроизведение признаков  не только данного вида, но конкретных родительских особей. Для вида смысл  размножения состоит в замещении  тех его представителей, которые  гибнут, что обеспечивает непрерывность  существования вида; кроме того, при подходящих условиях размножение  позволяет увеличить общую численность  вида.

Каждая новая особь, прежде чем достигнуть стадии, на которой  она будет способна к размножению, должна пройти ряд стадий роста и  развития. Некоторые особи погибают, не достигнув репродуктивной стадии (или половозрелости) в результате уничтожения хищниками, болезней и разного рода случайных событий; поэтому вид может сохраниться лишь при условии, что каждое поколение будет производить больше потомков, чем было родительских особей, принимавших участие в размножении. Численность популяций колеблется в зависимости от баланса между размножением и вымиранием особей. Существует ряд различных стратегий размножения, каждая из которых имеет определенные преимущества и недостатки.

 

1. Способ воспроизведения живых систем

 

Существуют два основных типа размножения - бесполое и половое. Бесполое размножение происходит без  образования гамет, и в нем  участвует лишь один организм. При  бесполом размножении обычно образуются идентичные потомки, а единственным источником генетической изменчивости служат случайные мутации.

Генетическая изменчивость выгодна виду, так как она поставляет «сырье» для естественного отбора, а значит, и для эволюции. Потомки, оказавшиеся наиболее приспособленными к среде, будут обладать преимуществом  в конкуренции с другими представителями  того же вида и будут иметь больше шансов выжить и передать свои гены следующему поколению. Благодаря этому  виды способны изменяться, т. е. возможен процесс видообразования. Повышение  изменчивости может быть достигнуто путем смешения генов двух разных особей - процесса, называемого генетической рекомбинацией и составляющего  важную особенность полового размножения; в примитивной форме генетическая рекомбинация встречается уже у  некоторых бактерий.

Таким образом, половой процесс  сводится не к размножению, а к  созданию в клетке новых комбинаций генов; собственно размножение происходит бесполым путем. Чередование поколений. Многие организмы могут размножаться как бесполым, так и половым  путем. При этом говорят о разных поколениях данного вида.

 

2.Бесполое размножение

 

Бесполое размножение, или  агамогенез -- форма размножения, при которой организм воспроизводит себя самостоятельно, без всякого участия другой особи. Следует отличать бесполое размножение от однополого размножения (партеногенеза), который является особой формой полового размножения.

Крайняя простота этого способа  размножения, связанная с относительной  простотой организации одноклеточных  организмов, позволяет размножаться очень быстро. Так, в благоприятных  условиях количество бактерий может  удваиваться каждые 30-60 минут. Размножающийся бесполым путем организм способен бесконечно воспроизводить себя, пока не произойдет спонтанное изменение генетического  материала - мутация. Если эта мутация  благоприятна, она сохранится в потомстве мутировавшей клетки, которое будет представлять собой новый клеточный клон.

Бесполое размножение, воспроизводящее  идентичные исходному организму  особи, не способствует появлению организмов с новыми вариантами признаков, а  тем самым ограничивает возможность  приспособления видов к новым  для них условиям среды. Средством  преодоления этой ограниченности стал переход к половому размножению.

Размножение делением. Деление  свойственно, прежде всего, одноклеточным  организмам. Как правило, оно осуществляется путем простого деления клетки надвое. У некоторых простейших (например, фораминифер) происходит деление на большее число клеток. Во всех случаях образующиеся клетки полностью идентичны исходной. Крайняя простота этого способа размножения, связанная с относительной простотой организации одноклеточных организмов, позволяет размножаться очень быстро. Так, в благоприятных условиях количество бактерий может удваиваться каждые 30-60 минут. Размножающийся бесполым путем организм способен бесконечно воспроизводить себя, пока не произойдет спонтанное изменение генетического материала - мутация. Если эта мутация благоприятна, она сохранится в потомстве мутировавшей клетки, которое будет представлять собой новый клеточный клон.

Размножение спорами. Нередко бесполому размножению бактерий предшествует образование спор. Бактериальные споры - это покоящиеся клетки со сниженным метаболизмом, окруженные многослойной оболочкой, устойчивые к высыханию и другим неблагоприятным условиям, вызывающим гибель обычных клеток. Спорообразование служит как для переживания таких условий, так и для расселения бактерий: попав в подходящую среду, спора прорастает, превращаясь в вегетативную (делящуюся) клетку Большая советская энциклопедия.

размножение с помощью  одноклеточных спор свойственно  и различным грибам и водорослям. Споры в этом случае образуются путем  митоза (митоспоры), причем иногда (особенно у грибов) в огромных количествах; при прорастании они воспроизводят материнский организм. Некоторые грибы, например злостный вредитель растений фитофтора, образуют подвижные, снабженные жгутиками споры, называемые зооспорами или бродяжками. Проплавав в капельках влаги некоторое время, такая бродяжка «успокаивается», теряет жгутики, покрывается плотной оболочкой и затем, в благоприятных условиях, прорастает. Помимо митоспор, у многих из указанных организмов, а также у всех высших растений формируются споры и иного рода, а именно мейоспоры, образующиеся путем мейоза. Они содержат гаплоидный набор хромосом и дают начало поколению, обычно не похожему на материнское и размножающемуся половым путем. Таким образом, образование мейоспор связано с чередованием поколений - бесполого (дающего споры) и полового.

Вегетативное размножение. Другой вариант бесполого размножения  осуществляется путем отделения  от организма его части, состоящей  из большего или меньшего числа клеток. Из них развивается взрослый организм. Примером может служить почкование у губок и кишечнополостных или  размножение растений побегами, черенками, луковицами или клубнями. Такая форма  бесполого размножения обычно называется вегетативным размножением. В своей  основе оно аналогично процессу регенерации. Вегетативное размножение играет важную роль в практике растениеводства. Так, может случиться, что высеянное  растение (например, яблоня) обладает некой  удачной комбинацией признаков. У семян данного растения эта  удачная комбинация почти наверняка  будет нарушена, так как семена образуются в результате полового размножения, а оно связано с рекомбинацией  генов. Поэтому при разведении яблонь обычно используют вегетативное размножение -- отводками, черенками или прививками почек на другие деревья.

Бесполое размножение, воспроизводящее  идентичные исходному организму  особи, не способствует появлению организмов с новыми вариантами признаков, а тем самым ограничивает возможность приспособления видов к новым для них условиям среды. Средством преодоления этой ограниченности стал переход к половому размножению.

 

3.Половое размножение

 

Половое размножение по сравнению  с бесполым обеспечивает появление наследственно более разнообразного потомства. Формами полового процесса являются конъюгация и копуляция.

Конъюгация — своеобразная форма полового процесса, при которой  оплодотворение происходит путем взаимного  обмена мигрирующими ядрами, перемещающимися  из одной клетки в другую по цитоплазматическому  мостику, образуемому двумя особями. При конъюгации обычно не происходит увеличения количества особей, но происходит обмен генетическим материалом между  клетками, что обеспечивает перекомбинацию наследственных свойств. Конъюгация типична  для ресничных простейших (например, инфузорий), некоторых водорослей (спирогиры).

Копуляция (гаметогамия) — форма полового процесса, при которой две различающиеся по полу клетки — гаметы — сливаются и образуют зиготу. При этом ядра гамет образуют одно ядро зиготы.

Различают следующие основные формы гаметогамии: изогамия, анизогамия и оогамия.

При изогамии образуются подвижные, морфологически одинаковые гаметы, однако физиологически они различаются  на «мужскую» и «женскую». Изогамия встречается у многих водорослей.

При анизогамии (гетерогамии) формируются подвижные, различающиеся  морфологически и физиологически гаметы. Такой тип полового процесса характерен для многих водорослей.

В случае оогамии гаметы сильно отличаются друг от друга. Женская  гамета — крупная неподвижная  яйцеклетка, содержащая большой запас  питательных веществ. Мужские гаметы — сперматозоиды —- мелкие, чаще всего подвижные клетки, которые перемещаются с помощью одного или нескольких жгутиков. У семенных растений мужские гаметы — спермии — не имеют жгутиков и доставляются к яйцеклетке с помощью пыльцевой трубки. Оогамия характерна для животных, высших растений и многих грибов.

Гаметогенез. Процесс образования  и развития гамет называется гаметогенезом. У многоклеточных водорослей, многих грибов и высших споровых растений формирование гамет происходит в  специальных органах полового размножения  — гаметангиях. У высших споровых растений женские гаметангии называются архегониями, мужские — антеридиями. У животных гаметогенез протекает  в специальных половых железах  —гонадах. Однако, например, у губок и кишечнополостных половые железы отсутствуют и гаметы возникают из различных соматических клеток.

Сперматозоиды и яйцеклетки обычно формируются соответственно особями мужского и женского пола. Биологические виды, у которых  все организмы делятся в зависимости  от производимых ими клеток на самцов и самок, называются раздельно-полыми. Встречаются виды, у которых один и тот же организм может образовывать как мужские, так и женские половые клетки. Такие организмы называются гермафродитами (в греческой мифологии гермафродит — дитя Гермеса и Афродиты — обоеполое существо, несущее в себе и женское, и мужское начало). Гермафродитизм наблюдаются у многих беспозвоночных животных (моллюсков, плоских и кольчатых червей), а также у круглоротых (миксины) и рыб (морской окунь). В этом случае организмы, как правило, имеют ряд приспособлений, препятствующих самооплодотворению. У некоторых моллюсков половая железа продуцирует попеременно мужские и женские половые клетки. Это зависит от условий существования особи и ее возраста.