ŠŪNAS BIOLOĢIJA

1. ŠŪNAS BIOLOĢIJA I DZĪVĪBAS ĶĪMIJA Indriķis Muižnieks II ŠŪNAS UZBŪVE Tūrs Selga

2. I DZĪVĪBAS ĶĪMIJA • Bioloģijas zinātnes struktūra. Dzīvo organismu klasifikācijas principi. • Šūnas ķīmiskais sastāvs. Mērvienības. Atoma uzbūve, elementu periodiskā sistēma. • Ķīmiskās saites, starpmolekulu mijiedarbības. Ūdens īpašības, buferšķīdumi. • Organisko savienojumu klasifikācija, funkcionālās grupas. • Biopolimēri. • Metabolisma pamatprincipi.

3. LITERATŪRA: N.A. Campbell; Biology, Benjamin Cummings Publ., 4-th edition, 1996 Unit 1 (pp. 25-103)

4. LITERATŪRA: N.A. Campbell, J.B. Reece and L.G. Mitchell BIOLOGY, Benjamin Cummings Publ., 5-th edition, 1999 Introduction Unit 1 (pp. 20-100)

5. LITERATŪRA: P. Apinis, CILVĒKS, Nacionālais medicīnas apgāds, Rīgā, 1999.g., 2. un 3. nodaļa, 49 - 112 lpp.

6. LITERATŪRA: • E. Jansons, U. Bergmanis, I. Meirovics, P. Vītols ĶĪMIJA; Rokasgrāmata skolēniem, Rīga, Zvaigzne, 1994 • A. Zeeck et al. Chemie für Mediziner, 1992 • “ Biochemistry” (Zane) diski fakultātes CD serverī • Interneta informācijas avoti

7. 1. LEKCIJA BIOLOĢIJAS ZINĀTNES STRUKTŪRA • Bioloģisko objektu strukturālā un funkcionālā daudzveidība. • Bioloģijas pētniecības un studiju principi.

8. 1. LEKCIJA ZINĀTŅU NOZARU GRUPAS DABAS ZINĀTNES HUMANITĀRĀS ZINĀTNES INŽENIERZINĀTNES LAUKSAIMNIECĪBAS ZINĀTNES SOCIĀLĀS ZINĀTNES VESELĪBAS ZINĀTNES

9. 1. LEKCIJA FIZIKA ASTRONOMIJA ĶĪMIJA ĢEOGRĀFIJA ĢEOLOĢIJA BIOLOĢIJA: DABAS ZINĀTNES zinātne par dzīvajiem organismiem un dzīvības procesiem.

10. 1. LEKCIJA CITI ZINĀTŅU NOZARU GRUPU KLASIFIKĀCIJAS PRINCIPI EKSAKTĀS ZINĀTNES DZĪVĪBAS ZINĀTNES IZGLĪTĪBAS ZINĀTNES

11. 1. LEKCIJA Dabas zinātne sniedz dabas un tās bagātību izpratni, kas ir ekonomiskās un tehniskās darbības pamats. Sociāli saskaldītajā humanitārās dzīves novadā ar mainīgām parādībām un idejām dabas zinātnes dod garīgu līdzsvaru cilvēka atziņu pasaulei. Dabas zinātnes metodoloģiskā ziņā ir labākā skola, jo tās balstās uz neapšaubāmiem faktiem, kurus var pārbaudīt ar novērojumiem vai eksperimentu. Saīsināti no Latv. Konversācijas vārdnīcas, 4353

12. 1. LEKCIJA DZĪVĪBA - īpaši organizētas matērija, kas spēj: veikt vielmaiņas reakcijas; augt; vairoties; noteiktās robežās reaģēt uz signāliem; pielāgoties videi.

13. VISUMĀ, KAM RAKSTURĪGA ENTROPIJAS PALIELINĀŠANĀS, DZĪVIE ORGANISMI IR DĪVAINA ANOMĀLIJA. DZĪVOS ORGANISMUS NO TOS APTVEROŠĀS VIDES ATŠĶIR SPĒJA IZPILDĪT VEKTORIĀLAS DARBĪBAS, PIEMĒRAM, KUSTĒTIES NOTEIKTĀ VIRZIENĀ, VEIDOT MAKROMOLEKULAS UN ORGANELLĀM LĪDZĪGAS SISTĒMAS. Roland D. Vale ( TIBS Millenium Issue, M38, Dec. 1999) TELEOLOĢIJA - VAI DABAI IR MĒRĶIS ?

14. 1. LEKCIJA Bioloģisko objektu strukturālā un funkcionālā daudzveidība. Funkcijas SUGU ATTĪSTĪBA EVOLŪCIJA MIJIEDARBĪBA AR VIDI EKOLOĢIJA MIJIEDARBĪBA AR SEV LĪDZĪGIEM POPULĀCIJU BIOLOĢIJA IDENTITĀTES SAGLABĀŠANA IMUNOLOĢIJA IEDZIMTĪBA UN MAINĪBA ĢENĒTIKA ORGĀNU UN SISTĒMU DARBĪBA FIZIOLOĢIJA ATTĪSTĪBAS BIOLOĢIJA, EMBRIOLOĢIJA OGANISMA ATTĪSTĪBA VIELMAIŅA BIOĶĪMIJA, BIOFIZIKA Bioloģijas apakšnozares

15. 1. LEKCIJA Bioloģisko objektu strukturālā un funkcionālā daudzveidība. Struktūras SUGAS SISTEMĀTIKA ORGANISMI MORFOLOĢIJA ORGĀNI, ORGĀNU SISTĒMAS ANATOMIJA AUDI HISTOLOĢIJA ŠŪNAS CITOLOĢIJA, ŠŪNU BIOLOĢIJA MAKROMOLEKULAS MOLEKULĀRĀ BIOLOĢIJA MOLEKULAS BIOĶĪMIJA, BIOFIZIKA Bioloģijas apakšnozares

16. 1. LEKCIJA Bioloģisko objektu strukturālā un funkcionālā daudzveidība. Objekti DZĪVNIEKI ZOOLOĢIJA AUGI BOTĀNIKA SĒNES MIKOLOĢIJA VIENŠŪŅI PROTISTOLOĢIJA BAKTĒRIJAS BAKTERIOLOĢIJA DZĪVĪBAS BEZŠŪNU FORMAS VIRUSOLOĢIJA Objekti Bioloģijas apakšnozares

17. 1. LEKCIJA BIOLOĢIJAS APAKŠNOZARU IEDALĪJUMS: Nozares specializācijas: pēc objekta pēc funkcijas pēc struktūras pēc funkciju/struktūru/objektu kopas Starpnozaru specializācijas: metodikas refleksijas projekcijas (mazās un lielās)

18. 1. LEKCIJA Bioloģijas apakšnozaru struktūra NOZARES SPECIALIZĀCIJAS PĒC OBJEKTA BOTĀNIKA Kokaugi Dendroloģija Aļģes Fikoloģija Sūnas Brioloģija Ķērpji Lihenoloģija

19. 1. LEKCIJA Bioloģijas apakšnozaru struktūra NOZARES SPECIALIZĀCIJAS PĒC OBJEKTA ZOOLOĢIJA Zīdītājdzīvnieki Mammoloģija Putni Ornitoloģija Rāpuļi un abinieki Herpetoloģija Zivis Ihtioloģija Kukaiņi Entomoloģija Gliemeži, gliemji Malakoloģija

20. 1. LEKCIJA Bioloģijas apakšnozaru struktūra Funkcija EVOL ŪCIJA Noteiktu struktūru vai funkciju padziļināta izpēte konkrētā organizācijas līmenī. Augu anatomija EKOL OĢIJA Baktēriju ģenētika POPULĀCIJU BIOLOĢIJA Dzīvnieku fizioloģija IMUNO LOĢIJA ĢENĒ TIKA Vīrusu molekulārā bioloģija FIZIOL OĢIJA ATTĪSTĪBAS BIOLOĢIJA BIOĶĪMIJA, BIOFIZIKA VIRUSOLOĢIJA MOLEKULĀRĀ BIOLOĢIJA BAKTERIOLOĢIJA CITOLOĢIJA PROTISTOLOĢIJA HISTOLOĢIJA MIKOLOĢIJA ANATOMIJA SPECIALIZĀCIJAS BOTĀNIKA MORFOLOĢIJA ZOOLOĢIJA TAKSONOMIJA Objekts Struktūra

21. 1. LEKCIJA Bioloģijas apakšnozaru struktūra NOZARES SPECIALIZĀCIJAS PĒC OBJEKTU/FUNKCIJU KOPAS specifisku metožu lietošana vīrusu, baktēriju, sēņu un vienšūņu pētījumos MIKROBIOLOĢIJA HIDROBIOLOĢIJA ūdens vidē dzīvojošo organismu pētījumi citoloģisko pētījumu papildinājums ar molekulārās bioloģijas un attīstības bioloģijas metodēm ŠŪNAS BIOLOĢIJA

22. 1. LEKCIJA Bioloģijas apakšnozaru struktūra Funkcijas Objektu un struktūru vizualizēšana EVOL ŪCIJA Mikroskopija EKOL OĢIJA POPULĀCIJU BIOLOĢIJA Nukleīnskābju hibrīdu iegūšana in vitro IMUNO LOĢIJA Gēnu inženierija ĢENĒ TIKA FIZIOL OĢIJA ATTĪSTĪBAS BIOLOĢIJA Datu apstrāde un izvērtēšana Biometrija BIOĶĪMIJA, BIOFIZIKA VIRUSOLOĢIJA MOLEKULĀRĀ BIOLOĢIJA BAKTERIOLOĢIJA CITOLOĢIJA PROTISTOLOĢIJA HISTOLOĢIJA MIKOLOĢIJA ANATOMIJA BOTĀNIKA METODES MORFOLOĢIJA ZOOLOĢIJA TAKSONOMIJA Objekti Struktūras

23. 1. LEKCIJA Bioloģijas apakšnozaru struktūra Citu zinātnes nozaru izmantošana bioloģijas pētījumos Starpnozaru specializācijas: refleksijas Bioķīmija; Biofizika; Zooģeogrāfija; Paleobioloģija.

24. 1. LEKCIJA Bioloģijas apakšnozaru struktūra Bioloģijas zināšanu izmantošana citās zinātnes nozarēs. Starpnozaru specializācijas: projekcijas Mazās projekcijas Vienas vai dažu bioloģijas apakšnozaru pielietojums citā zinātnes nozarē. Medicīniskā mikrobioloģija; Parazitoloģija; Biomehānika; Psihofizioloģija.

25. 1. LEKCIJA Bioloģijas apakšnozaru struktūra Bioloģijas zināšanu izmantošana citās zinātnes nozarēs. Apakšnozares: projekcijas Lielās projekcijas Bioloģisko zināšanu plašs pielietojums tehnoloģijas radīšanai, citā zinātnes nozarē vai nozaru grupā. Biotehnoloģija; Vides zinātne; Biomedicīna

26. 1. LEKCIJA Bioloģijas pētījumu principi Zinātniskā metode • Hipotēze • Pieņēmums, kuru var pārbaudīt ar tālākiem pētījumiem • Hipotēzes mēģina izskaidrot, sniegt atziņas, tās nav tikai fakta konstatācija • Hipotēzes balstās teorijā vai pieredzē • Hipotēzēm jābūt daudzveidīgām • Hipotēzēm jābūt pārbaudāmām • Hipotēzes var atmest, bet nevar pierādīt to absolūtu pareizību • Dedukcija: hipotēžu veidošana, balstoties uz teoriju

27. 1. LEKCIJA Bioloģijas pētījumu principi Zinātniskā metode Teorija Sakārtotas zināšanas, kas ir pielietojamas dažādos apstākļos, arī pieņēmumu sistēma, analīzes principi un paņēmieni, lai paredzētu un izskaidrotu noteiktu parādību dabu vai norisi. Teoriju veido Indukcija- atziņu, faktu, secinājumu sistematizēšana Teoriju raksturo Dedukcijas spēja - apstiprināmu hipotēžu radīšana Nav nekā praktiskāka par labu teoriju

28. 1. LEKCIJA Bioloģijas pētījumu principi Zinātniskā metode TEORIJA DEDUKCIJA INDUKCIJA SKAIDROJUMS ATZIŅA (secinājums, fakts) HIPOTĒZE PĀRBAUDE / EKSPERIMENTS PIEREDZE / VĒROJUMS

29. 1. LEKCIJA Bioloģijas pētījumu principi Pārbaudes formas • Eksperiments • kontrolētos apstākļos veikta darbība, lai pierādītu pieņēmuma pareizību, vai pārbaudītu pētāmā faktora iedarbību • Vienkāršojums • Iejaukšanās • Kontroles varianti (+/-) • Universālums (neatkarība no izpildes vietas)

30. 1. LEKCIJA Bioloģijas pētījumu principi Pārbaudes formas • Novērojums • Objekta vai parādības formalizēts apraksts vai mērījumi • Kompleksums • Neiejaukšanās • Salīdzinošie varianti (konteksta atšķirības) • Unikālums (saistība ar izpildes vietu)

31. 1. LEKCIJA Bioloģijas pētījumu principi Koncepcijas Papildināmība (emergent properties) Sistēmas vai savienojuma īpašības nav tiešā veidā atvasināmas no to veidojošo daļu īpašībām.

32. 1. LEKCIJA Bioloģijas pētījumu un studiju principi Koncepcijas Redukcionisms Sarežģītu parādību vai struktūru skaidrošana ar salīdzinoši vienkāršāku principu palīdzību, piemēram, apgalvojot, ka dzīvības procesi vai prāta darbība pakļaujas ķīmijas vai fizikas likumiem Holisms Uzskats, ka dabu veido vienotā veselumā saistīti objekti, kuri kopa ir kaut kas vairāk nekā daļu summa.

33. 1. LEKCIJA Bioloģijas pētījumu un studiju principi Koncepcijas Faktoloģija Konkrētu objekta vai sistēmas parametrus raksturojošo datu iegaumēšana. Konceptuālisms Izpratnes veidošana par objekta vai sistēmas uzbūves vai darbības likumībām un tās regulācijas principiem.

34. 1. LEKCIJA Bioloģijas pētījumu un studiju principi Koncepcijas Pārklāšanās Jaunās zināšanas tiek gūtas uz jau esošo zināšanu bāzes, pirms papildināt tezauru, esošā informācija jāaktualizē. Attīstība Zināšanu un prasmju apguve, ejot no vienkāršā uz sarežģīto, no vispārīgā uz konkrēto un tālāk uz sintēzi.

35. 1. LEKCIJA Bioloģijas studiju principi Funkcija EVOL ŪCIJA EKOL OĢIJA POPULĀCIJU BIOLOĢIJA IMUNO LOĢIJA ĢENĒ TIKA FIZIOL OĢIJA ATTĪSTĪBAS BIOLOĢIJA BIOĶĪMIJA, BIOFIZIKA BEZŠŪNU DZĪVĪBAS FORMAS MOLEKULĀRĀ BIOLOĢIJA BAKTĒRIJAS (PROKARIOTI) CITOLOĢIJA PROTISTI (VIENŠŪNAS EIKARIOTI) ĶĪMIJA FIZIKA HISTOLOĢIJA SĒNES ANATOMIJA BOTĀNIKA MORFOLOĢIJA ZOOLOĢIJA TAKSONOMIJA Struktūra Objekts

36. 1. LEKCIJA Bioloģijas studiju principi

37. 1. LEKCIJA Bioloģiskās klasifikācijas principi KLASIFIKĀCIJAS ATTĪSTĪBA ~ BIOLOĢIJAS ZINĀTNES VĒSTURE Taksonomija – (bioloģiskā klasifikācija; sistemātika) bioloģijā zinātne par dzīvo un izmirušo organismu tipu klasifikāciju. Grieķu taxis (sakārtojums) un nomos (likums). Taksonomija organismu daudzveidībā veido hierarhiskus grupējumus jeb taksonus, kurus savstarpēji saista noteikta veida sakarības. Dabiskā taksonomija Mākslīgā taksonomija

38. 1. LEKCIJA Bioloģiskās klasifikācijas principi

39. 1. LEKCIJA Bioloģiskās klasifikācijas principi

40. 1. LEKCIJA Bioloģiskās klasifikācijas principi

41. 1. LEKCIJA Bioloģiskās klasifikācijas principi

42. 1. LEKCIJA Bioloģiskās klasifikācijas principi Aristotelis [Aristotles] (384.-322. BC) Scala Naturae, Historia Animalum Dievi, cilvēki, zīdītāji, putni, zivis, kukaiņi, augi, minerāli.

43. 1. LEKCIJA Bioloģiskās klasifikācijas principi

44. 1. LEKCIJA Bioloģiskās klasifikācijas principi Karls Linnejs [Linneus] (1707-1778), Species Plantarum (1753) Systema Naturae (1758) Binārā nomenklatūra

45. 1. LEKCIJA Bioloģiskās klasifikācijas principi Žans Lamarks [Lamarck] (1744-1829), Flore Francaise (1778.), Historie Naturelle des Animaux sans Vertebres (1815.-1822.). Iegūto pazīmju iedzimšana (1801. –1809.). “Bioloģija” -1802.

46. 1. LEKCIJA Bioloģiskās klasifikācijas principi Žoržs Kivje [Cuvier] (1769.-1832.), Dzīvnieku klasifikācija: mugurkaulnieki; kukaiņi, tārpi. Paleontoloģija, katastrofu teorija.

47. 1. LEKCIJA Bioloģiskās klasifikācijas principi Darvins, “Sugu izcelšanās”: … klasifikācija kļūs par ģenealoģiju Čārlzs Darvins [Darwin] (1809. - 1882.) On the Origin of Species by Means of Natural Selection (1859.) The Descent of Man, and Selection in Relation to Sex (1871.)

48. 1. LEKCIJA Bioloģiskās klasifikācijas principi Ernsts Meirs [Mayr] (1904.-) Sintētiskā evolūcijas teorija, Methods and Principles of Systemic Zoology Animal Species and Evolution (1963.) E. Meira sugas definīcija: “reāli vai iespējami savstarpēji krustojošās dabiskas populācijas, kas ir reproduktīvi izolētas no citām līdzīgām grupām”.

49. 1. LEKCIJA Bioloģiskās klasifikācijas principi GALVENĀS TAKSONOMIJAS SKOLAS FENĒTISKĀ KLADISTISKĀ MOLEKULĀRĀ EVOLUCIONĀRĀ

50. 1. LEKCIJA Bioloģiskās klasifikācijas principi FENĒTISKĀ TAKSONOMIJA Arī numeriskā jeb ciparu taksonomija, klasifikācijas pamatā vispārēja morfoloģiska vai ģenētiska līdzība.