Chip de recogida de contaminantes del aire
Algunas personas creen que los organismos son objetos vivos. De hecho, todos los seres vivos están vivos. Entonces, a la inversa, ¿los objetos vivos son todos seres vivos? ¡La respuesta es no! Porque no sólo los seres vivos tienen vida, sino que también partes de ellos pueden tener vida. Por ejemplo, una hoja verde, un corazón para trasplantar, glóbulos rojos y glóbulos blancos en la sangre. Sin embargo, estos seres vivos no se consideran seres vivos. Por tanto, los seres vivos no son necesariamente seres vivos.
Entonces, ¿cómo definir el concepto de biología? Encontramos que los animales se componen de cada persona específica, cerdo, tigre, gorrión, mosquito, por lo que el animal en sí es una colección de objetos. Asimismo, las plantas, los microbios y los organismos son colecciones de objetos. Por tanto, podemos utilizar el concepto de conjuntos para definir organismos.
Un organismo es un conjunto de objetos, entre cuyos elementos constitutivos se incluyen: organismos vivos con capacidad de sobrevivir y reproducirse producidos mediante reacciones químicas en condiciones naturales, y organismos vivos producidos por ellos (o ellos) mediante reproducción. descendientes.
Esta definición no excluirá de la categoría de seres vivos a las abejas obreras, las vacas y las mulas estériles, ni excluirá una hoja verde, un corazón para trasplantar, glóbulos rojos y glóbulos blancos en el la sangre y los seres vivos. Los espermatozoides y los óvulos están incluidos, pero no son biológicos.
Las unidades taxonómicas de los organismos: filo, clase, orden, familia, género y especie.
Propiedades biológicas
1. La base material y estructural es la misma.
2. Hay fenómenos metabólicos
3. Hay presiones
4. Hay fenómenos de crecimiento, desarrollo y reproducción.
5. Se caracteriza por la variación genética.
6. Capacidad de adaptarse a determinados entornos y cambiar de entorno.
7. La vida biológica requiere nutrición.
8. Los seres vivos pueden respirar.
9. Los organismos pueden eliminar los desechos del cuerpo.
Clasificación Biológica
La biología está compuesta por procariotas y eucariotas, es decir, animales, plantas y microorganismos, y se caracteriza por el metabolismo.
Las plantas incluyen algas, líquenes, helechos, plantas con semillas (las plantas herbáceas son plantas con semillas) y plantas microscópicas.
Los animales incluyen mamíferos, anfibios, animales marinos y plantas microscópicas.
Animales;
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Los microorganismos incluyen hongos, bacterias, micoplasmas, clamidia, rickettsias, espiroquetas, actinomicetos y virus.
Sustancias básicas y estructuras principales de los seres vivos (excepto virus)
Las sustancias básicas de las células biológicas son: agua, nutrientes, mitocondrias, ácidos nucleicos, plantas y clorofila.
Las principales estructuras de las células biológicas son: membrana celular, núcleo y citoplasma. Las plantas también tienen paredes celulares, cloroplastos y vacuolas (blastocistos).
Eucariótico
Organismo compuesto por células eucariotas. Incluye protozoos, hongos, plantas y animales. Las principales diferencias entre las células eucariotas y las células procarióticas son:
① Las células eucariotas tienen un núcleo compuesto por cromosomas, nucléolos, líquido nuclear y membrana binuclear; las células procarióticas no tienen membrana nuclear ni nucléolo, por lo que no existe; Núcleo verdadero, un pseudonúcleo compuesto únicamente de ácidos nucleicos condensados.
② La transcripción en las células eucariotas se produce en el núcleo, la síntesis de proteínas se produce en el citoplasma y la transcripción en las células procariotas está entrecruzada con la síntesis de proteínas.
③Las células eucariotas tienen retículo endoplásmico, aparato de Golgi, lisosomas, vacuolas y otros orgánulos, pero las células procarióticas no.
④ En los eucariotas, a excepción de las células de algunos grupos inferiores (como los dinoflagelados), existen 5 o 4 histonas en el cromosoma que se combinan con el ADN para formar nucleosomas, pero en los procariotas no.
⑤ Las células eucariotas tienen una fase especial de replicación del ADN (fase S) en el ciclo celular; las células procarióticas no la tienen, y su replicación del ADN suele ser continua.
⑥ La mitosis de las células eucariotas no se encuentra en las células procarióticas.
Los eucariotas tienen un sistema de microtúbulos bien desarrollado, y sus flagelos (cilios), centriolos y husos están todos relacionados con los microtúbulos, mientras que los procariotas no.
⑧Las células eucariotas cuentan con un sistema de microfibras compuesto por actina y miosina, que está muy relacionado con el reciclaje citoplasmático y la fagocitosis.
Los procariotas no tienen este sistema, por lo que no tienen reciclaje citoplasmático ni fagocitosis.
⑨ Los ribosomas de los eucariotas son del tipo 80S, mientras que los ribosomas de los procariotas son del tipo 70S. Existen diferencias obvias en la composición química y la estructura morfológica entre ambos.
⑩Las células eucariotas contienen mitocondrias, que están envueltas por una doble membrana y tienen su propio genoma, sistema de síntesis de ácidos nucleicos y sistema de síntesis de proteínas únicos. La membrana interna tiene una cadena de transporte de electrones relacionada con la fosforilación oxidativa. El equivalente funcional de las mitocondrias en las células procarióticas es una estructura formada por la membrana plasmática y los pliegues dentro de la membrana plasmática, pero esta última no tiene ni su propio genoma ni su propio sistema sintético. ? Las plantas eucariotas contienen cloroplastos, que también están envueltos en membranas dobles y tienen su propio genoma y sistema de síntesis únicos. El sistema de transporte de electrones relacionado con la fotofosforilación se localiza en la lámina formada por los pliegues de la membrana interna del cloroplasto. Aunque las cianobacterias y las bacterias fotosintéticas de los procariotas también tienen estructuras de membrana para la fotosíntesis, se denominan tilacoides, que se encuentran dispersos en el citoplasma sin doble membrana y no forman cloroplastos.
El antepasado directo de los eucariotas más primitivos fue probablemente un procariota extremadamente enorme, que tenía un sistema de endomembranas similar a un retículo endoplásmico y un sistema de microfibras primitivo que podía deformarse y fagocitarse. Posteriormente, parte del sistema de endomembranas rodeó la cromatina, formando el núcleo primitivo. Otras partes del sistema de endomembranas se convierten en orgánulos como el aparato de Golgi y los lisosomas. Según la "teoría del crecimiento endógeno" propuesta por el académico estadounidense L. margulies y otros (ver Origen de las células), las mitocondrias se originaron a partir de eubacterias intracelulares que pueden realizar la fosforilación oxidativa, mientras que los cloroplastos se originaron a partir de cianobacterias intracelulares que pueden realizar la fotosíntesis.
Procariotas
Organismos compuestos por células procariotas. Incluye cianobacterias, bacterias, arqueas, actinomicetos, rickettsias, espiroquetas, micoplasmas y clamidias. Tiene las siguientes características:
① No existe membrana nuclear entre el nucleoplasma y el citoplasma, por lo que no se forma núcleo.
②El material genético es un filamento circular de ácido desoxirribonucleico (ADN) de doble hélice que no está unido a histonas.
No forma un cromosoma (algunos procariotas tienen ADN plasmídico más pequeño que puede entrar y salir de la célula fuera de su genoma principal).
③ Se reproducen por división binaria simple sin mitosis ni meiosis.
④ Los flagelos no están compuestos por microtúbulos y mucho menos por una estructura "9+2", sino que están compuestos por varios filamentos proteicos en espiral o paralelos.
⑤ En el citoplasma sólo hay ribosomas. No hay mitocondrias, aparato de Golgi, retículo endoplasmático, lisosomas, vacuolas ni plastidios (plantas).
Centriolos y otros orgánulos y ribosomas. El coeficiente de sedimentación es 70S.
⑥La mayoría de los procariotas tienen paredes celulares únicas, etc.
¿Cómo beneficia la biología a la humanidad?
Los últimos avances de la biotecnología
En los últimos años, el desarrollo de la biotecnología ha logrado grandes avances. Se han logrado tecnologías de aislamiento, amplificación, recombinación y clonación de células somáticas de genes, y se ha demostrado la estructura y sinergia de una determinada proteína. Tecnologías como la reproducción rápida sin virus, el cultivo de tejidos, el trasplante de embriones, la corte de embriones y los anticuerpos monoclonales han entrado en la etapa práctica y se espera que el valor de producción supere los 654.380 millones de dólares en el año 2000.
Los científicos han pasado de secuenciar genes individuales a mapear sistemáticamente los genes de organismos importantes como los humanos y el arroz a gran escala. Más de 6.000 resultados de investigaciones biotecnológicas de cultivos se han puesto en pruebas de campo en todo el mundo, y en los Estados Unidos y Canadá se cultivan a gran escala arroz, maíz, patatas, algodón y calabazas transgénicos resistentes a los insectos. En Estados Unidos hay cada vez más cultivos genéticamente modificados. En 1998, se plantaron 70 millones de acres de maíz y soja genéticamente modificados, en comparación con hace unos años. El "súper arroz" desarrollado por el Instituto Internacional de Investigación del Arroz de Filipinas se puede promover en tres años y puede aumentar la producción de arroz entre un 20% y un 25%. Según un informe reciente del periódico francés Tribune, la industria textil ha adoptado el algodón biotecnológico que no utiliza fertilizantes ni pesticidas químicos. Desde 1996, el algodón utilizado por Pata Gogna, empresa especializada en la producción de "ropa de exterior" en Estados Unidos, es 100% algodón producido mediante biotecnología. Actualmente, Estados Unidos es el principal productor mundial de bioalgodón, con una producción anual de 2.800 toneladas, seguido de India (producción anual de 930 toneladas), Turquía (800 toneladas) y Perú (650 toneladas).
Según el informe de Associated Press 165438+10 de octubre, científicos estadounidenses utilizaron biotecnología para hacer que un ratón desarrollara un huevo de elefante, lo que ayudará a salvar algunos animales en peligro de extinción en el mundo en el futuro. Las ratas pueden servir como "fábricas" para crear huevos de otros animales, que pueden usarse para fertilizar a animales en peligro de extinción para que queden preñados.
El Proyecto Genoma Humano estará finalizado a principios del próximo siglo.
El proyecto del genoma humano en curso se completará a principios del próximo siglo, lo que promoverá en gran medida las actividades de investigación en el campo médico, cambiará el diagnóstico y tratamiento de enfermedades y beneficiará la salud de las personas. La profesora Carol Siracco, científica investigadora de Imperial Cancer Research UK, dijo: "En los próximos 50 años, es probable que se eliminen las principales causas de muerte.
En unas pocas décadas, los códigos de barras genéticos serán más profundos. La importancia. Una vez que los científicos aprendan más sobre las vías biológicas que conducen al cáncer o al accidente cerebrovascular, dichos códigos de barras se convertirán en una "bola de cristal" para predecir el futuro. En las cadenas de ADN entrelazadas, los códigos de barras genéticos tendrán el potencial de determinar quién tiene probabilidades de sufrirlo. desarrollar la enfermedad en el futuro.
Para acelerar el mapeo de todos los genes humanos, el Instituto de Investigación del Genoma, con sede en Rockville, Maryland, se ha asociado con Norwalk. , Perkin & Co. Elmer, con sede en Connecticut, firmó una carta de intención de cooperación, Tony White, presidente y director general de Perkin-Elmer, dijo que la nueva tecnología de secuenciación de genes dominada por la empresa puede completar el trabajo de rectificación en tres años. /p>
La biotecnología puede prevenir y tratar eficazmente muchas enfermedades.
Gracias a la finalización del proyecto genoma y al avance de la biotecnología, los pacientes con cáncer en el futuro no necesitarán pasar por momentos dolorosos. Los tratamientos basados en análisis genéticos permitirán a los médicos evaluar a nivel molecular qué tan bien la quimioterapia mata las células sanas y cancerosas, dándoles la posibilidad de corregir diferentes características específicas del paciente. Los científicos están desentrañando gradualmente el cáncer, las obstrucciones de los vasos sanguíneos y más y las vías bioquímicas de la enfermedad de Alzheimer. Pueden trasplantar nuevos genes al cuerpo humano para tratar enfermedades como las enfermedades cardiovasculares, el cáncer, el SIDA y la diabetes. Prevenir, tratar y tratar Docenas de empresas en los Estados Unidos han utilizado métodos de "diseño racional de medicamentos" para diseñar súper medicamentos que combinan estrechamente la biotecnología y la química para curar enfermedades mortales como el cáncer, el SIDA y la esclerosis múltiple. Algunos de ellos han entrado en la etapa de prueba en humanos y se curan con los medicamentos actuales. Los expertos esperan que esta investigación proporcione una mejor comprensión de los mecanismos genéticos, de desarrollo y inmunológicos, lo que no solo ayudará a tratar algunas enfermedades genéticas, sino que también puede ser útil. gran importancia para los científicos en la comprensión de los procesos biológicos. Finalmente encontrar una manera de prevenir las enfermedades cardíacas y el cáncer
La humanidad entrará en la era de la clonación
La tecnología de la clonación es un avance que hace época. En el campo de la biotecnología, con el nacimiento de la oveja clonada, la gente de todo el mundo le concede gran importancia. Los científicos creen que presagia que "la humanidad entrará en la era de la clonación en el siglo XXI". al primer cordero en abril de este año, lo que demuestra que las ovejas se clonan a partir de células maduras y que se puede llevar a término el embarazo y que nacen corderos sanos. PPL Pharmaceuticals, que ayudó a clonar a la oveja Dolly, también clonó un ternero este año. >
Los científicos del Instituto Roslin que clonaron a Dolly dijeron que la clonación para producir descendencia sana es muy importante para la comercialización de la tecnología de transferencia nuclear. Los beneficios del uso de la tecnología de clonación son: puede acelerar la reproducción del ganado mejorado. lo que puede conducir a una revolución en la cría de animales; pueden criar lotes de animales de alta calidad; pueden satisfacer las necesidades de las personas; pueden salvar a los animales salvajes en peligro de extinción y mantener el equilibrio ecológico; pueden producir en masa muchos medicamentos valiosos para las personas; Necesidad urgente en el campo médico. Además, la tecnología de clonación se puede utilizar para clonar células, tejidos u órganos de plantas, cambiando la agricultura tradicional que dependía del cielo para alimentarse. En resumen, en el cambio de siglo, el desarrollo tecnológico de Chengdu cambiará el entorno de vida de la humanidad y beneficiará enormemente a la humanidad.
La tecnología de clonación también puede generar avances médicos. Los científicos que clonaron a la oveja Dolly dicen que con el tiempo será posible clonar bebés para parejas infértiles si la ética y la ley lo permiten. Ian Wilmut, el cuidador de Dolly, la oveja clonada, dijo: "Muchas cosas en la vida tienen dos lados. Ahora no tengo ninguna duda de que los beneficios potenciales de esta tecnología superan con creces sus posibles inconvenientes. En lo que respecta a la clonación humana, Se dice que esta investigación prolongará enormemente la vida humana."
La biotecnología se combinará con la tecnología informática.
La combinación de biotecnología y tecnología informática se ha convertido gradualmente en una nueva tendencia en el campo de la biotecnología. Se están desarrollando computadoras con biochips. La empresa estadounidense Effie Metrix anunció que ha creado con éxito un biochip utilizando ADN, que puede usarse para leer el flujo de información que fluye a través de los genes de los tejidos biológicos a medida que evolucionan. Esta es la fusión de la biotecnología y la tecnología informática. Motorola, Baird Instruments y el Laboratorio Nacional Argonne del gobierno de EE. UU. anunciaron que han formado una asociación para producir biochips a escala.
Los biochips tienen una gran importancia para la medicina y la agricultura. Puede llevar a cabo miles de reacciones biológicas en segundos. El biochip utiliza la tecnología de "microgel", en la que las microestructuras de un trozo de vidrio con un área del tamaño de un portaobjetos de microscopio (más de 654,38+00.000) actúan como tubos de ensayo en miniatura. Estos chips funcionan más rápido que los métodos tradicionales. El proyecto del biochip podría generar una nueva industria valorada en miles de millones de dólares.
La biotecnología es ampliamente utilizada en el campo de la protección del medio ambiente.
Los científicos también están utilizando ampliamente la biotecnología en el campo de la protección ambiental para frenar la tendencia a la degradación ambiental. Las principales tecnologías actualmente desarrolladas incluyen: tratamiento biológico de aguas residuales, desulfuración microbiana para prevenir la contaminación del aire, degradación bacteriana para eliminar contaminantes, biopesticidas libres de contaminación para prevenir y controlar enfermedades y plagas de cultivos, cultivos resistentes a insectos y desarrollo de plásticos biodegradables prácticos.