Bevezetés a biológiába
description
Transcript of Bevezetés a biológiába
![Page 1: Bevezetés a biológiába](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062301/568139e3550346895da19b55/html5/thumbnails/1.jpg)
Bevezetés a biológiába
A Növényrendszertani és Ökológiai Tanszék előadásában
![Page 2: Bevezetés a biológiába](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062301/568139e3550346895da19b55/html5/thumbnails/2.jpg)
szept. 8. Müller Viktor: Életdefiníció
szept. 15. Müller Viktor: Immunológia
szept. 22. Kun Ádám: Az élet eredete
szept. 29. Kun Ádám: Anyagcsere
okt. 6. Fedor Anna: Genetika és evolúciógenetika
okt. 13. Gedeon Gábor: Egyedfejlődés és szabályozás
okt. 20. Gedeon Gábor: Egyedfejlődés
nov. 3. Zachár István: Makrotaxonómia és replikátorok
nov. 10. Garay József: Evolúció
nov. 17. Czárán Tamás: Ökológia
nov. 24. Fedor Anna: Neurobiológia
dec. 1. Számadó Szabolcs: Kommunikáció, kooperáció
dec. 8. Számadó Szabolcs: Kultúra
![Page 3: Bevezetés a biológiába](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062301/568139e3550346895da19b55/html5/thumbnails/3.jpg)
Játékszabályok
csak írásbeli vizsga
3 időpont + 1 UV az utolsó héten
az előadások anyaga elérhető: http://ramet.elte.hu/~ramet/oktatas/bevbiol.html
a számonkérés alapja a powerpoint fájlokban (a diákon és a hozzájuk tartozó kiegészítő jegyzetekben) olvasható anyag.
Előadások a jövő héttől: 8.15 – 9.45.
![Page 4: Bevezetés a biológiába](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062301/568139e3550346895da19b55/html5/thumbnails/4.jpg)
Mi az élet?
… avagy mit vizsgál a biológus?
![Page 5: Bevezetés a biológiába](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062301/568139e3550346895da19b55/html5/thumbnails/5.jpg)
Irodalom
von Bertalanffy (1952). Problems of Life. An evaluation of modern biological thought. John Wiley, New YorkSzent-Györgyi Albert (1973). Az élő állapot. Kriterion, BukarestGánti Tibor (1983). Az élet princípiuma. OMIKK, Budapest. (2003) The Principles of Life. OUP, OxfordJohn Maynard Smith (1990). Kulcskérdések a biológiában. Gondolat, BudapestJohn Maynard Smith – Szathmáry Eörs (1997). Az evolúció nagy lépései. Scientia, BudapestJohn Maynard Smith – Szathmáry Eörs (2000). A földi élet regénye. Vince, Budapest
![Page 6: Bevezetés a biológiába](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062301/568139e3550346895da19b55/html5/thumbnails/6.jpg)
![Page 7: Bevezetés a biológiába](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062301/568139e3550346895da19b55/html5/thumbnails/7.jpg)
Hol a határ?(Szent-Györgyi nyomán)
a béka, a szíve, annak rostjai és pora az egyes szervek izolálva nem maradnak sokáig életben –
viszont ugyanez a teljes egyedekről is elmondható...
az összeszerelés a lényeg
az élet az anyag játéka
Konklúzió: nincs élő anyag, csak élő állapot. Nincs „életerő”, csak szervezettség.
![Page 8: Bevezetés a biológiába](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062301/568139e3550346895da19b55/html5/thumbnails/8.jpg)
Élet és halál mezsgyéjén
carotis, tetszhalál, szárított baktérium, nyugvó mag és fagyasztott rovarok
friss tetem: még rendezett, de már nem tartja fenn
Gánti: a halál az életképesség megszűnése
az élet önfenntartó szervezett állapot
![Page 9: Bevezetés a biológiába](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062301/568139e3550346895da19b55/html5/thumbnails/9.jpg)
Aktív állandóság
a forma állandó, az anyag változik: disszipatív struktúra, anyagcsere és homeosztázis Az élő szervezet állandósága a folyó és a tűz állandósága.
a struktúrák lassú folyamatok
nyílt rendszer (von Bertalanffy): stacionárius állapot (aktív állandóság) az entrópia csökkenhet is ekvifinalitás, kanalizáció
Az élő állapot olyan komplex rendezettség, amely megfelelő körülmények között, átáramló energiát felhasználva, szabályozó folyamatok révén fenntartja önmagát.
![Page 10: Bevezetés a biológiába](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062301/568139e3550346895da19b55/html5/thumbnails/10.jpg)
Aktív állandóság
Röviden: az élet dinamikusan önfenntartó komplexitás.
a dinamikus állandóság az összes biológiai szerveződési szint sajátja: molekulák, sejtek, egyedek...
A homeosztázis nem tökéletes – öregedés. elvileg lehetne-e tökéletes?
![Page 11: Bevezetés a biológiába](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062301/568139e3550346895da19b55/html5/thumbnails/11.jpg)
Elég-e a szabályozás?
Termosztát és centrifugális nyomásszabályzó
![Page 12: Bevezetés a biológiába](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062301/568139e3550346895da19b55/html5/thumbnails/12.jpg)
Elég-e a szabályozás?
Termosztát és centrifugális nyomásszabályzó
Él-e egy állam, egy gazdaság vagy egy vállalat?
![Page 13: Bevezetés a biológiába](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062301/568139e3550346895da19b55/html5/thumbnails/13.jpg)
Célszerűség
A szervezet részei és folyamatai úgy vannak elrendezve, illetve felépítve, hogy biztosítsák az élő rendszer fenntartását és reprodukcióját. (von Bertalanffy) alapvető különbség a fizikai, kémiai rendszerektől!
Minden alrendszer funkciót tölt be – tervezés?
Az egyednek már nincs funkciója.
William Paley
![Page 14: Bevezetés a biológiába](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062301/568139e3550346895da19b55/html5/thumbnails/14.jpg)
Kérdőjelek
A termosztát és az állam teljesítik az alegységek célszerűségének elvét is.
önreprodukáló automata (von Neumann)
Szent-Györgyi: „Hogy valami élő vagy sem, az a mi felfogásunkon múlik, azon, hogy mit nevezünk élőnek, milyen kritériumokat választunk. Az „élet”-nek mint főnévnek nincs értelme, ilyen dolog nem létezik.”
![Page 15: Bevezetés a biológiába](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062301/568139e3550346895da19b55/html5/thumbnails/15.jpg)
Az élet kritériumai
Klasszikus életjelenségek: mozgás, táplálkozás, növekedés, szaporodás és ingerlékenység túlhaladott?
öszvér, öreg elaltatott állat, stb
Gánti:• Reális (abszolút) kritérium: minden élőlényben, élete
minden pillanatában megvan• Potenciális kritérium: az élővilág fennmaradásához
kell
![Page 16: Bevezetés a biológiába](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062301/568139e3550346895da19b55/html5/thumbnails/16.jpg)
Abszolút kritériumok (Gánti)
1. inherens módon egység
2. anyagcserét folytat
3. inherensen stabil: a homeosztázis képessége nyugvó mag, fagyasztott rovar
4. információs alrendszerrel rendelkezik
5. szabályozás, vezérlés
![Page 17: Bevezetés a biológiába](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062301/568139e3550346895da19b55/html5/thumbnails/17.jpg)
Potenciális kritériumok (Gánti)
1. növekedés és szaporodás
2. öröklődő változások
3. halandóság
Az első kettő az evolúció feltételeit foglalja össze. A harmadik inkább filozófiai.
![Page 18: Bevezetés a biológiába](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062301/568139e3550346895da19b55/html5/thumbnails/18.jpg)
Az evolúciós egységek kritériumai(Muller féle életkritériumok)
•Szaporodás•Öröklődés•Változékonyság (variáció)
Természetes szelekció zajlik, ha vannak olyan bélyegek, amelyek öröklődő változásokat okoznak a túlélésben és/vagy a termékenységben.
feltételezi és létrehozza a homeosztázist és a komplexitást...
![Page 19: Bevezetés a biológiába](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062301/568139e3550346895da19b55/html5/thumbnails/19.jpg)
A chemoton (Gánti)
az élő rendszerek minimálmodellje
autokatalitikus „kémiai motor” a növekedés alapja az autokatalízis tartós munkavégzés alapja csak
körfolyamat lehet
kettős membrán spontán osztódás a növekedés révén membrán csak membránból lesz
információs alrendszer
![Page 20: Bevezetés a biológiába](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062301/568139e3550346895da19b55/html5/thumbnails/20.jpg)
A definíciók osztályozása
Fenotípusos: klasszikus homeosztázis, anyagcsere, fenntartott rendezettség Gánti abszolút: 1-3, 5, potenciális: 1,3
Genetikai, evolúciós: Darwin (az evolúciós egységek kritériumai) Gánti abszolút: 4, potenciális: 1-2 von Bertalanffy, JMS és Szathmáry: funkció
A növekedés-szaporodás átfed
„Igazán élő” szervezetekben mindkét aspektus jelen van: anyagcsere-homeosztázis, illetve evolúciós képesség, információ és funkció
![Page 21: Bevezetés a biológiába](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062301/568139e3550346895da19b55/html5/thumbnails/21.jpg)
Zárszó az élet után
Ha az egyik aspektus hiányzik: Spiegelman és a vírusok
![Page 22: Bevezetés a biológiába](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062301/568139e3550346895da19b55/html5/thumbnails/22.jpg)
Evolúció kémcsőben: a Spiegelman-kísérlet (1965)
Az RNS-molekulák adaptálódtak a kísérleti viszonyokhoz (pl. replikációt gátló anyag)
![Page 23: Bevezetés a biológiába](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062301/568139e3550346895da19b55/html5/thumbnails/23.jpg)
Élnek-e a vírusok?
Csak öröklődés, de nincs anyagcsere
Passzív rendezettség: tetszhalál vagy „tetszélet”
Kisebb méret, kisebb komplexitás
![Page 24: Bevezetés a biológiába](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062301/568139e3550346895da19b55/html5/thumbnails/24.jpg)
A hűtőtorony meséje:Mimi, mama és a szputnyik
Mimivírus 400 nm 1,2 megabázis DNS 1000< gén
![Page 25: Bevezetés a biológiába](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062301/568139e3550346895da19b55/html5/thumbnails/25.jpg)
Mimivírus: metabolizmus
fehérjeszintézisben, DNS-repairben, anyagcserében fontos gének!
de: riboszómái azért nincsenek és nem tud osztódni és nőni
![Page 26: Bevezetés a biológiába](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062301/568139e3550346895da19b55/html5/thumbnails/26.jpg)
Mamavírus és a szputnyik
mamavírus: a mimivírus egy új törzse
gazdájuk egy amőba
mamavírus (piros), sputnik (zöld)
Sputnik: 50 nm 18 kilobázis DNS 21 gén csak a mamavírus
jelenlétében szaporodik VIROFÁG
![Page 27: Bevezetés a biológiába](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062301/568139e3550346895da19b55/html5/thumbnails/27.jpg)
![Page 28: Bevezetés a biológiába](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062301/568139e3550346895da19b55/html5/thumbnails/28.jpg)
Lehet-e nem élő, ami megbetegedhet?
Ebben az irányban is elmosódik a határ…
Azóta több hasonló vírust kihalásztak az óceánból…
![Page 29: Bevezetés a biológiába](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062301/568139e3550346895da19b55/html5/thumbnails/29.jpg)
Zárszó az élet után
Ha az egyik aspektus hiányzik: Spiegelman és a vírusok
• tűz és örvény
élő csak élőből keletkezik: az eredet problémája
csak egy Földünk van: az esetlegesség problémája
asztrobiológia: lehet-e máshol élet?
![Page 30: Bevezetés a biológiába](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062301/568139e3550346895da19b55/html5/thumbnails/30.jpg)
A Föld mostohatestvére, a Mars
Korábban volt légkör és folyékony felszíni víz.
Volt-e rajta élet?
Van-e rajta élet?
Rokona (volt) a földinek?
Keressük a válaszokat…
![Page 31: Bevezetés a biológiába](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062301/568139e3550346895da19b55/html5/thumbnails/31.jpg)
A Föld mostohatestvére, a Mars
„Sötét dűnefoltok”: fotoszintetizáló élőlények munkája?
Talán még a mi életünkben kiderül…
![Page 32: Bevezetés a biológiába](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062301/568139e3550346895da19b55/html5/thumbnails/32.jpg)
Europa: titokzatos jégvilág
A Jupiter holdja
![Page 33: Bevezetés a biológiába](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062301/568139e3550346895da19b55/html5/thumbnails/33.jpg)
Europa: titokzatos jégvilág
A vízjég kéreg alatt folyékony óceán rejtőzhet.
Kialakulása után egy ideig a felszínen is folyékony lehetett a víz.
(hasonló szerkezet más jeges holdakon is elképzelhető, pl Enceladus)
![Page 34: Bevezetés a biológiába](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062301/568139e3550346895da19b55/html5/thumbnails/34.jpg)
Titán: szerves kémiai laboratórium
alig kisebb, mint a Mars
sűrű légkör (nitrogén, metán), komplex felszíni formák
![Page 35: Bevezetés a biológiába](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062301/568139e3550346895da19b55/html5/thumbnails/35.jpg)
Titán: szerves kémiai laboratórium
metán-etán tavak
komplex „(m)etánkörzés”
a mélyben itt is lehet szilárd vízjég és alatta folyékony víz
![Page 36: Bevezetés a biológiába](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062301/568139e3550346895da19b55/html5/thumbnails/36.jpg)
Zárszó az élet után
Ha az egyik aspektus hiányzik: Spiegelman és a vírusok tűz és örvény
élő csak élőből keletkezik: az eredet problémája
csak egy Földünk van: az esetlegesség problémája
totálszintézis és „újfajta élet” szintézise
a gyakorlati biológus nyugodt álma...
![Page 37: Bevezetés a biológiába](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062301/568139e3550346895da19b55/html5/thumbnails/37.jpg)
Zár-zárszó
Az élő állapot olyan komplex rendezettség, amely megfelelő körülmények között, átáramló energiát felhasználva, szabályozó folyamatok révén fenntartja önmagát.
Nem húzható éles határ élő és élettelen között.
![Page 38: Bevezetés a biológiába](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062301/568139e3550346895da19b55/html5/thumbnails/38.jpg)
A biológia központi helye
fizikára, kémiára épül, de nem redukálható azokra a komplexitás miatt szükséges a leíró jelleg célszerűség, funkció
pszichológia, szociológia, filozófia táplálkozik belőle (és viszont)
![Page 39: Bevezetés a biológiába](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062301/568139e3550346895da19b55/html5/thumbnails/39.jpg)