علم الأحياء

أقسام علم الأحياء

غالبًا ما يُنظر في علم الأحياء إلى الخلية على أنها الوحدة الأساسية للحياة ، والجين هو الوحدة الأساسية للوراثة، والتطور هو المحرك الذي ينتج أنواعًا جديدة من الكائنات الحية,  يفسر علم الأحياء كيفية بقاء جميع الكائنات الحية على قيد الحياة وطريقة عيشها والذي يفسره عن طريق استهلاك الطاقة وتحويلها الى غذاء.ينقسم علم الأحياء إلى فروع وفقًا لمجموعة الكائنات الحية التي يدرسها وأنواع الكائنات الحية التي تمت دراستها والطرق المستخدمة في الدراسة. تدرس الكيمياء الحيوية العمليات الكيميائية التي تدخل في الكائنات الحية  بينما تدرس البيولوجيا الجزيئية التفاعلات المعقدة التي تحدث بين الجزيئات الحيوية، ويدرس علم النبات حياة النباتات المختلفة، وتدرس بيولوجيا الخلية الخلية التي تعد اللبنة الأساسية للحياة، ويدرس علم وظائف الأعضاء التنظيم و الوظائف الفيزيائية والكيميائية للأعضاء الكائنات الحية، بينما يدرس علم الأحياء التطوري العمليات التي تؤدي إلى تنوع الحياة، بينما يهتم علم البيئة بدراسة كيفية تفاعل الكائنات الحية مع بيئتها.

نظرية الخلية في علم الأحياء

ترى نظرية الخلية أن الخلايا هي الوحدة الأساسية للحياة وأن جميع الكائنات الحية تتكون من خلية واحدة أو أكثر أو مواد تفرزها هذه الخلايا (مثل الهياكل الخارجية). تنشأ جميع الخلايا من خلايا أخرى من خلال عملية الانقسام الخلوي، حيث تنشأ كل خلية في الكائنات متعددة الخلايا من خلية واحدة في بويضة مخصبة. الخلايا هي أيضًا الوحدة الأساسية للعديد من العمليات المرضية. يتم نقل الطاقة في الخلايا كجزء من عملية التمثيل الغذائي. أخيرًا ، تحتوي الخلايا على معلومات وراثية (DNA) تنتقل من خلية إلى أخرى أثناء انقسام الخلية.

نظرية التطور

التطور هو أحد مفاهيم علم الأحياء الحديث ، ويعني تغيير وتطور الحياة، وجميع أشكال الحياة المعروفة تأتي من سلف مشترك. تفترض نظرية التطور أن جميع الكائنات الحية على الأرض، الحية أو المنقرضة، جاءت من سلف مشترك أو جينوم بدائي. يُعتقد أن آخر سلف مشترك لجميع الكائنات الحية ظهر منذ حوالي 3.5 مليار سنة. يجادل العلماء الذين يدعمون النظرية بأن الكائنات الحية تشترك في الشفرة الوراثية كدليل قوي يدعم نظريتهم، بينما يجادل معارضو النظرية بأن العبارة غير صحيحة وبالتالي لا تشكل دليلاً لصالح التطور.

تم إدخال كلمة التطور في المعجم العلمي من قبل العالم الفرنسي جان بابتيست لامارك في عام 1809 ، وتم وضع البداية الفعلية للنظرية بعد خمسين عامًا من قبل تشارلز داروين في نموذج علمي فعلي. ساهم راسل والاس في اكتشاف هذا المفهوم ومساهماته في الأبحاث والتجارب المتعلقة بالتطور). يعتقد داروين في نظريته أن الأنواع والسلالات تتطور من خلال عملية الانتقاء الطبيعي والاصطناعي ، وكذلك من خلال عملية الانجراف الجيني ، وهي آلية تطورية أخرى في تركيب النظرية الحديثة.

علم الجينات في علم الأحياء

الجينات هي الوحدة الأساسية للوراثة في جميع الكائنات الحية ، وهي تشكل مناطق من المادة الوراثية التي تؤثر على شكل أو وظيفة الكائن الحي. تمتلك جميع الكائنات الحية ، من البكتيريا إلى الحيوانات ، نفس الآلية الأساسية لنسخ وترجمة الحمض النووي إلى بروتينات. تقوم الخلايا بنسخ جينات الحمض النووي إلى جينات الحمض النووي الريبي ، وتقوم الريبوسومات بترجمة الحمض النووي الريبي إلى بروتينات ، وهي سلاسل من الأحماض الأمينية. تشترك معظم الكائنات الحية في رمز ترجمة الحمض النووي الريبي إلى أحماض أمينية ، ولكنها قد تختلف قليلاً في بعض الكائنات الحية.

علم الطاقة

يعتمد بقاء الكائن الحي على إمداداته المستمرة من الطاقة. يتم الحصول على هذه الطاقة من خلال التفاعلات الكيميائية من المواد التي يتكون منها الطعام ، ويتم استخدام هذه الطاقة للمساعدة في تكوين خلايا جديدة والحفاظ عليها. تلعب الجزيئات الكيميائية التي يتكون منها غذاء الكائن الحي دورين في هذه العملية: الأول هو أنها تشكل مصدر الطاقة الذي يحتاجه الجسم ، والثاني أنها تشكل هياكل جزيئية مكونة من جزيئات مهمة.

يعد علم الأحياء أحد أهم العلوم التي يتم دراستها لأنها تتناول دراسة الخلية التي تعد البنية الأساسية في أجساد الكائنات الحية كما أنه يدرس نشأة الكائنات الحية وتطورها وكيفية حصولها عللى المواد الغذائية وتحويلها الى غذاء تستمد منه الطاقة, ويعد علم الأحياء مهم جدا لمعرفة لمعرفة النشأة والتطور والنمو.