Milyen szintű az élővilág szervezettsége. Az élő rendszerek szervezeti szintjei

Összes Élő természet különböző szintű szervezettségű és eltérő alárendeltségű biológiai rendszerek összessége.
Az élő anyag szerveződési szintjén azt a funkcionális helyet értjük, amelyben egy adott biológiai struktúra elfoglal közös rendszer a természet szerveződése.

Az élő anyag szerveződési szintje egy bizonyos biológiai rendszer (sejt, szervezet, populáció stb.) mennyiségi és minőségi paramétereinek összessége, amelyek meghatározzák létezésének feltételeit és határait.

Az élő rendszerek szerveződésének több szintje van, amelyek az élet strukturális szerveződésének alárendeltségét, hierarchiáját tükrözik.

• Molekuláris (molekuláris genetikai) szint egyedi biopolimerek (DNS, RNS, fehérjék, lipidek, szénhidrátok és egyéb vegyületek) képviselik; ezen az életszinten a genetikai anyag változásaival (mutációival) és szaporodásával, anyagcserével kapcsolatos jelenségeket vizsgálják. Ezt csinálja a tudomány – a molekuláris biológia.
• Sejtesszint- azt a szintet, amelyen az élet sejt formájában létezik - az élet szerkezeti és funkcionális egysége, azt a citológia vizsgálja. Ezen a szinten olyan folyamatokat tanulmányoznak, mint az anyagcsere és az energia, az információcsere, a szaporodás, a fotoszintézis, az idegimpulzusok átvitele és még sok más.

A sejt minden élőlény szerkezeti egysége.

• Szövetszint szövettant tanul.

A szövet olyan intercelluláris anyagok és sejtek gyűjteménye, amelyek szerkezetükben, eredetükben és funkciójukban hasonlóak.

• Szervszint... Egy szerv több szövetből áll.
• Organikusszint- az egyed - egy- vagy többsejtű szervezet - önálló létezését például fiziológia és autekológia (egyedek ökológiája) vizsgálja. Az egyén mint szerves szervezet az élet elemi egysége. Más formában a természetben nem létezik élet.

A szervezet az élet igazi hordozója, minden tulajdonságával jellemezhető.

• Népesség-specifikusszint- az azonos fajhoz tartozó egyedek csoportja által képviselt szint - populáció; a populációban zajlanak le az elemi evolúciós folyamatok (mutációk felhalmozódása, megnyilvánulása és szelekciója). Ezt a szervezettségi szintet olyan tudományok tanulmányozzák, mint a demekológia (vagy populációökológia), az evolúciós doktrína.

A populáció egy faj egyedeinek gyűjteménye, amelyek egy adott területen hosszú ideig léteznek, szabadon kereszteződnek és viszonylag elszigeteltek ugyanannak a fajnak a többi egyedétől.

• Biogeocenotikusszint- különböző populációkból és azok élőhelyeiből álló közösségek (ökoszisztémák) képviselik. Ez a szervezeti szint a biocenológiát vagy a szinekológiát (közösségi ökológia) tanulmányozza.

A biogeocenosis az összes faj kombinációja, amelyek szerveződése változó, és élőhelyük összes tényezője.

• Bioszféraszint- az összes biogeocenózis összességét reprezentáló szint. A bioszférában az anyagok keringése és az energia átalakítása zajlik az organizmusok részvételével.

A szerves világ szerveződési szintjei a biológiai rendszerek diszkrét állapotai, amelyeket alárendeltség, összekapcsoltság és sajátos minták jellemeznek.

Az életszervezés szerkezeti szintjei rendkívül változatosak, de a legfontosabbak a molekuláris, sejtes, ontogenetikai, populációspecifikus, biogiocenotikus és bioszférikus.

1. Molekuláris genetikai életszínvonal. A biológia legfontosabb feladata ebben a szakaszban a genetikai információ átviteli mechanizmusainak, az öröklődésnek és a változékonyságnak a vizsgálata.

A molekuláris szintű variabilitásnak számos mechanizmusa létezik. Ezek közül a legfontosabb a génmutáció mechanizmusa - maguknak a géneknek a közvetlen átalakulása külső tényezők hatására. A mutációt okozó tényezők: sugárzás, mérgező kémiai vegyületek, vírusok.

A variáció másik mechanizmusa a génrekombináció. Ez a folyamat a magasabb rendű szervezetekben az ivaros szaporodás során megy végbe. Ebben az esetben a genetikai információ teljes mennyiségében nincs változás.

A változékonyság egy másik mechanizmusát csak az 1950-es években fedezték fel. Ez egy nem klasszikus génrekombináció, amelyben általánosan megnövekszik a genetikai információ mennyisége az új genetikai elemek sejtgenomba való beépülése miatt. Leggyakrabban ezeket az elemeket vírusok juttatják be a sejtbe.

2. Sejtszint. A tudomány ma már megbízhatóan megállapította, hogy az élő szervezet felépítésének, működésének és fejlődésének legkisebb független egysége a sejt, amely önmegújulásra, önszaporodásra és fejlődésre képes elemi biológiai rendszer. A citológia a tanulmányozó tudomány élő sejt, felépítése, elemi élőrendszerként funkcionál, feltárja az egyes sejtösszetevők működését, a sejtszaporodás folyamatát, a környezeti feltételekhez való alkalmazkodást stb. konkrét sejtszerkezetek... Így a modern citológiát sejtfiziológiának nevezték.

A sejtek tanulmányozásában jelentős előrelépés történt a 19. század elején, amikor felfedezték és leírták a sejtmagot. Ezen tanulmányok alapján sejtelmélet ami lett legnagyobb esemény század biológiájában. Ez az elmélet szolgált az embriológia, a fiziológia és az evolúcióelmélet fejlődésének alapjául.

Minden sejt legfontosabb része a sejtmag, amely a genetikai információkat tárolja és reprodukálja, valamint szabályozza a sejt anyagcsere-folyamatait.

Minden sejt két csoportra osztható:

Prokarióták - sejtmag nélküli sejtek

Eukarióták - sejtmagokat tartalmazó sejtek

Egy élő sejt tanulmányozása során a tudósok felhívták a figyelmet a táplálkozás két fő típusának létezésére, amelyek lehetővé tették az összes szervezet két típusra való felosztását:

Autotróf - ők maguk állítják elő a szükségeset tápanyagok

· Heterotróf – nem nélkülözheti a bioélelmiszert.

Később ilyenek fontos tényezők, mint az élőlények képessége a szükséges anyagok (vitaminok, hormonok) szintetizálására, energiaellátásra, az ökológiai környezettől való függés stb. Így az összefüggések összetett és differenciált jellege azt jelzi, hogy a vizsgálat szisztematikus megközelítésére van szükség. az élet ontogenetikai szintjén.

3. Ontogenetikai szint. Többsejtű élőlények. Ez a szint az élő szervezetek kialakulásának eredményeként keletkezett. Az élet fő egysége egy különálló individuum, az ontogenetika pedig elemi jelenség. A fiziológia a többsejtű élőlények működését és fejlődését vizsgálja. Ez a tudomány az élő szervezet különféle funkcióinak hatásmechanizmusait, ezek egymáshoz való viszonyát, a külső környezethez való szabályozást és alkalmazkodást, az evolúció folyamatában való keletkezést és kialakulását, ill. egyéni fejlődés magánszemélyek. Valójában ez az ontogenezis folyamata - egy szervezet fejlődése a születéstől a halálig. Ugyanakkor növekedés, az egyes struktúrák mozgása, a szervezet differenciálódása és szövődménye zajlik.

Minden többsejtű szervezet szervekből és szövetekből áll. A szövetek fizikailag egyesült sejtek és intercelluláris anyagok csoportja, amelyek meghatározott funkciókat látnak el. Vizsgálatuk a szövettan tárgya.

A szervek viszonylag nagy funkcionális egységek, amelyek különféle szöveteket különféle fiziológiai komplexumokká egyesítenek. A szervek viszont részei a nagyobb egységeknek - a test rendszereinek. Ezek közül megkülönböztetik az idegrendszert, az emésztőrendszert, a szív- és érrendszert, a légzőrendszert és más rendszereket. Belső szervek csak az állatoknak van.

4. Populáció-biocenotikus szint. Ez egy szupraorganizmusú életszínvonal, melynek alapegysége a népesség. A populációtól eltérően a faj szerkezetében és élettani tulajdonságaiban hasonló, közös eredetű, szabadon kereszteződhet és termékeny utódokat hozó egyedek összessége. Egy faj csak a genetikailag reprezentált populációkon keresztül létezik nyílt rendszerek... A populációs vizsgálatok a populációbiológiával foglalkoznak.

A „populáció” kifejezést a genetika egyik alapítója, V. Johansen vezette be, aki ezt a genetikailag heterogén organizmuskészletet nevezte. Később a lakosságot integrált rendszernek kezdték tekinteni, amely folyamatosan kölcsönhatásban van a környezettel. A populációk azok a valódi rendszerek, amelyeken keresztül élő szervezetek fajai léteznek.

A populációk genetikailag nyitott rendszerek, mivel a populációk elszigeteltsége nem abszolút, és időről időre nem lehetséges a genetikai információcsere. A populációk az evolúció elemi egységeiként működnek, a génállományukban bekövetkező változások új fajok megjelenéséhez vezetnek.

Az önálló létezésre és átalakulásra képes populációk egyesülnek a következő szuperorganikus szint - a biocenózisok - halmazában. Biocenosis - egy adott területen élő populációk halmaza.

A biocenózis az idegen populációk elől zárt rendszer, az azt alkotó populációk számára nyitott rendszer.

5. Biogeoceton szint. A biogeocenosis egy stabil rendszer, amely hosszú ideig létezhet. Az egyensúly egy élő rendszerben dinamikus, azaz. egy állandó mozgás egy bizonyos stabilitási pont körül. Stabil működéséhez visszacsatolások szükségesek a vezérlő és a végrehajtó alrendszerek között. A biogeocenózis különböző elemei közötti dinamikus egyensúly fenntartásának ezt a módszerét, amelyet egyes fajok tömeges szaporodása, mások csökkenése vagy eltűnése okoz, és amely a környezet minőségének megváltozásához vezet, ökológiai katasztrófának nevezzük.

A Biogeocenosis egy integrált önszabályozó rendszer, amelyben többféle alrendszert különböztetnek meg. Az elsődleges rendszerek olyan termelők, amelyek közvetlenül feldolgozzák az élettelen anyagot; fogyasztók - másodlagos szint, amelyen az anyagot és az energiát a termelők felhasználásával nyerik; akkor vannak másodrendű fogyasztók. Vannak dögevők és lebontók is.

Az anyagok körforgása a biogeocenózisban ezeken a szinteken halad át: az élet részt vesz a különféle struktúrák felhasználásában, feldolgozásában és helyreállításában. Biogeocenosisban - egyirányú energiaáramlás. Ez nyitott végű rendszerré teszi, amely folyamatosan kapcsolódik a szomszédos biogeocenózisokhoz.

A biogeocentek önszabályozása minél sikeresebben megy végbe, minél változatosabb az alkotóelemeinek száma. A biogeocenózisok stabilitása összetevőinek sokféleségétől is függ. Egy vagy több komponens elvesztése visszafordíthatatlan egyensúlyhiányhoz és annak, mint integrált rendszernek a halálához vezethet.

6. Bioszféra szint. azt legmagasabb szint az élet megszervezése, amely bolygónk összes életjelenségére kiterjed. A bioszféra a bolygó élő anyaga és általa átalakul környezet... A biológiai anyagcsere egy olyan tényező, amely az életszervezés összes többi szintjét egyetlen bioszférában egyesíti. Ezen a szinten a Földön élő összes élő szervezet létfontosságú tevékenységéhez kapcsolódik az anyagok körforgása és az energia átalakulása. Így a bioszféra egységes ökológiai rendszer. E rendszer működésének, felépítésének és funkcióinak tanulmányozása a biológia legfontosabb feladata ezen az életszinten. Az ökológia, a biocenológia és a biogeokémia ezeket a problémákat vizsgálja.

A bioszféra tanának fejlődése elválaszthatatlanul összefügg a kiváló orosz tudós nevével, V.I. Vernadszkij. Neki sikerült bebizonyítania a kapcsolatot bolygónk szerves világa között, amely egyetlen oszthatatlan egészként működik geológiai folyamatok földön. Vernadsky felfedezte és tanulmányozta az élő anyag biogeokémiai funkcióit.

Az atomok biogén vándorlásának köszönhetően az élő anyag ellátja geokémiai funkcióit. Modern tudományöt geokémiai funkciót azonosít, amelyeket az élő anyag lát el.

1. A koncentráció függvény bizonyos halmozódásában fejeződik ki kémiai elemek az élő szervezetek belsejében tevékenységük miatt. Az eredmény az ásványi készletek megjelenése volt.

2. Szállítási funkció szorosan kapcsolódik az első funkcióhoz, mivel az élő szervezetek magukban hordozzák a számukra szükséges kémiai elemeket, amelyek aztán felhalmozódnak élőhelyükön.

3. Az energiafüggvény a bioszférába behatoló energiaáramlást biztosítja, ami lehetővé teszi az élőanyag összes biogeokémiai funkciójának végrehajtását.

4. Destruktív funkció - a szerves maradványok megsemmisítésének és feldolgozásának funkciója, ennek során az élőlények által felhalmozott anyagok visszatérnek a természetes körforgásba, a természetben anyagok körforgása zajlik.

5. A közegképző funkció a környezet élőanyag hatására történő átalakulása. A Föld teljes modern megjelenése - a légkör összetétele, a hidroszféra, a litoszféra felső rétege; a legtöbb ásványi anyag; az éghajlat az Élet cselekvésének eredménye.

Az élő szervezetek tulajdonságai

1. Anyagcsereés energia a környezettel (az élet fő jele).

2. Ingerlékenység(hatásokra való reagálás képessége).

3. Reprodukció(önreprodukáló).

Az élőanyag szervezeti szintjei

1. Molekuláris- ez a nehézség szintje szerves anyag- fehérjék és nukleinsavak. Ezen a szinten metabolikus kémiai reakciók(glikolízis, crossing over stb.), de maguk a molekulák még nem tekinthetők élőnek.

2. Sejtes... Ezen a szinten keletkezik élet, mert a sejt egy minimális egység, amely az élőlények összes tulajdonságával rendelkezik.

3. Szerv-szövet- csak többsejtű élőlényekre jellemző.

4. Szervezeti- az ezen a szinten lévő neuro-humorális szabályozás és anyagcsere miatt, homeosztázis, azaz a szervezet belső környezetének állandóságának fenntartása.

5. Népesség-specifikus... Ezen a szinten van evolúció, azaz az élőlényekben bekövetkező változások, amelyek a hatás alatti környezethez való alkalmazkodásukkal kapcsolatosak természetes kiválasztódás... Az evolúció legkisebb egysége a népesség.

6. Biogeocenotikus(populációk halmaza különböző típusok egymással és a környező élettelen természettel kapcsolatban). Ezen a szinten van

• az anyagok körforgása és az energia átalakítása, és
• önszabályozás, melynek köszönhetően az ökoszisztémák és a biogeocenózisok fenntarthatósága megmarad.

7. Bioszféra... Ezen a szinten van

• globális keringés anyagok és energiaátalakítás, és
• élő és élettelen anyag kölcsönhatása bolygók.

Válasszon ki két helyes választ az öt közül, és írja le azokat a számokat, amelyek alatt szerepel. Az élőlények szerveződésének mely szintjein vizsgálják a fotoszintézis jelentőségét a természetben?
1) bioszféra
2) sejtes
3) biogeocenotikus
4) molekuláris
5) szövet-szerv

Válasz

Válassz egyet, a legtöbbet helyes opció... Milyen szintű az élő természet szervezettsége a különböző fajok populációinak halmaza, amelyek egymással és a környező élettelen természettel kapcsolatban állnak?
1) organizmus
2) populáció-specifikus
3) biogeocenotikus
4) bioszféra

Válasz

Válassza ki a leghelyesebbet. A génmutációk az élők szervezettségének szintjén fordulnak elő
1) organizmus
2) sejtes
3) fajok
4) molekuláris

Válasz

Válassza ki a leghelyesebbet. Az az elemi struktúra, amelynek szintjén a természetes kiválasztódás működése megnyilvánul a természetben
1) szervezet
2) biocenózis
3) nézet
4) népesség

Válasz

Válasszon ki két helyes választ az öt közül, és írja le azokat a számokat, amelyek alatt szerepel. Milyen jelek hasonlóak a természet élő és élettelen tárgyaihoz?
1) sejtszerkezet
2) a testhőmérséklet változása
3) öröklődés
4) ingerlékenység
5) mozgás a térben

Válasz

Válasszon ki két helyes választ az öt közül, és írja le azokat a számokat, amelyek alatt szerepel. Az életszervezés mely szintjein vannak a fotoszintézis reakcióinak jellemzői magasabb rendű növények?
1) bioszféra
2) sejtes
3) populáció-specifikus
4) molekuláris
5) ökoszisztéma

Válasz

Az alábbiakban felsoroljuk a fogalmakat. Kettő kivételével mindegyik az élővilág szervezettségi szintje. Keress két olyan fogalmat, amelyből "kiesik". teljes szám, és írja le azokat a számokat, amelyek alatt szerepelnek.
1) bioszféra
2) gén
3) populáció-specifikus
4) biogeocenotikus
5) biogén

Válasz

1. Állapítsa meg azt a sorrendet, amelyben az élők szervezettségi szintjei elhelyezkednek. Írd le a megfelelő számsort!
1) népesség
2) sejtes
3) fajok
4) biogeocenotikus
5) molekuláris genetikai
6) organizmus

Válasz

2. Állítsa fel az élőlények szerveződési szintjeinek egyre összetettebb sorrendjét. Írd le a megfelelő számsort!
1) bioszféra
2) sejtes
3) biogeocenotikus
4) organizmus
5) populáció-specifikus

Válasz

3. Rendezd az élet szerveződési szintjeit megfelelő sorrendbe, a legalacsonyabbtól kezdve!
1) biocenózis
2) népesség
3) neuron
4) többsejtű szervezet
5) bioszféra

Válasz

1. Válasszon ki két helyes választ az öt közül, és írja le azokat a számokat, amelyek alatt szerepel. A sejtszintű szerveződés egybeesik a szervezet szervezeti szintjével
1) bakteriofágok
2) amőba-dizentéria
3) polio vírus
4) vadnyúl
5) euglena zöld

Válasz

2. Válasszon ki két helyes választ az öt közül, és írja le azokat a számokat, amelyek alatt szerepel a táblázatban! Az élet szerveződésének sejtszintű és szervezeti szintje egyidejűleg megfelel.
1) édesvízi hidra
2) spirogyra
3) ulotrix
4) amőba-dizentéria
5) cianobaktériumok

Válasz

3. Válasszon ki két helyes választ! Mely organizmusok rendelkeznek azonos sejtszintű és szervezeti életszinttel?
1) kénbaktériumok
2) penicillus
3) chlamydomonas
4) búza
5) hidra

Válasz

Válasszon ki két helyes választ az öt közül, és írja le azokat a számokat, amelyek alatt szerepel. Egy gyakori amőba egyidejűleg megtalálható:
1) Az élet szerveződésének molekuláris szintje
2) Lakosság-specifikus életszervezési szint
3) Az életszervezés sejtszintje
4) Szövetszint az élet megszervezése
5) Az életszervezés szervezeti szintje

Válasz

1. Válasszon ki két helyes választ az öt közül, és írja le azokat a számokat, amelyek alatt szerepel. Az élőlények különböznek az élettelenektől
1) egy tárgy tulajdonságainak megváltoztatásának képessége a környezet hatására
2) az anyagok keringésében való részvétel képessége
3) a saját fajtájuk szaporításának képessége
4) változtassa meg az objektum méretét a környezet hatására
5) más objektumok tulajdonságainak megváltoztatásának képessége

Válasz

2. Válasszon ki két helyes választ az öt közül, és írja le azokat a számokat, amelyek alatt szerepel. Milyen jelek rejlenek csak az élő anyagban?
1) növekedés
2) mozgás
3) önreprodukció
4) ritmus
5) öröklődés

Válasz

3. Válasszon ki két helyes választ az öt közül, és írja le azokat a számokat, amelyek alatt szerepel. Minden élő szervezetre jellemző
1) szerves anyagok képződése szervetlenből
2) a vízben oldott ásványi anyagok felszívódása a talajból
3) aktív mozgás a térben
4) légzés, táplálkozás, szaporodás
5) ingerlékenység

Válasz

4. Válasszon ki két helyes választ az öt közül, és írja le azokat a számokat, amelyek alatt szerepel. Milyen jelek jellemzőek csak az élő rendszerekre?
1) a mozgás képessége
2) anyagcsere és energia
3) a hőmérséklet-ingadozásoktól való függés
4) növekedés, fejlődés és az önreplikáció képessége
5) stabilitás és viszonylag gyenge változékonyság

Válasz

Állítson fel összefüggést az élőlények szerveződési szintjei és jellemzőik, jelenségeik között: 1) biocenotikus, 2) bioszféra. Írja le az 1-es és 2-es számokat a betűknek megfelelő sorrendben!
A) a folyamatok az egész bolygót lefedik
B) szimbiózis
C) a fajok közötti küzdelem a létért
D) energiaátadás a termelőktől a fogyasztókhoz
D) a víz elpárologtatása
E) szukcesszió (természetes közösségek változása)

Válasz

Válasszon ki két helyes választ az öt közül, és írja le azokat a számokat, amelyek alatt szerepel. Az ontogenezis, az anyagcsere, a homeosztázis, a szaporodás ... szerveződési szinteken történik.
1) sejtes
2) molekuláris
3) organizmus
4) szerv
5) szövet

Válasz

Válasszon ki két helyes választ az öt közül, és írja le azokat a számokat, amelyek alatt szerepel a táblázatban. Az életszervezés lakosságspecifikus szintjén vannak
1) a Bajkál-tó halai
2) az Északi-sark madarai
3) Oroszország Primorszkij területének amur tigrisei
4) a Művelődési és Üdülési Park városi verebei
5) Európai cicik

Válasz

Válasszon ki két helyes választ az öt közül, és írja le azokat a számokat, amelyek alatt szerepel a táblázatban. Az életszervezési szintek közül melyik szupraspecifikus?
1) populáció-specifikus
2) organoid-sejtes
3) biogeocenotikus
4) bioszféra
5) molekuláris genetikai

Válasz

Válasszon ki két helyes választ az öt közül, és írja le azokat a számokat, amelyek alatt szerepel. Az életszervezés sejtszintje megfelel
1) chlamydomonas
2) kénbaktériumok
3) bakteriofág
4) moszat
5) zuzmó

Válasz

Válasszon két lehetőséget. Az energiaanyagcsere a közönséges amőbában az élők szervezettségének szintjén megy végbe
1) sejtes
2) bioszféra
3) organizmus
4) biogeocenotikus
5) populáció-specifikus

Válasz

Válasszon ki két helyes választ az öt közül, és írja le azokat a számokat, amelyek alatt szerepel. Milyen szervezeti szinten mennek végbe olyan folyamatok, mint az ingerlékenység és az anyagcsere?
1) populáció-specifikus
2) organizmus
3) molekuláris genetikai
4) biogeocenotikus
5) sejtes

Válasz

© D.V. Pozdnyakov, 2009-2019

Megkülönböztetni az élőlények molekuláris, sejtes, szöveti, szervi, organizmusos, populációs, faji, biocenotikus és globális (bioszféra) szerveződési szintjeit. Mindezeken a szinteken az élőlényekre jellemző összes tulajdonság megnyilvánul. Ezen szintek mindegyikét más szintekben rejlő jellemzők jellemzik, de mindegyik szintnek megvannak a maga sajátos jellemzői.

Molekuláris szint. Ez a szint az élőlények szerveződésének mélyén van, és a sejtekben található nukleinsavak, fehérjék, szénhidrátok, lipidek és szteroidok molekulái képviselik, amelyeket biológiai molekuláknak neveznek. Ezen a szinten képzelik el és hajtják végre a legfontosabb életfolyamatokat (öröklött információ kódolása és továbbítása, légzés, anyagcsere és energia, változékonyság stb.). Ennek a szintnek a fizikai-kémiai sajátossága abban rejlik, hogy az élők összetétele magában foglalja nagyszámú kémiai elemek, de az élet nagy részét szén, oxigén, hidrogén és nitrogén képviseli. Az atomok egy csoportjából molekulák jönnek létre, utóbbiakból pedig összetett, szerkezetükben és funkciójukban eltérő kémiai vegyületek. A sejtekben a legtöbb ilyen vegyületet nukleinsavak és fehérjék képviselik, amelyek makromolekulái monomerek képződése és ez utóbbiak meghatározott sorrendben történő kombinációja eredményeként szintetizált polimerek. Ezenkívül az ugyanazon vegyületen belüli makromolekulák monomerei ugyanazokkal a kémiai csoportokkal rendelkeznek, és az atomok közötti kémiai kötéssel kapcsolódnak egymáshoz, ezek nem specifikusak.

műszaki részek (telephelyek). Minden makromolekula univerzális, mivel ugyanazon terv szerint épül fel, fajától függetlenül. Univerzális lévén egyben egyediek is, mert szerkezetük utánozhatatlan. Például a DNS-nukleotidok négy ismert bázis közül egyet tartalmaznak (adenin, guanin, citozin vagy timin), aminek következtében bármely nukleotid összetételében egyedi. A DNS-molekulák másodlagos szerkezete is egyedülálló.

A molekuláris szint biológiai specificitását a biológiai molekulák funkcionális specifitása határozza meg. Például a nukleinsavak specifitása abban rejlik, hogy a fehérjék szintézisével kapcsolatos genetikai információkat kódolják. Ráadásul ezek a folyamatok ugyanazon anyagcsere-lépések eredményeként mennek végbe. Például a nukleinsavak, aminosavak és fehérjék bioszintézise minden szervezetben hasonló mintát követ. A zsírsavak oxidációja, a glikolízis és egyéb reakciók szintén univerzálisak.

A fehérjék specifitását a molekuláikban lévő aminosavak specifikus sorrendje határozza meg. Ez a szekvencia tovább határozza meg a fehérjék specifikus biológiai tulajdonságait, mivel ezek a sejtek fő szerkezeti elemei, katalizátorai és a sejtekben zajló reakciók szabályozói. A szénhidrátok és lipidek a legfontosabb energiaforrások, míg a szteroidok számos anyagcsere-folyamat szabályozásában fontosak.

Molekuláris szinten az energia átalakul - a sugárzó energia szénhidrátokban és más anyagokban tárolt kémiai energiává kémiai vegyületek, valamint a szénhidrátok és más molekulák kémiai energiája - biológiailag elérhető energiává, amely nagy energiájú ATP kötések formájában tárolódik. Végül itt a nagy energiájú foszfátkötések energiája munkává alakul át - mechanikus, elektromos, kémiai, ozmotikus. Minden anyagcsere- és energiafolyamat mechanizmusa univerzális.

A biológiai molekulák folytonosságot is biztosítanak a molekulák és a következő szint (sejt) között, mivel ezek az anyagok, amelyekből szupramolekuláris struktúrák keletkeznek. A molekuláris szint a kémiai reakciók színtere, amelyek energiával látják el a sejtszintet.

Sejtszint. Az élőlények szerveződésének ezt a szintjét olyan sejtek képviselik, amelyek önálló organizmusként működnek.

mov (baktériumok, protozoonok stb.), valamint többsejtű szervezetek sejtjei. A fő sajátos jellemző ez a szint abban rejlik, hogy abból indul ki az élet. Az életre, növekedésre és szaporodásra képes sejtek az élő anyag fő szerveződési formája, melynek elemi egységei minden élőlény (prokarióta és eukarióta) épül fel. A növényi és állati sejtek szerkezetében és működésében nincsenek alapvető különbségek. Néhány eltérés csak a membránjuk és az egyes organellumok szerkezetére vonatkozik. A prokarióta sejtek és az eukarióta sejtek szerkezetében észrevehető különbségek vannak, de funkcionális szempontból ezek a különbségek kiegyenlítődtek, mert a "sejtből sejtből" szabály mindenhol érvényes.

A sejtszint specifitását a sejtek specializálódása, a sejtek mint egy többsejtű szervezet specializált egységeinek létezése határozza meg. Sejtszinten a létfontosságú folyamatok térben és időben történő differenciálódása és rendeződése történik, ami a funkciók különböző szubcelluláris struktúrákra való bezárásával jár. Például az eukarióta sejtek jelentős mértékben fejlett membránrendszerekkel (plazmamembrán, citoplazmatikus retikulum, lamellás komplex) és sejtszervecskék (mag, kromoszómák, centriolok, mitokondriumok, plasztidok, lizoszómák, riboszómák) rendelkeznek. A membránszerkezetek a legfontosabb életfolyamatok „arénája”, a membránrendszer kétrétegű szerkezete pedig jelentősen megnöveli az „aréna” területét. Ezenkívül a membránszerkezetek számos biológiai molekula sejtjében térbeli elválasztást biztosítanak, és azok a fizikai állapot lehetővé teszi a bennük lévő egyes fehérjék és foszfolipid molekulák állandó diffúz mozgását. Így a membránok olyan rendszert jelentenek, amelynek alkotóelemei mozgásban vannak. Különféle átrendeződések jellemzik őket, amelyek meghatározzák a sejtek ingerlékenységét - az élőlények legfontosabb tulajdonságát.

Szövetszint. Ezt a szintet olyan szövetek képviselik, amelyek bizonyos szerkezetű, méretű, elhelyezkedésű és hasonló funkciójú sejteket egyesítenek. A szövetek a többsejtűséggel együtt a történelmi fejlődés során keletkeztek. A többsejtű élőlényekben az ontogenezis során keletkeznek a sejtdifferenciálódás eredményeként. Az állatokban többféle szövetet különböztetnek meg (hám-, kötő-, izom-, vér-, ideg- és szaporodási). Legyenek versenyek

tenii különbséget tesz a merisztematikus, védő, alap- és vezető szövetek között. Ezen a szinten történik a sejtspecializáció.

Szervszint. Az élőlények szervei képviselik. Növényekben és állatokban a szervek különböző számú szövet miatt képződnek. A protozoonokban az emésztés, a légzés, az anyagok keringése, a kiválasztás, a mozgás és a szaporodás a különféle organellumok rovására történik. A fejlettebb szervezeteknek szervrendszereik vannak. A gerincesekre jellemző a kefalizáció, amely a legfontosabb idegközpontok és érzékszervek fejben való koncentrációjából áll.

Szervezeti szint. Ezt a szintet maguk az organizmusok képviselik - növényi és állati természetű egysejtű és többsejtű szervezetek. A szervezeti szint sajátossága, hogy ezen a szinten történik a genetikai információ dekódolása és megvalósítása, az adott faj szervezeteiben rejlő szerkezeti és funkcionális jellemzők létrehozása.

Fajszint. Ezt a szintet a növény- és állatfajok határozzák meg. Jelenleg körülbelül 500 ezer növényfaj és körülbelül 1,5 millió állatfaj él, amelyek képviselőit sokféle élőhely jellemzi, és különböző ökológiai réseket foglalnak el. A faj az élőlények osztályozási egysége is.

Népességi szint. A növények és állatok nem léteznek elszigetelten; által jellemzett populációkban egyesülnek egy bizonyos génállomány... Ugyanazon fajon belül egytől több ezerig terjedő populáció lehet. A populációkban elemi evolúciós átalakulások mennek végbe, és egy új adaptív forma alakul ki.

Biocenotikus szint. Biocenózisok - különböző fajok élőlények közösségei - képviselik. Az ilyen közösségekben a különböző fajokhoz tartozó szervezetek többé-kevésbé egymásra utalnak. A történeti fejlődés során biogeocenózisok (ökoszisztémák) alakultak ki, amelyek egymással összefüggő élőlényközösségekből és abiotikus környezeti tényezőkből álló rendszerek. Az ökoszisztémákat az élőlények és az abiotikus tényezők közötti mozgékony egyensúly jellemzi. Ezen a szinten zajlanak le az élőlények létfontosságú tevékenységéhez kapcsolódó anyag-energia körfolyamatok.

Globális (bioszféra) szint. Ez a szint az élőlények (élőrendszerek) szerveződésének legmagasabb formája. A bioszféra képviseli. Ezen a szinten az összes anyag-energia körfolyamat egyesítése egyetlen óriási bioszféra anyag- és energiaciklussá valósul meg.

Az élőlények szerveződésének különböző szintjei között dialektikus egység van. Az élet a rendszerszintű szervezet típusa szerint szerveződik, melynek alapja a rendszerek hierarchiája. Az egyik szintről a másikra való átmenet a korábbi szinteken működő funkcionális mechanizmusok megőrzésével jár együtt, és új típusok szerkezetének és funkcióinak megjelenésével, valamint új tulajdonságokkal jellemezhető interakcióval, azaz új minőség megjelenésével jár együtt. .

MEGBESZÉLHETŐ KÉRDÉSEK

1. Mi az általános módszertani megközelítés az élet lényegének megértéséhez?

2. Meghatározható-e az élet lényege, ha igen, mi a meghatározása?

3. Fel lehet-e tenni az élet szubsztrátumának kérdését?

4. Nevezze meg az élők tulajdonságait! Jelölje meg, hogy ezen tulajdonságok közül melyek jellemzőek az élettelenekre és melyek csak az élőkre?

5. Mi a jelentősége az élőlények szintekre való felosztásának általában, illetve az orvostudomány számára különösen a biológia szempontjából?

6. Mi közös vonásai azzal jellemezve különböző szinteken az élők szervezése?

7. Mennyire fontos az orvostanhallgató számára az ebben a fejezetben leírt problémák tanulmányozása?

8. Miért tekintik a nukleoproteineket az élet szubsztrátjának, és milyen körülmények között töltik be ezt a szerepet?

9. Milyen tulajdonságai vannak a "halottnak" és az "élőnek"?

10. Rendelkeznek-e a sejtekből izolált nukleoproteinek az élet szubsztrátjának tulajdonságaival?

Bolygónk élővilágát az jellemzi komplex, hierarchikus kapcsolat a szervezeti szintek között... Az egész szerves világés a környezet alkotja a bioszférát, amely viszont biogeocenózisokból (ökoszisztémákból) - jellemzőkkel rendelkező területekből áll. természeti viszonyok valamint bizonyos növényi és állati komplexumok (biocenózisok). A biocenózisokat populációk alkotják - azonos fajhoz tartozó növényi és állati organizmusok csoportjai, amelyek egy adott területen élnek, és képesek termelődni. A populációk meghatározott fajok (egyedek) képviselőiből állnak, amelyek képesek szabadon keresztezni és termékeny utódokat létrehozni. A többsejtű szervezetek sejtek által alkotott szervekből és szövetekből állnak. Az egysejtű szervezeteket és sejteket intracelluláris struktúrák alkotják, amelyek molekulákból állnak.

Ez alapján osztják ki az élő anyag több szerveződési szintje.

Az élő szervezetek szerveződésének minden szintjét sajátos mintázatok jellemzik, amelyek sajátos szerveződési elveikhez, a más szintekkel való kapcsolat jellemzőihez kapcsolódnak.

Általános biológia az élőlények szerveződésének különböző szintjein előforduló életjelenségek alapvető törvényszerűségeit tanulmányozza. Az élőanyag szerveződésének vizsgálata az összetett szerves molekulák szerkezetének és tulajdonságainak feltárásából indul ki. A többsejtű szervezetek sejtjei a szövetek részét képezik, két vagy több szövet alkot egy szervet. Egy többsejtű szervezet rendelkezik összetett szerkezet, amely szövetekből és szervekből áll, egyben elemi egység biológiai fajok... Az egymással kölcsönhatásban lévő fajok közösséget vagy ökológiai rendszert alkotnak, amely viszont a bioszféra egyik alkotóeleme.

Az élőlények szerveződésének minden szintjét a biológia megfelelő ágai tanulmányozzák.

Molekuláris szint

Megjegyzés 1

Bármely élő rendszer, függetlenül attól, hogy mennyire összetett, a biológiai makromolekulák - biopolimerek: nukleinsavak, fehérjék, poliszacharidok, valamint más fontos szerves anyagok működésének szintjén határozzák meg. Erről a szintről indulnak be a szervezet legfontosabb létfontosságú folyamatai: anyagcsere és energiaátalakítás, örökletes információk továbbítása stb.

Molekuláris biológia, molekuláris genetika, fiziológia, citokémia, biokémia, biofizika, a virológia egyes szekciói, mikrobiológia az élő szervezetben lezajló fizikai-kémiai folyamatokat (fehérjék, nukleinsavak, poliszacharidok, lipidek és egyéb anyagok szintézise, ​​lebontása és kölcsönös átalakulása a sejtben; anyagcsere, energia és ezeket a folyamatokat szabályozó információk).

Az élő rendszerek ilyen vizsgálatai kimutatták, hogy alacsony és nagy molekulatömegűek szerves vegyületek amely be élettelen természet szinte lehetetlen észlelni. Az élő szervezetekre a legjellemzőbb biopolimerek a fehérjék, nukleinsavak, poliszacharidok, lipidek (zsírszerű vegyületek) és az őket alkotó molekulák (aminosavak, nukleotidok, monoszacharidok, zsírsavak). Ezen a szinten vizsgálják ezen vegyületek szintézisét, bomlását és kölcsönös átalakulását a sejtekben, az anyagcserét, az energiát és az információt, ezen folyamatok szabályozását.

Az ilyen vizsgálatok eredményeként megállapították, hogy a fő anyagcsereutak legfontosabb jellemzője a biológiai katalizátorok - enzimek - működése(fehérje jellegű vegyületek), amelyek szigorúan szelektíven befolyásolják a kémiai reakciók sebességét. Néhány aminosav, számos fehérje és sok egyszerű szerves vegyület szerkezetét is tanulmányozták. Megállapítást nyert, hogy a biológiai oxidáció (légzés, glikolízis) során felszabaduló kémiai energia energiagazdag vegyületek (főleg adenozin-foszforsavak ATP, ADP stb.) formájában raktározódik, majd olyan folyamatokban hasznosul, amelyekhez szükséges. energia (izomösszehúzódások, anyagok szintézise és szállítása). A genetikai kód felfedezése nagy siker volt. Azt találták, hogy a DNS-ben fehérjéken-enzimeken keresztül kódolt öröklődés szabályozza mind a szerkezeti fehérjéket, mind a sejtek és a szervezet egészének alapvető tulajdonságait.

A molekuláris szintű kutatáshoz a sejtet alkotó minden típusú molekula izolálása és tanulmányozása, egymáshoz való viszonyuk feltárása szükséges.

Molekuláris szinten alkalmazott kutatási módszerek:

• elektroforézis (makromolekulák szétválasztása töltéskülönbségük felhasználásával);
• ultracentrifugálás (makromolekulák elválasztása sűrűség- és méretkülönbségük felhasználásával);
• kromatográfia (makromolekulák elválasztása az adszorpciós tulajdonságaik különbsége alapján);
• Röntgenszerkezeti elemzés (az atomok kölcsönös térbeli elrendezésének tanulmányozása komplex molekulákban);
• radioizotópok (az anyagok átalakulási módjainak, szintézisük és bomlásuk sebességének vizsgálata);
• rendszerek mesterséges modellezése izolált sejtelemekből (a sejtben zajló folyamatok reprodukálása - a sejtben zajló összes biokémiai folyamat nem anyagok homogén keverékében, hanem bizonyos sejtszerkezeteken megy végbe).

Sejtszint

Sejtszinten a citológia, szövettan, és ezek tanszékei (kariológia, cito- és hisztokémia, citofiziológia, citogenetika), az élettan, mikrobiológia és virológia számos szekciója a sejt szerkezetét és a sejt belső komponenseit, valamint a sejtek közötti kapcsolatokat és kapcsolatokat vizsgálja a szövetekben, ill. a test szervei. Szabadon élő, nem sejtes életformák nem léteznek.

Sejt- a többsejtű szervezet fő független funkcionális és szerkezeti egysége. Létezik egysejtű szervezetek(algák, gombák, protozoonok, baktériumok). Ezenkívül a sejt a Földön létező összes élő szervezet fejlődési egysége. A cella tulajdonságait különféle funkciókat ellátó összetevői határozzák meg.

A sejtszintű kutatásoknak köszönhetően a sejt fő alkotóelemeit, a sejtek és szövetek szerkezetét, fejlődés közbeni változásait tanulmányozták.

Kutatási módszerek sejtszinten:

• mikroszkóp (a fénymikroszkóp lehetővé teszi akár 1 mikronos tárgyak megtekintését);
• színhisztokémiai reakciók (különböző vegyi anyagok és enzimek lokalizációjának azonosítása a sejtben);
• autoradiográfia (a makromolekulák szintézisének helyeinek azonosítása a sejtben);
• elektronmikroszkópia (a szerkezetek megkülönböztetése a makromolekulákig, bár szerkezetük leírása gyakran nehézkes a kép elégtelen kontrasztja miatt);
• centrifugálás (az intracelluláris komponensek funkcióinak tanulmányozása - elpusztult (homogenizált) sejtekből izolálják őket);
• szövettenyésztés (a sejttulajdonságok tanulmányozása);
• mikrosebészet (a sejtmagok cseréje a sejtek között, a sejtek fúziója (hibridizációja).

Szövetszint

A szövet szerkezetében hasonló sejtek halmaza, amelyeket egy közös funkció elvégzése egyesít. Különböző sejtek százai szerepelnek számos többsejtű szervezet testében. Különféle állati sejtek alkotnak 4 dolláros szövettípusokat: ideg-, kötő-, hám- és izomszövet. A növényekben különbséget tesznek a formáló és az állandó szövetek között. Az állandó szövetek közé tartoznak az integumentáris, vezetőképes, mechanikus és az alatta lévő szövetek.

Szervszint

2. definíció

Szervek erősen differenciált testrészek, amelyek meghatározott helyen helyezkednek el és speciális funkciókat látnak el. Ezek többféle szövet szerkezeti és funkcionális társulásai. Különböző szövetek sejtjeiből a fejlődés során keletkeznek.

Csoportok különböző testek kollektív funkciója a test közös funkciójának ellátására. Az embernek a következő szervrendszerei vannak: emésztő-, légző-, szív- és érrendszeri, ideg-, szekréciós, kiválasztó-, szaporodási, endokrin-, izom-, váz- és szövetrendszerek. A rendszer minden egyes szerve meghatározott funkciót lát el, de mindegyik együtt egy "csapatként" működik, biztosítva maximális hatékonyság az egész rendszert. Minden szervrendszer egymással kapcsolatban működik, és szabályozza az idegi és endokrin rendszerek... Bármely szerv működésének megzavarása az egész rendszer, sőt a test patológiájához vezet.

A szervezet szintje

Az élettan (növények és állatok, magasabb idegi aktivitás), kísérleti morfológia, endokrinológia, embriológia, immunológia, valamint számos más biológiai ág az egyénben végbemenő folyamatokat, jelenségeket, szerveinek és rendszereinek összehangolt működését vizsgálja.

Ezen a szinten az ontogenezis általános elméletének megalkotása érdekében olyan tanulmányokat végeznek, amelyek célja a biológiai szervezet kialakulásának ok-okozati mechanizmusainak feltárása, differenciálódása és integrációja, a genetikai információ ontogenezisben való megvalósítása. Tanulmányozzák a szervek és rendszereik működésének mechanizmusait, szerepüket a szervezet létfontosságú tevékenységében, kölcsönös hatások szervek, működésük idegi és humorális szabályozása, állatok viselkedése, adaptív változások stb.

Ezen a szinten tanulmányozzák a szervek és rendszerek működési mechanizmusát, a szervezet létfontosságú tevékenységében betöltött szerepüket, a szervek kapcsolatát, a szervezetek viselkedését, az alkalmazkodási változásokat.

V Ebben a pillanatban kutatási módszereket alkalmaznak:

• elektrofiziológiai(a bioelektromos potenciálok származtatásából, felerősítéséből és regisztrálásából áll);
• biokémiai(az endokrin szabályozás vizsgálatát végzik - a hormonok izolálása és tisztítása, analógjaik szintézise, ​​a hormonok bioszintézisének és hatásmechanizmusainak tanulmányozása);
• kibernetikus(állatok és emberek GNI-jének vizsgálata modellezéssel);
• kísérleti(Termelés feltételes reflexek, célokat kitüzni).

Populáció - fajszint

3. definíció

A biológia egyes ágai (morfológia, fiziológia, genetika, ökológia) az evolúciós folyamat elemi egységét vizsgálják - népesség- azonos fajhoz tartozó egyedek halmaza, amelyek egy bizonyos területen élnek, többé-kevésbé elszigeteltek a szomszédos csoportoktól.

A populáció összetételének és dinamikájának vizsgálata elválaszthatatlanul kapcsolódik a molekuláris, sejtes és szervezeti szintekhez.

A kutatási módszerek azon tudományok módszerei, amelyek kifejezetten ezen a szinten feltett kérdéseket vizsgálják:

• genetikai módszerek - az örökletes jellemzők eloszlásának jellege a populációkban;
• morfológiai
• fiziológiai
• ökológiai.

A populáció és a fajok egésze a biológiai ágak széles skálájának vizsgálati tárgya lehet.

Biogeocenotikus vagy bioszféra szint

4. definíció

A biogeocenológia, az ökológia, a biogeokémia és a biológia más ágai vizsgálják a biogeocenózisok(ökoszisztémák) - a bioszféra elemi szerkezeti és funkcionális egységei.

Ezen a szinten átfogó kutatás folyik a biogeocenózis részét képező biotikus és abiotikus komponensek kapcsolatára vonatkozóan; tanulmányozzák az élő anyag mozgását a bioszférában, az energiakörök áramlásának útjait és mintázatait. Ez a megközelítés lehetővé teszi a következmények előrejelzését. gazdasági aktivitás humán és az „Ember és bioszféra” nemzetközi program formájában számos ország biológusainak erőfeszítéseit koordinálja.

A biogeocenózisok biológiai termelékenységének vizsgálata (a napsugárzás energiájának fotoszintézissel történő hasznosítása, illetve az autotrófok által tárolt energia felhasználása heterotróf szervezetek által) nagy gyakorlati jelentőséggel bír.

2. megjegyzés

Az élőlények bioszférikus szerveződési szintjének részletes tanulmányozásának szükségessége annak a ténynek köszönhető, hogy a biogeocenózisok olyan környezetek, amelyekben bolygónk bármely életfolyamata lezajlik.