Ce qui fait référence au niveau moléculaire de l'organisation de la vie. Niveaux de base de l'organisation de la vie

Le monde de la faune est un ensemble de systèmes biologiques de différents niveaux d'organisation et de différentes subordinations. Ils sont en constante interaction. Il existe plusieurs niveaux de matière vivante :

Moléculaire- tout système vivant, aussi complexe soit-il organisé, se manifeste au niveau du fonctionnement des macromolécules biologiques : acides nucléiques, protéines, polysaccharides, ainsi que des substances organiques importantes. A partir de ce niveau, commencent les processus les plus importants de l'activité vitale de l'organisme: métabolisme et conversion énergétique, transmission d'informations héréditaires, etc. - le niveau le plus ancien de la structure de la nature vivante, à la frontière de la nature inanimée.

Cellulaire- une cellule est une unité structurelle et fonctionnelle, également une unité de reproduction et de développement de tous les organismes vivants vivant sur Terre. Il n'y a pas de formes de vie non cellulaires, et l'existence de virus ne fait que confirmer cette règle, puisqu'ils ne peuvent présenter les propriétés des systèmes vivants que dans les cellules.

Tissu- Le tissu est un ensemble de cellules de structure similaire, unies par l'accomplissement d'une fonction commune.

Organe- chez la plupart des animaux, un organe est une combinaison structurelle et fonctionnelle de plusieurs types de tissus. Par exemple, la peau humaine en tant qu'organe comprend l'épithélium et le tissu conjonctif, qui remplissent ensemble un certain nombre de fonctions, dont la plus importante est la protection.

Organisme- un organisme multicellulaire est un système intégral d'organes spécialisés pour remplir diverses fonctions. Différences entre les plantes et les animaux dans la structure et les méthodes de nutrition. La relation des organismes avec l'environnement, leur adaptabilité à celui-ci.

population-espèce- un ensemble d'organismes d'une même espèce, unis par un habitat commun, crée une population en tant que système d'un ordre supra-organique. Dans ce système, les transformations évolutives élémentaires les plus simples sont effectuées.

Biogéocénotique- biogéocénose - un ensemble d'organismes d'espèces différentes et de complexité d'organisation variable, tous facteurs environnementaux.

biosphère La biosphère est le plus haut niveau d'organisation de la matière vivante sur notre planète, y compris toute vie sur Terre. Ainsi, la nature vivante est un système hiérarchique organisé de manière complexe.

2. Reproduction au niveau cellulaire, la mitose et son rôle biologique

Mitose (du grec mitos - fil), un type de division cellulaire, à la suite de quoi les cellules filles reçoivent du matériel génétique identique à celui contenu dans la cellule mère. La caryocinèse, division cellulaire indirecte, est la méthode la plus courante de reproduction cellulaire (reproduction), qui assure la répartition identique du matériel génétique entre les cellules filles et la continuité des chromosomes dans plusieurs générations cellulaires.

Riz. 1. Schéma de mitose : 1, 2 - prophase ; 3 - prométaphase ; 4 - métaphase; 5 - anaphase; 6 - télophase précoce ; 7 - télophase tardive

La signification biologique de la mitose est déterminée par la combinaison du doublement des chromosomes en elle au moyen de leur division longitudinale et de leur distribution uniforme entre les cellules filles. Le début de la mitose est précédé d'une période de préparation comprenant l'accumulation d'énergie, la synthèse d'acide désoxyribonucléique (ADN) et la reproduction des centrioles. La source d'énergie est riche en énergie, ou les composés dits macroergiques. La mitose ne s'accompagne pas d'une augmentation de la respiration, car des processus oxydatifs se produisent dans l'interphase (le remplissage de la «réserve énergétique de l'ara»). Le remplissage et le vidage périodiques de la réserve énergétique de l'ara sont à la base de l'énergie de la mitose.

Les étapes de la mitose sont les suivantes. Processus unique. La mitose est généralement divisée en 4 étapes : prophase, métaphase, anaphase et télophase.

Riz. Fig. 2. Mitose dans les cellules méristématiques de la racine d'oignon (micrographie). Interphase

Parfois, ils décrivent une autre étape précédant le début de la prophase - la préprophase (antéphase). Préprophase - stade synthétique Mitose, correspondant à la fin de l'interphase (périodes S-G 2). comprend la duplication d'ADN et la synthèse du matériel de l'APPAREIL MITOTIQUE. RÉORGANISATION PROPHASIQUE du noyau avec CONDENSATION et spiralisation du CHROMOSOME, destruction de l'enveloppe nucléaire et formation de l'appareil mitotique par la synthèse des protéines et leur "assemblage" en un système FUSIL orienté DIVISION CELLULAIRE.

Riz. Fig. 3. Mitose dans les touffes méristématiques de la racine d'oignon (micrographie). Prophase (chiffre enchevêtrement lâche)

Riz. 4. Mitose dans les cellules méristématiques de la racine d'oignon (micrographie). Prophase tardive (destruction de l'enveloppe nucléaire)

METAPHASE - consiste en le mouvement des CHROMOSOMES vers le plan équatorial (métakinésie ou prométaphase), la formation de la PLAQUE équatoriale ("étoile mère") et la séparation des chromatides ou chromosomes frères.

Riz. Fig. 5. Mitose dans les cellules méristématiques de la racine d'oignon (micrographie). prométaphase

Fig.6. Mitose dans les cellules méristématiques de la racine d'oignon (micrographie). métaphase

Riz. Fig. 7. Mitose dans les cellules méristématiques de la racine d'oignon (micrographie). Anaphase

Anaphase - le stade de divergence des chromosomes vers les pôles. Le mouvement anaphasique est associé à l'allongement des filaments centraux de VERETIN, qui écarte les pôles mitotiques, et au raccourcissement des MICROTUBES chromosomiques de l'appareil mitotique. L'allongement des filaments centraux du BROCHE se produit soit par la POLARISATION de "macromolécules de réserve" qui complètent la construction des MICROTUBES du fuseau, soit par la déshydratation de cette structure. Le raccourcissement des microtubules chromosomiques est assuré par les PROPRIÉTÉS des protéines contractiles de l'appareil mitotique, capables de se contracter sans s'épaissir. TÉLOPHASE - consiste en la reconstruction des noyaux filles à partir des chromosomes rassemblés aux pôles, la division du corps cellulaire (CYTOTHYMIE, CYTOKINÈSE) et la destruction finale de l'appareil mitotique avec la FORMATION d'un corps intermédiaire. La reconstruction des noyaux filles est associée à la déspéralisation des chromosomes, à la RESTAURATION du nucléole et de l'enveloppe nucléaire. La cytotomie est réalisée par la formation d'une plaque cellulaire (dans une cellule végétale) ou par la formation d'un sillon de fission (dans une cellule animale).

Fig.8. Mitose dans les cellules méristématiques de la racine d'oignon (micrographie). Télophase précoce

Riz. Fig. 9. Mitose dans les cellules méristématiques de la racine d'oignon (micrographie). télophase tardive

Le mécanisme de la cytotomie est associé soit à la contraction de l'anneau gélatinisé du CYTOPLASMA encerclant l'EQUATEUR (l'hypothèse de "l'anneau contractile"), soit à l'expansion de la surface cellulaire due au redressement des chaînes protéiques en forme de boucle (l'hypothèse de "l'anneau contractile"). hypothèse "expansion MEMBRANE").

Durée de la mitose- dépend de la taille des cellules, de leur ploïdie, du nombre de noyaux, ainsi que des conditions environnementales, notamment de la température. La mitose dure 30 à 60 minutes dans les cellules animales et 2 à 3 heures dans les cellules végétales. Des étapes plus longues de la mitose associées aux processus de synthèse (préprophase, prophase, télophase) l'auto-mouvement des chromosomes (métakinésie, anaphase) s'effectuent rapidement.

LA SIGNIFICATION BIOLOGIQUE DE LA MITOSE - la constance de la structure et le bon fonctionnement des organes et des tissus d'un organisme multicellulaire seraient impossibles sans la préservation du même ensemble de matériel génétique dans d'innombrables générations cellulaires. La mitose fournit des manifestations importantes de l'activité vitale : développement embryonnaire, croissance, restauration des organes et des tissus après des dommages, maintien de l'intégrité structurelle des tissus avec une perte constante de cellules au cours de leur fonctionnement (remplacement des érythrocytes morts, des cellules de la peau, de l'épithélium intestinal , etc.) Chez les protozoaires, la mitose permet une reproduction asexuée.

3. Gamétogenèse, caractérisation des cellules germinales, fécondation

Cellules sexuelles (gamètes) - les spermatozoïdes mâles et les ovules (ou ovules) femelles se développent dans les glandes sexuelles. Dans le premier cas, la voie de leur développement s'appelle SPERMATOGENESIS (du grec sperme - graine et genèse - origine), dans le second - OVOGENESIS (du latin ovo - oeuf)

Les gamètes sont des cellules sexuelles, leur participation à la fécondation, la formation d'un zygote (la première cellule d'un nouvel organisme). Le résultat de la fécondation est le doublement du nombre de chromosomes, la restauration de leur ensemble diploïde dans le zygote.Les caractéristiques des gamètes sont un ensemble unique de chromosomes haploïdes par rapport à l'ensemble diploïde de chromosomes dans les cellules du corps2. Stades de développement des cellules germinales : 1) augmentation par mitose du nombre de cellules germinales primaires avec un ensemble diploïde de chromosomes, 2) croissance des cellules germinales primaires, 3) maturation des cellules germinales.

ÉTAPES DE LA GAMETOGENÈSE - dans le processus de développement des spermatozoïdes sexuels et des ovules, les étapes sont distinguées (fig.). La première étape est la période de reproduction, au cours de laquelle les cellules germinales primaires se divisent par mitose, à la suite de quoi leur nombre augmente. Au cours de la spermatogenèse, la reproduction des cellules germinales primaires est très intensive. Il commence avec le début de la puberté et se poursuit tout au long de la période de reproduction. La reproduction des cellules germinales primaires femelles chez les vertébrés inférieurs se poursuit presque toute la vie. Chez l'homme, ces cellules ne se multiplient avec la plus grande intensité que pendant la période de développement prénatal. Après la formation des glandes sexuelles féminines - les ovaires, les cellules germinales primaires cessent de se diviser, la plupart d'entre elles meurent et sont absorbées, les autres restent dormantes jusqu'à la puberté.

La deuxième étape est la période de croissance. Chez les gamètes mâles immatures, cette période est exprimée de manière floue. La taille des gamètes mâles augmente légèrement. Au contraire, les futurs œufs - ovocytes augmentent parfois des centaines, des milliers et même des millions de fois. Chez certains animaux, les ovocytes se développent très rapidement - en quelques jours ou quelques semaines, chez d'autres, la croissance se poursuit pendant des mois et des années. La croissance des ovocytes est réalisée grâce à des substances formées par d'autres cellules du corps.

La troisième étape est la période de maturation, ou méiose (Fig. 1).

Riz. 9. Schéma de formation des cellules germinales

Les cellules entrant dans la période de méiose contiennent un ensemble diploïde de chromosomes et doublent déjà la quantité d'ADN (2n 4c).

Au cours du processus de reproduction sexuée, les organismes de toutes les espèces conservent de génération en génération leur nombre caractéristique de chromosomes. Ceci est réalisé par le fait qu'avant la fusion des cellules germinales - fécondation - en cours de maturation, le nombre de chromosomes diminue (réduit) en eux, c'est-à-dire à partir d'un ensemble diploïde (2n), un ensemble haploïde (n) est formé. Les modèles de méiose dans les cellules germinales mâles et femelles sont essentiellement les mêmes.

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Il existe de tels niveaux d'organisation de la matière vivante - niveaux d'organisation biologique : moléculaire, cellulaire, tissulaire, organe, organisme, population-espèce et écosystème.

Niveau d'organisation moléculaire- c'est le niveau de fonctionnement des macromolécules biologiques - des biopolymères : acides nucléiques, protéines, polysaccharides, lipides, stéroïdes. A partir de ce niveau, les processus vitaux les plus importants commencent : métabolisme, conversion d'énergie, transmission d'informations héréditaires. Ce niveau est étudié : biochimie, génétique moléculaire, biologie moléculaire, génétique, biophysique.

C'est le niveau des cellules (cellules de bactéries, cyanobactéries, animaux et algues unicellulaires, champignons unicellulaires, cellules d'organismes multicellulaires). Une cellule est une unité structurelle du vivant, une unité fonctionnelle, une unité de développement. Ce niveau est étudié par la cytologie, la cytochimie, la cytogénétique, la microbiologie.

Niveau d'organisation des tissus- C'est à ce niveau que l'on étudie la structure et le fonctionnement des tissus. Ce niveau est étudié par l'histologie et l'histochimie.

Niveau d'organisation de l'organe- C'est le niveau des organes des organismes multicellulaires. L'anatomie, la physiologie, l'embryologie étudient ce niveau.

Niveau d'organisation de l'organisme- c'est le niveau des organismes unicellulaires, coloniaux et multicellulaires. La spécificité du niveau de l'organisme réside dans le fait qu'à ce niveau s'effectuent le décodage et la mise en œuvre de l'information génétique, la formation des traits inhérents aux individus d'une espèce donnée. Ce niveau est étudié par la morphologie (anatomie et embryologie), la physiologie, la génétique, la paléontologie.

Niveau population-espèce est le niveau des agrégats d'individus - populations et espèces. Ce niveau est étudié par la systématique, la taxonomie, l'écologie, la biogéographie, la génétique des populations. A ce niveau, les caractéristiques génétiques et écologiques des populations, les facteurs évolutifs élémentaires et leur influence sur le pool génétique (microévolution), le problème de la conservation des espèces sont étudiés.

Niveau d'organisation de l'écosystème- c'est le niveau des microécosystèmes, mésoécosystèmes, macroécosystèmes. A ce niveau, les types de nutrition, les types de relations entre organismes et populations dans un écosystème, la taille des populations, la dynamique des populations, la densité de population, la productivité des écosystèmes, les successions sont étudiés. Ce niveau étudie l'écologie.

Allouer aussi niveau biosphérique d'organisation matière vivante. La biosphère est un écosystème géant qui occupe une partie de l'enveloppe géographique de la Terre. C'est un méga écosystème. Dans la biosphère, il existe un cycle de substances et d'éléments chimiques, ainsi que la conversion de l'énergie solaire.

2. Les acides nucléiques (ADN et ARN) et les protéines attirent l'attention en tant que substrat de la vie. Les acides nucléiques sont des composés chimiques complexes contenant du carbone, de l'oxygène, de l'hydrogène, de l'azote et du phosphore. L'ADN est le matériel génétique des cellules et détermine la spécificité chimique des gènes. Sous le contrôle de l'ADN, se déroule la synthèse des protéines, à laquelle participe l'ARN. Tous les organismes vivants dans la nature sont constitués des mêmes niveaux d'organisation ; il s'agit d'un modèle biologique caractéristique commun à tous les organismes vivants. On distingue les niveaux suivants d'organisation des organismes vivants : Niveau moléculaire-génétique.

C'est le niveau le plus élémentaire caractéristique de la vie. Quelle que soit la complexité ou la simplicité de la structure de tout organisme vivant, ils sont tous constitués des mêmes composés moléculaires. Un exemple de ceci est les acides nucléiques, les protéines, les glucides et d'autres complexes moléculaires complexes de substances organiques et inorganiques.

Ils sont parfois appelés substances macromoléculaires biologiques. Au niveau moléculaire, différents processus vitaux des organismes vivants se déroulent : métabolisme, conversion énergétique. Avec l'aide du niveau moléculaire, le transfert d'informations héréditaires est effectué, des organites individuels sont formés et d'autres processus se produisent.

Niveau cellulaire.

La cellule est l'unité structurelle et fonctionnelle de tous les organismes vivants sur Terre. Les organites individuels de la cellule ont une structure caractéristique et remplissent une fonction spécifique. Les fonctions des organites individuels dans la cellule sont interconnectées et exécutent des processus vitaux communs.

Dans les organismes unicellulaires (algues unicellulaires et protozoaires), tous les processus vitaux se déroulent dans une cellule, et une cellule existe en tant qu'organisme séparé. Rappelez-vous les algues unicellulaires, les chlamydomonas, la chlorella et les protozoaires - amibes, infusoires, etc. Dans les organismes multicellulaires, une cellule ne peut pas exister en tant qu'organisme séparé, mais c'est une unité structurelle élémentaire de l'organisme.

niveau tissulaire.

Un ensemble de cellules et de substances intercellulaires similaires par leur origine, leur structure et leurs fonctions forme un tissu. Le niveau tissulaire n'est typique que pour les organismes multicellulaires. De plus, les tissus individuels ne sont pas un organisme holistique indépendant. Par exemple, les corps des animaux et des humains sont composés de quatre tissus différents (épithélial, conjonctif, musculaire, nerveux). Les tissus végétaux sont appelés: éducatifs, tégumentaires, de soutien, conducteurs et excréteurs. Rappelez-vous la structure et les fonctions des tissus individuels.

Niveau orgue.

Dans les organismes multicellulaires, l'union de plusieurs tissus identiques, de structure, d'origine et de fonctions similaires, forme le niveau de l'organe. Chaque organe contient plusieurs tissus, mais parmi eux l'un est le plus significatif. Un organe séparé ne peut pas exister en tant qu'organisme entier. Plusieurs organes, de structure et de fonction similaires, s'unissent pour former un système d'organes, par exemple, la digestion, la respiration, la circulation sanguine, etc.

Au niveau de l'organisme.

Les plantes (chlamydomonas, chlorella) et les animaux (amibes, infusoires, etc.), dont le corps est constitué d'une seule cellule, constituent un organisme indépendant. Un individu distinct d'organismes multicellulaires est considéré comme un organisme distinct. Dans chaque organisme individuel, tous les processus vitaux caractéristiques de tous les organismes vivants ont lieu - nutrition, respiration, métabolisme, irritabilité, reproduction, etc. Chaque organisme indépendant laisse derrière lui une progéniture.

Dans les organismes multicellulaires, les cellules, les tissus, les organes et les systèmes d'organes ne constituent pas un organisme distinct. Seul un système intégral d'organes spécialisés dans l'exécution de diverses fonctions forme un organisme indépendant séparé. Le développement d'un organisme, de la fécondation à la fin de la vie, prend un certain temps. Ce développement individuel de chaque organisme est appelé ontogénie. Un organisme peut exister en relation étroite avec l'environnement.

Niveau population-espèce.

Un agrégat d'individus d'une espèce ou un groupe qui existe depuis longtemps dans une certaine partie de l'aire de répartition relativement à l'écart des autres agrégats de la même espèce constitue une population. Au niveau de la population, les transformations évolutives les plus simples sont réalisées, ce qui contribue à l'émergence progressive d'une nouvelle espèce.

Niveau biogéocénotique.

L'ensemble des organismes d'espèces différentes et d'organisation plus ou moins complexe, adaptés aux mêmes conditions environnementales, s'appelle une biogéocénose, ou communauté naturelle. La composition de la biogéocénose comprend de nombreux types d'organismes vivants et de conditions environnementales. Dans les biogéocénoses naturelles, l'énergie est accumulée et transférée d'un organisme à un autre. La biogéocénose comprend des composés inorganiques, organiques et des organismes vivants.

niveau biosphérique.

La totalité de tous les organismes vivants de notre planète et leur habitat naturel commun constitue le niveau biosphérique. Au niveau biosphérique, la biologie moderne résout des problèmes globaux, tels que la détermination de l'intensité de la formation d'oxygène libre par la couverture végétale terrestre ou les changements de concentration de dioxyde de carbone dans l'atmosphère associés aux activités humaines.

En particulier, les propriétés des êtres vivants peuvent être appelées :

1. L'auto-renouvellement, qui est associé à un échange constant de matière et d'énergie, et qui repose sur la capacité de stocker et d'utiliser l'information biologique sous la forme de molécules d'information uniques : les protéines et les acides nucléiques.

2. L'autoreproduction, qui assure la continuité entre les générations de systèmes biologiques.

3. L'autorégulation, qui est basée sur le flux de matière, d'énergie et d'information.

4. La plupart des processus chimiques dans le corps ne sont pas dans un état dynamique.

5. Les organismes vivants sont capables de croître.

permanent, qui passent tout leur cycle de vie dans l'organisme hôte, l'utilisant comme source de nourriture et d'habitat (par exemple, ascaris, ténia, poux);

un) intracavitaire - localisé dans des cavités liées à l'environnement extérieur (par exemple, dans l'intestin - ascaris, trichocéphale);

b) tissu localisé dans les tissus et les cavités fermées; (p. ex., douve du foie, cysticerques du ténia);

dans) intracellulaire- localisé dans les cellules ; (par exemple, plasmodes du paludisme, toxoplasme).

Additionnel, ou deuxièmes hôtes intermédiaires (par exemple, poisson pour la douve du chat);

1) Alimentaire(par la bouche avec de la nourriture) - œufs d'helminthes, kystes de protozoaires en cas de non-respect des règles d'hygiène personnelle et d'hygiène alimentaire (légumes, fruits); les larves d'helminthes (trichinelles) et les formes végétatives de protozoaires (toxoplasmes) avec une transformation culinaire insuffisante des produits carnés.

2) Aéroporté(à travers les muqueuses des voies respiratoires) - virus (grippe) et bactéries (diphtérie, peste) et certains protozoaires (toxoplasmes).

3) Contacter le ménage(contact direct avec une personne ou un animal malade, par le linge et les articles ménagers) - œufs d'helminthes de contact (oxyure, ténia nain) et de nombreux arthropodes (poux, gale).

4) Transmissible- avec la participation du porteur - arthropode :

un) inoculation -à travers la trompe lors de la succion du sang (plasmodes malariques, trypanosomes);

b) contamination- lors du peignage et du frottement des excréments ou de l'hémolymphe porteuse dans la peau (typhus moche, peste).

Transplacentaire(à travers le placenta) - toxoplasme, plasmodes du paludisme.

Sexuel(pendant les rapports sexuels) - virus du SIDA, Trichomonas.

Transfusion(lors d'une transfusion sanguine) - virus du SIDA, plasmodes du paludisme, trypanosomes.

a) très adapté(les contradictions dans le système n'apparaissent pratiquement pas);

On distingue les formes suivantes de manifestation de spécificité:

topique: une certaine localisation chez l'hôte (poux de tête et de corps, acarien de la gale, helminthes intestinaux);

âge(les oxyures et le ténia nain affectent plus souvent les enfants);

saisonnier(les épidémies de dysenterie amibienne sont associées à la période printemps-été, la trichinose - à la période automne-hiver).

Tous les êtres vivants de la planète sont divisés en différents groupes et systèmes. La biologie en parle à l'élève même dans les classes élémentaires du secondaire. Maintenant, je veux étudier en détail les niveaux d'organisation de la faune, en présentant toutes les connaissances acquises dans un tableau concis et facile à comprendre.

Un peu sur les niveaux

D'une manière générale, la science a 8 niveaux. Mais qu'est-ce que le principe de division ? Tout est simple ici : chaque niveau suivant intègre tous les précédents. C'est-à-dire qu'il est plus grand et plus substantiel, plus volumineux et plus plein.

Niveau Un - Moléculaire

Ce niveau est étudié en détail par la biologie moléculaire. De quoi s'agit-il? Quelle est la structure des protéines, quelles fonctions remplissent-elles, quels sont les acides nucléiques et leur travail dans la génétique, la synthèse des protéines, l'ARN et l'ADN - tous ces processus sont chargés au niveau moléculaire. C'est ici que commencent les processus vitaux les plus importants de tous les organismes: métabolisme, production d'énergie nécessaire à l'existence, etc. Les scientifiques soutiennent que ce niveau peut difficilement être qualifié de vivant, il est plutôt considéré comme chimique.

Niveau deux - cellulaire

Qu'y a-t-il d'intéressant au niveau cellulaire d'organisation de la nature vivante ? Il suit le moléculaire et, comme son nom l'indique, traite des cellules. La biologie de ces particules est étudiée par une science telle que la cytologie. La cellule elle-même est la plus petite particule indivisible du corps humain. Ici, tous les processus directement liés à l'activité vitale de la cellule sont pris en compte.

Niveau trois - tissu

Les spécialistes appellent également ce niveau multicellulaire. Et ce n'est pas surprenant. Après tout, en fait, le tissu est un ensemble de cellules qui ont presque la même structure et des fonctions similaires. Si nous parlons des sciences qui étudient ce niveau, nous parlons de la même histologie, ainsi que de l'histochimie.

Niveau quatre - orgue

Considérant les niveaux d'organisation de la nature vivante, il faut aussi parler de l'organe. Pourquoi est-il spécial ? Ainsi, les organes sont formés à partir de tissus dans des organismes multicellulaires et d'organites dans des organismes unicellulaires. Les sciences qui traitent de ces questions sont l'anatomie, l'embryologie, la physiologie, la botanique et la zoologie.

Il convient également de noter que, lorsqu'ils étudient les niveaux d'organisation de la nature vivante, les experts combinent parfois tissu et organisme en un seul chapitre. Après tout, ils sont très étroitement liés les uns aux autres. Dans ce cas, nous parlons du niveau organe-tissu.

Cinquième niveau - organisme

Le niveau suivant est appelé « organique » en science. En quoi est-il différent des précédents ? Outre le fait qu'il inclut dans sa composition les niveaux précédents d'organisation de la faune, il existe également une division en règnes - animaux, plantes et champignons. Il intervient dans les processus suivants :

La nutrition.
La reproduction.
Métabolisme (ainsi qu'au niveau cellulaire).
Interaction non seulement entre les organismes, mais aussi avec l'environnement.

En fait, il y a encore beaucoup de fonctions. Cette section traite de sciences telles que la génétique, la physiologie, l'anatomie, la morphologie.

Le sixième niveau - population-espèce

Tout est simple ici aussi. Si certains organismes sont morphologiquement similaires, c'est-à-dire qu'ils ont approximativement la même structure et ont un génotype similaire, les scientifiques les combinent en une seule espèce ou population. Les principaux processus qui se déroulent ici sont la macroévolution (c'est-à-dire un changement du corps sous l'influence de l'environnement), ainsi que l'interaction les uns avec les autres (cela peut être à la fois une lutte pour la survie et la reproduction). Ces processus sont étudiés par l'écologie et la génétique.

Septième niveau - biogéocénotique

Le nom est difficile à prononcer, mais assez simple. Il vient du mot biogéocénose. Il existe déjà de multiples processus dans lesquels l'interaction des organismes se produit. Nous parlons de chaînes alimentaires, de compétition et de reproduction, de l'influence mutuelle des organismes et de l'environnement les uns sur les autres. Ces questions sont traitées par une science telle que l'écologie.

Le dernier, huitième niveau est biosphérique

Ici déjà la biologie est appelée à résoudre tous les problèmes mondiaux. Après tout, en fait, la biosphère est un immense écosystème où se déroule la circulation d'éléments et de substances chimiques, les processus de conversion d'énergie pour assurer l'activité vitale de toute vie sur terre.

Conclusions simples

Après avoir considéré tous les niveaux de l'organisation structurelle de la nature vivante, et comme il est devenu clair, il y en a 8, on peut imaginer une image de toute la vie sur terre. Après tout, ce n'est qu'en structurant vos connaissances que vous pourrez bien comprendre l'essence de ce qui précède.


Organisme	Soit un individu, soit un organisme	processus de différenciation
population-espèce	population	Il existe des processus de changement de génotype dans cette population
Biogéocénotique-biosphérique	Biogéocénose	La circulation des substances s'effectue
Génétique moléculaire		Activité - le transfert d'informations génétiques dans les cellules

Quelle est la manière la plus simple de représenter les niveaux d'organisation de la nature vivante ? Le tableau est ce qui illustre parfaitement n'importe quel matériau. Mais pour faciliter la compréhension, les scientifiques ne mettent souvent dans le tableau que 4 niveaux combinés présentés ci-dessus.

Les niveaux d'organisation du monde organique sont des états discrets de systèmes biologiques, caractérisés par la subordination, l'interdépendance et des schémas spécifiques.

Les niveaux structurels d'organisation de la vie sont extrêmement divers, mais les principaux sont moléculaires, cellulaires, ontogénétiques, population-espèces, biocénotiques et biosphériques.

1. Niveau de vie génétique moléculaire. Les tâches les plus importantes de la biologie à ce stade sont l'étude des mécanismes de transmission de l'information génétique, de l'hérédité et de la variabilité.

Il existe plusieurs mécanismes de variabilité au niveau moléculaire. Le plus important d'entre eux est le mécanisme de la mutation génique - la transformation directe des gènes eux-mêmes sous l'influence de facteurs externes. Les facteurs à l'origine de la mutation sont : les radiations, les composés chimiques toxiques, les virus.

Un autre mécanisme de variabilité est la recombinaison de gènes. Un tel processus a lieu lors de la reproduction sexuée chez les organismes supérieurs. Dans ce cas, il n'y a pas de changement dans la quantité totale d'informations génétiques.

Un autre mécanisme de variabilité n'a été découvert que dans les années 1950. Il s'agit d'une recombinaison non classique de gènes, dans laquelle il y a une augmentation générale de la quantité d'informations génétiques due à l'inclusion de nouveaux éléments génétiques dans le génome cellulaire. Le plus souvent, ces éléments sont introduits dans la cellule par des virus.

2. Niveau cellulaire. Aujourd'hui, la science a établi de manière fiable que la plus petite unité indépendante de la structure, du fonctionnement et du développement d'un organisme vivant est une cellule, qui est un système biologique élémentaire capable d'auto-renouvellement, d'auto-reproduction et de développement. La cytologie est une science qui étudie une cellule vivante, sa structure, fonctionnant comme un système vivant élémentaire, explore les fonctions des composants cellulaires individuels, le processus de reproduction cellulaire, l'adaptation aux conditions environnementales, etc. La cytologie étudie également les caractéristiques des cellules spécialisées, la formation de leurs fonctions particulières et le développement de structures cellulaires spécifiques. Ainsi, la cytologie moderne a été appelée physiologie cellulaire.

Une avancée significative dans l'étude des cellules s'est produite au début du 19e siècle, lorsque le noyau cellulaire a été découvert et décrit. Sur la base de ces études, la théorie cellulaire a été créée, qui est devenue le plus grand événement de la biologie au XIXe siècle. C'est cette théorie qui a servi de base au développement de l'embryologie, de la physiologie et de la théorie de l'évolution.

La partie la plus importante de toutes les cellules est le noyau, qui stocke et reproduit l'information génétique, régule les processus métaboliques dans la cellule.

Toutes les cellules sont divisées en deux groupes :

Procaryotes - cellules dépourvues de noyau

les eucaryotes sont des cellules qui contiennent des noyaux

En étudiant une cellule vivante, les scientifiques ont attiré l'attention sur l'existence de deux types principaux de sa nutrition, ce qui a permis de diviser tous les organismes en deux types:

Autotrophe - produisent leurs propres nutriments

· Hétérotrophe - ne peut pas se passer d'aliments biologiques.

Plus tard, des facteurs aussi importants que la capacité des organismes à synthétiser les substances nécessaires (vitamines, hormones), à se fournir en énergie, à dépendre de l'environnement écologique, etc. ont été clarifiés.Ainsi, la nature complexe et différenciée des relations indique la nécessité pour une approche systématique de l'étude de la vie au niveau ontogénétique.

3. Niveau ontogénétique. Organismes multicellulaires. Ce niveau est apparu à la suite de la formation d'organismes vivants. L'unité de base de la vie est l'individu et le phénomène élémentaire est l'ontogenèse. La physiologie traite de l'étude du fonctionnement et du développement des organismes vivants multicellulaires. Cette science considère les mécanismes d'action de diverses fonctions d'un organisme vivant, leurs relations les unes avec les autres, la régulation et l'adaptation à l'environnement extérieur, l'origine et la formation dans le processus d'évolution et de développement individuel d'un individu. En fait, c'est le processus d'ontogenèse - le développement de l'organisme de la naissance à la mort. Dans ce cas, la croissance, le mouvement des structures individuelles, la différenciation et la complication de l'organisme se produisent.

Tous les organismes multicellulaires sont composés d'organes et de tissus. Les tissus sont un groupe de cellules physiquement connectées et de substances intercellulaires pour remplir certaines fonctions. Leur étude fait l'objet d'une histologie.

Les organes sont des unités fonctionnelles relativement grandes qui combinent divers tissus en certains complexes physiologiques. À leur tour, les organes font partie d'unités plus vastes - les systèmes corporels. Parmi eux se trouvent les systèmes nerveux, digestif, cardiovasculaire, respiratoire et autres. Seuls les animaux ont des organes internes.

4. Niveau population-biocénotique. Il s'agit d'un niveau de vie supra-organique dont l'unité de base est la population. Contrairement à une population, une espèce est un ensemble d'individus dont la structure et les propriétés physiologiques sont similaires, qui ont une origine commune et qui peuvent librement se croiser et produire une progéniture fertile. Une espèce n'existe qu'à travers des populations représentant des systèmes génétiquement ouverts. La biologie des populations est l'étude des populations.

Le terme "population" a été introduit par l'un des fondateurs de la génétique, V. Johansen, qui l'a appelé un ensemble d'organismes génétiquement hétérogènes. Plus tard, la population a commencé à être considérée comme un système intégral, en interaction continue avec l'environnement. Ce sont les populations qui sont les véritables systèmes à travers lesquels les espèces d'organismes vivants existent.

Les populations sont des systèmes génétiquement ouverts, car l'isolement des populations n'est pas absolu et l'échange d'informations génétiques n'est pas possible de temps à autre. Ce sont les populations qui agissent comme des unités élémentaires d'évolution ; les modifications de leur pool génétique conduisent à l'émergence de nouvelles espèces.

Les populations capables d'existence et de transformation indépendantes sont unies dans l'agrégat du niveau supraorganique suivant - les biocénoses. Biocénose - un ensemble de populations vivant dans une certaine zone.

La biocénose est un système fermé aux populations étrangères, pour ses populations constituantes c'est un système ouvert.

5. Niveau biogéocétonique. La biogéocénose est un système stable qui peut exister longtemps. L'équilibre dans un système vivant est dynamique, c'est-à-dire représente un mouvement constant autour d'un certain point de stabilité. Pour son fonctionnement stable, il est nécessaire d'avoir une rétroaction entre ses sous-systèmes de contrôle et d'exécution. Cette façon de maintenir un équilibre dynamique entre divers éléments de la biogéocénose, causée par la reproduction massive de certaines espèces et la réduction ou la disparition d'autres, entraînant une modification de la qualité de l'environnement, s'appelle une catastrophe écologique.

La biogéocénose est un système intégral d'autorégulation dans lequel plusieurs types de sous-systèmes sont distingués. Les systèmes primaires sont des producteurs qui traitent directement la matière inanimée ; consommateurs - un niveau secondaire auquel la matière et l'énergie sont obtenues grâce à l'utilisation de producteurs; viennent ensuite les consommateurs de second ordre. Il existe également des charognards et des décomposeurs.

Le cycle des substances passe par ces niveaux dans la biogéocénose : la vie est impliquée dans l'utilisation, le traitement et la restauration de diverses structures. Dans la biogéocénose - un flux d'énergie unidirectionnel. Cela en fait un système ouvert, connecté en permanence avec les biogéocénoses voisines.

L'autorégulation de biogeocens est d'autant plus réussie que le nombre de ses éléments constitutifs est plus diversifié. La stabilité des biogéocénoses dépend également de la diversité de ses composants. La perte d'un ou plusieurs composants peut entraîner un déséquilibre irréversible et sa mort en tant que système intégral.

6. Niveau de la biosphère. C'est le plus haut niveau d'organisation de la vie, couvrant tous les phénomènes de la vie sur notre planète. La biosphère est la substance vivante de la planète et de l'environnement transformé par elle. Le métabolisme biologique est un facteur qui unit tous les autres niveaux d'organisation de la vie en une seule biosphère. A ce niveau, il y a une circulation des substances et la transformation de l'énergie associée à l'activité vitale de tous les organismes vivants vivant sur Terre. Ainsi, la biosphère est un système écologique unique. L'étude du fonctionnement de ce système, de sa structure et de ses fonctions est la tâche la plus importante de la biologie à ce niveau de la vie. L'écologie, la biocénologie et la biogéochimie sont engagées dans l'étude de ces problèmes.

Le développement de la doctrine de la biosphère est inextricablement lié au nom de l'éminent scientifique russe V.I. Vernadsky. C'est lui qui a réussi à prouver la connexion du monde organique de notre planète, agissant comme un tout inséparable, avec les processus géologiques sur Terre. Vernadsky a découvert et étudié les fonctions biogéochimiques de la matière vivante.

Grâce à la migration biogénique des atomes, la matière vivante remplit ses fonctions géochimiques. La science moderne identifie cinq fonctions géochimiques que remplit la matière vivante.

1. La fonction de concentration s'exprime par l'accumulation de certains éléments chimiques à l'intérieur des organismes vivants en raison de leur activité. Le résultat en fut l'émergence de réserves minérales.

2. La fonction de transport est étroitement liée à la première fonction, puisque les organismes vivants transportent les éléments chimiques dont ils ont besoin, qui s'accumulent ensuite dans leurs habitats.

3. La fonction énergétique fournit des flux énergétiques pénétrant dans la biosphère, ce qui permet de réaliser toutes les fonctions biogéochimiques de la matière vivante.

4. Fonction destructrice - la fonction de destruction et de traitement des restes organiques, au cours de ce processus, les substances accumulées par les organismes sont renvoyées aux cycles naturels, il existe un cycle de substances dans la nature.

5. Fonction de formation moyenne - transformation de l'environnement sous l'influence de la matière vivante. L'ensemble de l'apparence moderne de la Terre - la composition de l'atmosphère, de l'hydrosphère, de la couche supérieure de la lithosphère; la plupart des minéraux; le climat est le résultat de l'action de la Vie.