Što se odnosi na molekularnu razinu organizacije života. Osnovne razine organizacije života

Svijet divljih životinja skup je bioloških sustava različitih razina organizacije i različite podređenosti. U stalnoj su interakciji. Postoji nekoliko razina žive tvari:

Molekularno- svaki živi sustav, ma koliko složen bio organiziran, očituje se na razini funkcioniranja bioloških makromolekula: nukleinskih kiselina, proteina, polisaharida, kao i važnih organskih tvari. S ove razine počinju najvažniji procesi vitalne aktivnosti organizma: metabolizam i pretvorba energije, prijenos nasljednih informacija itd. - najstarija razina strukture žive prirode koja graniči s neživom prirodom.

Stanični- stanica je strukturna i funkcionalna jedinica, ujedno i jedinica reprodukcije i razvoja svih živih organizama koji žive na Zemlji. Nestanični oblici života ne postoje, a postojanje virusa samo potvrđuje ovo pravilo, budući da svojstva živih sustava mogu pokazivati samo u stanicama.

Tkivo- Tkivo je skup stanica slične strukture, ujedinjenih obavljanjem zajedničke funkcije.

Orgulje- kod većine životinja organ je strukturna i funkcionalna kombinacija nekoliko vrsta tkiva. Primjerice, ljudska koža kao organ uključuje epitel i vezivno tkivo, koji zajedno obavljaju niz funkcija, među kojima je najznačajnija zaštitna.

Organski- višestanični organizam je integralni sustav organa specijaliziranih za obavljanje različitih funkcija. Razlike između biljaka i životinja u građi i načinu ishrane. Odnos organizama s okolišem, njihova prilagodljivost njemu.

populacija-vrsta- skup organizama iste vrste, ujedinjenih zajedničkim staništem, stvara populaciju kao sustav nadorganizma. U ovom sustavu se provode najjednostavnije, elementarne evolucijske transformacije.

Biogeocenotski- biogeocenoza - skup organizama različitih vrsta i različite složenosti organizacije, svi čimbenici okoliša.

biosferski Biosfera je najviša razina organizacije žive tvari na našem planetu, uključujući sav život na Zemlji. Dakle, živa priroda je složeno organiziran hijerarhijski sustav.

2. Reprodukcija na staničnoj razini, mitoza i njezina biološka uloga

Mitoza (od grčkog mitos - nit), vrsta stanične diobe, uslijed koje stanice kćeri primaju genetski materijal identičan onom koji se nalazi u matičnoj stanici. Karyokineza, neizravna stanična dioba, najčešća je metoda reprodukcije (reprodukcije) stanica, koja osigurava identičnu raspodjelu genetskog materijala između stanica kćeri i kontinuitet kromosoma u nizu staničnih generacija.

Riža. 1. Shema mitoze: 1, 2 - profaza; 3 - prometafaza; 4 - metafaza; 5 - anafaza; 6 - rana telofaza; 7 - kasna telofaza

Biološki značaj mitoze određen je kombinacijom udvostručenja kromosoma u njoj pomoću njihova uzdužnog cijepanja i jednolike raspodjele između stanica kćeri. Postanku mitoze prethodi razdoblje pripreme, uključujući akumulaciju energije, sintezu deoksiribonukleinske kiseline (DNA) i reprodukciju centriola. Izvor energije je bogat energijom, odnosno takozvanim makroergijskim spojevima. Mitoza nije popraćena povećanjem disanja, jer se oksidativni procesi odvijaju u interfazi (punjenje "energetske rezerve ara"). Periodično punjenje i pražnjenje energetske rezerve ara je osnova energije mitoze.

Faze mitoze su sljedeće. Jedan proces. Mitoza se obično dijeli u 4 stupnja: profaza, metafaza, anafaza i telofaza.

Riža. Slika 2. Mitoza u meristematskim stanicama korijena luka (mikrografija). Interfaza

Ponekad opisuju drugu fazu koja prethodi nastanku profaze - preprofazu (antefazu). Preprofaza - sintetski stadij mitoze, koji odgovara kraju interfaze (S-G 2 razdoblja). uključuje umnožavanje DNK i sintezu materijala MITOTIČKOG APARATA. PROFAZNA REORGANIZACIJA jezgre KONDENZACIJOM i spiralizacijom KROMOSOMA, destrukcijom jezgrene ovojnice i formiranjem mitotičkog aparata sintezom proteina i njihovim "sastavljanjem" u orijentirani VRETENI sustav DIOBA STANICA.

Riža. Slika 3. Mitoza u meristematskim čupercima korijena luka (mikrografija). Profaza (lik labave zapetljanosti)

Riža. 4. Mitoza u meristematskim stanicama korijena luka (mikrografija). Kasna profaza (uništenje nuklearne ovojnice)

METAFAZA – sastoji se u pomicanju KROMOSOMA u ekvatorijalnu ravninu (metakineza, ili prometafaza), nastajanju ekvatorijalne PLOČE („majka zvijezda“) i u odvajanju kromatida, odnosno sestrinskih kromosoma.

Riža. Slika 5. Mitoza u meristematskim stanicama korijena luka (mikrografija). prometafaza

sl.6. Mitoza u meristematskim stanicama korijena luka (mikrografija). metafaza

Riža. Slika 7. Mitoza u meristematskim stanicama korijena luka (mikrografija). Anafaza

Anafaza - faza divergencije kromosoma do polova. Pomicanje anafaze povezano je s produljenjem središnjih filamenata VERETINA, što gura mitotičke polove, i sa skraćivanjem kromosomskih MIKROTUBILA mitotičkog aparata. Do produljenja središnjih filamenata VRETENA dolazi ili zbog POLARIZACIJE "rezervnih makromolekula" koje dovršavaju izgradnju MIKROTUBI vretena, ili zbog dehidracije ove strukture. Skraćivanje kromosomskih mikrotubula osiguravaju SVOJSTVA kontraktilnih proteina mitotičkog aparata, koji su sposobni za kontrakciju bez zadebljanja. TELOFAZA – sastoji se u rekonstrukciji kćerinskih jezgri iz kromosoma skupljenih na polovima, diobi staničnog tijela (CITOTIMIJA, CITOKINEZA) i konačnom uništavanju mitotičkog aparata s Tvorbom međutijela. Rekonstrukcija jezgri kćeri povezana je s desperalizacijom kromosoma, RESTAURACIJOM nukleola i nuklearne ovojnice. Citotomija se provodi formiranjem stanične ploče (u biljnoj stanici) ili stvaranjem fisijske brazde (u životinjskoj stanici).

sl.8. Mitoza u meristematskim stanicama korijena luka (mikrografija). Rana telofaza

Riža. Slika 9. Mitoza u meristematskim stanicama korijena luka (mikrografija). kasna telofaza

Mehanizam citotomije povezan je ili sa kontrakcijom želatiniziranog prstena CITOPLAZME koja okružuje EQUATOR (hipoteza "kontraktilnog prstena") ili s širenjem površine stanice zbog ravnanja proteinskih lanaca poput petlje (" hipoteza širenja MEMBRANE).

Trajanje mitoze- ovisi o veličini stanica, njihovoj ploidnosti, broju jezgri, kao i o uvjetima okoline, posebice o temperaturi. U životinjskim stanicama mitoza traje 30-60 minuta, a u biljnim 2-3 sata. Dulje faze mitoze povezane s procesima sinteze (predprofaza, profaza, telofaza) samopomicanje kromosoma (metakineza, anafaza) se odvija brzo.

BIOLOŠKI ZNAČAJ MITOZE – postojanost strukture i pravilno funkcioniranje organa i tkiva višestaničnoga organizma bilo bi nemoguće bez očuvanja istog skupa genetskog materijala u nebrojenim generacijama stanica. Mitoza osigurava važne manifestacije vitalne aktivnosti: razvoj embrija, rast, obnavljanje organa i tkiva nakon oštećenja, održavanje strukturnog integriteta tkiva uz stalni gubitak stanica tijekom njihovog funkcioniranja (zamjena mrtvih eritrocita, stanica kože, crijevnog epitela , itd.) Kod protozoa mitoza osigurava nespolno razmnožavanje.

3. Gametogeneza, karakterizacija zametnih stanica, oplodnja

U spolnim žlijezdama razvijaju se spolne stanice (gamete) – muški spermatozoidi i ženska jajašca (ili jajašca). U prvom slučaju, put njihovog razvoja naziva se SPERMATOGENEZA (od grčkog sperma - sjeme i genesis - porijeklo), u drugom - OVOGENEZA (od latinskog ovo - jaje)

Gamete su spolne stanice, njihovo sudjelovanje u oplodnji, formiranje zigota (prva stanica novog organizma). Rezultat oplodnje je udvostručenje broja kromosoma, obnavljanje njihovog diploidnog skupa u zigoti.Obilježja gameta su jedan, haploidni skup kromosoma u usporedbi s diploidnim skupom kromosoma u tjelesnim stanicama2. Faze razvoja zametnih stanica: 1) povećanje mitozom broja primarnih zametnih stanica s diploidnim skupom kromosoma, 2) rast primarnih zametnih stanica, 3) sazrijevanje zametnih stanica.

FAZE GAMETOGENEZE - u procesu spolnog razvoja i spermatozoida i jajašca razlikuju se stadiji (sl.). Prva faza je razdoblje razmnožavanja, u kojem se primarne zametne stanice dijele mitozom, zbog čega se njihov broj povećava. Tijekom spermatogeneze vrlo je intenzivna reprodukcija primarnih zametnih stanica. Počinje početkom puberteta i nastavlja se tijekom cijelog reproduktivnog razdoblja. Reprodukcija ženskih primarnih zametnih stanica u nižih kralježnjaka nastavlja se gotovo cijeli život. Kod ljudi se te stanice množe s najvećim intenzitetom tek u prenatalnom razdoblju razvoja. Nakon formiranja ženskih spolnih žlijezda – jajnika, primarne zametne stanice prestaju se dijeliti, većina ih umire i apsorbira se, ostali ostaju u stanju mirovanja do puberteta.

Druga faza je razdoblje rasta. Kod nezrelih muških spolnih stanica to je razdoblje izraženo neoštro. Veličine muških spolnih stanica neznatno se povećavaju. Naprotiv, buduća jajašca - oocite ponekad se povećavaju stotine, tisuće, pa čak i milijune puta. Kod nekih životinja jajne stanice rastu vrlo brzo – u roku od nekoliko dana ili tjedana, kod drugih se rast nastavlja mjesecima i godinama. Rast oocita odvija se zbog tvari koje stvaraju druge stanice tijela.

Treća faza je razdoblje sazrijevanja, odnosno mejoze (slika 1.).

Riža. 9. Shema stvaranja zametnih stanica

Stanice koje ulaze u razdoblje mejoze sadrže diploidni skup kromosoma i već dvostruko veću količinu DNA (2n 4c).

U procesu spolnog razmnožavanja, organizmi bilo koje vrste iz generacije u generaciju zadržavaju svoj karakterističan broj kromosoma. To se postiže činjenicom da se prije spajanja zametnih stanica – oplodnje – u procesu sazrijevanja u njima smanjuje (smanjuje) broj kromosoma, t.j. iz diploidnog skupa (2n) nastaje haploidni skup (n). Obrasci mejoze u muškim i ženskim zametnim stanicama u biti su isti.

Bibliografija

Gorelov A. A. Koncepti moderne prirodne znanosti. — M.: Centar, 2008.

Dubnishcheva T.Ya. itd. Suvremena prirodna znanost. — M.: Marketing, 2009.

Lebedeva N.V., Drozdov N.N., Krivolutsky D.A. biološka raznolikost. M., 2004.

Mamontov S.G. Biologija. M., 2007.

Yarygin V. Biologija. M., 2006.

Postoje takve razine organizacije žive tvari – razine biološke organizacije: molekularna, stanična, tkivna, organska, organizam, populacijska vrsta i ekosustav.

Molekularna razina organizacije- to je razina funkcioniranja bioloških makromolekula - biopolimera: nukleinske kiseline, proteini, polisaharidi, lipidi, steroidi. S ove razine počinju najvažniji životni procesi: metabolizam, pretvorba energije, prijenos nasljednih informacija. Ova razina se proučava: biokemija, molekularna genetika, molekularna biologija, genetika, biofizika.

To je razina stanica (stanice bakterija, cijanobakterija, jednostanične životinje i alge, jednostanične gljive, stanice višestaničnih organizama). Stanica je strukturna jedinica živog, funkcionalna jedinica, jedinica razvoja. Ovu razinu proučavaju citologija, citokemija, citogenetika, mikrobiologija.

Razina organizacije tkiva- To je razina na kojoj se proučava struktura i funkcioniranje tkiva. Ovu razinu proučavaju histologija i histokemija.

Organska razina organizacije- Ovo je razina organa višestaničnih organizama. Anatomija, fiziologija, embriologija proučavaju ovu razinu.

Organski nivo organizacije- ovo je razina jednostaničnih, kolonijalnih i višestaničnih organizama. Specifičnost razine organizma leži u činjenici da se na ovoj razini odvija dekodiranje i implementacija genetskih informacija, formiranje osobina svojstvenih pojedincima određene vrste. Ovu razinu proučavaju morfologija (anatomija i embriologija), fiziologija, genetika, paleontologija.

Razina populacija-vrsta je razina agregata pojedinaca – populacija i vrsta. Ovu razinu proučavaju sistematika, taksonomija, ekologija, biogeografija, populacijska genetika. Na ovoj razini proučavaju se genetske i ekološke značajke populacija, elementarni evolucijski čimbenici i njihov utjecaj na genetski fond (mikroevoluciju), problem očuvanja vrsta.

Razina organizacije ekosustava- ovo je razina mikroekosustava, mezoekosustava, makroekosustava. Na ovoj razini proučavaju se vrste prehrane, vrste odnosa između organizama i populacija u ekosustavu, veličina populacije, dinamika populacije, gustoća populacije, produktivnost ekosustava, sukcesije. Ova razina proučava ekologiju.

Također dodijelite biosferski nivo organizaciježiva tvar. Biosfera je divovski ekosustav koji zauzima dio geografskog omotača Zemlje. Ovo je mega ekosustav. U biosferi postoji ciklus tvari i kemijskih elemenata, kao i pretvorba sunčeve energije.

2. Nukleinske kiseline (DNA i RNA) i proteini privlače pozornost kao supstrat života. Nukleinske kiseline su složeni kemijski spojevi koji sadrže ugljik, kisik, vodik, dušik i fosfor. DNK je genetski materijal stanica i određuje kemijsku specifičnost gena. Pod kontrolom DNK odvija se sinteza proteina u kojoj sudjeluje RNA. Svi živi organizmi u prirodi sastoje se od istih razina organizacije; to je karakterističan biološki obrazac zajednički svim živim organizmima. Razlikuju se sljedeće razine organizacije živih organizama: Molekularno-genetička razina.

Ovo je najelementarnija razina obilježja života. Bez obzira koliko složena ili jednostavna struktura bilo kojeg živog organizma, svi se sastoje od istih molekularnih spojeva. Primjer za to su nukleinske kiseline, proteini, ugljikohidrati i drugi složeni molekularni kompleksi organskih i anorganskih tvari.

Ponekad se nazivaju biološkim makromolekularnim tvarima. Na molekularnoj razini odvijaju se različiti životni procesi živih organizama: metabolizam, pretvorba energije. Uz pomoć molekularne razine provodi se prijenos nasljednih informacija, formiraju se pojedine organele i događaju se drugi procesi.

Stanična razina.

Stanica je strukturna i funkcionalna jedinica svih živih organizama na Zemlji. Pojedine organele u stanici imaju karakterističnu građu i obavljaju specifičnu funkciju. Funkcije pojedinih organela u stanici su međusobno povezane i obavljaju zajedničke životne procese.

Kod jednostaničnih organizama (jednostanične alge i protozoe) svi se životni procesi odvijaju u jednoj stanici, a jedna stanica postoji kao poseban organizam. Sjetite se jednostaničnih algi, klamidomonasa, klorele i protozoa – amebe, infuzorije itd. Kod višestaničnih organizama jedna stanica ne može postojati kao zaseban organizam, već je elementarna strukturna jedinica organizma.

razina tkiva.

Skup stanica i međustaničnih tvari sličnih po podrijetlu, strukturi i funkcijama čini tkivo. Razina tkiva tipična je samo za višestanične organizme. Također, pojedina tkiva nisu samostalan holistički organizam. Na primjer, tijela životinja i ljudi sastoje se od četiri različita tkiva (epitelno, vezivno, mišićno i živčano). Biljna tkiva nazivaju se: obrazovna, pokrovna, potporna, vodljiva i izlučujuća. Prisjetite se strukture i funkcija pojedinih tkiva.

Razina organa.

U višestaničnim organizmima spoj nekoliko identičnih tkiva, sličnih po strukturi, podrijetlu i funkcijama, tvori razinu organa. Svaki organ sadrži nekoliko tkiva, ali među njima je jedno najznačajnije. Zaseban organ ne može postojati kao cijeli organizam. Nekoliko organa, sličnih po građi i funkciji, ujedinjuju se u jedan organski sustav, na primjer probavu, disanje, cirkulaciju krvi itd.

Razina organizma.

Biljke (chlamydomonas, chlorella) i životinje (amebe, infuzorije itd.), čija se tijela sastoje od jedne stanice, samostalan su organizam. Zasebna jedinka višestaničnih organizama smatra se zasebnim organizmom. U svakom pojedinom organizmu odvijaju se svi vitalni procesi svojstveni svim živim organizmima – prehrana, disanje, metabolizam, razdražljivost, razmnožavanje itd. Svaki samostalni organizam za sobom ostavlja potomstvo.

U višestaničnim organizmima stanice, tkiva, organi i organski sustavi nisu zaseban organizam. Samo cjeloviti sustav organa specijaliziranih za obavljanje različitih funkcija čini zaseban samostalan organizam. Razvoj organizma, od oplodnje do kraja života, traje određeno vremensko razdoblje. Ovaj individualni razvoj svakog organizma naziva se ontogenija. Organizam može postojati u bliskoj vezi s okolinom.

Razina populacija-vrsta.

Agregat jedinki jedne vrste ili skupine koji dugo postoji u određenom dijelu rasprostranjenja relativno odvojen od drugih agregata iste vrste čini populaciju. Na populacijskoj razini provode se najjednostavnije evolucijske transformacije, što pridonosi postupnom nastanku nove vrste.

Biogeocenotska razina.

Ukupnost organizama različitih vrsta i organizacija različite složenosti, prilagođenih istim uvjetima okoliša, naziva se biogeocenoza ili prirodna zajednica. Sastav biogeocenoze uključuje brojne vrste živih organizama i okolišne uvjete. U prirodnim biogeocenozama energija se akumulira i prenosi s jednog organizma na drugi. Biogeocenoza uključuje anorganske, organske spojeve i žive organizme.

biosferskoj razini.

Ukupnost svih živih organizama na našem planetu i njihovo zajedničko prirodno stanište čini biosfersku razinu. Na razini biosfere suvremena biologija rješava globalne probleme, kao što je određivanje intenziteta stvaranja slobodnog kisika biljnim pokrovom Zemlje ili promjene koncentracije ugljičnog dioksida u atmosferi povezane s ljudskim aktivnostima.

Osobito se svojstva živih bića mogu nazvati:

1. Samoobnavljanje, koje je povezano sa stalnom razmjenom tvari i energije, a koje se temelji na sposobnosti pohranjivanja i korištenja bioloških informacija u obliku jedinstvenih informacijskih molekula: proteina i nukleinskih kiselina.

2. Samoreprodukcija, koja osigurava kontinuitet između generacija bioloških sustava.

3. Samoregulacija, koja se temelji na protoku materije, energije i informacija.

4. Većina kemijskih procesa u tijelu nije u dinamičkom stanju.

5. Živi organizmi su sposobni za rast.

trajno, koje provode cijeli životni ciklus u organizmu domaćina, koristeći ga kao izvor hrane i staništa (na primjer, ascaris, trakavica, uši);

a) intrakavitarno - lokaliziran u šupljinama povezanim s vanjskim okruženjem (na primjer, u crijevima - ascaris, bič);

b) tkivo lokaliziran u tkivima i zatvorenim šupljinama; (npr. jetreni metilj, cisticerci trakavice);

u) unutarstanični- lokalizirana u stanicama; (npr. malarijske plazmodija, toksoplazma).

dodatni, ili drugi posredni domaćini (npr. riba za mačji metilj);

1) Prehrambena(kroz usta s hranom) - jaja helminta, ciste protozoa u slučaju nepoštivanja pravila osobne higijene i higijene hrane (povrće, voće); ličinke helminta (trihinele) i vegetativni oblici protozoa (toksoplazma) uz nedovoljnu kulinarsku obradu mesnih proizvoda.

2) Zračni(kroz sluznice dišnih putova) - virusi (gripa) i bakterije (difterija, kuga) i neke protozoe (toksoplazma).

3) Kontaktirajte kućanstvo(izravni kontakt s bolesnom osobom ili životinjom, preko posteljine i kućanskih predmeta) - jaja kontaktnih helminta (pinworm, patuljasta trakavica) i mnogih člankonožaca (uši, šuga).

4) Prijenosno- uz sudjelovanje prijevoznika - člankonožaca:

a) cijepljenje - kroz proboscis pri sisanju krvi (malarijski plazmodija, tripanosomi);

b) kontaminacije- pri češljanju i utrljavanju izmeta ili hemolimfe nosača u kožu (ušljivi tifus, kuga).

Transplacentalni(kroz placentu) - toksoplazma, malarična plazmodija.

Seksualno(tijekom spolnog odnosa) - virus AIDS-a, Trichomonas.

Transfuzija(tijekom transfuzije krvi) - virus AIDS-a, malarijski plazmodija, tripanosomi.

a) visoko prilagođeni(kontradikcije u sustavu praktički se ne pojavljuju);

Razlikuju se sljedeći oblici manifestacije specifičnosti:

aktualno: određena lokalizacija u domaćinu (glavne i tjelesne uši, šugaste grinje, crijevni helminti);

dob(pinworms i patuljasta trakavica češće pogađaju djecu);

sezonski(izbijanja amebne dizenterije povezane su s proljetno-ljetnim razdobljem, trihineloze - s jesensko-zimskim razdobljem).

Sva živa bića na planeti podijeljena su u različite skupine i sustave. O tome biologija govori učeniku još u osnovnim razredima srednje škole. Sada želim vrlo detaljno proučiti razine organizacije divljih životinja, kao rezultat toga, prezentirajući svo stečeno znanje u sažetoj i lako razumljivoj tablici.

Malo o razinama

Općenito govoreći, znanost ima 8 takvih razina. Ali koji je princip podjele? Ovdje je sve jednostavno: svaka sljedeća razina uključuje sve prethodne. Odnosno, veći je i sadržajniji, voluminozniji i puniji.

Razina jedan - molekularni

Ovu razinu detaljno proučava molekularna biologija. O čemu se radi? Kakva je struktura proteina, koje funkcije obavljaju, što su nukleinske kiseline i njihov rad u genetici, sintezi proteina, RNA i DNK – svi su ti procesi opterećeni na molekularnoj razini. Ovdje počinju najvažniji životni procesi svih organizama: metabolizam, proizvodnja energije potrebne za postojanje itd. Znanstvenici tvrde da se ova razina teško može nazvati živom, već se smatra kemijskom.

Razina dva - stanični

Što je zanimljivo na staničnoj razini organizacije žive prirode? Slijedi molekularno i, kao što ime govori, bavi se stanicama. Biologiju ovih čestica proučava takva znanost kao što je citologija. Sama stanica je najmanja nedjeljiva čestica u ljudskom tijelu. Ovdje se razmatraju svi procesi koji su izravno povezani s vitalnom aktivnošću stanice.

Treća razina - tkivo

Stručnjaci ovu razinu nazivaju i višestaničnom. I to nije iznenađujuće. Uostalom, tkivo je zapravo skup stanica koje imaju gotovo istu strukturu i slične funkcije. Ako govorimo o onim znanostima koje proučavaju ovu razinu, onda govorimo o istoj histologiji, kao i histokemiji.

Četvrta razina – orgulje

S obzirom na razine organizacije žive prirode, potrebno je govoriti i o organu. Zašto je poseban? Dakle, organi se formiraju od tkiva u višestaničnim organizmima i organele u jednostaničnim organizmima. Znanosti koje se bave ovim pitanjima su anatomija, embriologija, fiziologija, botanika i zoologija.

Također treba napomenuti da, proučavajući razine organizacije žive prirode, stručnjaci ponekad spajaju tkivo i organizam u jedno poglavlje. Uostalom, oni su međusobno vrlo blisko povezani. U ovom slučaju govorimo o razini organa i tkiva.

Peta razina – organizmska

Sljedeća razina u znanosti se naziva "organizam". Po čemu se razlikuje od prethodnih? Osim što u svoj sastav uključuje prethodne razine organizacije divljači, postoji i podjela na kraljevstva - životinje, biljke i gljive. On je uključen u sljedeće procese:

Prehrana.
Reprodukcija.
Metabolizam (kao i na staničnoj razini).
Interakcija ne samo između organizama, već i s okolišem.

Zapravo, još uvijek ima puno funkcija. Ovaj dio se bavi takvim znanostima kao što su genetika, fiziologija, anatomija, morfologija.

Šesta razina - populacija-vrsta

I ovdje je sve jednostavno. Ako su neki organizmi morfološki slični, odnosno približno su iste strukture i imaju sličan genotip, znanstvenici ih spajaju u jednu vrstu ili populaciju. Glavni procesi koji se ovdje odvijaju su makroevolucija (odnosno promjena tijela pod utjecajem okoline), kao i međusobna interakcija (ovo može biti i borba za opstanak i reprodukciju). Ove procese proučavaju ekologija i genetika.

Sedma razina - biogeocenotska

Ime je teško izgovoriti, ali prilično jednostavno. Dolazi od riječi biogeocenoza. Već se razmatraju višestruki procesi u kojima dolazi do interakcije organizama. Riječ je o lancima ishrane, o natjecanju i razmnožavanju, o međusobnom utjecaju organizama i okoliša jednih na druge. Tim se pitanjima bavi takva znanost kao što je ekologija.

Posljednja, osma razina je biosferna

Ovdje je već biologija pozvana da riješi sve globalne probleme. Uostalom, zapravo, biosfera je ogroman ekosustav u kojem se odvija kruženje kemijskih elemenata i tvari, procesi pretvorbe energije kako bi se osigurala vitalna aktivnost cijelog života na zemlji.

Jednostavni zaključci

Uzimajući u obzir sve razine strukturne organizacije žive prirode, a kako je postalo jasno, ima ih 8, može se zamisliti slika cijelog života na zemlji. Uostalom, samo strukturirajući svoje znanje, možete temeljito razumjeti bit navedenog.


Organski	Ili pojedinac ili organizam	procesi diferencijacije
populacija-vrsta	stanovništvo	U ovoj populaciji postoje procesi promjene genotipa
Biogeocenotičko-biosferski	Biogeocenoza	Događa se kruženje tvari
Molekularna genetika		Aktivnost – prijenos genetskih informacija unutar stanica

Kako je najlakše predstaviti razine organizacije žive prirode? Tablica je ono što savršeno ilustrira svaki materijal. Ali kako bi olakšali razumijevanje, znanstvenici često stavljaju u tablicu samo 4 kombinirane razine prikazane gore.

Razine organizacije organskog svijeta su diskretna stanja bioloških sustava, obilježena podređenošću, međusobnom povezanošću i specifičnim obrascima.

Strukturne razine organizacije života iznimno su raznolike, ali glavne su molekularne, stanične, ontogenetske, populacijsko-vrste, biocenotičke i biosferske.

1. Molekularno genetski standard života. Najvažniji zadaci biologije u ovoj fazi su proučavanje mehanizama prijenosa genetskih informacija, nasljednosti i varijabilnosti.

Postoji nekoliko mehanizama varijabilnosti na molekularnoj razini. Najvažniji od njih je mehanizam mutacije gena – izravna transformacija samih gena pod utjecajem vanjskih čimbenika. Čimbenici koji uzrokuju mutaciju su: zračenje, otrovni kemijski spojevi, virusi.

Drugi mehanizam varijabilnosti je rekombinacija gena. Takav se proces odvija tijekom spolnog razmnožavanja u višim organizmima. U ovom slučaju nema promjene u ukupnoj količini genetskih informacija.

Drugi mehanizam varijabilnosti otkriven je tek 1950-ih. Ovo je neklasična rekombinacija gena, u kojoj dolazi do općeg povećanja količine genetskih informacija zbog uključivanja novih genetskih elemenata u genom stanice. Najčešće se ti elementi u stanicu unose virusima.

2. Stanična razina. Danas je znanost pouzdano utvrdila da je najmanja samostalna jedinica građe, funkcioniranja i razvoja živog organizma stanica, koja je elementarni biološki sustav sposoban za samoobnavljanje, samoreprodukciju i razvoj. Citologija je znanost koja proučava živu stanicu, njenu građu, funkcioniranje kao elementarni živi sustav, istražuje funkcije pojedinih staničnih komponenti, proces reprodukcije stanice, prilagodbu uvjetima okoline itd. Citologija također proučava značajke specijaliziranih stanica, formiranje njihovih posebnih funkcija i razvoj specifičnih staničnih struktura . Stoga je moderna citologija nazvana fiziologijom stanica.

Značajan napredak u proučavanju stanica dogodio se početkom 19. stoljeća, kada je otkrivena i opisana stanična jezgra. Na temelju tih studija stvorena je stanična teorija, koja je postala najveći događaj u biologiji u 19. stoljeću. Upravo je ta teorija poslužila kao temelj za razvoj embriologije, fiziologije i teorije evolucije.

Najvažniji dio svih stanica je jezgra, koja pohranjuje i reproducira genetske informacije, regulira metaboličke procese u stanici.

Sve stanice podijeljene su u dvije grupe:

Prokarioti - stanice kojima nedostaje jezgra

eukarioti su stanice koje sadrže jezgre

Proučavajući živu stanicu, znanstvenici su skrenuli pozornost na postojanje dvije glavne vrste njezine prehrane, što je omogućilo da se svi organizmi podijele u dvije vrste:

Autotrofne - proizvode vlastite hranjive tvari

· Heterotrofno - ne može bez organske hrane.

Kasnije su razjašnjeni tako važni čimbenici kao što su sposobnost organizama da sintetiziraju potrebne tvari (vitamine, hormone), opskrbe se energijom, ovisnost o ekološkom okolišu itd. Dakle, složenost i diferencirana priroda odnosa ukazuje na potrebu za sustavni pristup proučavanju života na ontogenetskoj razini.

3. Ontogenetska razina. višestanični organizmi. Ova razina nastala je kao rezultat stvaranja živih organizama. Osnovna jedinica života je pojedinac, a elementarni fenomen je ontogeneza. Fiziologija se bavi proučavanjem funkcioniranja i razvoja višestaničnih živih organizama. Ova znanost razmatra mehanizme djelovanja različitih funkcija živog organizma, njihov međusobni odnos, regulaciju i prilagodbu vanjskom okruženju, nastanak i formiranje u procesu evolucije i individualnog razvoja pojedinca. Zapravo, to je proces ontogeneze – razvoja organizma od rođenja do smrti. U tom slučaju dolazi do rasta, kretanja pojedinih struktura, diferencijacije i komplikacije organizma.

Svi višestanični organizmi sastoje se od organa i tkiva. Tkiva su skupina fizički povezanih stanica i međustaničnih tvari za obavljanje određenih funkcija. Njihovo proučavanje je predmet histologije.

Organi su relativno velike funkcionalne jedinice koje spajaju različita tkiva u određene fiziološke komplekse. Zauzvrat, organi su dio većih jedinica – tjelesnih sustava. Među njima su živčani, probavni, kardiovaskularni, dišni i drugi sustavi. Samo životinje imaju unutarnje organe.

4. Populaciono-biocenotska razina. To je nadorganska razina života čija je osnovna jedinica populacija. Za razliku od populacije, vrsta je skup jedinki koje su slične po građi i fiziološkim svojstvima, imaju zajedničko podrijetlo i mogu se slobodno križati i proizvoditi plodno potomstvo. Vrsta postoji samo kroz populacije koje predstavljaju genetski otvorene sustave. Populaciona biologija proučava populacije.

Pojam "populacija" uveo je jedan od utemeljitelja genetike V. Johansen, koji ju je nazvao genetski heterogeni skup organizama. Kasnije se stanovništvo počelo smatrati integralnim sustavom koji je u kontinuiranoj interakciji s okolinom. Upravo su populacije stvarni sustavi kroz koje postoje vrste živih organizama.

Populacije su genetski otvoreni sustavi, budući da izolacija populacija nije apsolutna i razmjena genetskih informacija nije moguća s vremena na vrijeme. Populacije su te koje djeluju kao elementarne jedinice evolucije, promjene u njihovom genskom fondu dovode do pojave novih vrsta.

Populacije sposobne za samostalnu egzistenciju i transformaciju ujedinjene su u agregat sljedeće supraorganizmske razine - biocenoza. Biocenoza - skup populacija koje žive na određenom području.

Biocenoza je sustav zatvoren za strane populacije, za svoje konstitutivne populacije to je otvoreni sustav.

5. Biogeocetonska razina. Biogeocenoza je stabilan sustav koji može postojati dugo vremena. Ravnoteža u živom sustavu je dinamička, t.j. predstavlja stalno kretanje oko određene točke stabilnosti. Za njegovo stabilno funkcioniranje potrebna je povratna sprega između upravljačkog i izvršnog podsustava. Ovakav način održavanja dinamičke ravnoteže između različitih elemenata biogeocenoze, uzrokovan masovnim razmnožavanjem nekih vrsta i smanjenjem ili nestankom drugih, što dovodi do promjene kvalitete okoliša, naziva se ekološka katastrofa.

Biogeocenoza je integralni samoregulirajući sustav u kojem se razlikuje nekoliko vrsta podsustava. Primarni sustavi su proizvođači koji izravno obrađuju neživu materiju; potrošači - sekundarna razina na kojoj se materija i energija dobivaju korištenjem proizvođača; zatim dolaze potrošači drugog reda. Tu su i čistači i razlagači.

Krug tvari prolazi kroz ove razine u biogeocenozi: život je uključen u korištenje, obradu i obnovu različitih struktura. U biogeocenozi - jednosmjerni protok energije. To ga čini otvorenim sustavom, kontinuirano povezan sa susjednim biogeocenozama.

Samoregulacija biogeocena teče uspješnije što je broj njegovih sastavnih elemenata raznolikiji. Stabilnost biogeocenoza također ovisi o raznolikosti njegovih komponenti. Gubitak jedne ili više komponenti može dovesti do nepovratne neravnoteže i njezine smrti kao integralnog sustava.

6. Razina biosfere. Ovo je najviša razina organizacije života, koja pokriva sve pojave života na našem planetu. Biosfera je živa tvar planeta i okoliša koji je njome transformiran. Biološki metabolizam je čimbenik koji ujedinjuje sve ostale razine organizacije života u jednu biosferu. Na ovoj razini postoji cirkulacija tvari i transformacija energije povezana s vitalnom aktivnošću svih živih organizama koji žive na Zemlji. Dakle, biosfera je jedinstven ekološki sustav. Proučavanje funkcioniranja ovog sustava, njegove strukture i funkcija najvažniji je zadatak biologije na ovoj razini života. Proučavanjem ovih problema bave se ekologija, biocenologija i biogeokemija.

Razvoj doktrine biosfere neraskidivo je povezan s imenom istaknutog ruskog znanstvenika V.I. Vernadsky. Upravo je on uspio dokazati povezanost organskog svijeta našeg planeta, koji djeluje kao jedinstvena neodvojiva cjelina, s geološkim procesima na Zemlji. Vernadsky je otkrio i proučavao biogeokemijske funkcije žive tvari.

Zahvaljujući biogenoj migraciji atoma, živa tvar obavlja svoje geokemijske funkcije. Moderna znanost identificira pet geokemijskih funkcija koje živa tvar obavlja.

1. Funkcija koncentracije izražava se u nakupljanju određenih kemijskih elemenata unutar živih organizama uslijed njihove aktivnosti. Rezultat toga bila je pojava rezervi minerala.

2. Prijenosna funkcija usko je povezana s prvom funkcijom, budući da živi organizmi nose potrebne kemijske elemente, koji se zatim akumuliraju u njihovim staništima.

3. Energetska funkcija osigurava tokove energije koji prodiru u biosferu, što omogućuje obavljanje svih biogeokemijskih funkcija žive tvari.

4. Destruktivna funkcija – funkcija uništavanja i obrade organskih ostataka, tijekom tog procesa tvari koje su akumulirali organizmi vraćaju se u prirodne cikluse, postoji ciklus tvari u prirodi.

5. Prosječnotvorna funkcija – preobrazba okoliša pod utjecajem žive tvari. Cjelokupni moderni izgled Zemlje - sastav atmosfere, hidrosfera, gornji sloj litosfere; većina minerala; klima je rezultat djelovanja Života.