Ami az életszervezés molekuláris szintjére vonatkozik. Az életszervezés alapszintjei

A vadon élő állatok világa különböző szintű szerveződésű és eltérő alárendeltségű biológiai rendszerek gyűjteménye. Állandó interakcióban állnak. Az élő anyagnak több szintje van:

Molekuláris- bármely élő rendszer, bármilyen összetett is legyen, a biológiai makromolekulák működésének szintjén nyilvánul meg: nukleinsavak, fehérjék, poliszacharidok, valamint fontos szerves anyagok. Erről a szintről indulnak be a szervezet élettevékenységének legfontosabb folyamatai: anyagcsere és energiaátalakítás, öröklődő információk átadása stb. - az élő természet szerkezetének legősibb, az élettelen természettel határos szintje.

Sejtes- a sejt szerkezeti és funkcionális egység, egyben a Földön élő összes élő szervezet szaporodási és fejlődési egysége. Nincsenek nem sejtes életformák, és a vírusok létezése csak megerősíti ezt a szabályt, mivel csak sejtekben képesek az élő rendszerek tulajdonságait felmutatni.

Szövet- A szövet hasonló szerkezetű sejtek gyűjteménye, amelyeket egy közös funkció ellátása egyesít.

Szerv- a legtöbb állatban egy szerv többféle szövet szerkezeti és funkcionális kombinációja. Például az emberi bőr mint szerv magában foglalja a hámszövetet és a kötőszövetet, amelyek együttesen számos funkciót látnak el, amelyek közül a legfontosabb a védő.

Organizmus- a többsejtű szervezet különböző funkciók ellátására specializálódott szervek szerves rendszere. A növények és állatok közötti különbségek a táplálkozás felépítésében és módszereiben. Az élőlények kapcsolata a környezettel, alkalmazkodóképességük ahhoz.

populáció-faj- az azonos fajhoz tartozó élőlények halmaza, amelyeket egy közös élőhely egyesít, egy populációt hoz létre, mint egy szervezet feletti rend rendszerét. Ebben a rendszerben a legegyszerűbb, elemi evolúciós átalakulások valósulnak meg.

Biogeocenotikus- biogeocenosis - különböző fajokból és eltérő összetettségű szervezetből álló szervezetek összessége, minden környezeti tényező.

bioszférikus A bioszféra az élő anyag legmagasabb szintű szervezettsége bolygónkon, beleértve a Földön található összes életet. Így az élő természet egy komplexen szervezett hierarchikus rendszer.

2. Reprodukció sejtszinten, mitózis és biológiai szerepe

A mitózis (a görögül mitosz - fonal), a sejtosztódás egy fajtája, amelynek eredményeként a leánysejtek az anyasejttel azonos genetikai anyagot kapnak. A kariokinézis, az indirekt sejtosztódás a sejtreprodukció (reprodukció) legelterjedtebb módja, amely biztosítja a genetikai anyag azonos eloszlását a leánysejtek között és a kromoszómák folytonosságát számos sejtgenerációban.

Rizs. 1. A mitózis sémája: 1, 2 - profázis; 3 - prometafázis; 4 - metafázis; 5 - anafázis; 6 - korai telofázis; 7 - késői telofázis

A mitózis biológiai jelentőségét a benne lévő kromoszómák megkettőződésének kombinációja határozza meg azok hosszirányú hasadása és a leánysejtek közötti egyenletes eloszlás révén. A mitózis kialakulását egy felkészülési időszak előzi meg, amely magában foglalja az energia felhalmozódását, a dezoxiribonukleinsav (DNS) szintézisét és a centriolok szaporodását. Az energiaforrás energiában gazdag, vagy úgynevezett makroerg vegyületek. A mitózist nem kíséri a légzés fokozódása, mivel az interfázisban oxidatív folyamatok mennek végbe (az „apa energiatartalékának feltöltése”). Az ara energiatartalékának időszakos feltöltése és kiürítése a mitózis energiájának alapja.

A mitózis szakaszai a következők. Egyetlen folyamat. A mitózist általában 4 szakaszra osztják: profázisra, metafázisra, anafázisra és telofázisra.

Rizs. 2. ábra Mitózis a hagymagyökér merisztematikus sejtjeiben (mikrográfia). Interfázis

Néha egy másik szakaszt írnak le, amely megelőzi a profázis kezdetét - preprofázis (antefázis). Preprophase - szintetikus szakasz Mitózis, amely megfelel az interfázis végének (S-G 2 periódusok). magában foglalja a DNS megkettőzését és a MITOTIKUS BERENDEZÉS anyagának szintézisét. A sejtmag ÚJRASZERVEZÉSE KROMOSZÓMA KONDENZÁCIÓJÁVAL és spiralizációjával, a sejtmag burok elpusztítása és a mitotikus apparátus kialakulása a fehérjék szintézisével és orientált orsórendszerré történő "összeállításával" SEJTTosztódás.

Rizs. 3. ábra Mitózis a hagymagyökér merisztematikus csomóiban (mikrográfia). Profázis (laza gubanc figura)

Rizs. 4. Mitózis a hagymagyökér merisztematikus sejtjeiben (mikrográfia). Késői profázis (a nukleáris burok megsemmisülése)

METAFÁZIS - a KROMOSZÓMÁK ekvatoriális síkra való mozgásából (metakinézis vagy prometafázis), az egyenlítői LEMEZ ("anyacsillag") kialakulásából és a kromatidák vagy testvérkromoszómák elválasztásából áll.

Rizs. 5. ábra Mitózis a hagymagyökér merisztematikus sejtjeiben (mikrográfia). prometafázis

6. ábra. Mitózis a hagymagyökér merisztematikus sejtjeiben (mikrográfia). metafázis

Rizs. 7. ábra Mitózis a hagymagyökér merisztematikus sejtjeiben (mikrográfia). Anafázis

Anafázis - a kromoszómák pólusokhoz való eltérésének szakasza. Az anafázisos mozgás a VERETIN centrális filamentumainak megnyúlásával jár, ami a mitotikus pólusokat szétnyomja, valamint a mitotikus apparátus kromoszómális MIKROCSÖVEI rövidülésével. Az ORSÓ centrális filamentumainak megnyúlása vagy az orsó MIKROCSŐK felépítését befejező "tartalék makromolekulák" POLARIZÁCIÓJA, vagy ennek a szerkezetnek a kiszáradása miatt következik be. A kromoszómális mikrotubulusok rövidülését a mitotikus apparátus kontraktilis fehérjéinek TULAJDONSÁGAI biztosítják, amelyek vastagodás nélkül képesek összehúzódni. TELOFÁZIS - a pólusokon összegyűlt kromoszómákból származó leánymagok rekonstrukciójából, a sejttest osztódásából (CYTOTHYMIA, CYTOKINESIS) és a mitotikus apparátus végső megsemmisítéséből áll egy köztes test KIALAKULÁSÁVAL. A leánymagok rekonstrukciója összefügg a kromoszómák desperalizációjával, a mag és a magburok HELYREÁLLÍTÁSÁVAL. A citotomiát sejtlemez (növényi sejtben) vagy hasadási barázda kialakításával (állati sejtben) hajtják végre.

8. ábra. Mitózis a hagymagyökér merisztematikus sejtjeiben (mikrográfia). Korai telofázis

Rizs. 9. ábra Mitózis a hagymagyökér merisztematikus sejtjeiben (mikrográfia). késői telofázis

A citotómia mechanizmusa vagy az EQUATOR-t körülvevő CYTOPLASMA zselatinizált gyűrűjének összehúzódásával (a „összehúzódó gyűrű” hipotézise), vagy a sejtfelszín tágulásával, a hurokszerű fehérjeláncok kiegyenesedése miatt (a „ MEMBRÁN expanzió” hipotézis)

A mitózis időtartama- függ a sejtek méretétől, ploiditásától, a sejtmagok számától, valamint a környezeti feltételektől, különösen a hőmérséklettől. A mitózis állati sejtekben 30-60 percig, növényi sejtekben 2-3 óráig tart. A szintézis folyamataihoz (preprofázis, profázis, telofázis) kapcsolódó mitózis hosszabb szakaszai a kromoszómák önmozgását (metakinézis, anafázis) gyorsan végrehajtják.

A MITÓZIS BIOLÓGIAI JELENTŐSÉGE - egy többsejtű szervezet szerveinek és szöveteinek szerkezetének állandósága, megfelelő működése lehetetlen lenne ugyanazon genetikai anyagkészlet megőrzése nélkül számtalan sejtgenerációban. A mitózis a létfontosságú tevékenység fontos megnyilvánulásait biztosítja: embrionális fejlődés, növekedés, szervek és szövetek helyreállítása károsodás után, a szövetek szerkezeti integritásának fenntartása, működésük során a sejtek folyamatos elvesztésével (elhalt eritrociták, bőrsejtek, bélhám pótlása) stb.) A protozoonokban a mitózis ivartalan szaporodást biztosít.

3. Gametogenezis, csírasejtek jellemzése, megtermékenyítés

Nemi sejtek (ivarsejtek) - a hím spermiumok és a nőstény peték (vagy peték) a nemi mirigyekben fejlődnek. Az első esetben fejlődésük útját SPERMATOGENESIS-nek (a görög spermiumból - mag és genezis - eredet) nevezik, a másodikban - OVOGENESIS (latin ovo - tojás).

Az ivarsejtek nemi sejtek, részvételük a megtermékenyítésben, a zigóta (egy új szervezet első sejtje) kialakulásában. A megtermékenyítés eredménye a kromoszómák számának megduplázódása, a zigótában lévő diploid halmazuk helyreállítása Az ivarsejtek jellemzője egyetlen, haploid kromoszómakészlet a testsejtek diploid kromoszómakészletéhez képest2. A csírasejtek fejlődési szakaszai: 1) a diploid kromoszómakészlettel rendelkező primer csírasejtek számának mitózissal történő növekedése, 2) az elsődleges csírasejtek növekedése, 3) a csírasejtek érése.

A GAMETOGENESIS SZAKASZAI - a nemi fejlődés folyamatában mind a spermiumok, mind a tojások szakaszai különböztethetők meg (ábra). Az első szakasz a szaporodás időszaka, amelyben az elsődleges csírasejtek mitózissal osztódnak, aminek következtében számuk növekszik. A spermatogenezis során az elsődleges csírasejtek szaporodása nagyon intenzív. A pubertás kezdetével kezdődik, és a teljes szaporodási időszak alatt folytatódik. Az alsóbbrendű gerincesekben a nőstény elsődleges csírasejtek szaporodása szinte egész életében folytatódik. Emberben ezek a sejtek csak a születés előtti fejlődési időszakban szaporodnak a legnagyobb intenzitással. A női nemi mirigyek - a petefészkek - kialakulása után az elsődleges csírasejtek osztódása leáll, többségük elpusztul és felszívódik, a többi a pubertásig alvó állapotban marad.

A második szakasz a növekedés időszaka. Az éretlen hím ivarsejtekben ez az időszak nem élesen fejeződik ki. A hím ivarsejtek mérete kissé megnő. Éppen ellenkezőleg, a jövőbeni petesejtek - petesejtek néha több száz, ezer és akár milliószorosára nőnek. Egyes állatokban a petesejtek nagyon gyorsan növekednek - néhány napon vagy héten belül, másokban a növekedés hónapokig és évekig folytatódik. A petesejtek növekedését a test más sejtjei által képzett anyagok okozzák.

A harmadik szakasz az érés időszaka, vagyis a meiózis (1. ábra).

Rizs. 9. Az ivarsejtek képződésének sémája

A meiózis időszakába belépő sejtek diploid kromoszómakészletet tartalmaznak, és már megduplázzák a DNS mennyiségét (2n 4c).

Az ivaros szaporodás során bármely fajba tartozó organizmus nemzedékről nemzedékre megtartja jellegzetes számú kromoszómáját. Ezt úgy érik el, hogy a csírasejtek fúziója - megtermékenyítés - előtt az érés folyamatában a kromoszómák száma csökken (csökken) bennük, i.e. diploid halmazból (2n) haploid halmaz (n) jön létre. A férfi és női csírasejtek meiózisának mintázata lényegében megegyezik.

Bibliográfia

Gorelov A. A. A modern természettudomány fogalmai. — M.: Központ, 2008.

Dubniscseva T.Ya. stb Modern természettudomány. — M.: Marketing, 2009.

Lebedeva N.V., Drozdov N.N., Krivolutsky D.A. biológiai diverzitás. M., 2004.

Mamontov S.G. Biológia. M., 2007.

Yarygin V. Biológia. M., 2006.

Vannak az élő anyag szerveződésének ilyen szintjei – a biológiai szerveződés szintjei: molekuláris, sejtes, szöveti, szervi, szervezeti, populációs fajok és ökoszisztéma.

Molekuláris szerveződési szint- ez a biológiai makromolekulák - biopolimerek - működési szintje: nukleinsavak, fehérjék, poliszacharidok, lipidek, szteroidok. Erről a szintről indulnak be a legfontosabb életfolyamatok: anyagcsere, energiaátalakítás, örökletes információk átadása. Ezt a szintet tanulmányozzák: biokémia, molekuláris genetika, molekuláris biológia, genetika, biofizika.

Ez a sejtek szintje (baktériumok sejtjei, cianobaktériumok, egysejtű állatok és algák, egysejtű gombák, többsejtű szervezetek sejtjei). A sejt az élők szerkezeti egysége, funkcionális egysége, fejlődési egysége. Ezt a szintet a citológia, citokémia, citogenetika, mikrobiológia tanulmányozza.

A szövetek szerveződési szintje- Ezen a szinten vizsgálják a szövetek szerkezetét és működését. Ezt a szintet a szövettan és a hisztokémia tanulmányozza.

Szervi szervezettségi szint- Ez a többsejtű szervezetek szerveinek szintje. Anatómia, fiziológia, embriológia tanulmányozza ezt a szintet.

Szervezeti szervezeti szint- ez az egysejtű, gyarmati és többsejtű élőlények szintje. Az organizmus szint sajátossága abban rejlik, hogy ezen a szinten történik a genetikai információ dekódolása és megvalósítása, az adott faj egyedeiben rejlő tulajdonságok kialakulása. Ezt a szintet a morfológia (anatómia és embriológia), fiziológia, genetika, paleontológia tanulmányozza.

Populáció-faj szint az egyedek – populációk és fajok – aggregátumainak szintje. Ezt a szintet a szisztematika, a taxonómia, az ökológia, a biogeográfia, a populációgenetika tanulmányozza. Ezen a szinten vizsgálják a populációk genetikai és ökológiai sajátosságait, az elemi evolúciós tényezőket és ezek hatását a génállományra (mikroevolúció), a fajmegőrzés problémáját.

Az ökoszisztéma szervezettségi szintje- ez a mikroökoszisztémák, mezoökoszisztémák, makroökoszisztémák szintje. Ezen a szinten tanulmányozzák a táplálkozás típusait, az élőlények és populációk közötti kapcsolatok típusait egy ökoszisztémában, a populáció méretét, a populáció dinamikáját, a népsűrűséget, az ökoszisztéma termelékenységét, a szukcessziót. Ez a szint az ökológiát tanulja.

Kiosztani is bioszféra szervezettségi szintjeélő anyag. A bioszféra egy óriási ökoszisztéma, amely a Föld földrajzi burkának egy részét foglalja el. Ez egy mega ökoszisztéma. A bioszférában az anyagok és kémiai elemek körforgása, valamint a napenergia átalakítása zajlik.

2. A nukleinsavak (DNS és RNS) és a fehérjék az élet szubsztrátjaként hívják fel magukra a figyelmet. A nukleinsavak összetett kémiai vegyületek, amelyek szenet, oxigént, hidrogént, nitrogént és foszfort tartalmaznak. A DNS a sejtek genetikai anyaga, és meghatározza a gének kémiai specifitását. A DNS irányítása alatt fehérjeszintézis megy végbe, amelyben az RNS vesz részt. A természetben minden élő szervezet azonos szintű szerveződésből áll; ez egy jellegzetes biológiai minta, amely minden élő szervezetre jellemző. Az élő szervezetek szerveződésének következő szintjeit különböztetjük meg: Molekuláris-genetikai szint.

Ez az élet legelemibb jellemzője. Nem számít, milyen bonyolult vagy egyszerű egy élő szervezet szerkezete, mindegyik ugyanazokból a molekuláris vegyületekből áll. Példa erre a nukleinsavak, fehérjék, szénhidrátok és szerves és szervetlen anyagok egyéb összetett molekuláris komplexei.

Néha biológiai makromolekuláris anyagoknak is nevezik őket. Molekuláris szinten az élő szervezetek különféle életfolyamatai zajlanak: anyagcsere, energiaátalakítás. A molekuláris szint segítségével végbemegy az örökletes információ átadása, egyedi organellumok képződnek és egyéb folyamatok is végbemennek.

Sejtszint.

A sejt a Föld összes élő szervezetének szerkezeti és funkcionális egysége. A sejtben lévő egyes organellumok jellegzetes szerkezettel rendelkeznek, és meghatározott funkciót látnak el. A sejtben az egyes organellumok funkciói egymással összefüggenek, és közös életfolyamatokat hajtanak végre.

Az egysejtű szervezetekben (egysejtű algák és protozoák) minden életfolyamat egy sejtben zajlik, és egy sejt különálló szervezetként létezik. Emlékezzen az egysejtű algákra, a chlamydomonasra, a chlorellára és a protozoákra – amőbák, infuzoriumok stb. A többsejtű szervezetekben egyetlen sejt nem létezhet külön szervezetként, hanem a szervezet elemi szerkezeti egysége.

szöveti szint.

Eredetükben, szerkezetükben és funkciójukban hasonló sejtek és sejtközi anyagok halmaza alkot egy szövetet. A szöveti szint csak a többsejtű szervezetekre jellemző. Ezenkívül az egyes szövetek nem önálló holisztikus organizmusok. Például az állatok és az emberek teste négy különböző szövetből áll (hámszövet, kötőszövet, izom és idegszövet). A növényi szöveteket nevelőnek, integumentálisnak, támasztónak, vezetőnek és kiválasztónak nevezik. Emlékezzünk vissza az egyes szövetek felépítésére és funkcióira.

Orgonaszint.

A többsejtű élőlényekben több azonos, szerkezetében, eredetében és működésében hasonló szövet egyesülése alkotja a szervi szintet. Minden szerv több szövetet tartalmaz, de ezek közül az egyik a legjelentősebb. Külön szerv nem létezhet teljes szervezetként. Számos hasonló felépítésű és funkciójú szerv egyesül egy szervrendszerré, például az emésztés, a légzés, a vérkeringés stb.

A szervezet szintje.

A növények (chlamydomonas, chlorella) és az állatok (amőba, infuzória stb.), amelyek teste egy sejtből áll, önálló organizmus. A többsejtű szervezetek különálló egyedét külön szervezetnek tekintjük. Minden egyes szervezetben lezajlik az összes élő szervezetre jellemző összes létfontosságú folyamat - táplálkozás, légzés, anyagcsere, ingerlékenység, szaporodás stb. Minden önálló szervezet hagy maga után utódokat.

A többsejtű szervezetekben a sejtek, szövetek, szervek és szervrendszerek nem különálló organizmusok. Csak a különféle funkciók ellátására szakosodott, integrált szervrendszer alkot önálló, független szervezetet. Egy szervezet fejlődése a megtermékenyítéstől az élet végéig tart egy bizonyos ideig. Az egyes organizmusok ezt az egyéni fejlődését ontogénnek nevezzük. Egy organizmus létezhet szoros kapcsolatban a környezettel.

Populáció-faj szint.

Egy faj egyedeinek halmaza vagy csoportja, amely hosszú ideig létezik az elterjedési terület egy bizonyos részében, ugyanazon faj más aggregátumaitól viszonylag távol, populációt alkot. A populáció szintjén a legegyszerűbb evolúciós átalakulások valósulnak meg, amelyek hozzájárulnak egy új faj fokozatos megjelenéséhez.

Biogeocenotikus szint.

Az azonos környezeti feltételekhez alkalmazkodó, különböző fajokból és különböző összetettségű szervezetekből álló összességet biogeocenózisnak vagy természetes közösségnek nevezzük. A biogeocenózis összetétele számos élő szervezetet és környezeti körülményt foglal magában. A természetes biogeocenózisokban az energia felhalmozódik, és egyik szervezetből a másikba kerül át. A biogeocenózis szervetlen, szerves vegyületeket és élő szervezeteket foglal magában.

bioszféra szintje.

A bolygónkon élő összes élőlény és közös természetes élőhelyük összessége alkotja a bioszféra szintet. Bioszféra szinten a modern biológia olyan globális problémákat old meg, mint például a szabad oxigén képződésének intenzitásának meghatározása a Föld növénytakarója által, vagy a légkör szén-dioxid-koncentrációjának emberi tevékenységekkel összefüggő változása.

Különösen az élőlények tulajdonságait nevezhetjük:

1. Önmegújulás, amely állandó anyag- és energiacserével jár, és amely a biológiai információk tárolásának és felhasználásának képességén alapul egyedi információs molekulák: fehérjék és nukleinsavak formájában.

2. Önreprodukció, amely biztosítja a folytonosságot a biológiai rendszerek generációi között.

3. Önszabályozás, amely az anyag-, energia- és információáramláson alapul.

4. A szervezetben zajló kémiai folyamatok többsége nincs dinamikus állapotban.

5. Az élő szervezetek képesek a növekedésre.

állandó, amelyek teljes életciklusukat a gazdaszervezetben töltik, élelemforrásként és élőhelyként használva azt (például ascaris, galandféreg, tetvek);

a) intracavitaris - a külső környezethez kapcsolódó üregekben lokalizálódik (például a bélben - ascaris, ostorféreg);

b) szövet szövetekben és zárt üregekben lokalizálódik; (pl. májmétely, galandféreg cysticerci);

ban ben) intracelluláris- sejtekben lokalizálódik; (pl. malária plazmódia, toxoplazma).

további, vagy második köztes gazdaszervezet (pl. hal a macskamétely számára);

1) Tápláló(szájon keresztül táplálékkal) - bélférgek tojásai, protozoon ciszták a személyi higiénia és az élelmiszer-higiénia szabályainak be nem tartása esetén (zöldségek, gyümölcsök); helminták (trichinella) lárvái és a protozoák vegetatív formái (toxoplazma) a húskészítmények nem megfelelő kulináris feldolgozásával.

2) Levegőben(a légutak nyálkahártyáján keresztül) - vírusok (influenza) és baktériumok (diftéria, pestis) és néhány protozoa (toxoplazma).

3) Vegye fel a kapcsolatot a háztartással(közvetlen érintkezés beteg személlyel vagy állattal, ágyneműn és háztartási cikkeken keresztül) - kontakthelminták (pinworm, törpe galandféreg) és számos ízeltlábú (tetvek, rüh) tojásai.

4) Átvihető- a hordozó részvételével - ízeltlábúak:

a) oltás - vérszíváskor az orrán keresztül (maláriás plazmódia, tripanoszómák);

b) szennyeződés- ürülék vagy hordozó hemolimfa fésülésekor és dörzsölésekor a bőrbe (tetves tífusz, pestis).

Transzplacentáris(a méhlepényen keresztül) - toxoplazma, malária plazmodia.

Szexuális(szexuális kapcsolat során) - AIDS vírus, Trichomonas.

Transzfúzió(vérátömlesztés során) - AIDS vírus, malária plazmodia, tripanoszómák.

a) erősen alkalmazkodott(a rendszerben gyakorlatilag nem jelennek meg ellentmondások);

A specifikusság megnyilvánulásának következő formáit különböztetjük meg:

helyi: egy bizonyos lokalizáció a gazdaszervezetben (fej- és testtetvek, rüh atka, bélférgek);

kor(a gombóc és a törpe galandféreg gyakrabban érinti a gyermekeket);

szezonális(az amőb dizentéria kitörése a tavaszi-nyári időszakhoz, a trichinosis - az őszi-téli időszakhoz kapcsolódik).

A bolygó minden élőlénye különböző csoportokra és rendszerekre oszlik. A biológia erről még a gimnázium általános osztályaiban mesél a diáknak. Most nagyon részletesen szeretném tanulmányozni az élővilág szerveződési szintjeit, ennek eredményeként, tömör és közérthető táblázatban bemutatva a megszerzett ismereteket.

Egy kicsit a szintekről

Általánosságban elmondható, hogy a tudománynak 8 ilyen szintje van. De mi a felosztás elve? Itt minden egyszerű: minden következő szint magában foglalja az összes előzőt. Vagyis nagyobb és tartalmasabb, terjedelmesebb és teltebb.

Első szint – Molekuláris

Ezt a szintet a molekuláris biológia részletesen tanulmányozza. Miről szól? Mi a fehérjék felépítése, milyen funkciókat látnak el, mik a nukleinsavak és munkájuk a genetikában, a fehérjeszintézisben, az RNS-ben és a DNS-ben - mindezek a folyamatok molekuláris szinten töltődnek be. Itt kezdődnek meg minden szervezet legfontosabb életfolyamatai: az anyagcsere, a létezéshez szükséges energiatermelés stb. A tudósok azzal érvelnek, hogy ez a szint aligha nevezhető élőnek, inkább kémiainak tekinthető.

Második szint - cellás

Mi az érdekes az élő természet sejtszintű szerveződésében? Követi a molekulárist, és ahogy a neve is sugallja, sejtekkel foglalkozik. E részecskék biológiáját egy olyan tudomány vizsgálja, mint a citológia. Maga a sejt a legkisebb oszthatatlan részecske az emberi testben. Itt figyelembe vesszük az összes olyan folyamatot, amely közvetlenül kapcsolódik a sejt létfontosságú tevékenységéhez.

Harmadik szint - szövet

A szakemberek ezt a szintet többsejtűnek is nevezik. És ez nem meglepő. Végtére is, a szövet valójában olyan sejtek gyűjteménye, amelyeknek szinte azonos a szerkezete és hasonlóak a funkciói. Ha azokról a tudományokról beszélünk, amelyek ezt a szintet tanulmányozzák, akkor ugyanarról a szövettanról és a hisztokémiáról beszélünk.

Negyedik szint - orgona

Az élőtermészet szerveződési szintjeit tekintve a szervről is szót kell ejteni. Miért különleges? Tehát a szervek a többsejtű szervezetekben szövetekből, az egysejtű szervezetekben pedig az organellumok képződnek. Az ezekkel a kérdésekkel foglalkozó tudományok az anatómia, az embriológia, a fiziológia, a botanika és az állattan.

Azt is meg kell jegyezni, hogy az élő természet szerveződési szintjeinek tanulmányozásakor a szakértők néha egy fejezetben egyesítik a szövetet és a szervezetet. Hiszen nagyon szoros rokonságban állnak egymással. Ebben az esetben szerv-szöveti szintről beszélünk.

Ötödik szint - organizmus

A következő szintet "organizmusnak" nevezik a tudományban. Miben különbözik a korábbiaktól? Amellett, hogy összetételében tartalmazza a vadon élő állatok korábbi szerveződési szintjeit, birodalmakra is fel van osztva - állatokra, növényekre és gombákra. A következő folyamatokban vesz részt:

Táplálás.
Reprodukció.
Anyagcsere (valamint sejtszinten).
Kölcsönhatás nemcsak az élőlények között, hanem a környezettel is.

Valójában még mindig sok funkció van. Ez a rész olyan tudományokkal foglalkozik, mint a genetika, élettan, anatómia, morfológia.

A hatodik szint - populáció-faj

Itt is minden egyszerű. Ha egyes organizmusok morfológiailag hasonlóak, azaz megközelítőleg azonos szerkezetűek és hasonló genotípusúak, a tudósok egy fajba vagy populációba egyesítik őket. Az itt lezajló fő folyamatok a makroevolúció (vagyis a test megváltozása a környezet hatására), valamint az egymással való interakció (ez lehet a túlélésért és a szaporodásért folytatott küzdelem is). Ezeket a folyamatokat az ökológia és a genetika vizsgálja.

Hetedik szint - biogeocenotikus

A nevet nehéz kiejteni, de nagyon egyszerű. A biogeocenosis szóból származik. Már számos olyan folyamatot tartanak számon, amelyben élőlények kölcsönhatása lép fel. Beszélünk táplálékláncokról, versengésről és szaporodásról, az élőlények és a környezet egymásra gyakorolt kölcsönös hatásáról. Ezekkel a kérdésekkel olyan tudomány foglalkozik, mint az ökológia.

Az utolsó, nyolcadik szint bioszférikus

Itt már a biológia hivatott megoldani minden globális problémát. Hiszen a bioszféra valójában egy hatalmas ökoszisztéma, ahol a kémiai elemek és anyagok körforgása zajlik, az energiaátalakítás folyamatai, amelyek biztosítják a földi élet minden élettevékenységét.

Egyszerű következtetések

Ha figyelembe vesszük az élő természet szerkezeti szerveződésének minden szintjét, és mint kiderült, ezekből nyolc van, el lehet képzelni egy képet a földi életről. Hiszen csak tudásának strukturálásával lehet alaposan megérteni a fentiek lényegét.


Organizmus	Akár egy egyén, akár egy szervezet	differenciálódási folyamatok
populáció-faj	népesség	Ebben a populációban vannak folyamatok a genotípus megváltoztatására
Biogeocenotikus-bioszférikus	Biogeocenosis	Megtörténik az anyagok körforgása
Molekuláris genetika		Tevékenység – genetikai információ átvitele a sejten belül

Hogyan lehet legkönnyebben ábrázolni az élőtermészet szerveződési szintjeit? A táblázat minden anyagot tökéletesen illusztrál. De a megértés megkönnyítése érdekében a tudósok gyakran csak a fent bemutatott 4 kombinált szintet helyezik el a táblázatban.

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

Az életszervezés strukturális szintjei rendkívül változatosak, de a legfontosabbak a molekuláris, sejtes, ontogenetikai, populáció-faji, biocenotikus 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. Közülük a legfontosabb a génmutáció mechanizmusa - maguknak a géneknek a közvetlen átalakulása külső tényezők hatására. A mutációt okozó tényezők: sugárzás, mérgező kémiai vegyületek, vírusok.

A variabilitás másik mechanizmusa a génrekombináció. Ilyen 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 gének rekombinációja, 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 olyan tudomány, amely egy élő sejtet, annak szerkezetét, elemi élőrendszerként funkcionáló működését vizsgálja, feltárja az egyes sejtösszetevők működését, a sejtszaporodás folyamatát, a környezeti feltételekhez való alkalmazkodást stb. A citológia a specializált sejtek sajátosságait is vizsgálja. speciális funkcióik kialakulása és sajátos sejtszerkezetek kialakulása . Így a modern citológiát sejtfiziológiának nevezték.

A sejtek tanulmányozásában jelentős előrelépés történt a 19. század elején, amikor felfedezték és leírták a sejtmagot. E vizsgálatok alapján született meg a sejtelmélet, amely a 19. század biológiájának legnagyobb eseményévé vált. 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, szabályozza a sejtben zajló anyagcsere folyamatokat.

Minden sejt két csoportra osztható:

Prokarióták - sejtmag hiányában

Az eukarióták olyan sejtek, amelyek sejtmagot tartalmaznak

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

Autotróf – saját tápanyagot termelnek

· Heterotróf – nem nélkülözheti a bioélelmiszert.

Később tisztázták az olyan fontos tényezőket, mint az élőlények képessége a szükséges anyagok (vitaminok, hormonok) szintézisére, energiaellátására, az ökológiai környezettől való függőség stb. az élet ontogenetikai szintű tanulmányozásának szisztematikus megközelítéséhez.

3. Ontogenetikai szint. többsejtű élőlények. Ez a szint az élő szervezetek kialakulásának eredményeként keletkezett. Az élet alapegysége az egyén, az elemi jelenség pedig az ontogenezis. Az élettan a többsejtű élőlények működésének és fejlődésének vizsgálatával foglalkozik. Ez a tudomány az élő szervezet különféle funkcióinak hatásmechanizmusait, azok egymáshoz való viszonyát, a külső környezethez való szabályozását és alkalmazkodását, az egyed evolúciós és egyéni fejlődési folyamatában való eredetét és kialakulását vizsgálja. Valójában ez az ontogenezis folyamata - a szervezet fejlődése a születéstől a halálig. Ebben az esetben növekedés, az egyes struktúrák mozgása, a szervezet differenciálódása és komplikációja következik be.

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

A szervek viszonylag nagy funkcionális egységek, amelyek különféle szöveteket egyesítenek bizonyos fiziológiai komplexumokká. A szervek viszont nagyobb egységek - testrendszerek - részei. Ezek közé tartozik az idegrendszer, az emésztőrendszer, a szív- és érrendszer, a légzőrendszer és egyéb rendszerek. Csak az állatoknak van belső szerve.

4. Populáció-biocenotikus szint. Ez az élet egy szupraorganizmusszintje, melynek alapegysége a népesség. A populációval ellentétben a faj szerkezetében és élettani tulajdonságaiban hasonló, közös eredetű egyedek összessége, amelyek szabadon kereszteződhetnek és termékeny utódokat hozhatnak létre. Egy faj csak genetikailag nyitott rendszereket képviselő populációkon keresztül létezik. A populációbiológia a populációk tanulmányozása.

A "populáció" kifejezést a genetika egyik megalapítója, V. Johansen vezette be, aki genetikailag heterogén organizmuskészletnek nevezte. Később a lakosságot integrált rendszernek kezdték tekinteni, amely folyamatosan kölcsönhatásba lép a környezettel. A populációk azok a valódi rendszerek, amelyeken keresztül az élő szervezetek fajai léteznek.

A populációk genetikailag nyitott rendszerek, mivel a populációk elszigeteltsége nem abszolút, és a genetikai információ cseréje sem lehetséges időről időre. 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 szupraorganális szint - biocenózisok - aggregátumában. 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. állandó mozgást jelent egy bizonyos stabilitási pont körül. A stabil működéshez visszacsatolás szükséges a vezérlő és a végrehajtó alrendszerek között. Ökológiai katasztrófának nevezzük a biogeocenózis különböző elemei közötti dinamikus egyensúly fenntartásának ezt a módját, amelyet egyes fajok tömeges szaporodása, mások csökkenése vagy eltűnése okoz, és ami a környezet minőségének megváltozásához vezet.

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; majd jönnek a 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. A biogeocenosisban - egyirányú energiaáramlás. Ez nyitott rendszerré teszi, amely folyamatosan kapcsolódik a szomszédos biogeocenózisokhoz.

A biogeocens 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. Ez az életszervezés legmagasabb szintje, amely bolygónk összes életjelenségére kiterjed. A bioszféra a bolygó élő anyaga és az általa átalakított 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 egyetlen ökológiai rendszer. E rendszer működésének, felépítésének és funkcióinak tanulmányozása a biológia legfontosabb feladata ezen az életszinten. Az ökológia, a biocenológia és a biogeokémia foglalkozik e problémák tanulmányozásával.

A bioszféra tanának fejlődése elválaszthatatlanul összefügg a kiváló orosz tudós nevével, V.I. Vernadszkij. Neki sikerült bebizonyítania, hogy bolygónk szerves világa egyetlen, elválaszthatatlan egészként működik a Földön zajló geológiai folyamatokkal. Vernadsky felfedezte és tanulmányozta az élő anyag biogeokémiai funkcióit.

Az atomok biogén vándorlásának köszönhetően az élő anyag ellátja geokémiai funkcióit. A modern tudomány öt geokémiai funkciót azonosít, amelyeket az élő anyag lát el.

1. A koncentrációs függvény abban fejeződik ki, hogy bizonyos kémiai elemek felhalmozódnak az élő szervezetekben tevékenységük következtében. Ennek eredménye az ásványkészletek megjelenése volt.

2. A szállítási funkció szorosan összefügg az első funkcióval, 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, melynek során az élőlények által felhalmozott anyagok visszakerülnek a természetes körforgásba, a természetben anyagok körforgása zajlik.

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