Yang dimaksud dengan tingkat molekuler organisasi kehidupan. Tingkat dasar organisasi kehidupan

Dunia satwa liar adalah kumpulan sistem biologis dari berbagai tingkat organisasi dan subordinasi yang berbeda. Mereka berada dalam interaksi yang konstan. Ada beberapa tingkatan makhluk hidup:

Molekuler- sistem kehidupan apa pun, tidak peduli seberapa rumitnya itu diatur, memanifestasikan dirinya pada tingkat fungsi makromolekul biologis: asam nukleat, protein, polisakarida, serta zat organik penting. Dari tingkat ini, proses terpenting dari aktivitas vital organisme dimulai: metabolisme dan konversi energi, transmisi informasi keturunan, dll. - tingkat paling kuno dari struktur alam yang hidup, berbatasan dengan alam mati.

seluler- sel adalah unit struktural dan fungsional, juga unit reproduksi dan perkembangan semua organisme hidup yang hidup di Bumi. Tidak ada bentuk kehidupan non-seluler, dan keberadaan virus hanya menegaskan aturan ini, karena mereka dapat menunjukkan sifat-sifat sistem kehidupan hanya dalam sel.

Tisu- Jaringan adalah kumpulan sel yang serupa dalam struktur, disatukan oleh kinerja fungsi yang sama.

Organ- pada kebanyakan hewan, organ adalah kombinasi struktural dan fungsional dari beberapa jenis jaringan. Misalnya, kulit manusia sebagai organ termasuk epitel dan jaringan ikat, yang bersama-sama melakukan sejumlah fungsi, di antaranya yang paling signifikan adalah pelindung.

organisme- organisme multiseluler adalah sistem integral organ yang terspesialisasi untuk melakukan berbagai fungsi. Perbedaan antara tumbuhan dan hewan dalam struktur dan metode nutrisi. Hubungan organisme dengan lingkungan, kemampuan beradaptasi mereka terhadapnya.

populasi-spesies- satu set organisme dari spesies yang sama, disatukan oleh habitat yang sama, menciptakan populasi sebagai sistem tatanan supra-organisme. Dalam sistem ini, transformasi evolusioner dasar yang paling sederhana dilakukan.

Biogeosenosis- biogeocenosis - satu set organisme dari spesies yang berbeda dan kompleksitas organisasi yang bervariasi, semua faktor lingkungan.

biosfer Biosfer adalah tingkat tertinggi organisasi materi hidup di planet kita, termasuk semua kehidupan di Bumi. Dengan demikian, alam yang hidup adalah sistem hierarkis yang terorganisir secara kompleks.

2. Reproduksi di tingkat sel, mitosis dan peran biologisnya

Mitosis (dari mitos Yunani - benang), sejenis pembelahan sel, sebagai akibatnya sel anak menerima materi genetik yang identik dengan yang terkandung dalam sel induk. Karyokinesis, pembelahan sel tidak langsung, adalah metode paling umum dari reproduksi sel (reproduksi), yang memastikan distribusi materi genetik yang identik antara sel anak dan kontinuitas kromosom dalam sejumlah generasi sel.

Beras. 1. Skema mitosis: 1, 2 - profase; 3 - prometafase; 4 - metafase; 5 - anafase; 6 - telofase awal; 7 - telofase akhir

Signifikansi biologis mitosis ditentukan oleh kombinasi penggandaan kromosom di dalamnya melalui pembelahan longitudinal dan distribusi seragam antara sel anak. Permulaan mitosis didahului oleh periode persiapan, termasuk akumulasi energi, sintesis asam deoksiribonukleat (DNA), dan reproduksi sentriol. Sumber energi kaya akan energi, atau yang disebut dengan senyawa makroergik. Mitosis tidak disertai dengan peningkatan respirasi, karena proses oksidatif terjadi pada interfase (pengisian "cadangan energi macaw"). Pengisian dan pengosongan cadangan energi macaw secara berkala merupakan dasar dari energi mitosis.

Tahapan mitosis adalah sebagai berikut. Proses tunggal. Mitosis biasanya dibagi menjadi 4 tahap: profase, metafase, anafase, dan telofase.

Beras. Gambar 2. Mitosis pada sel meristematik akar bawang merah (mikrograf). Interfase

Kadang-kadang mereka menggambarkan tahap lain sebelum timbulnya profase - preprofase (antefase). Preprofase - tahap sintetis Mitosis, sesuai dengan akhir interfase (periode S-G 2). meliputi duplikasi DNA dan sintesis bahan APPARATUS MITOTIC. PROPHASE REORGANISASI nukleus dengan KONDENSASI dan spiralisasi KROMOSOM, penghancuran selubung nukleus dan pembentukan aparatus mitosis melalui sintesis protein dan "perakitan" mereka menjadi sistem SPINDLE yang berorientasi PEMBAGIAN SEL.

Beras. Fig. 3. Mitosis pada jumbai meristematik akar bawang (mikrograf). Profase (gambar kusut longgar)

Beras. 4. Mitosis pada sel meristematik akar bawang merah (mikrograf). Profase akhir (penghancuran selubung inti)

METAPHASE - terdiri dari pergerakan KROMOSOM ke bidang ekuator (metakinesis, atau prometafase), pembentukan PLATE ekuator ("bintang induk") dan dalam pemisahan kromatid, atau kromosom saudara.

Beras. Gambar 5. Mitosis pada sel meristematik akar bawang merah (mikrograf). prometafase

Gbr.6. Mitosis pada sel meristematik akar bawang merah (mikrograf). metafase

Beras. Gambar 7. Mitosis pada sel meristematik akar bawang merah (mikrograf). Anafase

Anafase - tahap divergensi kromosom ke kutub. Gerakan anafase dikaitkan dengan pemanjangan filamen pusat VERETIN, yang mendorong kutub mitosis terpisah, dan dengan pemendekan mikrotub kromosom dari aparatus mitosis. Pemanjangan filamen pusat SPINDLE terjadi baik karena POLARISASI "makromolekul cadangan" yang menyelesaikan konstruksi MIKROTUB gelendong, atau karena dehidrasi struktur ini. Pemendekan mikrotubulus kromosom disediakan oleh SIFAT protein kontraktil aparatus mitosis, yang mampu berkontraksi tanpa menebal. TELOPHASE - terdiri dari rekonstruksi inti anak dari kromosom yang dikumpulkan di kutub, pembelahan badan sel (CYTOTHYMIA, CYTOKINESIS) dan penghancuran terakhir aparatus mitosis dengan PEMBENTUKAN badan perantara. Rekonstruksi nukleus anak dikaitkan dengan desperalisasi kromosom, RESTORASI nukleolus dan selubung nukleus. Sitotomi dilakukan dengan pembentukan pelat sel (dalam sel tumbuhan) atau dengan pembentukan alur pembelahan (dalam sel hewan).

Gbr.8. Mitosis pada sel meristematik akar bawang merah (mikrograf). Telofase awal

Beras. Gambar 9. Mitosis pada sel meristematik akar bawang merah (mikrograf). telofase akhir

Mekanisme sitotomi dikaitkan baik dengan kontraksi cincin gelatinisasi dari CYTOPLASMA yang mengelilingi khatulistiwa (hipotesis "cincin kontraktil") atau dengan perluasan permukaan sel karena pelurusan rantai protein seperti loop (" hipotesis ekspansi MEMBRAN”)

Durasi mitosis- tergantung pada ukuran sel, ploidinya, jumlah inti, serta pada kondisi lingkungan, khususnya pada suhu. Mitosis berlangsung 30-60 menit pada sel hewan, dan 2-3 jam pada sel tumbuhan. Tahap mitosis yang lebih panjang terkait dengan proses sintesis (preprofase, profase, telofase) pergerakan kromosom sendiri (metakinesis, anafase) dilakukan dengan cepat.

SIGNIFIKANSI BIOLOGIS MITOSIS - keteguhan struktur dan fungsi yang benar dari organ dan jaringan organisme multisel tidak akan mungkin tanpa pelestarian set materi genetik yang sama dalam generasi sel yang tak terhitung jumlahnya. Mitosis memberikan manifestasi penting dari aktivitas vital: perkembangan embrio, pertumbuhan, pemulihan organ dan jaringan setelah kerusakan, pemeliharaan integritas struktural jaringan dengan hilangnya sel secara konstan selama fungsinya (penggantian eritrosit mati, sel kulit, epitel usus , dll.) Dalam protozoa, mitosis menyediakan reproduksi aseksual.

3. Gametogenesis, karakterisasi sel germinal, fertilisasi

Sel kelamin (gamet) - spermatozoa jantan dan telur betina (atau telur) berkembang di kelenjar seks. Dalam kasus pertama, jalur perkembangannya disebut SPERMATOGENESIS (dari bahasa Yunani sperma - benih dan genesis - asal), yang kedua - OVOGENESIS (dari bahasa Latin ovo - telur)

Gamet adalah sel kelamin, partisipasi mereka dalam pembuahan, pembentukan zigot (sel pertama dari organisme baru). Hasil fertilisasi adalah penggandaan jumlah kromosom, restorasi set diploidnya pada zigot Ciri-ciri gamet adalah satu set kromosom haploid dibandingkan dengan set kromosom diploid pada sel tubuh2. Tahapan perkembangan sel germinal: 1) meningkat secara mitosis dalam jumlah sel germinal primer dengan set kromosom diploid, 2) pertumbuhan sel germinal primer, 3) pematangan sel germinal.

TAHAP GAMETOGENESIS - dalam proses perkembangan seksual baik spermatozoa dan telur, tahapan dibedakan (gbr.). Tahap pertama adalah periode reproduksi, di mana sel-sel benih primer membelah secara mitosis, akibatnya jumlahnya meningkat. Selama spermatogenesis, reproduksi sel germinal primer sangat intensif. Ini dimulai dengan permulaan pubertas dan berlanjut sepanjang seluruh periode reproduksi. Reproduksi sel benih primer betina pada vertebrata yang lebih rendah berlanjut hampir sepanjang kehidupan. Pada manusia, sel-sel ini berkembang biak dengan intensitas terbesar hanya pada periode perkembangan prenatal. Setelah pembentukan kelenjar seks wanita - ovarium, sel-sel benih utama berhenti membelah, kebanyakan dari mereka mati dan diserap, sisanya tetap tidak aktif sampai pubertas.

Tahap kedua adalah periode pertumbuhan. Pada gamet jantan yang belum matang, periode ini diekspresikan secara tidak tajam. Ukuran gamet jantan sedikit meningkat. Sebaliknya, telur masa depan - oosit terkadang meningkat ratusan, ribuan, dan bahkan jutaan kali lipat. Pada beberapa hewan, oosit tumbuh sangat cepat - dalam beberapa hari atau minggu, pada hewan lain, pertumbuhan berlanjut selama berbulan-bulan dan bertahun-tahun. Pertumbuhan oosit dilakukan karena zat-zat yang dibentuk oleh sel-sel tubuh lainnya.

Tahap ketiga adalah periode pematangan, atau meiosis (Gbr. 1).

Beras. 9. Skema pembentukan sel germinal

Sel yang memasuki periode meiosis mengandung satu set kromosom diploid dan sudah menggandakan jumlah DNA (2n 4c).

Dalam proses reproduksi seksual, organisme dari spesies apa pun dari generasi ke generasi mempertahankan jumlah kromosom yang khas. Ini dicapai dengan fakta bahwa sebelum fusi sel germinal - pembuahan - dalam proses pematangan, jumlah kromosom berkurang (berkurang) di dalamnya, mis. dari himpunan diploid (2n) terbentuk himpunan haploid (n). Pola meiosis pada sel germinal jantan dan betina pada dasarnya sama.

Bibliografi

Gorelov A. A. Konsep ilmu alam modern. — M.: Pusat, 2008.

Dubnishcheva T.Ya. dll. Ilmu alam modern. — M.: Pemasaran, 2009.

Lebedeva N.V., Drozdov N.N., Krivolutsky D.A. keanekaragaman hayati. M., 2004.

Mamontov S.G. Biologi. M., 2007.

Yarygin V. Biologi. M., 2006.

Ada tingkat organisasi makhluk hidup seperti itu - tingkat organisasi biologis: molekuler, seluler, jaringan, organ, organisme, spesies-populasi, dan ekosistem.

Tingkat molekuler organisasi- ini adalah tingkat fungsi makromolekul biologis - biopolimer: asam nukleat, protein, polisakarida, lipid, steroid. Dari tingkat ini, proses kehidupan yang paling penting dimulai: metabolisme, konversi energi, transmisi informasi keturunan. Tingkat ini dipelajari: biokimia, genetika molekuler, biologi molekuler, genetika, biofisika.

Ini adalah tingkat sel (sel bakteri, cyanobacteria, hewan uniseluler dan ganggang, jamur uniseluler, sel organisme multiseluler). Sel adalah unit struktural makhluk hidup, unit fungsional, unit perkembangan. Tingkat ini dipelajari oleh sitologi, sitokimia, sitogenetika, mikrobiologi.

Tingkat organisasi jaringan- Ini adalah tingkat di mana struktur dan fungsi jaringan dipelajari. Tingkat ini dipelajari oleh histologi dan histokimia.

Tingkat organisasi organ- Ini adalah tingkat organ organisme multiseluler. Anatomi, fisiologi, embriologi mempelajari tingkat ini.

Tingkat organisasi organisme- ini adalah tingkat organisme uniseluler, kolonial dan multiseluler. Kekhususan tingkat organisme adalah bahwa pada tingkat ini penguraian dan implementasi informasi genetik terjadi, pembentukan fitur yang melekat pada individu dari spesies tertentu. Tingkatan ini dipelajari oleh morfologi (anatomi dan embriologi), fisiologi, genetika, paleontologi.

Tingkat populasi-spesies adalah tingkat agregat individu - populasi dan spesies. Tingkat ini dipelajari oleh sistematika, taksonomi, ekologi, biogeografi, genetika populasi. Pada tingkat ini, karakteristik genetik dan ekologi populasi, faktor evolusioner dasar dan dampaknya terhadap kumpulan gen (evolusi mikro), masalah konservasi spesies dipelajari.

Tingkat organisasi ekosistem- ini adalah tingkat mikroekosistem, mesoekosistem, makroekosistem. Pada tingkat ini dipelajari jenis nutrisi, jenis hubungan antara organisme dan populasi dalam suatu ekosistem, ukuran populasi, dinamika populasi, kepadatan populasi, produktivitas ekosistem, suksesi. Tingkat ini mempelajari ekologi.

Alokasikan juga tingkat organisasi biosfer materi hidup. Biosfer adalah ekosistem raksasa yang menempati bagian dari amplop geografis Bumi. Ini adalah ekosistem mega. Di biosfer, terjadi siklus zat dan unsur kimia, serta konversi energi matahari.

2. Asam nukleat (DNA dan RNA) dan protein menarik perhatian sebagai substrat kehidupan. Asam nukleat adalah senyawa kimia kompleks yang mengandung karbon, oksigen, hidrogen, nitrogen, dan fosfor. DNA adalah materi genetik sel dan menentukan spesifisitas kimia gen. Di bawah kendali DNA, sintesis protein terjadi, di mana RNA berpartisipasi. Semua organisme hidup di alam terdiri dari tingkat organisasi yang sama; ini adalah pola biologis karakteristik yang umum untuk semua organisme hidup. Tingkat organisasi organisme hidup berikut dibedakan: Tingkat molekuler-genetik.

Ini adalah karakteristik tingkat paling dasar dari kehidupan. Tidak peduli seberapa kompleks atau sederhana struktur organisme hidup, mereka semua terdiri dari senyawa molekul yang sama. Contohnya adalah asam nukleat, protein, karbohidrat dan kompleks molekul kompleks lainnya dari zat organik dan anorganik.

Mereka kadang-kadang disebut zat makromolekul biologis. Pada tingkat molekuler, berbagai proses kehidupan organisme hidup terjadi: metabolisme, konversi energi. Dengan bantuan tingkat molekuler, transfer informasi turun-temurun dilakukan, organel individu terbentuk dan proses lainnya terjadi.

tingkat seluler.

Sel adalah unit struktural dan fungsional dari semua organisme hidup di Bumi. Organel individu dalam sel memiliki struktur yang khas dan melakukan fungsi tertentu. Fungsi organel individu dalam sel saling berhubungan dan melakukan proses kehidupan yang sama.

Dalam organisme uniseluler (ganggang uniseluler dan protozoa), semua proses kehidupan berlangsung dalam satu sel, dan satu sel ada sebagai organisme yang terpisah. Ingat ganggang uniseluler, chlamydomonas, chlorella dan protozoa - amuba, infusoria, dll Dalam organisme multiseluler, satu sel tidak dapat eksis sebagai organisme yang terpisah, tetapi merupakan unit struktural dasar organisme.

tingkat jaringan.

Sekumpulan sel dan zat antar sel yang sama asal, struktur, dan fungsinya membentuk jaringan. Tingkat jaringan khas hanya untuk organisme multiseluler. Juga, jaringan individu bukanlah organisme holistik yang independen. Misalnya, tubuh hewan dan manusia terdiri dari empat jaringan yang berbeda (epitel, ikat, otot, dan saraf). Jaringan tumbuhan disebut: pendidikan, integumen, pendukung, konduktif dan ekskresi. Ingat struktur dan fungsi jaringan individu.

tingkat organ.

Dalam organisme multiseluler, penyatuan beberapa jaringan identik, serupa dalam struktur, asal dan fungsi, membentuk tingkat organ. Setiap organ mengandung beberapa jaringan, tetapi di antara mereka ada satu yang paling signifikan. Organ yang terpisah tidak dapat eksis sebagai organisme yang utuh. Beberapa organ, yang serupa struktur dan fungsinya, bersatu membentuk suatu sistem organ, misalnya pencernaan, pernapasan, peredaran darah, dan lain-lain.

tingkat organisme.

Tumbuhan (chlamydomonas, chlorella) dan hewan (amoeba, infusoria, dll.), yang tubuhnya terdiri dari satu sel, adalah organisme independen. Individu yang terpisah dari organisme multiseluler dianggap sebagai organisme yang terpisah. Di setiap organisme individu, semua proses vital yang menjadi ciri semua organisme hidup terjadi - nutrisi, respirasi, metabolisme, lekas marah, reproduksi, dll. Setiap organisme independen meninggalkan keturunan.

Pada organisme multiseluler, sel, jaringan, organ, dan sistem organ bukanlah organisme yang terpisah. Hanya sistem integral organ yang terspesialisasi dalam melakukan berbagai fungsi yang membentuk organisme independen yang terpisah. Perkembangan suatu organisme, mulai dari pembuahan hingga akhir hayat, membutuhkan jangka waktu tertentu. Perkembangan individu dari setiap organisme ini disebut ontogeni. Suatu organisme dapat eksis dalam hubungan yang erat dengan lingkungan.

Tingkat populasi-spesies.

Kumpulan individu dari satu spesies atau kelompok yang ada untuk waktu yang lama di bagian tertentu dari rentang yang relatif terpisah dari kumpulan lain dari spesies yang sama merupakan populasi. Pada tingkat populasi, transformasi evolusioner paling sederhana dilakukan, yang berkontribusi pada kemunculan spesies baru secara bertahap.

tingkat biogeosenosis.

Totalitas organisme dari spesies yang berbeda dan organisasi dari berbagai kompleksitas, disesuaikan dengan kondisi lingkungan yang sama, disebut biogeocenosis, atau komunitas alami. Komposisi biogeocenosis mencakup berbagai jenis organisme hidup dan kondisi lingkungan. Dalam biogeocenosis alami, energi terakumulasi dan ditransfer dari satu organisme ke organisme lain. Biogeocenosis termasuk anorganik, senyawa organik dan organisme hidup.

tingkat biosfer.

Totalitas semua organisme hidup di planet kita dan habitat alami bersama mereka merupakan tingkat biosfer. Pada tingkat biosfer, biologi modern memecahkan masalah global, seperti penentuan intensitas pembentukan oksigen bebas oleh tutupan vegetasi bumi atau perubahan konsentrasi karbon dioksida di atmosfer yang terkait dengan aktivitas manusia.

Secara khusus, sifat-sifat makhluk hidup dapat disebut:

1. Pembaruan diri, yang terkait dengan pertukaran materi dan energi yang konstan, dan yang didasarkan pada kemampuan untuk menyimpan dan menggunakan informasi biologis dalam bentuk molekul informasi unik: protein dan asam nukleat.

2. Reproduksi sendiri, yang menjamin kesinambungan antar generasi sistem biologis.

3. Pengaturan diri, yang didasarkan pada aliran materi, energi, dan informasi.

4. Sebagian besar proses kimia dalam tubuh tidak dalam keadaan dinamis.

5. Organisme hidup mampu tumbuh.

permanen, yang menghabiskan seluruh siklus hidupnya di organisme inang, menggunakannya sebagai sumber makanan dan habitat (misalnya, cacing gelang, cacing pita, kutu);

sebuah) intrakavitas - terlokalisasi di rongga yang terhubung ke lingkungan eksternal (misalnya, di usus - ascaris, cacing cambuk);

b) tisu terlokalisasi di jaringan dan rongga tertutup; (misalnya, cacing hati, sistiserkus cacing pita);

di) intraseluler- terlokalisasi dalam sel; (misalnya plasmodia malaria, toksoplasma).

tambahan, atau inang perantara kedua (misalnya, ikan untuk kebetulan kucing);

1) makanan(melalui mulut dengan makanan) - telur cacing, kista protozoa jika tidak mematuhi aturan kebersihan pribadi dan kebersihan makanan (sayuran, buah-buahan); larva cacing (trichinella) dan bentuk vegetatif protozoa (toksoplasma) dengan pengolahan kuliner produk daging yang tidak memadai.

2) Lintas Udara(melalui selaput lendir saluran pernapasan) - virus (influenza) dan bakteri (difteri, wabah) dan beberapa protozoa (toksoplasma).

3) Hubungi rumah tangga(kontak langsung dengan orang atau hewan yang sakit, melalui linen dan barang-barang rumah tangga) - telur cacing kontak (cacing kremi, cacing pita kerdil) dan banyak artropoda (kutu, kudis).

4) menular- dengan partisipasi pembawa - arthropoda:

sebuah) inokulasi - melalui belalai saat mengisap darah (plasmodia malaria, trypanosomes);

b) kontaminasi- saat menyisir dan menggosok kotoran atau pembawa hemolimfa ke dalam kulit (tifus yang buruk, wabah).

Transplasental(melalui plasenta) - toksoplasma, plasmodia malaria.

seksual(selama hubungan seksual) - virus AIDS, Trichomonas.

Transfusi(selama transfusi darah) - virus AIDS, plasmodia malaria, trypanosomes.

a) sangat beradaptasi(kontradiksi dalam sistem praktis tidak muncul);

Bentuk-bentuk manifestasi kekhususan berikut dibedakan:

topikal: lokalisasi tertentu di inang (kutu kepala dan tubuh, tungau kudis, cacing usus);

usia(cacing kremi dan cacing pita kerdil lebih sering menyerang anak-anak);

musiman(wabah disentri amuba dikaitkan dengan periode musim semi-musim panas, trichinosis - dengan periode musim gugur-musim dingin).

Semua makhluk hidup di planet ini dibagi menjadi kelompok dan sistem yang berbeda. Biologi memberi tahu siswa tentang hal ini bahkan di kelas dasar sekolah menengah. Sekarang saya ingin mempelajari dengan sangat rinci tingkat organisasi satwa liar, sebagai hasilnya, menyajikan semua pengetahuan yang diperoleh dalam tabel yang ringkas dan mudah dipahami.

Sedikit tentang level

Secara umum, sains memiliki 8 tingkatan seperti itu. Tapi apa prinsip pembagian? Semuanya sederhana di sini: setiap level berikutnya menggabungkan semua yang sebelumnya. Artinya, lebih besar dan lebih substansial, lebih banyak dan lebih berisi.

Tingkat Satu - Molekuler

Tingkat ini dipelajari secara rinci oleh biologi molekuler. Tentang apa ini? Apa struktur protein, fungsi apa yang mereka lakukan, apa asam nukleat dan pekerjaannya dalam genetika, sintesis protein, RNA dan DNA - semua proses ini dimuat pada tingkat molekuler. Di sinilah proses kehidupan yang paling penting dari semua organisme dimulai: metabolisme, produksi energi yang diperlukan untuk keberadaan, dll. Para ilmuwan berpendapat bahwa tingkat ini hampir tidak dapat disebut hidup, melainkan dianggap kimiawi.

Tingkat dua - seluler

Apa yang menarik tentang tingkat seluler organisasi alam yang hidup? Ini mengikuti molekul dan, seperti namanya, berhubungan dengan sel. Biologi partikel-partikel ini dipelajari oleh ilmu seperti sitologi. Sel itu sendiri adalah partikel terkecil yang tidak dapat dibagi dalam tubuh manusia. Di sini semua proses yang berhubungan langsung dengan aktivitas vital sel dipertimbangkan.

Level tiga - tisu

Spesialis juga menyebut level ini multiseluler. Dan ini tidak mengejutkan. Bagaimanapun, pada kenyataannya, jaringan adalah kumpulan sel yang memiliki struktur dan fungsi yang hampir sama. Jika kita berbicara tentang ilmu-ilmu yang mempelajari tingkat ini, maka kita berbicara tentang histologi yang sama, serta histokimia.

Tingkat empat - organ

Mempertimbangkan tingkat organisasi alam yang hidup, perlu juga berbicara tentang organ. Kenapa dia spesial? Jadi, organ terbentuk dari jaringan pada organisme multiseluler dan organel pada organisme uniseluler. Ilmu-ilmu yang menangani masalah ini adalah anatomi, embriologi, fisiologi, botani dan zoologi.

Perlu juga dicatat bahwa, ketika mempelajari tingkat organisasi alam yang hidup, para ahli terkadang menggabungkan jaringan dan organisme menjadi satu bab. Lagipula, mereka sangat erat hubungannya satu sama lain. Dalam hal ini, kita berbicara tentang tingkat organ-jaringan.

Tingkat kelima - organisme

Tingkat berikutnya disebut "organisme" dalam sains. Apa bedanya dengan yang sebelumnya? Selain fakta bahwa itu termasuk dalam komposisinya tingkat organisasi satwa liar sebelumnya, ada juga pembagian menjadi kerajaan - hewan, tumbuhan, dan jamur. Dia terlibat dalam proses berikut:

Nutrisi.
Reproduksi.
Metabolisme (juga pada tingkat sel).
Interaksi tidak hanya antar organisme, tetapi juga dengan lingkungan.

Sebenarnya masih banyak fungsi lainnya. Bagian ini membahas ilmu-ilmu seperti genetika, fisiologi, anatomi, morfologi.

Tingkat keenam - populasi-spesies

Semuanya juga sederhana di sini. Jika beberapa organisme secara morfologis mirip, yaitu strukturnya kira-kira sama dan memiliki genotipe yang sama, para ilmuwan menggabungkannya menjadi satu spesies atau populasi. Proses utama yang terjadi di sini adalah evolusi makro (yaitu, perubahan tubuh di bawah pengaruh lingkungan), serta interaksi satu sama lain (ini bisa berupa perjuangan untuk bertahan hidup dan reproduksi). Proses ini dipelajari oleh ekologi dan genetika.

Tingkat ketujuh - biogeocenotic

Namanya sulit untuk diucapkan, tetapi cukup sederhana. Itu berasal dari kata biogeocenosis. Sudah ada beberapa proses di mana interaksi organisme terjadi. Kita berbicara tentang rantai makanan, tentang kompetisi dan reproduksi, tentang pengaruh timbal balik organisme dan lingkungan satu sama lain. Isu-isu ini ditangani oleh ilmu seperti ekologi.

Yang terakhir, tingkat kedelapan adalah biosfer

Di sini biologi sudah dipanggil untuk memecahkan semua masalah global. Bagaimanapun, pada kenyataannya, biosfer adalah ekosistem besar di mana sirkulasi unsur dan zat kimia terjadi, proses konversi energi untuk memastikan aktivitas vital semua kehidupan di bumi.

Kesimpulan Sederhana

Setelah mempertimbangkan semua tingkat organisasi struktural alam yang hidup, dan menjadi jelas, ada 8 di antaranya, orang dapat membayangkan gambaran semua kehidupan di bumi. Lagi pula, hanya dengan menyusun pengetahuan Anda, Anda dapat memahami secara menyeluruh esensi dari hal di atas.


organisme	Baik individu atau organisme	proses diferensiasi
populasi-spesies	populasi	Ada proses perubahan genotipe dalam populasi ini
Biogeocenotic-biosfer	Biogeocenosis	Peredaran zat terjadi
Genetika molekuler		Aktivitas - transfer informasi genetik di dalam sel

Apa cara termudah untuk mewakili tingkat organisasi alam yang hidup? Tabel adalah yang dengan sempurna menggambarkan materi apa pun. Tetapi untuk memudahkan pemahaman, para ilmuwan sering kali hanya menempatkan 4 level gabungan yang disajikan di atas dalam tabel.

Tingkat organisasi dunia organik adalah keadaan diskrit dari sistem biologis, yang dicirikan oleh subordinasi, keterkaitan, dan pola tertentu.

Tingkat struktural organisasi kehidupan sangat beragam, tetapi yang utama adalah molekuler, seluler, ontogenetik, spesies populasi, biosenotik, dan biosfer.

1. Standar hidup genetik molekuler. Tugas biologi yang paling penting pada tahap ini adalah mempelajari mekanisme transmisi informasi genetik, hereditas dan variabilitas.

Ada beberapa mekanisme variabilitas pada tingkat molekuler. Yang paling penting di antaranya adalah mekanisme mutasi gen - transformasi langsung gen itu sendiri di bawah pengaruh faktor eksternal. Faktor penyebab terjadinya mutasi adalah : radiasi, senyawa kimia toksik, virus.

Mekanisme variabilitas lainnya adalah rekombinasi gen. Proses seperti itu terjadi selama reproduksi seksual pada organisme yang lebih tinggi. Dalam hal ini, tidak ada perubahan dalam jumlah total informasi genetik.

Mekanisme variabilitas lain ditemukan hanya pada 1950-an. Ini adalah rekombinasi gen non-klasik, di mana ada peningkatan umum dalam jumlah informasi genetik karena masuknya elemen genetik baru dalam genom sel. Paling sering, elemen-elemen ini dimasukkan ke dalam sel oleh virus.

2. Tingkat seluler. Saat ini, sains telah dengan andal menetapkan bahwa unit independen terkecil dari struktur, fungsi, dan perkembangan organisme hidup adalah sel, yang merupakan sistem biologis dasar yang mampu memperbarui diri, mereproduksi, dan mengembangkan diri. Sitologi adalah ilmu yang mempelajari sel hidup, strukturnya, berfungsi sebagai sistem kehidupan dasar, mengeksplorasi fungsi komponen seluler individu, proses reproduksi sel, adaptasi dengan kondisi lingkungan, dll. Sitologi juga mempelajari fitur sel khusus, pembentukan fungsi khusus mereka dan pengembangan struktur seluler tertentu. Dengan demikian, sitologi modern disebut fisiologi sel.

Kemajuan yang signifikan dalam studi sel terjadi pada awal abad ke-19, ketika inti sel ditemukan dan dijelaskan. Berdasarkan studi tersebut, teori seluler diciptakan, yang menjadi peristiwa terbesar dalam biologi pada abad ke-19. Teori inilah yang menjadi landasan bagi perkembangan embriologi, fisiologi, dan teori evolusi.

Bagian terpenting dari semua sel adalah nukleus, yang menyimpan dan mereproduksi informasi genetik, mengatur proses metabolisme dalam sel.

Semua sel dibagi menjadi dua kelompok:

Prokariota - sel yang tidak memiliki nukleus

eukariota adalah sel yang mengandung inti

Mempelajari sel hidup, para ilmuwan menarik perhatian pada keberadaan dua jenis utama nutrisinya, yang memungkinkan semua organisme dibagi menjadi dua jenis:

Autotrofik - menghasilkan nutrisi sendiri

· Heterotrofik - tidak dapat hidup tanpa makanan organik.

Kemudian, faktor-faktor penting seperti kemampuan organisme untuk mensintesis zat yang diperlukan (vitamin, hormon), menyediakan energi bagi diri mereka sendiri, ketergantungan pada lingkungan ekologis, dll. Diklarifikasi.Dengan demikian, sifat hubungan yang kompleks dan berbeda menunjukkan perlunya untuk pendekatan sistematis untuk studi kehidupan di tingkat ontogenetik. .

3. Tingkat ontogenetik. organisme multiseluler. Tingkat ini muncul sebagai hasil dari pembentukan organisme hidup. Unit dasar kehidupan adalah individu, dan fenomena dasar adalah ontogenesis. Fisiologi berkaitan dengan studi tentang fungsi dan perkembangan organisme hidup multiseluler. Ilmu ini mempertimbangkan mekanisme aksi berbagai fungsi organisme hidup, hubungannya satu sama lain, pengaturan dan adaptasi terhadap lingkungan eksternal, asal dan pembentukan dalam proses evolusi dan perkembangan individu individu. Faktanya, ini adalah proses ontogenesis - perkembangan organisme dari lahir hingga mati. Dalam hal ini, pertumbuhan, pergerakan struktur individu, diferensiasi dan komplikasi organisme terjadi.

Semua organisme multiseluler terdiri dari organ dan jaringan. Jaringan adalah sekelompok sel yang terhubung secara fisik dan zat antar sel untuk melakukan fungsi tertentu. Studi mereka adalah subjek histologi.

Organ adalah unit fungsional yang relatif besar yang menggabungkan berbagai jaringan menjadi kompleks fisiologis tertentu. Pada gilirannya, organ adalah bagian dari unit yang lebih besar - sistem tubuh. Diantaranya adalah sistem saraf, pencernaan, kardiovaskular, pernapasan dan lainnya. Hanya hewan yang memiliki organ dalam.

4. Tingkat populasi-biosenotik. Ini adalah tingkat kehidupan supra-organisme, unit dasarnya adalah populasi. Berbeda dengan populasi, spesies adalah kumpulan individu yang serupa dalam struktur dan sifat fisiologis, memiliki asal yang sama, dan dapat dengan bebas kawin silang dan menghasilkan keturunan yang subur. Suatu spesies hanya ada melalui populasi yang mewakili sistem terbuka secara genetik. Biologi populasi adalah studi tentang populasi.

Istilah "populasi" diperkenalkan oleh salah satu pendiri genetika, V. Johansen, yang menyebutnya sebagai kumpulan organisme yang heterogen secara genetik. Kemudian, penduduk mulai dianggap sebagai suatu sistem yang integral, terus menerus berinteraksi dengan lingkungan. Ini adalah populasi yang merupakan sistem nyata di mana spesies organisme hidup ada.

Populasi secara genetik sistem terbuka, karena isolasi populasi tidak mutlak dan pertukaran informasi genetik tidak mungkin dari waktu ke waktu. Populasilah yang bertindak sebagai unit dasar evolusi; perubahan dalam kumpulan gen mereka menyebabkan munculnya spesies baru.

Populasi yang mampu berdiri sendiri dan bertransformasi disatukan dalam agregat tingkat supraorganismal berikutnya - biocenosis. Biocenosis - satu set populasi yang tinggal di daerah tertentu.

Biocenosis adalah sistem tertutup untuk populasi asing, untuk populasi penyusunnya adalah sistem terbuka.

5. Tingkat biogeocetonic. Biogeocenosis adalah sistem stabil yang dapat bertahan lama. Kesetimbangan dalam sistem kehidupan bersifat dinamis, yaitu mewakili gerakan konstan di sekitar titik stabilitas tertentu. Untuk fungsi yang stabil, perlu ada umpan balik antara kontrol dan subsistem pelaksana. Cara menjaga keseimbangan dinamis antara berbagai elemen biogeocenosis, yang disebabkan oleh reproduksi massal beberapa spesies dan pengurangan atau hilangnya spesies lain, yang mengarah pada perubahan kualitas lingkungan, disebut bencana ekologis.

Biogeocenosis adalah sistem pengaturan mandiri integral di mana beberapa jenis subsistem dibedakan. Sistem primer adalah produsen yang secara langsung memproses benda mati; konsumen - tingkat sekunder di mana materi dan energi diperoleh melalui penggunaan produsen; kemudian datang konsumen tingkat kedua. Ada juga pemulung dan pengurai.

Siklus zat melewati level ini dalam biogeocenosis: kehidupan terlibat dalam penggunaan, pemrosesan, dan pemulihan berbagai struktur. Dalam biogeocenosis - aliran energi searah. Ini membuatnya menjadi sistem terbuka, terus terhubung dengan biogeocenosis tetangga.

Pengaturan diri biogeosen berlangsung semakin berhasil, semakin beragam jumlah elemen penyusunnya. Kestabilan biogeocenosis juga bergantung pada keragaman komponennya. Hilangnya satu atau lebih komponen dapat menyebabkan ketidakseimbangan ireversibel dan kematiannya sebagai sistem yang tidak terpisahkan.

6. Tingkat biosfer. Ini adalah organisasi kehidupan tingkat tertinggi, yang mencakup semua fenomena kehidupan di planet kita. Biosfer adalah substansi hidup planet dan lingkungan yang diubah olehnya. Metabolisme biologis adalah faktor yang menyatukan semua tingkat organisasi kehidupan lainnya menjadi satu biosfer. Pada tingkat ini, terjadi sirkulasi zat dan transformasi energi yang terkait dengan aktivitas vital semua organisme hidup yang hidup di Bumi. Dengan demikian, biosfer adalah sistem ekologi tunggal. Studi tentang fungsi sistem ini, struktur dan fungsinya adalah tugas biologi yang paling penting pada tingkat kehidupan ini. Ekologi, biocenologi dan biogeokimia terlibat dalam studi masalah ini.

Perkembangan doktrin biosfer terkait erat dengan nama ilmuwan Rusia yang luar biasa V.I. Vernadsky. Dialah yang berhasil membuktikan hubungan dunia organik planet kita, bertindak sebagai satu kesatuan yang tak terpisahkan, dengan proses geologis di Bumi. Vernadsky menemukan dan mempelajari fungsi biogeokimia materi hidup.

Berkat migrasi biogenik atom, materi hidup melakukan fungsi geokimianya. Ilmu pengetahuan modern mengidentifikasi lima fungsi geokimia yang dilakukan oleh makhluk hidup.

1. Fungsi konsentrasi dinyatakan dalam akumulasi unsur-unsur kimia tertentu di dalam organisme hidup karena aktivitasnya. Hasil dari ini adalah munculnya cadangan mineral.

2. Fungsi transportasi erat kaitannya dengan fungsi pertama, karena organisme hidup membawa unsur-unsur kimia yang dibutuhkannya, yang kemudian terakumulasi di habitatnya.

3. Fungsi energi menyediakan aliran energi yang menembus biosfer, yang memungkinkan untuk melakukan semua fungsi biogeokimia materi hidup.

4. Fungsi destruktif - fungsi penghancuran dan pengolahan sisa-sisa organik, selama proses ini, zat-zat yang diakumulasikan oleh organisme dikembalikan ke siklus alami, ada siklus zat di alam.

5. Fungsi pembentuk rata-rata - transformasi lingkungan di bawah pengaruh materi hidup. Seluruh penampilan modern Bumi - komposisi atmosfer, hidrosfer, lapisan atas litosfer; sebagian besar mineral; iklim adalah hasil dari tindakan Kehidupan.