Kas attiecas uz dzīvības organizācijas molekulāro līmeni. Dzīves organizācijas pamatlīmeņi

Savvaļas dzīvnieku pasaule ir dažādu organizācijas līmeņu un dažādas pakļautības bioloģisko sistēmu kopums. Viņi ir pastāvīgā mijiedarbībā. Ir vairāki dzīvās vielas līmeņi:

Molekulārā- jebkura dzīva sistēma, lai cik sarežģīta tā būtu sakārtota, izpaužas bioloģisko makromolekulu funkcionēšanas līmenī: nukleīnskābju, olbaltumvielu, polisaharīdu, kā arī svarīgu organisko vielu. No šī līmeņa sākas svarīgākie organisma vitālās darbības procesi: vielmaiņa un enerģētiskā pārveide, iedzimtās informācijas pārraide u.c.- senākais dzīvās dabas uzbūves līmenis, kas robežojas ar nedzīvo dabu.

Mobilais- šūna ir strukturāla un funkcionāla vienība, arī visu uz Zemes dzīvojošo dzīvo organismu vairošanās un attīstības vienība. Nav ne-šūnu dzīvības formu, un vīrusu esamība tikai apstiprina šo noteikumu, jo tie var parādīt dzīvo sistēmu īpašības tikai šūnās.

Audu- Audi ir līdzīgas struktūras šūnu kopums, ko vieno kopīgas funkcijas veikšana.

Ērģeles- lielākajai daļai dzīvnieku orgāns ir vairāku veidu audu strukturāla un funkcionāla kombinācija. Piemēram, cilvēka āda kā orgāns ietver epitēliju un saistaudi, kas kopā veic vairākas funkcijas, no kurām nozīmīgākā ir aizsargājoša.

Organisms- daudzšūnu organisms ir neatņemama orgānu sistēma, kas specializējas dažādu funkciju veikšanai. Augu un dzīvnieku atšķirības uztura struktūrā un metodēs. Organismu attiecības ar vidi, to pielāgošanās spējai.

populācijas sugas- vienas sugas organismu kopums, ko vieno kopīgs biotops, veido populāciju kā virsorganismu kārtības sistēmu. Šajā sistēmā tiek veiktas vienkāršākās, elementārās evolūcijas transformācijas.

Bioģeocenotisks- biogeocenoze - dažādu sugu organismu kopums un dažādas sarežģītības organizācijas, visi vides faktori.

biosfēras Biosfēra ir augstākais dzīvās vielas organizācijas līmenis uz mūsu planētas, ieskaitot visu dzīvību uz Zemes. Tādējādi dzīvā daba ir sarežģīti organizēta hierarhiska sistēma.

2. Reprodukcija šūnu līmenī, mitoze un tās bioloģiskā loma

Mitoze (no grieķu mitos — pavediens), šūnu dalīšanās veids, kā rezultātā meitas šūnas saņem ģenētisko materiālu, kas ir identisks mātes šūnā esošajam. Kariokinēze, netiešā šūnu dalīšanās, ir visizplatītākā šūnu reprodukcijas (reprodukcijas) metode, kas nodrošina identisku ģenētiskā materiāla sadalījumu starp meitas šūnām un hromosomu nepārtrauktību vairākās šūnu paaudzēs.

Rīsi. 1. Mitozes shēma: 1, 2 - profāze; 3 - prometefāze; 4 - metafāze; 5 - anafāze; 6 - agrīna telofāze; 7 - vēlā telofāze

Mitozes bioloģisko nozīmi nosaka tajā esošo hromosomu dubultošanās kombinācija, izmantojot to garenisko šķelšanos un vienmērīgu sadalījumu starp meitas šūnām. Pirms mitozes sākuma notiek sagatavošanās periods, kas ietver enerģijas uzkrāšanos, dezoksiribonukleīnskābes (DNS) sintēzi un centriolu pavairošanu. Enerģijas avots ir bagāts ar enerģiju jeb tā sauktajiem makroerģiskajiem savienojumiem. Mitozi nepavada pastiprināta elpošana, jo starpfāzē notiek oksidatīvie procesi (“aras enerģijas rezerves” piepildīšana). Periodiska ara enerģijas rezerves piepildīšana un iztukšošana ir mitozes enerģijas pamatā.

Mitozes posmi ir šādi. Vienots process. Mitozi parasti iedala 4 posmos: profāze, metafāze, anafāze un telofāze.

Rīsi. 2. att. Mitoze sīpola saknes meristematiskajās šūnās (mikrogrāfs). Starpfāze

Dažreiz tie apraksta citu posmu pirms profāzes sākuma - preprofāzi (antefāzi). Preprofāze - sintētiskā stadija Mitoze, kas atbilst starpfāzes beigām (S-G 2 periodi). ietver DNS dublēšanos un MITOTISKĀ APARĀTA materiāla sintēzi. PROFĀZES kodola REORGANIZĀCIJA ar KONDENSĀCIJU un HROMOSOMAS spiralizāciju, kodola apvalka iznīcināšana un mitotiskā aparāta veidošanās caur proteīnu sintēzi un to "savienošanos" orientētā VĀRPSTAS sistēmā.ŠŪNU DALĪŠANA.

Rīsi. 3. att. Mitoze sīpola saknes meristemātiskos kušķos (mikrogrāfs). Profāze (vaļīga samezglota figūra)

Rīsi. 4. Mitoze sīpola saknes meristematiskajās šūnās (mikrogrāfs). Vēlā profāze (kodola apvalka iznīcināšana)

METAFĀZE - sastāv no HROMOSOMU pārvietošanas uz ekvatoriālo plakni (metakinēze vai prometāze), ekvatoriālās PLĀKSNES ("mātes zvaigzne") veidošanās un hromatīdu jeb māsu hromosomu atdalīšanās.

Rīsi. 5. att. Mitoze sīpola saknes meristematiskajās šūnās (mikrogrāfs). prometāze

6. att. Mitoze sīpola saknes meristematiskajās šūnās (mikrogrāfs). metafāze

Rīsi. 7. att. Mitoze sīpola saknes meristematiskajās šūnās (mikrogrāfs). Anafāze

Anafāze - hromosomu novirzīšanās stadija uz poliem. Anafāzes kustība ir saistīta ar VERETIN centrālo pavedienu pagarināšanos, kas nospiež mitotiskos polus, un ar mitotiskā aparāta hromosomu MIKROTUBES saīsināšanu. VĀRPSAS centrālo pavedienu pagarināšanās notiek vai nu "rezerves makromolekulu" POLARIZĀCIJAS dēļ, kas pabeidz vārpstas MIKROTUBES konstrukciju, vai arī šīs struktūras dehidratācijas dēļ. Hromosomu mikrotubulu saīsināšanu nodrošina mitotiskā aparāta saraušanās proteīnu ĪPAŠĪBAS, kas spēj sarauties bez sabiezēšanas. TELOFĀZE - sastāv no meitas kodolu rekonstrukcijas no hromosomām, kas savāktas pie poliem, šūnas ķermeņa sadalīšanas (CITOTIMIJA, CYTOKINEZE) un mitotiskā aparāta galīgās iznīcināšanas ar starpķermeņa IZVEIDOŠANOS. Meitas kodolu rekonstrukcija ir saistīta ar hromosomu desperalizēšanu, kodola un kodola apvalka ATJAUNOŠANU. Citotomiju veic, veidojot šūnu plāksni (augu šūnā) vai veidojot skaldīšanas vagu (dzīvnieka šūnā).

8. att. Mitoze sīpola saknes meristematiskajās šūnās (mikrogrāfs). Agrīna telofāze

Rīsi. 9. att. Mitoze sīpola saknes meristematiskajās šūnās (mikrogrāfs). vēlā telofāze

Citotomijas mehānisms ir saistīts vai nu ar CYTOPLASMAS želatinizētā gredzena kontrakciju, kas ieskauj EQUATOR ("kontraktīlā gredzena" hipotēze), vai ar šūnas virsmas paplašināšanos cilpveida proteīna ķēžu iztaisnošanas dēļ (" MEMBRANAS paplašināšanās" hipotēze).

Mitozes ilgums- atkarīgs no šūnu lieluma, to ploiditātes, kodolu skaita, kā arī no vides apstākļiem, jo īpaši no temperatūras. Dzīvnieku šūnās mitoze ilgst 30–60 minūtes, augu šūnās – 2–3 stundas. Ilgāki mitozes posmi, kas saistīti ar sintēzes procesiem (priekšprofāze, profāze, telofāze), hromosomu pašpārvietošanās (metakinēze, anafāze) tiek veikta ātri.

MITOZES BIOLOĢISKĀ NOZĪME - daudzšūnu organisma orgānu un audu struktūras noturība un pareiza funkcionēšana nebūtu iespējama bez viena un tā paša ģenētiskā materiāla kopuma saglabāšanas neskaitāmās šūnu paaudzēs. Mitoze nodrošina svarīgas dzīvības aktivitātes izpausmes: embrija attīstību, augšanu, orgānu un audu atjaunošanos pēc bojājumiem, audu strukturālās integritātes saglabāšanu ar pastāvīgu šūnu zudumu to funkcionēšanas gaitā (atmirušo eritrocītu, ādas šūnu, zarnu epitēlija nomaiņa uc) Vienšūņiem mitoze nodrošina aseksuālu vairošanos.

3. Gametoģenēze, dzimumšūnu raksturojums, apaugļošana

Dzimuma šūnas (gametas) - dzimumdziedzeros attīstās vīriešu spermatozoīdi un sieviešu olšūnas (vai olšūnas). Pirmajā gadījumā to attīstības ceļu sauc par SPERMATOGENĒZI (no grieķu spermas - sēklas un ģenēze - izcelsme), otrajā - OVOGENESIS (no latīņu ovo - ola)

Gametes ir dzimumšūnas, to līdzdalība apaugļošanā, zigotas (jauna organisma pirmā šūna) veidošanās. Apaugļošanas rezultāts ir hromosomu skaita dubultošanās, to diploīda kopuma atjaunošana zigotā.Gamētu pazīmes ir vienots, haploīds hromosomu kopums, salīdzinot ar diploīdu hromosomu kopu ķermeņa šūnās2. Dzimumšūnu attīstības stadijas: 1) primāro dzimumšūnu ar diploīdu hromosomu komplektu skaita palielināšanās mitozes ceļā, 2) primāro dzimumšūnu augšana, 3) dzimumšūnu nobriešana.

GAMETOĢENĒZES POSMI - gan spermatozoīdu, gan olšūnu seksuālās attīstības procesā izšķir stadijas (att.). Pirmais posms ir reprodukcijas periods, kurā primārās dzimumšūnas dalās mitozes ceļā, kā rezultātā to skaits palielinās. Spermatoģenēzes laikā primāro dzimumšūnu reprodukcija ir ļoti intensīva. Tas sākas ar pubertātes sākumu un turpinās visu reproduktīvo periodu. Sieviešu primāro dzimumšūnu reprodukcija zemākajiem mugurkaulniekiem turpinās gandrīz visu mūžu. Cilvēkiem šīs šūnas ar vislielāko intensitāti vairojas tikai pirmsdzemdību attīstības periodā. Pēc sieviešu dzimuma dziedzeru - olnīcu veidošanās primārās dzimumšūnas pārstāj dalīties, lielākā daļa no tām mirst un uzsūcas, pārējās paliek snaudas līdz pubertātes vecumam.

Otrais posms ir izaugsmes periods. Nenobriedušajās vīriešu dzimuma gametās šis periods ir izteikts neasi. Vīriešu dzimumšūnu izmēri nedaudz palielinās. Gluži pretēji, nākotnes olšūnas - oocīti dažreiz palielinās simtiem, tūkstošiem un pat miljoniem reižu. Dažiem dzīvniekiem olšūnas aug ļoti ātri – dažu dienu vai nedēļu laikā, citiem augšana turpinās mēnešus un gadus. Ocītu augšana notiek citu ķermeņa šūnu veidotu vielu dēļ.

Trešais posms ir nobriešanas periods jeb mejoze (1. att.).

Rīsi. 9. Dzimumšūnu veidošanās shēma

Šūnas, kas nonāk mejozes periodā, satur diploīdu hromosomu kopu un jau divkāršo DNS daudzumu (2n 4c).

Seksuālās vairošanās procesā jebkuras sugas organismi no paaudzes paaudzē saglabā tiem raksturīgo hromosomu skaitu. Tas tiek panākts ar to, ka pirms dzimumšūnu saplūšanas - apaugļošanās - nobriešanas procesā tajās samazinās (samazinās) hromosomu skaits, t.i. no diploīdas kopas (2n) veidojas haploīda kopa (n). Mejozes modeļi vīriešu un sieviešu dzimumšūnās būtībā ir vienādi.

Bibliogrāfija

Gorelovs A. A. Mūsdienu dabaszinātņu jēdzieni. — M.: Centrs, 2008.

Dubniščeva T.Ja. uc Mūsdienu dabaszinātnes. — M.: Mārketings, 2009.

Ļebedeva N.V., Drozdovs N.N., Krivolutskis D.A. bioloģiskā daudzveidība. M., 2004. gads.

Mamontovs S.G. Bioloģija. M., 2007. gads.

Jarigins V. Bioloģija. M., 2006. gads.

Ir tādi dzīvās vielas organizācijas līmeņi – bioloģiskās organizācijas līmeņi: molekulārā, šūnu, audu, orgānu, organisma, populācijas-sugas un ekosistēmas.

Molekulārais organizācijas līmenis- tas ir bioloģisko makromolekulu - biopolimēru - funkcionēšanas līmenis: nukleīnskābes, proteīni, polisaharīdi, lipīdi, steroīdi. No šī līmeņa sākas svarīgākie dzīvības procesi: vielmaiņa, enerģijas konversija, iedzimtas informācijas nodošana. Tiek pētīts šis līmenis: bioķīmija, molekulārā ģenētika, molekulārā bioloģija, ģenētika, biofizika.

Tas ir šūnu līmenis (baktēriju šūnas, zilaļģes, vienšūnu dzīvnieki un aļģes, vienšūnu sēnes, daudzšūnu organismu šūnas). Šūna ir dzīvā struktūrvienība, funkcionāla vienība, attīstības vienība. Šo līmeni pēta citoloģija, citoķīmija, citoģenētika, mikrobioloģija.

Audu organizācijas līmenis- Tas ir līmenis, kurā tiek pētīta audu struktūra un darbība. Šo līmeni pēta histoloģija un histoķīmija.

Orgānu organizācijas līmenis- Tas ir daudzšūnu organismu orgānu līmenis. Anatomija, fizioloģija, embrioloģija pēta šo līmeni.

Organisma organizācijas līmenis- tas ir vienšūnu, koloniālo un daudzšūnu organismu līmenis. Organiskā līmeņa specifika slēpjas faktā, ka šajā līmenī notiek ģenētiskās informācijas dekodēšana un ieviešana, noteiktas sugas indivīdiem raksturīgo pazīmju veidošanās. Šo līmeni pēta morfoloģija (anatomija un embrioloģija), fizioloģija, ģenētika, paleontoloģija.

Populācijas-sugas līmenis ir indivīdu – populāciju un sugu agregātu līmenis. Šo līmeni pēta sistemātika, taksonomija, ekoloģija, bioģeogrāfija, populācijas ģenētika. Šajā līmenī tiek pētītas populāciju ģenētiskās un ekoloģiskās īpatnības, elementārie evolūcijas faktori un to ietekme uz genofondu (mikroevolūcija), sugu saglabāšanas problēma.

Ekosistēmu organizācijas līmenis- tas ir mikroekosistēmu, mezoekosistēmu, makroekosistēmu līmenis. Šajā līmenī tiek pētīti uztura veidi, organismu un populāciju attiecību veidi ekosistēmā, populācijas lielums, populācijas dinamika, populācijas blīvums, ekosistēmu produktivitāte, sukcesijas. Šajā līmenī tiek pētīta ekoloģija.

Piešķirt arī biosfēras organizācijas līmenis dzīvā matērija. Biosfēra ir milzīga ekosistēma, kas aizņem daļu no Zemes ģeogrāfiskā apvalka. Šī ir mega ekosistēma. Biosfērā notiek vielu un ķīmisko elementu cikls, kā arī saules enerģijas pārveide.

2. Nukleīnskābes (DNS un RNS) un olbaltumvielas piesaista uzmanību kā dzīvības substrāts. Nukleīnskābes ir sarežģīti ķīmiski savienojumi, kas satur oglekli, skābekli, ūdeņradi, slāpekli un fosforu. DNS ir šūnu ģenētiskais materiāls un nosaka gēnu ķīmisko specifiku. DNS kontrolē notiek proteīnu sintēze, kurā piedalās RNS. Visi dzīvie organismi dabā sastāv no vieniem un tiem pašiem organizācijas līmeņiem; tas ir raksturīgs bioloģiskais modelis, kas ir kopīgs visiem dzīviem organismiem. Izšķir šādus dzīvo organismu organizācijas līmeņus: Molekulāri ģenētiskais līmenis.

Tas ir pats elementārākais dzīves raksturojošais līmenis. Lai cik sarežģīta vai vienkārša būtu jebkura dzīva organisma uzbūve, tie visi sastāv no vieniem un tiem pašiem molekulāriem savienojumiem. Piemērs tam ir nukleīnskābes, olbaltumvielas, ogļhidrāti un citi sarežģīti organisko un neorganisko vielu molekulārie kompleksi.

Tos dažreiz sauc par bioloģiskām makromolekulārām vielām. Molekulārā līmenī notiek dažādi dzīvo organismu dzīvības procesi: vielmaiņa, enerģijas pārveide. Ar molekulārā līmeņa palīdzību tiek veikta iedzimtas informācijas nodošana, veidojas atsevišķas organellas un notiek citi procesi.

Šūnu līmenis.

Šūna ir visu dzīvo organismu strukturālā un funkcionālā vienība uz Zemes. Atsevišķām organellām šūnā ir raksturīga struktūra un tās veic noteiktu funkciju. Atsevišķu organellu funkcijas šūnā ir savstarpēji saistītas un veic kopīgus dzīvības procesus.

Vienšūnu organismos (vienšūnu aļģēs un vienšūņos) visi dzīvības procesi notiek vienā šūnā, un viena šūna pastāv kā atsevišķs organisms. Atcerieties vienšūnu aļģes, hlamidomonas, hlorellas un vienšūņus - amēbas, infuzorijas u.c. Daudzšūnu organismos viena šūna nevar pastāvēt kā atsevišķs organisms, bet tā ir elementāra organisma struktūrvienība.

audu līmenis.

Pēc izcelsmes, struktūras un funkciju līdzīgu šūnu un starpšūnu vielu kopums veido audus. Audu līmenis ir raksturīgs tikai daudzšūnu organismiem. Arī atsevišķi audi nav neatkarīgs holistisks organisms. Piemēram, dzīvnieku un cilvēku ķermeņi sastāv no četriem dažādiem audiem (epitēlija, saista, muskuļu, nervu). Augu audus sauc par izglītojošiem, integumentāriem, atbalsta, vadošiem un izvadošiem. Atgādiniet atsevišķu audu struktūru un funkcijas.

Orgānu līmenis.

Daudzšūnu organismos vairāku identisku audu, kas ir līdzīgi pēc struktūras, izcelsmes un funkcijām, savienība veido orgānu līmeni. Katrs orgāns satur vairākus audus, bet no tiem viens ir nozīmīgākais. Atsevišķs orgāns nevar pastāvēt kā vesels organisms. Vairāki pēc uzbūves un funkcijas līdzīgi orgāni apvienojas, veidojot orgānu sistēmu, piemēram, gremošana, elpošana, asinsrite u.c.

Organisma līmenis.

Augi (hlamidomonas, hlorellas) un dzīvnieki (amēbas, infuzorijas u.c.), kuru ķermenis sastāv no vienas šūnas, ir patstāvīgs organisms. Atsevišķs daudzšūnu organismu indivīds tiek uzskatīts par atsevišķu organismu. Katrā atsevišķā organismā notiek visi dzīvības procesi, kas raksturīgi visiem dzīvajiem organismiem - uzturs, elpošana, vielmaiņa, aizkaitināmība, vairošanās utt. Katrs patstāvīgais organisms atstāj pēcnācējus.

Daudzšūnu organismos šūnas, audi, orgāni un orgānu sistēmas nav atsevišķs organisms. Tikai neatņemama orgānu sistēma, kas specializējas dažādu funkciju veikšanā, veido atsevišķu neatkarīgu organismu. Organisma attīstība no apaugļošanās līdz dzīves beigām aizņem noteiktu laiku. Šo katra organisma individuālo attīstību sauc par ontoģenēzi. Organisms var pastāvēt ciešā saistībā ar vidi.

Populācijas-sugas līmenis.

Vienas sugas indivīdu kopums vai grupa, kas ilgstoši pastāv noteiktā areāla daļā relatīvi atsevišķi no citiem tās pašas sugas kopumiem, veido populāciju. Populācijas līmenī tiek veiktas vienkāršākās evolūcijas transformācijas, kas veicina pakāpenisku jaunas sugas rašanos.

Bioģeocenotiskais līmenis.

Dažādu sugu un dažādas sarežģītības organizācijas organismu kopumu, kas pielāgoti vieniem un tiem pašiem vides apstākļiem, sauc par biogeocenozi jeb dabisko kopienu. Biogeocenozes sastāvs ietver daudzus dzīvo organismu veidus un vides apstākļus. Dabiskajās biogeocenozēs enerģija tiek uzkrāta un pārnesta no viena organisma uz otru. Biogeocenoze ietver neorganiskus, organiskus savienojumus un dzīvos organismus.

biosfēras līmenis.

Visu dzīvo organismu kopums uz mūsu planētas un to kopējā dabiskā dzīvotne veido biosfēras līmeni. Mūsdienu bioloģija biosfēras līmenī risina globālas problēmas, piemēram, nosaka brīvā skābekļa veidošanās intensitāti pēc Zemes veģetācijas segas vai ar cilvēka darbību saistītās oglekļa dioksīda koncentrācijas izmaiņas atmosfērā.

Jo īpaši dzīvo būtņu īpašības var saukt:

1. Pašatjaunošanās, kas saistīta ar pastāvīgu vielu un enerģijas apmaiņu un kuras pamatā ir spēja uzglabāt un izmantot bioloģisko informāciju unikālu informācijas molekulu veidā: olbaltumvielas un nukleīnskābes.

2. Pašreprodukcija, kas nodrošina nepārtrauktību starp bioloģisko sistēmu paaudzēm.

3. Pašregulācija, kuras pamatā ir matērijas, enerģijas un informācijas plūsma.

4. Lielākā daļa ķīmisko procesu organismā nenotiek dinamiskā stāvoklī.

5. Dzīvie organismi spēj augt.

pastāvīgs, kas visu savu dzīves ciklu pavada saimniekorganismā, izmantojot to kā barības avotu un dzīvotni (piemēram, apaļtārpi, lenteņi, utis);

a) intrakavitārs - lokalizēts dobumos, kas saistīti ar ārējo vidi (piemēram, zarnās - ascaris, whipworm);

b) audi lokalizēts audos un slēgtos dobumos; (piem., aknu putraimi, lenteņi cysticerci);

iekšā) intracelulārs- lokalizēts šūnās; (piemēram, malārijas plazmodija, toksoplazma).

papildu, vai otrie starpsaimnieki (piem., zivis kaķa trema);

1) Pārtikas(caur muti ar pārtiku) - helmintu oliņas, vienšūņu cistas personīgās higiēnas un pārtikas higiēnas noteikumu neievērošanas gadījumā (dārzeņi, augļi); helmintu (trihinellu) kāpuri un vienšūņu veģetatīvās formas (toksoplazma) ar nepietiekamu gaļas produktu kulinārijas apstrādi.

2) Gaisa desanta(caur elpceļu gļotādām) - vīrusi (gripa) un baktērijas (difterija, mēris) un daži vienšūņi (toksoplazma).

3) Sazinieties ar mājsaimniecību(tiešs kontakts ar slimu cilvēku vai dzīvnieku, caur veļu un sadzīves priekšmetiem) - kontakthelmintu oliņas (spraudes, pundurlenteņi) un daudzu posmkāju (utis, kašķis).

4) Pārnēsājams- ar nesēja - posmkāju līdzdalību:

a) potēšana - caur probosci, sūcot asinis (malārijas plazmodija, tripanosomas);

b) piesārņojums- ķemmējot un berzējot ādā ekskrementus vai hemolimfas nesēju (nelabais tīfs, mēris).

Transplacentārs(caur placentu) - toksoplazma, malārijas plazmodija.

Seksuāla(dzimumakta laikā) - AIDS vīruss, Trichomonas.

Transfūzija(asins pārliešanas laikā) - AIDS vīruss, malārijas plazmodija, tripanosomas.

a) ļoti pielāgots(pretrunas sistēmā praktiski neparādās);

Izšķir šādas specifikas izpausmes formas:

aktuāls: noteikta lokalizācija saimniekorganismā (galvas un ķermeņa utis, kašķa ērce, zarnu helminti);

vecums(spintārpi un pundurlenteņi biežāk skar bērnus);

sezonāls(amēbiskās dizentērijas uzliesmojumi ir saistīti ar pavasara-vasaras periodu, trihinelozes - ar rudens-ziemas periodu).

Visas dzīvās būtnes uz planētas ir sadalītas dažādās grupās un sistēmās. Bioloģija par to skolēnam stāsta pat vidusskolas pamatklasēs. Tagad vēlos ļoti detalizēti izpētīt savvaļas dzīvnieku organizācijas līmeņus, kā rezultātā visas iegūtās zināšanas izklāstot kodolīgā un viegli uztveramā tabulā.

Mazliet par līmeņiem

Vispārīgi runājot, zinātnei ir 8 šādi līmeņi. Bet kāds ir dalīšanas princips? Šeit viss ir vienkārši: katrs nākamais līmenis ietver visus iepriekšējos. Tas ir, tas ir lielāks un saturīgāks, apjomīgāks un pilnīgāks.

Pirmais līmenis – molekulārais

Šo līmeni detalizēti pēta molekulārā bioloģija. Par ko tas ir? Kāda ir olbaltumvielu uzbūve, kādas funkcijas tās veic, kas ir nukleīnskābes un to darbs ģenētikā, proteīnu sintēzē, RNS un DNS – visi šie procesi tiek noslogoti molekulārā līmenī. Šeit sākas visu organismu svarīgākie dzīvības procesi: vielmaiņa, eksistencei nepieciešamās enerģijas ražošana utt. Zinātnieki apgalvo, ka šo līmeni diez vai var saukt par dzīvu, drīzāk to uzskata par ķīmisku.

Otrais līmenis - šūnu

Kas ir interesants dzīvās dabas šūnu organizācijas līmenī? Tas seko molekulārajai un, kā norāda nosaukums, attiecas uz šūnām. Šo daļiņu bioloģiju pēta tāda zinātne kā citoloģija. Pati šūna ir mazākā nedalāmā daļiņa cilvēka ķermenī. Šeit tiek apskatīti visi procesi, kas ir tieši saistīti ar šūnas dzīvībai svarīgo darbību.

Trešais līmenis – audi

Speciālisti šo līmeni sauc arī par daudzšūnu. Un tas nav pārsteidzoši. Galu galā patiesībā audi ir šūnu kopums, kam ir gandrīz tāda pati struktūra un līdzīgas funkcijas. Ja runājam par tām zinātnēm, kas pēta šo līmeni, tad runa ir par to pašu histoloģiju, kā arī par histoķīmiju.

Ceturtais līmenis - ērģeles

Ņemot vērā dzīvās dabas organizācijas līmeņus, ir jārunā arī par orgānu. Kāpēc viņš ir īpašs? Tātad orgāni veidojas no audiem daudzšūnu organismos un organellām vienšūnu organismos. Zinātnes, kas nodarbojas ar šiem jautājumiem, ir anatomija, embrioloģija, fizioloģija, botānika un zooloģija.

Jāņem vērā arī tas, ka, pētot dzīvās dabas organizācijas līmeņus, eksperti dažkārt apvieno audus un organismus vienā nodaļā. Galu galā viņi ir ļoti cieši saistīti viens ar otru. Šajā gadījumā mēs runājam par orgānu-audu līmeni.

Piektais līmenis – organisma

Nākamo līmeni zinātnē sauc par "organismu". Kā tas atšķiras no iepriekšējiem? Papildus tam, ka tas savā sastāvā ietver iepriekšējos savvaļas dzīvnieku organizācijas līmeņus, ir arī iedalījums valstībās - dzīvnieki, augi un sēnes. Viņš ir iesaistīts šādos procesos:

Uzturs.
Pavairošana.
Metabolisms (kā arī šūnu līmenī).
Mijiedarbība ne tikai starp organismiem, bet arī ar vidi.

Patiesībā joprojām ir daudz funkciju. Šajā sadaļā aplūkotas tādas zinātnes kā ģenētika, fizioloģija, anatomija, morfoloģija.

Sestais līmenis - populācija-sugas

Arī šeit viss ir vienkārši. Ja daži organismi ir morfoloģiski līdzīgi, tas ir, tiem ir aptuveni vienāda struktūra un līdzīgs genotips, zinātnieki tos apvieno vienā sugā vai populācijā. Galvenie procesi, kas šeit notiek, ir makroevolūcija (tas ir, izmaiņas organismā vides ietekmē), kā arī mijiedarbība vienam ar otru (tā var būt gan cīņa par izdzīvošanu, gan vairošanās). Šos procesus pēta ekoloģija un ģenētika.

Septītais līmenis - biogeocenotisks

Vārdu ir grūti izrunāt, bet diezgan vienkārši. Tas nāk no vārda biogeocenoze. Jau tagad tiek uzskatīti vairāki procesi, kuros notiek organismu mijiedarbība. Mēs runājam par barības ķēdēm, par konkurenci un vairošanos, par organismu un vides savstarpējo ietekmi vienam uz otru. Ar šiem jautājumiem nodarbojas tāda zinātne kā ekoloģija.

Pēdējais, astotais līmenis ir biosfēras

Šeit jau bioloģija tiek aicināta atrisināt visas globālās problēmas. Galu galā patiesībā biosfēra ir milzīga ekosistēma, kurā notiek ķīmisko elementu un vielu cirkulācija, enerģijas pārveides procesi, lai nodrošinātu visas dzīvības uz zemes vitālo darbību.

Vienkārši secinājumi

Apsverot visus dzīvās dabas strukturālās organizācijas līmeņus un, kā kļuva skaidrs, tie ir 8, var iztēloties priekšstatu par visu dzīvību uz zemes. Galu galā, tikai strukturējot savas zināšanas, jūs varat pilnībā izprast iepriekš minētā būtību.


Organisms	Vai nu indivīds, vai organisms	diferenciācijas procesi
populācijas sugas	populācija	Šajā populācijā notiek genotipa maiņas procesi
Bioģeocenotiski-biosfērisks	Biogeocenoze	Notiek vielu cirkulācija
Molekulārā ģenētiskā		Aktivitāte - ģenētiskās informācijas pārnešana šūnās

Kā visvieglāk attēlot dzīvās dabas organizācijas līmeņus? Tabula lieliski ilustrē jebkuru materiālu. Bet, lai atvieglotu izpratni, zinātnieki tabulā bieži ievieto tikai 4 iepriekš minētos kombinētos līmeņus.

Organiskās pasaules organizācijas līmeņi ir diskrēti bioloģisko sistēmu stāvokļi, kam raksturīga subordinācija, savstarpēja saistība un specifiski modeļi.

Dzīvības organizācijas strukturālie līmeņi ir ārkārtīgi dažādi, bet galvenie ir molekulārie, šūnu, ontoģenētiskie, populācijas sugas, biocenotiskie un biosfēriskie.

1. Molekulāri ģenētiskais dzīves līmenis. Bioloģijas svarīgākie uzdevumi šajā posmā ir gēnu informācijas pārraides mehānismu, iedzimtības un mainīguma izpēte.

Molekulārā līmenī pastāv vairāki mainīguma mehānismi. Būtiskākais no tiem ir gēnu mutācijas mehānisms – pašu gēnu tieša transformācija ārējo faktoru ietekmē. Faktori, kas izraisa mutāciju, ir: starojums, toksiski ķīmiskie savienojumi, vīrusi.

Vēl viens mainīguma mehānisms ir gēnu rekombinācija. Šāds process notiek dzimumvairošanās laikā augstākajos organismos. Šajā gadījumā kopējais ģenētiskās informācijas apjoms nemainās.

Vēl viens mainīguma mehānisms tika atklāts tikai pagājušā gadsimta piecdesmitajos gados. Šī ir neklasiska gēnu rekombinācija, kurā notiek vispārējs ģenētiskās informācijas apjoma pieaugums sakarā ar jaunu ģenētisko elementu iekļaušanu šūnas genomā. Visbiežāk šos elementus šūnā ievada vīrusi.

2. Šūnu līmenis. Mūsdienās zinātne ir droši konstatējusi, ka dzīvā organisma uzbūves, funkcionēšanas un attīstības mazākā neatkarīgā vienība ir šūna, kas ir elementāra bioloģiskā sistēma, kas spēj pašatjaunoties, pašatvairot un attīstīties. Citoloģija ir zinātne, kas pēta dzīvu šūnu, tās uzbūvi, funkcionējot kā elementārai dzīvai sistēmai, pēta atsevišķu šūnu komponentu funkcijas, šūnu vairošanās procesu, pielāgošanos vides apstākļiem u.c. Citoloģija pēta arī specializētu šūnu īpatnības to īpašo funkciju veidošanās un specifisku šūnu struktūru attīstība . Tādējādi mūsdienu citoloģiju sauc par šūnu fizioloģiju.

Būtisks progress šūnu izpētē notika 19. gadsimta sākumā, kad tika atklāts un aprakstīts šūnas kodols. Pamatojoties uz šiem pētījumiem, tika izveidota šūnu teorija, kas kļuva par lielāko notikumu bioloģijā 19. gadsimtā. Tieši šī teorija kalpoja par pamatu embrioloģijas, fizioloģijas un evolūcijas teorijas attīstībai.

Visu šūnu svarīgākā daļa ir kodols, kas uzglabā un reproducē ģenētisko informāciju, regulē vielmaiņas procesus šūnā.

Visas šūnas ir sadalītas divās grupās:

Prokarioti - šūnas, kurām trūkst kodola

eikarioti ir šūnas, kas satur kodolus

Pētot dzīvu šūnu, zinātnieki vērsa uzmanību uz divu galveno tās uztura veidu esamību, kas ļāva visus organismus iedalīt divos veidos:

Autotrofiski - ražo savas barības vielas

· Heterotrofs – nevar iztikt bez bioloģiskās pārtikas.

Vēlāk tika noskaidroti tādi nozīmīgi faktori kā organismu spēja sintezēt nepieciešamās vielas (vitamīnus, hormonus), nodrošināt sevi ar enerģiju, atkarība no ekoloģiskās vides u.c.. Līdz ar to attiecību kompleksais un diferencētais raksturs liecina par nepieciešamību. par sistemātisku pieeju dzīvības izpētei ontoģenētiskā līmenī.

3. Ontoģenētiskais līmenis. daudzšūnu organismi. Šis līmenis radās dzīvo organismu veidošanās rezultātā. Dzīves pamatvienība ir indivīds, un elementārā parādība ir ontoģenēze. Fizioloģija nodarbojas ar daudzšūnu dzīvo organismu funkcionēšanas un attīstības izpēti. Šī zinātne aplūko dažādu dzīvā organisma funkciju darbības mehānismus, to savstarpējo saistību, regulēšanu un pielāgošanos ārējai videi, izcelsmi un veidošanos indivīda evolūcijas un individuālās attīstības procesā. Patiesībā tas ir ontoģenēzes process – organisma attīstība no dzimšanas līdz nāvei. Šajā gadījumā notiek augšana, atsevišķu struktūru kustība, organisma diferenciācija un komplikācija.

Visi daudzšūnu organismi sastāv no orgāniem un audiem. Audi ir fiziski savienotu šūnu un starpšūnu vielu grupa noteiktu funkciju veikšanai. Viņu pētījums ir histoloģijas priekšmets.

Orgāni ir salīdzinoši lielas funkcionālas vienības, kas apvieno dažādus audus noteiktos fizioloģiskos kompleksos. Savukārt orgāni ir daļa no lielākām vienībām – ķermeņa sistēmām. To vidū ir nervu, gremošanas, sirds un asinsvadu, elpošanas un citas sistēmas. Tikai dzīvniekiem ir iekšējie orgāni.

4. Populācijas-biocenotiskais līmenis. Tas ir pārorganismu dzīvības līmenis, kura pamatvienība ir populācija. Atšķirībā no populācijas suga ir īpatņu kopums, kas ir līdzīgi pēc struktūras un fizioloģiskajām īpašībām, kuriem ir kopīga izcelsme un kas var brīvi krustoties un radīt auglīgus pēcnācējus. Suga pastāv tikai caur populācijām, kas pārstāv ģenētiski atvērtas sistēmas. Populāciju bioloģija ir populāciju izpēte.

Terminu "populācija" ieviesa viens no ģenētikas pamatlicējiem V. Johansens, nosaucot to par ģenētiski neviendabīgu organismu kopumu. Vēlāk iedzīvotājus sāka uzskatīt par neatņemamu sistēmu, kas nepārtraukti mijiedarbojas ar vidi. Tieši populācijas ir reālās sistēmas, caur kurām pastāv dzīvo organismu sugas.

Populācijas ir ģenētiski atvērtas sistēmas, jo populāciju izolācija nav absolūta un laiku pa laikam nav iespējama ģenētiskās informācijas apmaiņa. Tieši populācijas darbojas kā elementāras evolūcijas vienības, kuru genofonda izmaiņas izraisa jaunu sugu rašanos.

Populācijas, kas spēj patstāvīgi pastāvēt un transformēties, tiek apvienotas nākamā supraorganismu līmeņa - biocenožu - agregātā. Biocenoze - populāciju kopums, kas dzīvo noteiktā teritorijā.

Biocenoze ir sistēma, kas ir slēgta svešām populācijām, tās veidojošajām populācijām tā ir atvērta sistēma.

5. Bioģeocetoniskais līmenis. Biogeocenoze ir stabila sistēma, kas var pastāvēt ilgu laiku. Līdzsvars dzīvā sistēmā ir dinamisks, t.i. apzīmē pastāvīgu kustību ap noteiktu stabilitātes punktu. Tā stabilai darbībai ir nepieciešama atgriezeniskā saite starp tās vadības un izpildes apakšsistēmām. Šo veidu, kā saglabāt dinamisku līdzsvaru starp dažādiem biogeocenozes elementiem, ko izraisa dažu sugu masveida savairošanās un citu sugu samazināšanās vai izzušana, kas izraisa vides kvalitātes izmaiņas, sauc par ekoloģisko katastrofu.

Biogeocenoze ir neatņemama pašregulējoša sistēma, kurā izšķir vairākus apakšsistēmu veidus. Primārās sistēmas ir ražotāji, kas tieši apstrādā nedzīvu vielu; patērētāji - sekundārs līmenis, kurā vielu un enerģiju iegūst, izmantojot ražotājus; tad nāk otrās kārtas patērētāji. Ir arī tīrītāji un sadalītāji.

Vielu cikls biogeocenozē iet caur šiem līmeņiem: dzīvība ir iesaistīta dažādu struktūru izmantošanā, apstrādē un atjaunošanā. Biogeocenozē - vienvirziena enerģijas plūsma. Tas padara to par atvērtu sistēmu, kas ir nepārtraukti saistīta ar blakus esošajām biogeocenozēm.

Jo veiksmīgāk norisinās bioģeocēnu pašregulācija, jo daudzveidīgāks ir to veidojošo elementu skaits. Biogeocenožu stabilitāte ir atkarīga arī no tās sastāvdaļu daudzveidības. Viena vai vairāku komponentu zaudēšana var izraisīt neatgriezenisku nelīdzsvarotību un tās kā neatņemamas sistēmas nāvi.

6. Biosfēras līmenis. Tas ir augstākais dzīvības organizācijas līmenis, kas aptver visas dzīvības parādības uz mūsu planētas. Biosfēra ir planētas dzīvā viela un tās pārveidotā vide. Bioloģiskā vielmaiņa ir faktors, kas apvieno visus pārējos dzīvības organizācijas līmeņus vienā biosfērā. Šajā līmenī notiek vielu cirkulācija un enerģijas pārveide, kas saistīta ar visu uz Zemes dzīvojošo dzīvo organismu vitālo darbību. Tādējādi biosfēra ir vienota ekoloģiska sistēma. Šīs sistēmas darbības, tās struktūras un funkciju izpēte ir svarīgākais bioloģijas uzdevums šajā dzīves līmenī. Ar šo problēmu izpēti nodarbojas ekoloģija, biocenoloģija un bioģeoķīmija.

Biosfēras doktrīnas attīstība ir nesaraujami saistīta ar izcilā krievu zinātnieka V.I. Vernadskis. Tieši viņam izdevās pierādīt mūsu planētas organiskās pasaules, kas darbojas kā vienots nedalāms veselums, saistību ar ģeoloģiskajiem procesiem uz Zemes. Vernadskis atklāja un pētīja dzīvās vielas bioģeoķīmiskās funkcijas.

Pateicoties atomu biogēnajai migrācijai, dzīvā viela pilda savas ģeoķīmiskās funkcijas. Mūsdienu zinātne identificē piecas ģeoķīmiskās funkcijas, ko veic dzīvā viela.

1. Koncentrācijas funkcija izpaužas noteiktu ķīmisko elementu uzkrāšanā dzīvo organismu iekšienē to darbības dēļ. Tā rezultātā radās derīgo izrakteņu krājumi.

2. Transporta funkcija ir cieši saistīta ar pirmo funkciju, jo dzīvie organismi pārnēsā tiem nepieciešamos ķīmiskos elementus, kas pēc tam uzkrājas to dzīvotnēs.

3. Enerģijas funkcija nodrošina enerģijas plūsmas, kas iekļūst biosfērā, kas ļauj veikt visas dzīvās vielas bioģeoķīmiskās funkcijas.

4. Destruktīvā funkcija - organisko atlieku iznīcināšanas un pārstrādes funkcija, šī procesa laikā organismu uzkrātās vielas tiek atgrieztas dabiskajos ciklos, dabā notiek vielu cikls.

5. Vidējo veidojošā funkcija - vides pārveide dzīvās vielas ietekmē. Viss mūsdienu Zemes izskats - atmosfēras sastāvs, hidrosfēra, litosfēras augšējais slānis; lielākā daļa minerālvielu; klimats ir dzīvības darbības rezultāts.