Poziomy organizacji systemów żywych. Poziom komórki. Postanowienia podstawowe

współczesna teoria komórek.

Molekularny poziom genetyczny (jednostka elementarna - gen)

Poziom komórkowy (komórka)

Poziom organizmu, inaczej ontogenetyczny (indywidualny)

Populacja-gatunki (populacja)

Biogeocenotyczne (biogeocenozy)

Poziom komórkowy to poziom komórek (komórek bakterii, sinic, jednokomórkowych zwierząt i alg, jednokomórkowych grzybów, komórek organizmów wielokomórkowych).Zjawiska elementarne są reprezentowane przez reakcje metabolizmu komórkowego. Dzięki aktywności komórki substancje pochodzące z zewnątrz zamieniane są w substraty i energię, które zgodnie z istniejącymi informacjami są wykorzystywane w procesie biosyntezy białek. w ten sposób na poziomie komórkowym sprzężone są mechanizmy przekazywania informacji i transformacji substancji i energii. Zjawiska elementarne na tym poziomie tworzą energię i materialną podstawę życia na innych poziomach. Komórka jest jednostką strukturalną życia, jednostką funkcjonalną, jednostką rozwoju. Ten poziom jest badany przez cytologię, cytochemię, cytogenetykę, mikrobiologię.Współczesna teoria komórki obejmuje następujące główne postanowienia:

Nr 1 Komórka jest jednostką struktury, aktywności życiowej, wzrostu i rozwoju organizmów żywych, poza komórką nie ma życia;.

Nr 2 Komórka to pojedynczy system składający się z wielu elementów, które są ze sobą naturalnie połączone, reprezentując pewną integralną formację;

Nr 3 Komórki wszystkich organizmów są podobne pod względem składu chemicznego, budowy i funkcji;

#4 Nowe komórki powstają tylko w wyniku podziału pierwotnych komórek;

№5 Komórki organizmów wielokomórkowych tworzą tkanki, narządy z tkanek. Życie organizmu jako całości zależy od interakcji jego komórek składowych;

№6 Komórki organizmów wielokomórkowych mają kompletny zestaw genów, ale różnią się od siebie tym, że mają różne grupy genów, co skutkuje morfologiczną i funkcjonalną różnorodnością komórek - różnicowaniem.

Strukturalna i funkcjonalna organizacja komórek pro- i eukariotycznych.

Komórki typu prokariotycznego są szczególnie małe (średnica nie większa niż 0,5-3,0 mikronów). nie mają odrębnego morfologicznie jądra; materiał jądrowy w postaci DNA nie jest oddzielany od cytoplazmy membraną. Komórce brakuje rozwiniętego systemu błon. Aparat genetyczny tworzy pojedynczy chromosom pierścieniowy, pozbawiony głównych białek histonowych. Prokariontom brakuje centrum komórkowego. Dla nich ruchy wewnątrzkomórkowe cytoplazmy i ruch ameboidalny nie są typowe. Czas potrzebny do powstania dwóch komórek potomnych (czas generacji) jest stosunkowo krótki i wynosi kilkadziesiąt minut. Komórki prokariotyczne nie dzielą się przez mitozę. Ten typ komórek obejmuje bakterie i niebiesko-zielone algi. Eukariotyczny typ organizacji komórkowej jest reprezentowany przez dwa podtypy. Cechą organizmów pierwotniaków jest to, że (z wyjątkiem form kolonialnych) odpowiadają strukturalnie poziomowi jednej komórki, a fizjologicznie pełnoprawnemu osobnikowi. Pod tym względem jedną z cech komórek części pierwotniaków jest obecność w cytoplazmie miniaturowych formacji, które pełnią funkcje ważnych narządów organizmu wielokomórkowego na poziomie komórkowym. Są to (na przykład w orzęskach) cytostom, cytofaryng i proszek, podobny do układu pokarmowego oraz kurczliwe wakuole, podobne do układu wydalniczego. Komórki organizmów wielokomórkowych mają błonę. Plazma (błona komórkowa) jest utworzona przez błonę pokrytą od zewnątrz warstwą glikokaliksu. Komórka ma jądro i cytoplazmę. Jądro ma błonę, sok jądrowy, jąderko, chromatynę. Cytoplazma jest reprezentowana przez główną substancję (matrycę, hialoplazmę), w której rozmieszczone są wtrącenia i organelle (szorstki i gładki eps, kompleks blaszkowy, mitochondria, rybosomy, polisomy, lizosomy, peryksysomy, mikrofibryle, mikrotubule, centriole centrum komórkowego. Chloroplasty są również izolowane w komórkach roślinnych.
W tradycyjnym ujęciu komórka organizmu roślinnego lub zwierzęcego jest opisana jako obiekt ograniczony powłoką, w której izolowane jest jądro i cytoplazma. W jądrze, wraz z błoną i sokiem jądrowym, znajduje się jąderko i chromatyna. Cytoplazma jest reprezentowana przez swoją główną substancję (matrycę, hialoplazmę), w której rozmieszczone są wtrącenia i organelle.

Cykl życia komórki. Jego okresy dla komórek o różnym stopniu

Zróżnicowania.

FCC to okres życia komórki od jej powstania (poprzez podział komórki macierzystej) do jej podziału lub śmierci.

FCC zdolne do dzielenia komórek:

Cykl mitotyczny: -faza autokatalityczna - przygotowanie do podziału. składa się z okresu G1(syntetyczny), S(syntetyczny) , G2(postsyntetyczny).

W organizmie wielokomórkowym występują komórki, które po urodzeniu wchodzą w okres spoczynku G0 (są to komórki pełniące określone funkcje w ramach określonej funkcji)

FCC komórek niedzielących się:

interfaza heterokatalityczna

cykl mitotyczny. Mitoza. Biologiczne znaczenie mitozy. Możliwy

patologia mitozy.

Cykl mitotyczny składa się z interfaza autokatalityczna(chromosomy G1 ulegają dekondensacji, gromadzą się białka i RNA, zwiększa się liczba mitochondriów; trwa replikacja S-DNA, synteza białek i RNA; synteza DNA G2 zatrzymuje się, akumuluje się energia, syntetyzuje się RNA i białka, które tworzą wrzecionowate nici rozszczepienia ) oraz mitoza:

Profaza 2n4c - błona jądrowa rozpuszcza się, zanika jąderko, dochodzi do kondensacji i despiralizacji chromosomów.

Metafaza chromosomu 2n4c na równiku komórki.

Anafaza 4n4c - chromatydy rozchodzą się w kierunku biegunów komórki.

Telofaza 2n2c - tworzenie jąderka, cytotomia, tworzenie dwóch komórek potomnych. Biologiczne znaczenie mitozy.

Biologiczne znaczenie mitozy jest ogromne. Niezmienność budowy i prawidłowe funkcjonowanie narządów i tkanek organizmu wielokomórkowego byłyby niemożliwe bez zachowania identycznego zestawu materiału genetycznego w niezliczonych pokoleniach komórek. Mitoza zapewnia ważne zjawiska życiowe, takie jak rozwój embrionalny, wzrost, odbudowa narządów i tkanek po uszkodzeniu, utrzymanie integralności strukturalnej tkanek przy ciągłej utracie komórek w trakcie ich funkcjonowania (wymiana martwych krwinek czerwonych, złuszczone komórki skóry itp.). Patologie mitozy:

Naruszenie kondensacji chromosomów prowadzi do obrzęku i adhezji chromosomów

Uszkodzenie wrzeciona jest przyczyną opóźnienia mitozy w metafazie i dyspersji chromosomów.

Naruszenie rozbieżności chromatyd w anafazie mitozy prowadzi do pojawienia się komórek o różnej liczbie chromosomów

W przypadku braku cytotomii pod koniec telofazy powstają komórki dwu- i wielojądrowe.

reprodukcja na poziomie molekularnym. Replikacja DNA u pro- i eukariontów.

Jedną z głównych funkcji DNA jest zachowywanie i przekazywanie informacji dziedzicznych. Ta funkcja opiera się na zdolności DNA do samokopiowania - replikacji. W wyniku replikacji z jednej macierzystej cząsteczki DNA powstają dwie potomne cząsteczki DNA - kopie rodzica.

Helicase rozwija podwójną helisę DNA

Destabilizujące białka - prostują nici DNA

Topoizomeraza DNA – rozrywa wiązania fosfodiestrowe w jednym z łańcuchów DNA, łagodzi napięcie helisy.

Primase RNA - zapewnia syntezę startera RNA dla fragmentów Okazaki

Polimeraza DNA - synteza łańcucha polinukleotydowego w kierunku 5-3

Ligaza DNA - zszywa fragmenty Okazaki po usunięciu startera DNA.

Pojęcie naprawy DNA.

spermatogeneza

Fazy ​​spermatogenezy, ich istota. Miejsce spermatogenezy w ontogenezie człowieka.

dziedziczenie wielogenowe. Pojęcie MFB. Przykład wielogenowej choroby dziedzicznej w stomatologii.

Dziedziczenie cech w polimerycznym oddziaływaniu genów. W przypadku, gdy złożoną cechę określa kilka par genów w genotypie i ich oddziaływanie sprowadza się do kumulacji efektu działania niektórych alleli tych genów, u potomstwa heterozygot występuje różny stopień ekspresji cecha jest obserwowana w zależności od całkowitej dawki odpowiednich alleli. Na przykład stopień pigmentacji skóry u ludzi, określony przez cztery pary genów, waha się od najbardziej wyraźnego u homozygot dla dominujących alleli we wszystkich czterech parach (P 1 P 1 P 2 P 2 P 3 P 3 P 4 P 4) do minimum w homozygotach dla alleli recesywnych alleli (p 1 p 1 p 2 p 2 p 3 p 3 p 4 p 4) (patrz Ryc. 3.80). Gdy dwa Mulaty są małżeństwem, heterozygotyczne dla wszystkich czterech par, które tworzą 2 4 = 16 rodzajów gamet, uzyskuje się potomstwo, z którego 1/256 ma maksymalną pigmentację skóry, 1/256 - minimalną, a reszta charakteryzuje się wskaźnikami pośrednimi wyrazistości tej cechy. W analizowanym przykładzie dominujące allele poligenów determinują syntezę pigmentu, podczas gdy allele recesywne praktycznie tej cechy nie zapewniają. Komórki skóry organizmów homozygotycznych pod względem recesywnych alleli wszystkich genów zawierają minimalną ilość granulek pigmentu.

W niektórych przypadkach dominujące i recesywne allele poligenów mogą zapewnić rozwój różnych wariantów cech. Na przykład w sakwach pasterza dwa geny mają taki sam wpływ na określenie kształtu strąka. Ich dominujące allele tworzą jeden, a allele recesywne tworzą inną formę strąków. Kiedy krzyżuje się dwie diheterozygoty dla tych genów (ryc. 6.16), obserwuje się podział 15:1 u potomstwa, gdzie 15/16 potomstwa ma od 1 do 4 dominujących alleli, a 1/16 nie ma dominujących alleli w genotypie .

Wielu cech dziedzicznych nie można podać wystarczająco dokładnego opisu jakościowego. Pomiędzy osobnikami obserwuje się stopniowe subtelne przejścia, a podczas podziału nie ma wyraźnie odgraniczonych klas fenotypowych. Takie znaki są badane przez pomiary lub obliczenia, które pozwalają nadać znakowi charakterystykę cyfrową. Na przykład masa i rozmiar ciała, płodność, wydajność, produktywność, wczesna dojrzałość, zawartość białka i tłuszczu itp. Są to oznaki ilościowe.

I choć nie ma wyraźnej granicy między cechami jakościowymi a ilościowymi (niektóre cechy ilościowe można określić jako jakościowe: wysokie – karłowate „wczesne dojrzewanie – późne dojrzewanie, a jakościowe można wyrazić ilościowo, np. różnice w kolorze – ilość pigmentu), można wyróżnić trzy ważne cechy cech ilościowych:

1) zmienność ciągła;

2) zależność od dużej liczby oddziałujących genów;

3) zależność od środowiska zewnętrznego, czyli silną podatność na wpływ zmienności modyfikacji, której rezultat jest ciągły, co nie zaciera jeszcze różnic fenotypowych między klasami genotypowymi.

Większość cech, „z którymi musi się zmierzyć hodowca, ma charakter ilościowy.

Ważną cechą dziedziczenia poligenowego jest to, że im więcej genów wpływa na daną cechę, tym bardziej ciągła będzie zmienność tej cechy. A zmienność pod wpływem warunków zewnętrznych sprawia, że ​​rozkład cech ilościowych jest jeszcze gładszy i bardziej ciągły. W rezultacie rozkład zmienności cech ilościowych jest zbliżony do normalnego, te genotypy, które decydują o opcjach pośrednich, są czymś więcej niż genotypami, które określają opcje skrajne.

Metoda cytogenetyczna

Metoda cytogenetyczna służy do badania prawidłowego kariotypu człowieka, a także w diagnostyce chorób dziedzicznych związanych z mutacjami genomowymi i chromosomowymi.
Ponadto metoda ta jest stosowana w badaniu działania mutagennego różnych chemikaliów, pestycydów, insektycydów, leków itp.
Podczas podziału komórki na etapie metafazy chromosomy mają wyraźniejszą strukturę i są dostępne do badań. Zestaw diploidalny człowieka składa się z 46 chromosomów:
22 pary autosomów i jedna para chromosomów płci (XX u kobiet, XY u mężczyzn). Zwykle bada się ludzkie leukocyty krwi obwodowej, które umieszcza się w specjalnej pożywce, gdzie się dzielą. Następnie przygotowuje się preparaty i analizuje liczbę i strukturę chromosomów. Rozwój specjalnych metod barwienia znacznie uprościł rozpoznawanie wszystkich ludzkich chromosomów, aw połączeniu z metodą genealogiczną oraz metodami inżynierii komórkowej i genetycznej umożliwił skorelowanie genów z określonymi regionami chromosomów. Złożone zastosowanie tych metod leży u podstaw mapowania ludzkich chromosomów.

Kontrola cytologiczna jest niezbędna do diagnozowania chorób chromosomowych związanych z ansuploidią i mutacjami chromosomowymi. Najczęstsze to choroba Downa (trisomia na 21 chromosomie), zespół Klinefeltera (47 XXY), zespół Shershevsky'ego-Turnera (45 XO) itp. Utrata odcinka jednego z homologicznych chromosomów 21 pary prowadzi do krwi choroba - przewlekła białaczka szpikowa.

Badania cytologiczne jąder międzyfazowych komórek somatycznych mogą ujawnić tzw. ciało Barra, czyli chromatynę płciową. Okazało się, że chromatyna płciowa jest normalnie obecna u kobiet i nieobecna u mężczyzn. Jest wynikiem heterochromatyzacji jednego z dwóch chromosomów X u kobiet. Znając tę ​​cechę, można zidentyfikować płeć i zidentyfikować nieprawidłową liczbę chromosomów X.

Wykrycie wielu chorób dziedzicznych jest możliwe jeszcze przed urodzeniem dziecka. Metoda diagnostyki prenatalnej polega na pobraniu płynu owodniowego, w którym znajdują się komórki płodu, a następnie na biochemicznym i cytologicznym określeniu ewentualnych anomalii dziedzicznych. Pozwala to na postawienie diagnozy we wczesnych stadiach ciąży i podjęcie decyzji, czy ją kontynuować, czy przerwać.

Adaptacja (z łac. adaptatio – adaptatio) to dynamiczny proces, dzięki któremu układy mobilne organizmów żywych, pomimo zmienności warunków, zachowują stabilność niezbędną do istnienia, rozwoju i prokreacji. To właśnie mechanizm adaptacji, wypracowany w wyniku wieloletniej ewolucji, zapewnia możliwość istnienia organizmu w stale zmieniających się warunkach środowiskowych.

1. Biologiczna adaptacja człowieka aklimatyzacje

2. Adaptacja społeczna- proces aktywnej adaptacji jednostki (grupy jednostek) do środowiska społecznego, przejawiający się zapewnieniem warunków sprzyjających realizacji jej potrzeb, zainteresowań, celów życiowych. Adaptacja społeczna obejmuje przede wszystkim adaptację do warunków i charakteru pracy (nauka), a także do charakteru relacji międzyludzkich, środowiska ekologicznego i kulturowego, spędzania wolnego czasu i życia codziennego. Proces adaptacji społecznej jest ściśle związany z procesem socjalizacja indywidualna, internalizacja norm społecznych i grupowych. Adaptacja społeczna obejmuje zarówno adaptację jednostki do warunków życia (adaptacja bierna), jak i jej aktywną zmianę celową (adaptacja aktywna). Udowodniono empirycznie, że dominacja drugiego z tych typów zachowań adaptacyjnych u jednostki determinuje skuteczniejszy przebieg adaptacji społecznej. Ujawniono również związek między charakterem orientacji wartości jednostki a typem zachowań adaptacyjnych. Tak więc wśród osób nastawionych na manifestację i doskonalenie swoich możliwości dominuje nastawienie do aktywno-transformacyjnej interakcji ze środowiskiem społecznym, osoby nastawione na dobrostan materialny – selektywność, ukierunkowane ograniczenie aktywności społecznej, osoby nastawione na komfort – zachowania adaptacyjne . Orientacje wartości określają również wymagania jednostki wobec charakteru i warunków pracy, życia, wypoczynku, charakteru komunikacji interpersonalnej. Na przykład monotonna praca na linii montażowej z reguły działa przygnębiająco na osoby o wysokim poziomie wykształcenia, ale satysfakcjonuje pracowników o niskim poziomie wykształcenia i kwalifikacji.

Aklimatyzacja - adaptacja organizmów do nowych warunków egzystencji po przemieszczeniu terytorialnym, sztucznym lub naturalnym z wytworzeniem stabilnych rozmnażających się grup organizmów (populacji); to szczególny przypadek aklimatyzacji.

Aklimatyzacji w gorącym klimacie może towarzyszyć utrata apetytu, zaburzenia jelitowe, zaburzenia snu oraz spadek odporności na choroby zakaźne. Odnotowane odchylenia funkcjonalne wynikają z naruszenia metabolizmu wody i soli. Obniża się napięcie mięśni, wzrasta pocenie się, zmniejsza się oddawanie moczu, częstsze staje się oddychanie, puls itp. Wraz ze wzrostem wilgotności powietrza wzrasta napięcie mechanizmów adaptacyjnych.

Ekstremalne warunki klimatyczne dla warunków życia ludności w ekstremalnie zimnych klimatach tworzą:

· Wysoka częstotliwość (45-65% dni w roku) niskich ujemnych temperatur.

Brak lub całkowity brak (noc polarna) promieniowania słonecznego zimą.

· Przewaga pochmurnej pogody (140-150 dni w roku).

· Silne wiatry z częstymi zamieciami.

36. Adaptacja biologiczna. Mechanizmy adaptacji pilnej i długoterminowej.

Pojęcie typów konstytucyjnych.

Adaptacja biologiczna człowieka- powstałe ewolucyjnie przystosowanie organizmu ludzkiego do warunków środowiskowych, wyrażające się zmianą cech zewnętrznych i wewnętrznych narządu, funkcji lub całego organizmu do zmieniających się warunków środowiskowych. W procesie adaptacji organizmu do nowych warunków rozróżnia się dwa procesy - adaptację fenotypową lub indywidualną, która jest bardziej poprawnie nazywana aklimatyzacje(patrz) i adaptacji genotypowej, która jest dokonywana przez naturalną selekcję znaków, przydatnych do przetrwania. Dzięki adaptacji fenotypowej organizm bezpośrednio reaguje na nowe środowisko, co wyraża się przesunięciami fenotypowymi, kompensacyjnymi zmianami fizjologicznymi, które pomagają organizmowi utrzymać równowagę ze środowiskiem w nowych warunkach. Po przejściu do poprzednich warunków przywracany jest również poprzedni stan fenotypu, zanikają kompensacyjne zmiany fizjologiczne. Wraz z adaptacją genotypową w organizmie zachodzą głębokie zmiany morfologiczne i fizjologiczne, które są dziedziczone i utrwalane w genotypie jako nowe cechy dziedziczne populacji, grup etnicznych i ras.

Specyficzne mechanizmy adaptacyjne tkwiące w człowieku dają mu możliwość zniesienia pewnego zakresu odchyleń czynników od optymalnych wartości bez zakłócania normalnych funkcji organizmu.

Pilny etap adaptacji następuje natychmiast po pojawieniu się bodźca na ciele i może być realizowany tylko na podstawie wcześniej ukształtowanych mechanizmów fizjologicznych. Przykładami przejawów nagłej adaptacji są: bierny wzrost produkcji ciepła w odpowiedzi na zimno, wzrost wymiany ciepła w odpowiedzi na ciepło, wzrost wentylacji płucnej i minimalna objętość krążenia krwi w odpowiedzi na brak tlenu. Na tym etapie adaptacji funkcjonowanie narządów i układów przebiega na granicy fizjologicznych możliwości organizmu, z prawie całkowitą mobilizacją wszystkich rezerw, ale bez zapewnienia najbardziej optymalnego efektu adaptacyjnego. Tak więc bieganie osoby nietrenującej następuje przy wartościach zbliżonych do maksymalnej objętości minutowej serca i wentylacji płuc, przy maksymalnej mobilizacji rezerwy glikogenu w wątrobie. Procesy biochemiczne organizmu, ich szybkość niejako ograniczają tę reakcję motoryczną, nie może być ani wystarczająco szybka, ani wystarczająco długa;

Długotrwała adaptacja do długo działającego stresora następuje stopniowo, w wyniku długotrwałego, stałego lub powtarzającego się działania czynników środowiskowych na organizm. Głównymi warunkami długoterminowej adaptacji są spójność i ciągłość oddziaływania czynnika ekstremalnego. W istocie rozwija się ona na zasadzie wielokrotnej realizacji pilnej adaptacji i charakteryzuje się tym, że w wyniku ciągłej ilościowej kumulacji zmian organizm nabiera nowej jakości - z niedostosowanej zamienia się w przystosowaną. Jest to przystosowanie do wcześniej nieosiągalnej intensywnej pracy fizycznej (treningu), wykształcenie odporności na znaczne niedotlenienie wysokościowe, które wcześniej było nie do pogodzenia z życiem, wykształcenie odporności na zimno, ciepło i duże dawki trucizn. To ten sam mechanizm i jakościowo bardziej złożona adaptacja do otaczającej rzeczywistości.

Obecnie nie ma ogólnie przyjętej teorii i klasyfikacji konstytucji.Różnorodność podejść proponowanych przez różnych specjalistów rodzi wiele ocen, definicji konstytucji, odzwierciedla złożoność problemów stojących przed konstytucjonalizmem.Do tej pory najbardziej udana i kompletna definicja konstytucji jest następująca Konstytucja (łac. constitutia - ustanowienie, organizacja) to zespół indywidualnych względnie stabilnych właściwości morfologicznych, fizjologicznych i psychicznych organizmu, ze względu na dziedziczność, a także długotrwałe i intensywne wpływy środowiska, przejawiające się w swoich reakcjach na różne wpływy (w tym społeczne i patogenne).

W naszym kraju najbardziej rozpowszechniona klasyfikacja zaproponowana przez M.V. Chernorutsky'ego, który zidentyfikował trzy rodzaje konstytucji:

1) asteniczny;

2) normosteniczny;

3) hipersteniczny

Przyporządkowania do konkretnego typu dokonano na podstawie wartości wskaźnika Piniera (długość ciała - (masa + objętość klatki piersiowej w spoczynku). W astenii wskaźnik Piniera wynosi ponad 30, w hiperstenice jest mniejszy niż 10, w normosteniczny waha się od 10 do 30. Te trzy typy konstytucji charakteryzują nie tylko cechy zewnętrznych cech morfologicznych, ale także właściwości funkcjonalne.

37. Ekologiczne zróżnicowanie ludzkości. Pojęcie ras i adaptacji

typy ludzi.

38. Adaptacyjne typy ludzi. Charakterystyka morfofunkcyjna

przedstawiciele typów alpejskich i suchych.

typ adaptacyjny
reprezentuje wskaźnik odpowiedzi biologicznej na zestaw warunków środowiskowych
środowiska i przejawia się w rozwoju morfofunkcjonalnych, biochemicznych i
cechy immunologiczne, które zapewniają optymalną zdolność adaptacji do
dane warunki życia.

Kompleksy znaków typów adaptacyjnych z różnych obszarów geograficznych zawierają elementy wspólne i specyficzne. Do tych pierwszych należą np. wskaźniki
masa kostno-mięśniowa, ilość białek odpornościowych w surowicy krwi
osoba. Takie elementy zwiększają ogólną odporność organizmu na
niekorzystne warunki środowiskowe. Poszczególne elementy różnią się
i są ściśle związane z warunkami panującymi w danym siedlisku - niedotlenieniem, gorącym lub zimnym klimatem.
To ich kombinacja służy jako podstawa do przydziału typów adaptacyjnych:
arktyczna, tropikalna, strefa umiarkowana, alpejska, pustynna i
inni

Przeanalizujmy cechy warunków życia populacji ludzkich w różnych
strefy klimatyczne i geograficzne oraz uformowane w nich typy adaptacyjne ludzi.

Warunki na dużych wysokościach są dla ludzi ekstremalne pod wieloma względami. Charakteryzują się niskim ciśnieniem atmosferycznym, obniżonym ciśnieniem parcjalnym tlenu, zimnem oraz względną jednolitością żywności. Główny czynnik środowiskowy w formacji górski typ adaptacyjny wyglądało na niedotlenienie. Mieszkańcy wyżyny, niezależnie od strefy klimatycznej, rasy i pochodzenia etnicznego, mają podwyższony poziom podstawowej przemiany materii, względne wydłużenie długich rurkowatych kości szkieletu, rozszerzenie klatki piersiowej, wzrost pojemności tlenowej krwi z powodu wzrost liczby czerwonych krwinek, zawartość hemoglobiny i względna łatwość jej przejścia do oksyhemoglobiny.

Suchy typ adaptacyjny powstały wśród mieszkańców pustyni. Na pustyni głównym szkodliwym czynnikiem jest działanie suchego powietrza, które ma dużą zdolność parowania. Ponadto na tropikalnych pustyniach występuje silny całoroczny efekt termiczny, a w strefie pozazwrotnikowej gwałtowne sezonowe zmiany temperatury - gorące latem i zimne zimą. W tych warunkach, podobnie jak w tropikach, morfotypy o długim ciele są bardziej powszechne (do 70%), składniki mięśniowe i tłuszczowe słabo się rozwijają, ale ogólna wielkość ciała mieszkańców pustyni jest większa. Ich podstawowe tempo przemiany materii jest niskie, ilość cholesterolu we krwi jest zmniejszona

46. ​​​​Zakaźne i niezakaźne naturalne choroby ogniskowe.

Ekologiczne podstawy ich doboru.

47. Przedmiot helmintologii medycznej. Pojęcie geo- i biohelmintów,

antroponozy i odzwierzęce.

46. ​​NATURALNE CHOROBY OGNISKOWE

1) patogeny krążą w naturze od jednego zwierzęcia do drugiego, niezależnie od człowieka;

2) rezerwuarem patogenu są dzikie zwierzęta;

3) choroby nie występują wszędzie, ale na ograniczonym obszarze o określonym krajobrazie, czynnikach klimatycznych i biogeocenozach.

składniki naturalne skupienie to:

1) patogen;

2) zwierzęta podatne na patogen - rezerwuary:

3) odpowiedni kompleks warunków przyrodniczych i klimatycznych, w których ta biogeocenoza występuje.

Szczególną grupą naturalnych chorób ogniskowych są choroby przenoszone przez wektory takie jak leiszmanioza, trypanosomatoza, kleszczowe zapalenie mózgu itp. Dlatego obecność nosiciela jest również obowiązkowym elementem naturalnego ogniska choroby przenoszonej przez wektory.

Choroby zakaźne to zakaźne choroby człowieka, których patogeny są przenoszone przez żywiące się krwią stawonogi (owady i roztocza).

Choroby zakaźne obejmują ponad 200 form nozologicznych wywoływanych przez wirusy, bakterie, riketsje, pierwotniaki i robaki pasożytnicze. Niektóre z nich są przenoszone tylko za pomocą wektorów ssących krew (choroby obowiązkowe przenoszone przez wektory, takie jak tyfus, malaria itp.), inne w różny sposób, w tym transmisyjnie (np. tularemia, która jest zakażona przez komary i ukąszenia kleszczy, a także skórowanie chorych zwierząt).

przewoźnicy

zakażonych wirusami, u kleszczy zakażonych wirusami, riketsjami i krętkami oraz u komarów zakażonych flebowirusami.

W ciele nośników mechanicznych patogeny nie rozwijają się i nie rozmnażają. Na trąbce, w jelitach lub na powierzchni ciała nośnika mechanicznego patogen przenoszony jest bezpośrednio (z ukąszeniem) lub poprzez zanieczyszczenie ran, błon śluzowych żywiciela lub produktów spożywczych.

Charakterystyka nosiciela i mechanizm przenoszenia patogenu

Obszar dystrybucji i cechy epidemiologii

Zapobieganie

Większości chorób przenoszonych przez wektory zapobiega się poprzez zmniejszenie liczby wektorów. Za pomocą tego środka ZSRR zdołał wyeliminować takie zakaźne antroponozy, jak gorączka nawrotowa wszy, gorączka komarów i miejska leiszmanioza skórna. Duże znaczenie mają prace rekultywacyjne i tworzenie stref wokół zaludnionych obszarów wolnych od dzikich gryzoni i nosicieli patogenów chorób zakaźnych.

Niektóre naturalne choroby ogniskowe charakteryzują się: endemizm, tj. występowanie na ściśle ograniczonych obszarach. Wynika to z faktu, że czynniki sprawcze odpowiednich chorób, ich pośrednich żywicieli, zwierzęta rezerwuarowe lub nosiciele występują tylko w niektórych biogeocenozach.

Niewielka liczba naturalnych chorób ogniskowych występuje prawie wszędzie. Są to choroby, których czynniki sprawcze z reguły nie są związane w cyklu ich rozwoju ze środowiskiem zewnętrznym i wpływają na szeroką gamę żywicieli. Takie choroby obejmują na przykład toksoplazmozę i włośnicę. Osoba może zarazić się tymi chorobami naturalnymi w dowolnej strefie klimatyczno-przyrodniczej i w dowolnym systemie ekologicznym.

Zdecydowana większość naturalnych chorób ogniskowych dotyka człowieka tylko wtedy, gdy znajduje się on w odpowiednim skupieniu (myśliwstwo, wędkarstwo, piesze wycieczki, imprezy geologiczne itp.) w warunkach jego podatności na nie. Tak więc osoba zostaje zarażona tajgowym zapaleniem mózgu po ugryzieniu przez zarażonego kleszcza, a przywr - poprzez zjedzenie niedostatecznie przetworzonej termicznie ryby z larwami kociej przywry.

Szczególnym wyzwaniem jest zapobieganie naturalnym chorobom ogniskowym. Ze względu na to, że w krążeniu patogenu zawarta jest duża liczba żywicieli, a często nosicieli, niszczenie całych kompleksów biogeocenotycznych powstałych w wyniku procesu ewolucyjnego jest nieuzasadnione ekologicznie, szkodliwe, a nawet technicznie niemożliwe . Tylko w przypadkach, gdy ogniska są małe i dobrze zbadane, możliwe jest kompleksowe przekształcenie takich biogeocenoz w kierunku wykluczającym krążenie patogenu. Tak więc rekultywacja pustynnych krajobrazów wraz z tworzeniem na ich miejscu nawadnianych gospodarstw ogrodniczych, prowadzona na tle walki z pustynnymi gryzoniami i komarami, może radykalnie zmniejszyć występowanie leiszmaniozy w populacji. W większości przypadków naturalnych chorób ogniskowych ich profilaktyka powinna mieć na celu przede wszystkim ochronę indywidualną (zapobieganie ukąszeniom przez ssące krew stawonogi, obróbka cieplna produktów spożywczych itp.) zgodnie z drogami krążenia w naturze określonych patogenów.

Robaki to wielokomórkowe, trójwarstwowe, protostomy, obustronnie symetryczne zwierzęta. Ich ciało ma wydłużony kształt, a worek skórno-mięśniowy składa się z mięśni gładkich lub prążkowanych oraz tkanek powłokowych.

Robaki mogą żyć u ludzi w prawie wszystkich narządach. W związku z tym różne są sposoby ich przenikania do organizmu człowieka, objawy chorób i metody diagnostyczne.

Najtrudniejszą rzeczą w życiu jest prostota.

A. Koni

ELEMENTALNY SKŁAD ORGANIZMÓW

Molekularny poziom organizacji życia

- jest to poziom organizacji, którego właściwości określają pierwiastki i cząsteczki chemiczne oraz ich udział w procesach przemian substancji, energii i informacji. Zastosowanie podejścia strukturalno-funkcjonalnego do rozumienia życia na tym poziomie organizacji pozwala nam zidentyfikować główne elementy strukturalne i procesy, które determinują strukturalne i funkcjonalne uporządkowanie poziomu.

Strukturalna organizacja poziomu molekularnego. Elementarnymi składnikami strukturalnymi molekularnego poziomu organizacji życia są pierwiastki chemiczne jako oddzielne typy atomów, a nie połączone ze sobą i posiadające własne specyficzne właściwości. Rozkład pierwiastków chemicznych w biosystemach jest dokładnie określony przez te właściwości i zależy przede wszystkim od wielkości ładunku jądra. Nauka badająca rozkład pierwiastków chemicznych i ich znaczenie dla biosystemów nazywa się biogeochemia. Założycielem tej nauki był genialny ukraiński naukowiec V. I. Vernadsky, który odkrył i wyjaśnił związek między naturą ożywioną i nieożywioną poprzez biogenny przepływ atomów i cząsteczek w realizacji ich podstawowych funkcji życiowych.

Pierwiastki chemiczne łączą się w formę wybaczył złożone związki nieorganiczne, które wraz z substancjami organicznymi są składnikami molekularnymi molekularnego poziomu organizacji. Proste substancje (tlen, azot, metale itp.) Tworzą chemicznie połączone atomy tego samego pierwiastka, a złożone substancje (kwasy, sole itp.) składają się z atomów różnych pierwiastków chemicznych.

Z prostych i złożonych substancji nieorganicznych powstają w układach biologicznych związki pośrednie(np. octany, ketokwasy), które tworzą proste substancje organiczne, lub małe biocząsteczki. Są to przede wszystkim cztery klasy cząsteczek – kwasy tłuszczowe, monosacharydy, aminokwasy i nukleotydy. nazywane są blokami budulcowymi, ponieważ zbudowane są z nich cząsteczki następnego podpoziomu hierarchicznego. Proste strukturalne biomolekuły są połączone ze sobą różnymi wiązaniami kowalencyjnymi, tworząc makrocząsteczki. Są to tak ważne klasy jak lipidy, białka, oligo- i polisacharydy oraz kwasy nukleinowe.

W biosystemach makrocząsteczki można łączyć poprzez interakcje niekowalencyjne w kompleksy supramolekularne. Nazywa się je również kompleksami międzycząsteczkowymi lub zespołami molekularnymi lub złożonymi biopolimerami (na przykład złożone enzymy, złożone białka). Na najwyższym, już komórkowym poziomie organizacji, kompleksy supramolekularne łączą się z tworzeniem organelli komórkowych.

Tak więc poziom molekularny charakteryzuje się pewną strukturalną hierarchią organizacji molekularnej: pierwiastki chemiczne - proste i złożone związki nieorganiczne - półprodukty - małe cząsteczki organiczne - makrocząsteczki - kompleksy supramolekularne.

Molekularny poziom organizacji życia
Główne składniki decydujące o przestrzennym (strukturalny) porządek	Główne procesy, które determinują czas (funkcjonalny) porządek
1. Podstawowe składniki chemiczne: Organogeny; makroelementy; mikroelementy; Ultramikroelementy. 2. Molekularne składniki chemiczne: Proste cząsteczki nieorganiczne (02 N2, metale) Złożone cząsteczki nieorganiczne (woda, sole, kwasy, zasady, tlenki itp.), Małe cząsteczki organiczne (kwasy tłuszczowe, aminokwasy, monosacharydy, nukleotydy) Makrocząsteczki (lipidy, białka, oligo- i polisacharydy, kwasy nukleinowe) kompleksy supramolekularne.	1. Procesy przemian substancji. 2. Procesy konwersji energii. 3. Procesy transformacji informacji dziedzicznej

Organizacja funkcjonalna na poziomie molekularnym . Molekularny poziom organizacji żywej przyrody łączy również ogromną liczbę różnych reakcji chemicznych, które determinują jej uporządkowanie w czasie. Reakcje chemiczne to zjawiska, w których niektóre substancje o określonym składzie i właściwościach przekształcają się w inne substancje. - o innym składzie i innych właściwościach. reakcje między pierwiastkami, substancje nieorganiczne nie są specyficzne dla żywych istot, specyficzna dla życia istnieje pewna kolejność tych reakcji, ich kolejność i połączenie w integralny system. Istnieją różne klasyfikacje reakcji chemicznych. Na podstawie zmian ilości substancji wyjściowych i końcowych rozróżnia się 4 rodzaje reakcji: komunikaty, rozszerzenia, wymiana oraz podstawienie. W zależności od zużycia energii emitują egzotermiczny(energia jest uwalniana) i endotermiczny(energia jest pochłaniana). Związki organiczne są również zdolne do różnych przemian chemicznych, które mogą zachodzić zarówno bez zmian w szkielecie węglowym, jak i ze zmianami. Reakcje bez zmiany szkieletu węglowego to reakcje substytucji, addycji, eliminacji, izomeryzacji. W celu reakcje ze zmianą szkieletu węglowego obejmują reakcje, takie jak wydłużanie łańcucha, skracanie łańcucha, izomeryzacja łańcucha, cyklizacja łańcucha, otwieranie pierścienia, kurczenie się pierścienia i rozszerzanie pierścienia. Ogromna większość reakcji w biosystemach ma charakter enzymatyczny i tworzy agregat zwany metabolizmem. Główne rodzaje reakcji enzymatycznych redoks, transfer, hydroliza, rozkład niehydrolityczny, izomeryzacja i synteza. W układach biologicznych między cząsteczkami organicznymi mogą również zachodzić reakcje polimeryzacji, kondensacji, syntezy matrycy, hydrolizy, katalizy biologicznej itp. Większość reakcji między związkami organicznymi jest specyficzna dla przyrody ożywionej i nie może zachodzić w nieożywionych.

Nauki badające poziom molekularny. Główne nauki badające poziom molekularny to biochemia i biologia molekularna. Biochemia jest nauką o istocie zjawisk życiowych, a ich podstawą jest metabolizm, a uwaga biologii molekularnej, w przeciwieństwie do biochemii, skupia się głównie na badaniu struktury i funkcji białek.

Biochemia - nauka badająca skład chemiczny organizmów, strukturę, właściwości, znaczenie występujących w nich związków chemicznych oraz ich przemiany w procesie metabolizmu. Termin „biochemia” został po raz pierwszy zaproponowany w 1882 roku, jednak uważa się, że zyskał szerokie zastosowanie po pracy niemieckiego chemika K. Neuberga w 1903 roku. Biochemia jako samodzielna nauka powstała w drugiej połowie XIX wieku. dzięki działalności naukowej tak znanych biochemików jak A. M. Butlerov, F. Wehler, F. Misher, A. Ya Danilevsky, Yu Liebig, L. Pasteur, E. Buchner, K. A. Timiryazev, M. I. Łunina i innych Współczesna biochemia wraz z biologią molekularną, chemią bioorganiczną, biofizyką, mikrobiologią stanowi jeden kompleks powiązanych ze sobą nauk - biologii fizycznej i chemicznej, który bada fizyczne i chemiczne podstawy materii ożywionej. Jednym z ogólnych zadań biochemii jest ustalenie mechanizmów funkcjonowania biosystemów i regulacji czynności życiowych komórek, które zapewniają jedność metabolizmu i energii w organizmie.

Biologia molekularna - nauka zajmująca się badaniem procesów biologicznych na poziomie kwasów nukleinowych i białek oraz ich struktur supramolekularnych. Za datę powstania biologii molekularnej jako samodzielnej nauki uważa się rok 1953, kiedy to F. Crick i J. Watson na podstawie danych z biochemii i dyfrakcji rentgenowskiej zaproponowali model trójwymiarowej struktury DNA, który nazwano podwójną helisą. Najważniejsze działy tej nauki to genetyka molekularna, wirusologia molekularna, enzymologia, bioenergetyka, immunologia molekularna i biologia rozwoju molekularnego. Podstawowymi zadaniami biologii molekularnej jest ustalenie mechanizmów molekularnych głównych procesów biologicznych ze względu na właściwości strukturalne i funkcjonalne oraz wzajemne oddziaływanie kwasów nukleinowych i białek, a także badanie mechanizmów regulacyjnych tych procesów.

Metody badania życia na poziomie molekularnym powstały głównie w XX wieku. Najczęstsze z nich to chromatografia, ultrawirowanie, elektroforeza, analiza dyfrakcyjna promieniowania rentgenowskiego, fotometria, analiza spektralna, metoda znacznikowa itd.

Cała przyroda jest zbiorem systemów biologicznych o różnych poziomach organizacji i różnym podporządkowaniu.
Poziom organizacji materii ożywionej rozumiany jest jako funkcjonalne miejsce, jakie dana struktura biologiczna zajmuje w ogólnym systemie organizacji przyrody.

Poziom organizacji żywej materii to zbiór parametrów ilościowych i jakościowych pewnego systemu biologicznego (komórki, organizmu, populacji itp.), które określają warunki i granice jego istnienia.

Istnieje kilka poziomów organizacji systemów żywych, które odzwierciedlają podporządkowanie, hierarchię strukturalnej organizacji życia.

• Poziom molekularny (molekularno-genetyczny) reprezentowane przez poszczególne biopolimery (DNA, RNA, białka, lipidy, węglowodany i inne związki); na tym poziomie życia badane są zjawiska związane ze zmianami (mutacjami) i reprodukcją materiału genetycznego, metabolizmem. To jest nauka biologii molekularnej.
• Komórkowypoziom- poziom, na którym istnieje życie w postaci komórki - strukturalna i funkcjonalna jednostka życia, badana jest przez cytologię. Na tym poziomie badane są procesy takie jak metabolizm i energia, wymiana informacji, reprodukcja, fotosynteza, przekazywanie impulsów nerwowych i wiele innych.

Komórka jest jednostką strukturalną wszystkich żywych istot.

• poziom tkanek studiowanie histologii.

Tkanka to połączenie substancji międzykomórkowej i komórek o podobnej budowie, pochodzeniu i funkcjach.

• Organpoziom. Narząd zawiera kilka tkanek.
• Organicznepoziom- niezależne istnienie pojedynczego osobnika - organizm jednokomórkowy lub wielokomórkowy jest badany na przykład przez fizjologię i autekologię (ekologię osobników). Jednostka jako integralny organizm jest podstawową jednostką życia. Życie w naturze nie istnieje w żadnej innej formie.

Organizm jest prawdziwym nosicielem życia, charakteryzującym się wszystkimi jego właściwościami.

• populacja-gatunekpoziom- poziom, który reprezentuje grupa osobników tego samego gatunku - populacja; to w populacji zachodzą elementarne procesy ewolucyjne (akumulacja, manifestacja i selekcja mutacji). Ten poziom organizacji badają takie nauki, jak deekologia (lub ekologia populacyjna), doktryna ewolucyjna.

Populacja to zbiór osobników tego samego gatunku, które długo żyją na określonym terenie, swobodnie się krzyżują i są względnie odizolowane od innych osobników tego samego gatunku.

• Biogeocenotycznypoziom- reprezentowane przez zbiorowiska (ekosystemy) składające się z różnych populacji i ich siedlisk. Ten poziom organizacji bada biocenologia lub synekologia (ekologia społeczności).

Biogeocenoza to połączenie wszystkich gatunków o różnym stopniu złożoności organizacji i wszystkich czynników ich siedliska.

• biosferycznypoziom- poziom reprezentujący całość wszystkich biogeocenoz. W biosferze następuje obieg substancji i przemiana energii z udziałem organizmów.

Poziomy organizacji świata organicznego to odrębne stany systemów biologicznych, charakteryzujące się podporządkowaniem, wzajemnymi połączeniami i określonymi wzorcami.

Strukturalne poziomy organizacji życia są niezwykle zróżnicowane, ale główne z nich to: molekularny, komórkowy, ontogenetyczny, populacyjny, biocenotyczny i biosferyczny.

1. Molekularny genetyczny standard życia. Najważniejszymi zadaniami biologii na tym etapie jest badanie mechanizmów przekazywania informacji genetycznej, dziedziczności i zmienności.

Istnieje kilka mechanizmów zmienności na poziomie molekularnym. Najważniejszym z nich jest mechanizm mutacji genów – bezpośrednia transformacja samych genów pod wpływem czynników zewnętrznych. Czynnikami powodującymi mutację są: promieniowanie, toksyczne związki chemiczne, wirusy.

Innym mechanizmem zmienności jest rekombinacja genów. Taki proces zachodzi podczas rozmnażania płciowego w organizmach wyższych. W tym przypadku nie ma zmiany w całkowitej ilości informacji genetycznej.

Inny mechanizm zmienności odkryto dopiero w latach pięćdziesiątych. Jest to nieklasyczna rekombinacja genów, w której następuje ogólny wzrost ilości informacji genetycznej z powodu włączenia nowych elementów genetycznych do genomu komórki. Najczęściej te elementy są wprowadzane do komórki przez wirusy.

2. Poziom komórkowy. Dziś nauka rzetelnie ustaliła, że ​​najmniejszą niezależną jednostką struktury, funkcjonowania i rozwoju żywego organizmu jest komórka, która jest elementarnym systemem biologicznym zdolnym do samoodnowy, samoreprodukcji i rozwoju. Cytologia to nauka zajmująca się badaniem żywej komórki, jej strukturą, funkcjonowaniem jako elementarny żywy system, badaniem funkcji poszczególnych składników komórkowych, procesem reprodukcji komórki, adaptacji do warunków środowiskowych itp. Cytologia bada również cechy wyspecjalizowanych komórek, tworzenie ich specjalnych funkcji i rozwój określonych struktur komórkowych. Tak więc współczesną cytologię nazwano fizjologią komórki.

Znaczący postęp w badaniach nad komórkami nastąpił na początku XIX wieku, kiedy odkryto i opisano jądro komórkowe. Na podstawie tych badań powstała teoria komórkowa, która stała się największym wydarzeniem biologicznym XIX wieku. To ta teoria była podstawą rozwoju embriologii, fizjologii i teorii ewolucji.

Najważniejszą częścią wszystkich komórek jest jądro, które przechowuje i odtwarza informację genetyczną, reguluje procesy metaboliczne w komórce.

Wszystkie komórki są podzielone na dwie grupy:

Prokarionty - komórki bez jądra

eukarionty to komórki zawierające jądra

Badając żywą komórkę, naukowcy zwrócili uwagę na istnienie dwóch głównych rodzajów jej odżywiania, co pozwoliło podzielić wszystkie organizmy na dwa typy:

Autotroficzne – produkują własne składniki odżywcze

· Heterotroficzny – nie może obejść się bez żywności ekologicznej.

Później wyjaśniono tak ważne czynniki, jak zdolność organizmów do syntezy niezbędnych substancji (witamin, hormonów), dostarczanie sobie energii, zależność od środowiska ekologicznego itp. Tak więc złożony i zróżnicowany charakter relacji wskazuje na potrzebę za systematyczne podejście do badania życia na poziomie ontogenetycznym.

3. Poziom ontogenetyczny. Organizmy wielokomórkowe. Ten poziom powstał w wyniku powstania żywych organizmów. Podstawową jednostką życia jest jednostka, a elementarnym zjawiskiem ontogeneza. Fizjologia zajmuje się badaniem funkcjonowania i rozwoju wielokomórkowych organizmów żywych. Nauka ta rozważa mechanizmy działania różnych funkcji żywego organizmu, ich wzajemne relacje, regulację i adaptację do środowiska zewnętrznego, pochodzenie i powstawanie w procesie ewolucji i indywidualnego rozwoju jednostki. W rzeczywistości jest to proces ontogenezy - rozwoju organizmu od narodzin do śmierci. W tym przypadku dochodzi do wzrostu, ruchu poszczególnych struktur, różnicowania i komplikacji organizmu.

Wszystkie organizmy wielokomórkowe składają się z narządów i tkanek. Tkanki to grupa fizycznie połączonych komórek i substancji międzykomórkowych, które pełnią określone funkcje. Ich badanie jest przedmiotem histologii.

Narządy są stosunkowo dużymi jednostkami funkcjonalnymi, które łączą różne tkanki w określone kompleksy fizjologiczne. Z kolei narządy są częścią większych jednostek – układów ciała. Wśród nich są układy nerwowy, pokarmowy, sercowo-naczyniowy, oddechowy i inne. Tylko zwierzęta mają narządy wewnętrzne.

4. Poziom populacyjno-biocenotyczny. Jest to ponadorganizmowy poziom życia, którego podstawową jednostką jest populacja. W przeciwieństwie do populacji, gatunek jest zbiorem osobników, które są podobne w budowie i właściwościach fizjologicznych, mają wspólne pochodzenie i mogą swobodnie krzyżować się i wydawać płodne potomstwo. Gatunek istnieje tylko poprzez populacje reprezentujące układy genetycznie otwarte. Biologia populacyjna to nauka o populacjach.

Termin „populacja” został wprowadzony przez jednego z twórców genetyki, V. Johansena, który nazwał go genetycznie heterogenicznym zestawem organizmów. Później populację zaczęto uważać za integralny system, stale oddziałujący ze środowiskiem. To populacje są prawdziwymi systemami, poprzez które istnieją gatunki żywych organizmów.

Populacje są genetycznie otwartymi systemami, ponieważ izolacja populacji nie jest absolutna, a wymiana informacji genetycznej od czasu do czasu nie jest możliwa. To populacje pełnią rolę elementarnych jednostek ewolucji, zmiany w ich puli genowej prowadzą do pojawienia się nowych gatunków.

Populacje zdolne do samodzielnej egzystencji i transformacji są zjednoczone w agregacie kolejnego poziomu ponadorganizmu - biocenoz. Biocenoza - zbiór populacji żyjących na określonym obszarze.

Biocenoza to system zamknięty dla obcych populacji, dla populacji składowych jest to system otwarty.

5. Poziom biogeocetoniczny. Biogeocenoza to stabilny system, który może istnieć przez długi czas. Równowaga w żywym systemie jest dynamiczna, tj. reprezentuje ciągły ruch wokół pewnego punktu stabilności. Do jego stabilnego funkcjonowania niezbędne jest sprzężenie zwrotne między podsystemami sterującymi i wykonawczymi. Ten sposób utrzymywania dynamicznej równowagi pomiędzy różnymi elementami biogeocenozy, spowodowany masowym rozmnażaniem jednych gatunków i redukcją lub zanikiem innych, prowadzącym do zmiany jakości środowiska, nazywamy katastrofą ekologiczną.

Biogeocenoza jest integralnym systemem samoregulującym, w którym rozróżnia się kilka typów podsystemów. Systemy pierwotne to producenci, którzy bezpośrednio przetwarzają materię nieożywioną; konsumenci - poziom drugorzędny, na którym materia i energia są pozyskiwane dzięki wykorzystaniu producentów; potem przychodzą konsumenci drugiego rzędu. Są też padlinożercy i rozkładacze.

Cykl substancji przechodzi przez te poziomy w biogeocenozie: życie jest zaangażowane w użytkowanie, przetwarzanie i odnawianie różnych struktur. W biogeocenozie - jednokierunkowy przepływ energii. To sprawia, że ​​jest to system otwarty, stale połączony z sąsiednimi biogeocenozami.

Samoregulacja biogeocenów przebiega tym skuteczniej, im bardziej zróżnicowana jest liczba jej elementów składowych. Stabilność biogeocenoz zależy również od różnorodności ich składników. Utrata jednego lub więcej składników może prowadzić do nieodwracalnego braku równowagi i jego śmierci jako integralnego systemu.

6. Poziom biosfery. To najwyższy poziom organizacji życia, obejmujący wszystkie zjawiska życia na naszej planecie. Biosfera jest żywą substancją planety i przekształconego przez nią środowiska. Metabolizm biologiczny jest czynnikiem, który jednoczy wszystkie inne poziomy organizacji życia w jedną biosferę. Na tym poziomie następuje obieg substancji i przemiana energii związana z życiową aktywnością wszystkich żywych organizmów żyjących na Ziemi. Biosfera jest więc jednym systemem ekologicznym. Badanie funkcjonowania tego układu, jego struktury i funkcji jest najważniejszym zadaniem biologii na tym poziomie życia. Ekologia, biocenologia i biogeochemia zajmują się badaniem tych problemów.

Rozwój doktryny biosfery jest nierozerwalnie związany z nazwiskiem wybitnego rosyjskiego naukowca V.I. Wernadskiego. To on zdołał udowodnić związek organicznego świata naszej planety, działającego jako jedna nierozerwalna całość, z procesami geologicznymi na Ziemi. Vernadsky odkrył i zbadał biogeochemiczne funkcje żywej materii.

Dzięki biogenicznej migracji atomów materia żywa pełni swoje funkcje geochemiczne. Współczesna nauka identyfikuje pięć funkcji geochemicznych, które pełni żywa materia.

1. Funkcja koncentracji wyraża się w akumulacji pewnych pierwiastków chemicznych w organizmach żywych w wyniku ich aktywności. Efektem tego było pojawienie się zasobów mineralnych.

2. Funkcja transportowa jest ściśle związana z pierwszą funkcją, ponieważ organizmy żywe niosą potrzebne im pierwiastki chemiczne, które następnie gromadzą się w ich siedliskach.

3. Funkcja energetyczna zapewnia przepływy energii penetrujące biosferę, co umożliwia realizację wszystkich funkcji biogeochemicznych materii żywej.

4. Funkcja destrukcyjna - funkcja niszczenia i przetwarzania pozostałości organicznych, podczas tego procesu substancje nagromadzone przez organizmy powracają do naturalnych cykli, w przyrodzie zachodzi cykl substancji.

5. Funkcja średniotworząca - przekształcenia środowiska pod wpływem materii żywej. Cały współczesny wygląd Ziemi - skład atmosfery, hydrosfery, górnej warstwy litosfery; większość minerałów; klimat jest wynikiem działania Life.

Proces „tłumaczenia” informacji dziedzicznych zachodzi na poziomie organizacji życia

1) komórkowy

2) organizmowe

3) biogeocenotyczny

4) molekularny

Wyjaśnienie.

Zdarzenia na poziomie komórkowym zapewniają bioinformacyjne i materialno-energetyczne wsparcie dla zjawiska życia na wszystkich poziomach jego organizacji. Dziś nauka rzetelnie ustaliła, że ​​najmniejszą niezależną jednostką struktury, funkcjonowania i rozwoju żywego organizmu jest komórka, która jest elementarnym systemem biologicznym zdolnym do samoodnowy, samoreprodukcji i rozwoju. Informacje biologiczne (genetyczne, dziedziczne) - DNA, mechanizm replikacji matrycy DNA i synteza białek.

Proces translacji to proces syntezy białek z aminokwasów na matrycy mRNA (mRNA), przeprowadzany przez rybosom. Zaangażowanych jest kilka elementów komórki, więc odpowiedź znajduje się na komórkowym poziomie organizacji.

Odpowiedź 1

Sekcja: Podstawy Cytologii

Gość 26.05.2014 18:14

Cześć. Czy proces translacji informacji dziedzicznych zachodzi na poziomie komórkowym? Myślę, że to molekularne. Było podobne pytanie nieco wyżej i tam wskazano molekularny poziom organizacji.

Natalia Jewgienijewna Bashtannik

Na poziomie genetyki molekularnej zachodzą najważniejsze procesy życiowe - kodowanie, przekazywanie i wdrażanie informacji dziedzicznych. Na tym samym poziomie organizacji życia realizowany jest proces zmiany informacji dziedzicznych.

Na organoidzie komórkowy na poziomie zachodzą najważniejsze procesy życiowe: metabolizm (w tym biosynteza białek - TŁUMACZENIE) i przemiana energii w komórce, jej wzrost, rozwój i podział.

Gość 23.03.2015 19:21

Na poziomie molekularnym zachodzą takie procesy jak: transfer informacji genetycznej – replikacja, transkrypcja, translacja.

Na poziomie komórkowym zachodzą procesy takie jak: metabolizm komórkowy, cykle życiowe i podziały, które są regulowane przez białka enzymatyczne.

(Informacje na podstawie „Zbiór wielopoziomowych zadań przygotowujących do egzaminu”. Autorem zbioru jest A.A. Kirilenko)

Natalia Jewgienijewna Bashtannik

Poziom molekularny. Podstawą organizacji na tym poziomie są 4 zasady azotowe, 20 aminokwasów, kilkaset tysięcy reakcji biochemicznych, z których prawie wszystkie są związane z syntezą lub rozkładem ATP, uniwersalnego składnika energetycznego istot żywych.

Poziom komórki. Komórka jest najmniejszą jednostką życia. Wszystkie żywe istoty składają się z komórek. Główne mechanizmy reprodukcji życia działają właśnie na poziomie komórkowym.

Na poziomie komórkowym istnieją dwa główne procesy niezbędne do samoreprodukcji życia - mitoza - podział komórki z zachowaniem liczby chromosomów i genów oraz mejoza - podział redukcyjny niezbędny do produkcji komórek rozrodczych - gamet.