สิ่งที่หมายถึงระดับโมเลกุลของการจัดระเบียบชีวิต ระดับพื้นฐานของการจัดระเบียบชีวิต
โลกของสัตว์ป่าคือชุดของระบบชีวภาพในระดับต่างๆ ขององค์กรและผู้ใต้บังคับบัญชาที่แตกต่างกัน พวกเขามีปฏิสัมพันธ์อย่างต่อเนื่อง สิ่งมีชีวิตมีหลายระดับ:
โมเลกุล- ระบบชีวิตใด ๆ ไม่ว่าจะมีการจัดระเบียบที่ซับซ้อนเพียงใดจะแสดงออกในระดับการทำงานของโมเลกุลขนาดใหญ่ทางชีวภาพ: กรดนิวคลีอิก, โปรตีน, โพลีแซคคาไรด์รวมถึงสารอินทรีย์ที่สำคัญ จากระดับนี้ กระบวนการที่สำคัญที่สุดของกิจกรรมชีวิตของสิ่งมีชีวิตจะเริ่มต้นขึ้น: การเผาผลาญและการแปลงพลังงาน การส่งข้อมูลทางพันธุกรรม ฯลฯ - ระดับที่เก่าแก่ที่สุดของโครงสร้างของธรรมชาติที่มีชีวิตซึ่งมีพรมแดนติดกับธรรมชาติที่ไม่มีชีวิต
เซลลูลาร์- เซลล์เป็นหน่วยโครงสร้างและหน้าที่ เป็นหน่วยของการสืบพันธุ์และการพัฒนาของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดที่อาศัยอยู่บนโลก ไม่มีรูปแบบชีวิตที่ไม่ใช่เซลล์ และการมีอยู่ของไวรัสเป็นเพียงการยืนยันกฎนี้ เนื่องจากพวกมันสามารถแสดงคุณสมบัติของระบบสิ่งมีชีวิตได้เฉพาะในเซลล์เท่านั้น
เนื้อเยื่อ- เนื้อเยื่อคือชุดของเซลล์ที่มีโครงสร้างคล้ายกัน รวมกันโดยการทำงานร่วมกัน
อวัยวะ- ในสัตว์ส่วนใหญ่ อวัยวะประกอบด้วยโครงสร้างและการทำงานของเนื้อเยื่อหลายชนิดรวมกัน ตัวอย่างเช่น ผิวหนังของมนุษย์เป็นอวัยวะหนึ่งซึ่งรวมถึงเยื่อบุผิวและเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน ซึ่งทำหน้าที่หลายอย่างร่วมกัน โดยหน้าที่ที่สำคัญที่สุดคือการป้องกัน
สิ่งมีชีวิต- สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์เป็นระบบรวมของอวัยวะที่เชี่ยวชาญในการทำหน้าที่ต่างๆ ความแตกต่างระหว่างพืชและสัตว์ในด้านโครงสร้างและวิธีการให้สารอาหาร ความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อม การปรับตัวให้เข้ากับสิ่งแวดล้อม
ประชากรสปีชีส์- ชุดของสิ่งมีชีวิตในสปีชีส์เดียวกันซึ่งรวมกันเป็นที่อยู่อาศัยร่วมกันสร้างประชากรเป็นระบบของคำสั่งเหนือสิ่งมีชีวิต ในระบบนี้ การเปลี่ยนแปลงทางวิวัฒนาการขั้นพื้นฐานที่ง่ายที่สุดจะดำเนินการ
ไบโอจีโอซีโนติก- biogeocenosis - ชุดของสิ่งมีชีวิตต่างสายพันธุ์และความซับซ้อนที่แตกต่างกันขององค์กร ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมทั้งหมด
ไบโอสเฟียร์ชีวมณฑลเป็นการจัดระเบียบสิ่งมีชีวิตในระดับสูงสุดบนโลกของเรา รวมถึงทุกชีวิตบนโลกด้วย ดังนั้น ธรรมชาติของสิ่งมีชีวิตจึงเป็นระบบลำดับชั้นที่จัดอย่างซับซ้อน
2. การสืบพันธุ์ในระดับเซลล์ การแบ่งเซลล์ และบทบาททางชีววิทยาของมัน
Mitosis (จากภาษากรีก mitos - thread) การแบ่งเซลล์ชนิดหนึ่งซึ่งเป็นผลมาจากการที่เซลล์ลูกสาวได้รับสารพันธุกรรมเหมือนกับที่มีอยู่ในเซลล์แม่ Karyokinesis การแบ่งเซลล์ทางอ้อมเป็นวิธีการทั่วไปในการสืบพันธุ์ของเซลล์ (การสืบพันธุ์) ซึ่งทำให้แน่ใจว่ามีการกระจายสารพันธุกรรมที่เหมือนกันระหว่างเซลล์ลูกสาวและความต่อเนื่องของโครโมโซมในจำนวนเซลล์หลายรุ่น
ข้าว. 1. รูปแบบของไมโทซีส: 1, 2 - ทำนาย; 3 - โพรเมทาเฟส; 4 - เมตาเฟส; 5 - แอนาเฟส; 6 - เทโลเฟสต้น; 7 - เทโลเฟสตอนปลาย
ความสำคัญทางชีวภาพของไมโทซีสถูกกำหนดโดยการรวมกันของโครโมโซมที่เพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าโดยวิธีการแยกตามยาวและการกระจายที่สม่ำเสมอระหว่างเซลล์ลูกสาว การเริ่มต้นของไมโทซีสจะนำหน้าด้วยช่วงเวลาของการเตรียมการ ซึ่งรวมถึงการสะสมพลังงาน การสังเคราะห์กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (DNA) และการสืบพันธุ์ของเซนทริโอล แหล่งพลังงานอุดมไปด้วยพลังงานหรือที่เรียกว่าสารประกอบมาโครเออร์จิค Mitosis ไม่ได้มาพร้อมกับการหายใจที่เพิ่มขึ้นเนื่องจากกระบวนการออกซิเดชั่นเกิดขึ้นในเฟส (การเติม "พลังงานสำรองของนกมาคอว์") การเติมและการล้างพลังงานสำรองของนกมาคอว์เป็นระยะเป็นพื้นฐานของพลังงานของไมโทซีส
ขั้นตอนของไมโทซิสมีดังนี้ กระบวนการเดียว ไมโทซิสมักแบ่งออกเป็น 4 ระยะ ได้แก่ ระยะโพรเฟส เมตาเฟส แอนาเฟส และเทโลเฟส
ข้าว. รูปที่ 2 การแบ่งเซลล์ในเซลล์เนื้อเยื่อของรากหัวหอม (ไมโครกราฟ) เฟส
ข้าว. มะเดื่อ 3. การแบ่งเซลล์ในกระจุกของรากหัวหอม (micrograph) Prophase (ร่างยุ่งเหยิงหลวม)
ข้าว. 4. การแบ่งเซลล์ในเซลล์เนื้อเยื่อของรากหัวหอม (ไมโครกราฟ) Late prophase (การทำลายเยื่อหุ้มนิวเคลียส)
เมตาเฟส - ประกอบด้วยการเคลื่อนที่ของโครโมโซมไปยังระนาบเส้นศูนย์สูตร (เมตาคิเนซิสหรือโพรเมทาเฟส) การก่อตัวของแผ่นศูนย์สูตร ("ดาวแม่") และในการแยกโครมาทิดหรือโครโมโซมน้องสาว
ข้าว. รูปที่ 5. การแบ่งเซลล์ในเซลล์เนื้อเยื่อของรากหัวหอม (ไมโครกราฟ) โพรเมทาเฟส
รูปที่ 6 การแบ่งเซลล์ในเซลล์เนื้อเยื่อของรากหัวหอม (ไมโครกราฟ) เมตาเฟส
ข้าว. มะเดื่อ 7. การแบ่งเซลล์ในเซลล์เนื้อเยื่อของรากหัวหอม (ไมโครกราฟ) แอนาเฟส
Anaphase - ขั้นตอนของความแตกต่างของโครโมโซมไปยังขั้ว การเคลื่อนที่แบบแอนาเฟสนั้นสัมพันธ์กับการยืดตัวของเส้นใยกลางของ VERETIN ซึ่งผลักขั้วทิคส์ออกจากกัน และการที่โครโมโซม MICROTUBES ของโครโมโซมของอุปกรณ์ไมโทติคสั้นลง การยืดตัวของเส้นใยกลางของ SPINDLE เกิดขึ้นเนื่องจากโพลาไรซ์ของ "โมเลกุลขนาดใหญ่สำรอง" ที่สร้าง MICROTUBES ของแกนหมุนจนเสร็จสมบูรณ์ หรือเนื่องจากการคายน้ำของโครงสร้างนี้ การสั้นลงของ microtubules ของโครโมโซมนั้นมีให้โดยคุณสมบัติของโปรตีนที่หดตัวของอุปกรณ์ไมโทติคซึ่งสามารถหดตัวได้โดยไม่หนาขึ้น TELOPHASE - ประกอบด้วยการสร้างนิวเคลียสของลูกสาวขึ้นใหม่จากโครโมโซมที่ขั้ว, การแบ่งตัวของเซลล์ (CYTOTHYMIA, CYTOKINESIS) และการทำลายขั้นสุดท้ายของเครื่องมือทิคส์ด้วยการก่อตัวของร่างกายระดับกลาง การสร้างนิวเคลียสของลูกสาวขึ้นใหม่เกี่ยวข้องกับการลดสเปรดไลเซชันของโครโมโซม การฟื้นฟูของนิวเคลียสและเปลือกหุ้มนิวเคลียส Cytotomy ดำเนินการโดยการก่อตัวของแผ่นเซลล์ (ในเซลล์พืช) หรือโดยการก่อตัวของฟิชชันร่อง (ในเซลล์สัตว์)
รูปที่ 8 การแบ่งเซลล์ในเซลล์เนื้อเยื่อของรากหัวหอม (ไมโครกราฟ) เทโลเฟสตอนต้น
ข้าว. รูปที่ 9. การแบ่งเซลล์ในเซลล์เนื้อเยื่อของรากหัวหอม (ไมโครกราฟ) เทโลเฟสตอนปลาย
กลไกของไซโตโทมีเกี่ยวข้องกับการหดตัวของวงแหวนเจลาติไนซ์ของ CYTOPLASMA ที่ล้อมรอบเส้นศูนย์สูตร (สมมติฐาน "วงแหวนที่หดตัว") หรือกับการขยายตัวของผิวเซลล์เนื่องจากการยืดตัวของโซ่โปรตีนที่มีลักษณะเป็นวง (" สมมติฐานการขยายตัวของเมมเบรน”)
ระยะเวลาของไมโทซิส- ขึ้นอยู่กับขนาดของเซลล์ ploidy จำนวนนิวเคลียส ตลอดจนสภาพแวดล้อม โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับอุณหภูมิ ไมโทซิสมีอายุ 30–60 นาทีในเซลล์สัตว์ และ 2–3 ชั่วโมงในเซลล์พืช ระยะที่ยาวขึ้นของไมโทซีสที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการสังเคราะห์ (พรีโพรเฟส, โพรเฟส, เทโลเฟส) การเคลื่อนที่ด้วยตนเองของโครโมโซม (เมทาคิเนซิส, แอนาเฟส) ดำเนินไปอย่างรวดเร็ว
ความสำคัญทางชีวภาพของ MITOSIS - ความมั่นคงของโครงสร้างและการทำงานที่ถูกต้องของอวัยวะและเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์จะเป็นไปไม่ได้หากไม่มีการเก็บรักษาสารพันธุกรรมชุดเดียวกันในรุ่นเซลล์จำนวนนับไม่ถ้วน Mitosis แสดงอาการที่สำคัญของกิจกรรมที่สำคัญ: การพัฒนาของตัวอ่อน, การเจริญเติบโต, การฟื้นฟูอวัยวะและเนื้อเยื่อหลังจากความเสียหาย, การบำรุงรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างของเนื้อเยื่อด้วยการสูญเสียเซลล์อย่างต่อเนื่องระหว่างการทำงาน (การแทนที่ของเม็ดเลือดแดงที่ตายแล้ว, เซลล์ผิวหนัง, เยื่อบุผิวในลำไส้ ฯลฯ ) ในโปรโตซัว การแบ่งเซลล์สืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ
3. การสร้างเซลล์สืบพันธุ์, ลักษณะเฉพาะของเซลล์สืบพันธุ์, การปฏิสนธิ
เซลล์เพศ (gametes) - ตัวอสุจิเพศชายและไข่เพศหญิง (หรือไข่) พัฒนาในต่อมเพศ ในกรณีแรกเส้นทางการพัฒนาของพวกเขาเรียกว่า SPERMATOGENESIS (จากสเปิร์มกรีก - เมล็ดและกำเนิด - กำเนิด) ในวินาที - OVOGENESIS (จากภาษาละติน ovo - egg)
Gametes เป็นเซลล์เพศ, การมีส่วนร่วมในการปฏิสนธิ, การก่อตัวของไซโกต (เซลล์แรกของสิ่งมีชีวิตใหม่) ผลของการปฏิสนธิคือการเพิ่มจำนวนโครโมโซมเป็นสองเท่าการคืนค่าของชุดดิพลอยด์ในไซโกต คุณสมบัติของ gametes เป็นชุดโครโมโซมชุดเดี่ยวเดี่ยวเมื่อเทียบกับชุดโครโมโซมชุดซ้ำในเซลล์ร่างกาย2 ขั้นตอนของการพัฒนาเซลล์สืบพันธุ์: 1) เพิ่มจำนวนโดยไมโทซีสในจำนวนเซลล์สืบพันธุ์หลักที่มีชุดโครโมโซมซ้ำ 2) การเจริญเติบโตของเซลล์สืบพันธุ์หลัก 3) การสุกแก่ของเซลล์สืบพันธุ์
ขั้นตอนของ GAMETOGENESIS - ในกระบวนการพัฒนาทางเพศทั้งตัวอสุจิและไข่ขั้นตอนจะแตกต่างกัน (รูปที่) ขั้นตอนแรกคือช่วงเวลาของการสืบพันธุ์ซึ่งเซลล์สืบพันธุ์หลักแบ่งโดยไมโทซีสซึ่งเป็นผลมาจากการที่จำนวนเซลล์เพิ่มขึ้น ในระหว่างการสร้างสเปิร์ม การสืบพันธุ์ของเซลล์สืบพันธุ์ปฐมภูมินั้นรุนแรงมาก มันเริ่มต้นด้วยการเริ่มเข้าสู่วัยแรกรุ่นและดำเนินไปตลอดระยะเวลาการสืบพันธุ์ทั้งหมด การสืบพันธุ์ของเซลล์สืบพันธุ์เพศเมียในสัตว์มีกระดูกสันหลังส่วนล่างดำเนินไปเกือบตลอดชีวิต ในมนุษย์เซลล์เหล่านี้จะทวีความรุนแรงมากขึ้นในช่วงก่อนคลอดของการพัฒนาเท่านั้น หลังจากการก่อตัวของต่อมเพศหญิง - รังไข่, เซลล์สืบพันธุ์หลักหยุดแบ่งตัว, ส่วนใหญ่ตายและถูกดูดซึม, ส่วนที่เหลือยังคงอยู่เฉยๆจนถึงวัยแรกรุ่น
ขั้นตอนที่สองคือช่วงเวลาของการเติบโต ในเซลล์สืบพันธุ์เพศชายที่ยังไม่บรรลุนิติภาวะ ช่วงเวลานี้จะแสดงออกอย่างไม่ชัดเจน ขนาดของเซลล์สืบพันธุ์เพศชายเพิ่มขึ้นเล็กน้อย ในทางตรงกันข้าม ไข่ในอนาคต - บางครั้งโอโอไซต์จะเพิ่มขึ้นเป็นร้อยเป็นพันหรือหลายล้านเท่า ในสัตว์บางชนิด โอโอไซต์จะเติบโตเร็วมาก - ภายในเวลาไม่กี่วันหรือหลายสัปดาห์ ในขณะที่บางชนิดจะเติบโตต่อไปเป็นเดือนหรือเป็นปี การเจริญเติบโตของเซลล์ไข่เกิดขึ้นเนื่องจากสารที่เกิดจากเซลล์อื่นของร่างกาย
ระยะที่สามคือระยะสุกแก่หรือไมโอซิส (รูปที่ 1)
ข้าว. 9. แผนการก่อตัวของเซลล์สืบพันธุ์
เซลล์ที่เข้าสู่ระยะไมโอซิสประกอบด้วยชุดโครโมโซมแบบดิพลอยด์และมีจำนวนดีเอ็นเอเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า (2n 4c)
ในกระบวนการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ สิ่งมีชีวิตในสปีชีส์ใด ๆ จากรุ่นสู่รุ่นจะรักษาจำนวนโครโมโซมที่มีลักษณะเฉพาะไว้ สิ่งนี้เกิดขึ้นได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าก่อนการหลอมรวมของเซลล์สืบพันธุ์ - การปฏิสนธิ - ในกระบวนการสุกแก่จำนวนโครโมโซมจะลดลง (ลดลง) ในพวกมันเช่น จากชุดซ้ำ (2n) ชุดเดี่ยว (n) จะเกิดขึ้น รูปแบบของไมโอซิสในเซลล์สืบพันธุ์เพศชายและเพศหญิงนั้นเหมือนกันโดยพื้นฐานแล้ว
บรรณานุกรม
- โภชนาการ.
- การสืบพันธุ์.
- การเผาผลาญ (เช่นเดียวกับในระดับเซลล์)
- ปฏิสัมพันธ์ไม่เพียง แต่ระหว่างสิ่งมีชีวิตเท่านั้น แต่ยังรวมถึงสิ่งแวดล้อมด้วย
Gorelov A. A. แนวคิดของวิทยาศาสตร์ธรรมชาติสมัยใหม่ — ม.: ศูนย์, 2551.
Dubnishcheva T.Ya เป็นต้น วิทยาศาสตร์ธรรมชาติสมัยใหม่ — ม.: การตลาด, 2552.
Lebedeva N.V. , Drozdov N.N. , Krivolutsky D.A. ความหลากหลายทางชีวภาพ. ม., 2547.
มามอนตอฟ เอส.จี. ชีววิทยา. ม., 2550.
Yarygin V. ชีววิทยา. ม., 2549.
มีระดับของการจัดระเบียบของสิ่งมีชีวิต - ระดับของการจัดระเบียบทางชีวภาพ: โมเลกุล, เซลล์, เนื้อเยื่อ, อวัยวะ, สิ่งมีชีวิต, สายพันธุ์ประชากรและระบบนิเวศ
ระดับโมเลกุลขององค์กร- นี่คือระดับการทำงานของโมเลกุลขนาดใหญ่ทางชีวภาพ - พอลิเมอร์ชีวภาพ: กรดนิวคลีอิก, โปรตีน, โพลีแซคคาไรด์, ไขมัน, สเตียรอยด์ จากระดับนี้ กระบวนการชีวิตที่สำคัญที่สุดเริ่มต้นขึ้น: การเผาผลาญ การแปลงพลังงาน การส่งข้อมูลทางพันธุกรรม ระดับนี้มีการศึกษา: ชีวเคมี, อณูพันธุศาสตร์, อณูชีววิทยา, พันธุศาสตร์, ชีวฟิสิกส์
นี่คือระดับของเซลล์ (เซลล์ของแบคทีเรีย, ไซยาโนแบคทีเรีย, สัตว์เซลล์เดียวและสาหร่าย, เชื้อราเซลล์เดียว, เซลล์ของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์) เซลล์เป็นหน่วยโครงสร้างของสิ่งมีชีวิต หน่วยการทำงาน หน่วยของการพัฒนา ระดับนี้ศึกษาโดยเซลล์วิทยา เซลล์เคมี เซลล์พันธุศาสตร์ จุลชีววิทยา
ระดับเนื้อเยื่อขององค์กร- นี่คือระดับที่ศึกษาโครงสร้างและการทำงานของเนื้อเยื่อ ระดับนี้ศึกษาโดยมิญชวิทยาและฮิสโทเคมี
ระดับอวัยวะขององค์กร- นี่คือระดับของอวัยวะของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ กายวิภาคศาสตร์ สรีรวิทยา คัพภวิทยา ศึกษาในระดับนี้
ระดับองค์กรขององค์กร- นี่คือระดับของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว อาณานิคม และหลายเซลล์ ความเฉพาะเจาะจงของระดับสิ่งมีชีวิตคือในระดับนี้การถอดรหัสและการใช้งานข้อมูลทางพันธุกรรมเกิดขึ้นการก่อตัวของคุณสมบัติที่มีอยู่ในตัวบุคคลของสปีชีส์ที่กำหนด ระดับนี้ศึกษาโดยสัณฐานวิทยา (กายวิภาคศาสตร์และเอ็มบริโอวิทยา) สรีรวิทยา พันธุศาสตร์ บรรพชีวินวิทยา
ระดับประชากร-สปีชีส์คือระดับของการรวมตัวของบุคคล - ประชากรและสปีชีส์ ระดับนี้ศึกษาโดยระบบ อนุกรมวิธาน นิเวศวิทยา ชีวภูมิศาสตร์ พันธุศาสตร์ประชากร ในระดับนี้จะมีการศึกษาลักษณะทางพันธุกรรมและนิเวศวิทยาของประชากร ปัจจัยพื้นฐานทางวิวัฒนาการและผลกระทบต่อยีนพูล (วิวัฒนาการระดับจุลภาค) ปัญหาของการอนุรักษ์สายพันธุ์
ระดับระบบนิเวศขององค์กร- นี่คือระดับของระบบนิเวศจุลภาค, ระบบนิเวศ mesoe, ระบบนิเวศมาโคร ในระดับนี้ ประเภทของโภชนาการ ประเภทของความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตและประชากรในระบบนิเวศ ขนาดของประชากร พลวัตของประชากร ความหนาแน่นของประชากร ผลผลิตของระบบนิเวศ การสืบทอด ระดับนี้เป็นการศึกษาระบบนิเวศ
จัดสรรอีกด้วย ระดับ biospheric ขององค์กรสิ่งมีชีวิต ชีวมณฑลเป็นระบบนิเวศขนาดยักษ์ที่ครอบครองส่วนหนึ่งของเปลือกโลกทางภูมิศาสตร์ นี่คือระบบนิเวศขนาดใหญ่ ในชีวมณฑลมีวัฏจักรของสารและองค์ประกอบทางเคมี เช่นเดียวกับการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์
2. กรดนิวคลีอิก (DNA และ RNA) และโปรตีนดึงดูดความสนใจในฐานะสารตั้งต้นของชีวิต กรดนิวคลีอิกเป็นสารประกอบทางเคมีเชิงซ้อนที่ประกอบด้วยคาร์บอน ออกซิเจน ไฮโดรเจน ไนโตรเจน และฟอสฟอรัส DNA เป็นสารพันธุกรรมของเซลล์และกำหนดความจำเพาะทางเคมีของยีน ภายใต้การควบคุมของ DNA การสังเคราะห์โปรตีนจะเกิดขึ้นซึ่ง RNA มีส่วนร่วม สิ่งมีชีวิตทั้งหมดในธรรมชาติประกอบด้วยองค์กรระดับเดียวกันซึ่งเป็นรูปแบบทางชีววิทยาที่มีลักษณะเฉพาะทั่วไปสำหรับสิ่งมีชีวิตทั้งหมด ระดับการจัดระเบียบของสิ่งมีชีวิตต่อไปนี้มีความโดดเด่น: ระดับอณู - พันธุกรรม
นี่คือลักษณะพื้นฐานที่สุดของชีวิต ไม่ว่าโครงสร้างของสิ่งมีชีวิตจะซับซ้อนหรือเรียบง่ายเพียงใด ล้วนประกอบด้วยสารประกอบโมเลกุลเดียวกัน ตัวอย่างนี้ได้แก่ กรดนิวคลีอิก โปรตีน คาร์โบไฮเดรต และสารเชิงซ้อนโมเลกุลเชิงซ้อนอื่นๆ ของสารอินทรีย์และอนินทรีย์
บางครั้งเรียกว่าสารชีวโมเลกุลขนาดใหญ่ ในระดับโมเลกุล กระบวนการต่างๆ ของสิ่งมีชีวิตเกิดขึ้น: การเผาผลาญอาหาร การแปลงพลังงาน ด้วยความช่วยเหลือของระดับโมเลกุลการถ่ายโอนข้อมูลทางพันธุกรรมจะดำเนินการสร้างออร์แกเนลล์แต่ละอันและกระบวนการอื่น ๆ จะเกิดขึ้น
ระดับเซลล์.
เซลล์เป็นหน่วยโครงสร้างและหน้าที่ของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดบนโลก ออร์แกเนลล์แต่ละตัวในเซลล์มีลักษณะโครงสร้างและทำหน้าที่เฉพาะ หน้าที่ของออร์แกเนลล์แต่ละตัวในเซลล์นั้นเชื่อมต่อกันและดำเนินกระบวนการชีวิตร่วมกัน
ในสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว (สาหร่ายเซลล์เดียวและโปรโตซัว) กระบวนการชีวิตทั้งหมดเกิดขึ้นในเซลล์เดียว และเซลล์เดียวมีอยู่เป็นสิ่งมีชีวิตที่แยกจากกัน จำสาหร่ายเซลล์เดียว, chlamydomonas, คลอเรลล่าและโปรโตซัว - อะมีบา, อินฟิวโซเรีย ฯลฯ ในสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์เซลล์เดียวไม่สามารถดำรงอยู่เป็นสิ่งมีชีวิตที่แยกจากกัน แต่เป็นหน่วยโครงสร้างพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต
ระดับเนื้อเยื่อ
ชุดของเซลล์และสารระหว่างเซลล์ที่คล้ายกันในแหล่งกำเนิด โครงสร้าง และหน้าที่ก่อตัวเป็นเนื้อเยื่อ ระดับเนื้อเยื่อเป็นเรื่องปกติสำหรับสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์เท่านั้น นอกจากนี้ เนื้อเยื่อแต่ละชิ้นยังไม่ใช่สิ่งมีชีวิตแบบองค์รวมที่เป็นอิสระต่อกัน ตัวอย่างเช่น ร่างกายของสัตว์และมนุษย์ประกอบด้วยเนื้อเยื่อสี่ชนิดที่แตกต่างกัน (เยื่อบุผิว เนื้อเยื่อเกี่ยวพัน กล้ามเนื้อ และประสาท) เนื้อเยื่อพืชเรียกว่า: การศึกษา, ผิวหนัง, สนับสนุน, นำไฟฟ้าและขับถ่าย จำโครงสร้างและหน้าที่ของเนื้อเยื่อแต่ละส่วน
ระดับอวัยวะ.
ในสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ การรวมตัวกันของเนื้อเยื่อที่เหมือนกันหลายส่วน ซึ่งมีโครงสร้าง แหล่งกำเนิด และหน้าที่คล้ายคลึงกัน ก่อตัวเป็นระดับอวัยวะ แต่ละอวัยวะมีเนื้อเยื่อหลายส่วน แต่หนึ่งในนั้นมีความสำคัญที่สุด อวัยวะที่แยกจากกันไม่สามารถดำรงอยู่เป็นสิ่งมีชีวิตทั้งหมดได้ อวัยวะหลายส่วนมีโครงสร้างและหน้าที่คล้ายคลึงกันรวมกันเป็นระบบอวัยวะ เช่น การย่อยอาหาร การหายใจ การไหลเวียนโลหิต เป็นต้น
ระดับสิ่งมีชีวิต
พืช (chlamydomonas, chlorella) และสัตว์ (อะมีบา, อินฟิวโซเรีย ฯลฯ) ซึ่งร่างกายประกอบด้วยเซลล์เดียวเป็นสิ่งมีชีวิตที่เป็นอิสระต่อกัน สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ที่แยกจากกันถือเป็นสิ่งมีชีวิตที่แยกจากกัน ในสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด กระบวนการที่สำคัญทั้งหมดมีลักษณะเฉพาะของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดเกิดขึ้น - โภชนาการ การหายใจ การเผาผลาญอาหาร ความหงุดหงิด การสืบพันธุ์ ฯลฯ สิ่งมีชีวิตอิสระแต่ละชนิดจะทิ้งลูกหลานไว้เบื้องหลัง
ในสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ เซลล์ เนื้อเยื่อ อวัยวะ และระบบอวัยวะไม่ได้เป็นสิ่งมีชีวิตที่แยกจากกัน เฉพาะระบบส่วนประกอบของอวัยวะที่เชี่ยวชาญในการทำหน้าที่ต่าง ๆ เท่านั้นที่สร้างสิ่งมีชีวิตอิสระที่แยกจากกัน การพัฒนาของสิ่งมีชีวิตตั้งแต่การปฏิสนธิจนถึงการสิ้นสุดของชีวิตนั้นต้องใช้ระยะเวลาหนึ่ง การพัฒนาแต่ละอย่างของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดนี้เรียกว่า ออนโทจีนี สิ่งมีชีวิตสามารถดำรงอยู่ได้อย่างใกล้ชิดกับสิ่งแวดล้อม
ระดับประชากร-สปีชีส์.
การรวมตัวของบุคคลในสปีชีส์หนึ่งหรือกลุ่มที่มีอยู่เป็นเวลานานในบางส่วนของช่วงที่ค่อนข้างแตกต่างจากมวลรวมอื่นๆ ของสปีชีส์เดียวกันถือเป็นประชากร ในระดับประชากร มีการเปลี่ยนแปลงทางวิวัฒนาการที่ง่ายที่สุดซึ่งก่อให้เกิดการเกิดขึ้นของสายพันธุ์ใหม่อย่างค่อยเป็นค่อยไป
ระดับไบโอจีโอซีโนติก
จำนวนรวมของสิ่งมีชีวิตในสปีชีส์ต่าง ๆ และการจัดระเบียบที่มีความซับซ้อนต่างกันซึ่งปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมเดียวกันเรียกว่า biogeocenosis หรือชุมชนธรรมชาติ องค์ประกอบของ biogeocenosis รวมถึงสิ่งมีชีวิตและสภาพแวดล้อมหลายประเภท ในไบโอจีโอซีโนสตามธรรมชาติ พลังงานจะถูกสะสมและถ่ายโอนจากสิ่งมีชีวิตหนึ่งไปยังอีกสิ่งมีชีวิตหนึ่ง Biogeocenosis รวมถึงอนินทรีย์ สารประกอบอินทรีย์ และสิ่งมีชีวิต
ระดับไบโอสเฟียร์
จำนวนรวมของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดบนโลกของเราและที่อยู่อาศัยตามธรรมชาติทั่วไปของพวกมันถือเป็นระดับชีวมณฑล ในระดับชีวสเฟียร์ ชีววิทยาสมัยใหม่สามารถแก้ปัญหาระดับโลกได้ เช่น การกำหนดความเข้มของการก่อตัวของออกซิเจนอิสระจากพืชปกคลุมโลก หรือการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศที่เกี่ยวข้องกับกิจกรรมของมนุษย์
โดยเฉพาะอย่างยิ่งสามารถเรียกคุณสมบัติของสิ่งมีชีวิตได้ดังนี้
1. การต่ออายุตัวเอง ซึ่งเกี่ยวข้องกับการแลกเปลี่ยนสสารและพลังงานอย่างต่อเนื่อง และขึ้นอยู่กับความสามารถในการจัดเก็บและใช้ข้อมูลทางชีววิทยาในรูปของโมเลกุลข้อมูลที่มีลักษณะเฉพาะ ได้แก่ โปรตีนและกรดนิวคลีอิก
2. การสืบพันธุ์ด้วยตนเอง ซึ่งรับประกันความต่อเนื่องระหว่างรุ่นต่างๆ ของระบบชีวภาพ
3. การควบคุมตนเองซึ่งขึ้นอยู่กับการไหลของสสาร พลังงาน และข้อมูล
4. กระบวนการทางเคมีส่วนใหญ่ในร่างกายไม่ได้อยู่ในสถานะไดนามิก
5. สิ่งมีชีวิตมีความสามารถในการเจริญเติบโต
ถาวร,ซึ่งใช้วงจรชีวิตทั้งหมดในสิ่งมีชีวิตที่เป็นโฮสต์ โดยใช้เป็นแหล่งอาหารและที่อยู่อาศัย (เช่น พยาธิตัวตืด พยาธิตัวตืด เหา)
ก) โพรงในโพรงมดลูก -มีการแปลในโพรงที่เชื่อมต่อกับสภาพแวดล้อมภายนอก (เช่นในลำไส้ - ascaris, whipworm);
ข) เนื้อเยื่อมีการแปลในเนื้อเยื่อและโพรงปิด (เช่นพยาธิใบไม้ตับ พยาธิตัวตืด cysticerci);
วี) ภายในเซลล์- แปลเป็นภาษาท้องถิ่นในเซลล์ (เช่น มาลาเรีย พลาสโมเดีย, ท็อกโซพลาสมา)
เพิ่มเติม,หรือเจ้าภาพระดับกลางตัวที่สอง (เช่น ปลาสำหรับพยาธิแมว)
1) อาหาร(ทางปากพร้อมอาหาร) - ไข่พยาธิ, ซีสต์โปรโตซัวในกรณีที่ไม่ปฏิบัติตามกฎอนามัยส่วนบุคคลและสุขอนามัยอาหาร (ผักผลไม้); ตัวอ่อนของหนอนพยาธิ (trichinella) และรูปแบบพืชของโปรโตซัว (toxoplasma) ที่มีการแปรรูปผลิตภัณฑ์จากเนื้อสัตว์ไม่เพียงพอ
2) ทางอากาศ(ผ่านเยื่อเมือกของระบบทางเดินหายใจ) - ไวรัส (ไข้หวัดใหญ่) และแบคทีเรีย (คอตีบ, กาฬโรค) และโปรโตซัว (toxoplasma) บางชนิด
3) ติดต่อครัวเรือน(ติดต่อโดยตรงกับผู้ป่วยหรือสัตว์ผ่านผ้าลินินและของใช้ในครัวเรือน) - ไข่ของพยาธิติดต่อ (พยาธิเข็มหมุด, พยาธิตัวตืดแคระ) และสัตว์ขาปล้องหลายชนิด (เหา, หิด)
4) ถ่ายทอดได้- ด้วยการมีส่วนร่วมของผู้ขนส่ง - สัตว์ขาปล้อง:
ก) การฉีดวัคซีน -ผ่านงวงเมื่อดูดเลือด (พลาสโมเดียมาเลเรีย, ทริปาโนโซม);
ข) การปนเปื้อน- เมื่อหวีและถูสิ่งปฏิกูลหรือพาหะของเม็ดเลือดแดงเข้าสู่ผิวหนัง (ไข้รากสาดใหญ่, กาฬโรค)
Transplacental(ผ่านรก) - toxoplasma, malarial plasmodia
เรื่องเพศ(ระหว่างมีเพศสัมพันธ์) - ไวรัสเอดส์ ทริโคโมแนส
การถ่ายเลือด(ระหว่างการถ่ายเลือด) - ไวรัสเอดส์, พลาสโมเดียมาเลเรีย, ทริปาโนโซม
ก) ดัดแปลงอย่างมาก(ความขัดแย้งในระบบไม่ปรากฏจริง);
รูปแบบของการสำแดงความเฉพาะเจาะจงต่อไปนี้มีความแตกต่าง:
หัวข้อ:การแปลบางอย่างในโฮสต์ (เหาและตัวเหา, หิดไร, หนอนพยาธิในลำไส้);
อายุ(พยาธิเข็มหมุดและพยาธิตัวตืดแคระมักส่งผลต่อเด็ก);
ตามฤดูกาล(การระบาดของโรคบิดอะมีบาเกี่ยวข้องกับช่วงฤดูใบไม้ผลิ - ฤดูร้อน, Trichinosis - กับช่วงฤดูใบไม้ร่วง - ฤดูหนาว)
สิ่งมีชีวิตทั้งหมดบนโลกถูกแบ่งออกเป็นกลุ่มและระบบต่างๆ ชีววิทยาบอกนักเรียนเกี่ยวกับสิ่งนี้แม้ในชั้นประถมมัธยมปลาย ตอนนี้ฉันต้องการศึกษารายละเอียดอย่างมากเกี่ยวกับระดับการจัดองค์กรของสัตว์ป่า ด้วยเหตุนี้จึงนำเสนอความรู้ทั้งหมดที่ได้รับในตารางที่กระชับและเข้าใจง่าย
เล็กน้อยเกี่ยวกับระดับ
โดยทั่วไปแล้ววิทยาศาสตร์มี 8 ระดับดังกล่าว แต่หลักการของการแบ่งคืออะไร? ทุกอย่างเรียบง่ายที่นี่: แต่ละระดับที่ตามมาจะรวมเอาระดับก่อนหน้าทั้งหมดเข้าด้วยกัน นั่นคือมันมีขนาดใหญ่ขึ้นและมีน้ำหนักมากขึ้น มีปริมาตรมากขึ้นและฟูลเลอร์มากขึ้น
ระดับที่หนึ่ง - โมเลกุล
ระดับนี้ศึกษาโดยละเอียดโดยอณูชีววิทยา มันเกี่ยวกับอะไร? โครงสร้างของโปรตีนคืออะไร ทำหน้าที่อะไร กรดนิวคลีอิกคืออะไร และงานของพวกมันในพันธุกรรม การสังเคราะห์โปรตีน RNA และ DNA กระบวนการทั้งหมดนี้ถูกโหลดในระดับโมเลกุล ที่นี่เป็นจุดเริ่มต้นของกระบวนการชีวิตที่สำคัญที่สุดของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด: เมแทบอลิซึม, การผลิตพลังงานที่จำเป็นสำหรับการดำรงอยู่ ฯลฯ นักวิทยาศาสตร์ยืนยันว่าระดับนี้แทบจะเรียกได้ว่าไม่มีชีวิต แต่ถือว่าเป็นสารเคมี
ระดับที่สอง - เซลลูล่าร์
อะไรคือสิ่งที่น่าสนใจเกี่ยวกับระดับเซลล์ของการจัดระเบียบของธรรมชาติที่มีชีวิต? มันเป็นไปตามโมเลกุลและเกี่ยวข้องกับเซลล์ตามชื่อ ชีววิทยาของอนุภาคเหล่านี้ได้รับการศึกษาโดยวิทยาศาสตร์เช่นเซลล์วิทยา เซลล์เองเป็นอนุภาคที่เล็กที่สุดในร่างกายมนุษย์ ที่นี่จะพิจารณากระบวนการทั้งหมดที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับกิจกรรมที่สำคัญของเซลล์
ระดับสาม - เนื้อเยื่อ
ผู้เชี่ยวชาญเรียกระดับนี้ว่าหลายเซลล์ และไม่น่าแปลกใจเลย แท้จริงแล้ว เนื้อเยื่อคือกลุ่มของเซลล์ที่มีโครงสร้างเกือบเหมือนกันและมีหน้าที่คล้ายคลึงกัน หากเราพูดถึงวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาในระดับนี้ เรากำลังพูดถึงมิญชวิทยาเช่นเดียวกับฮิสโทเคมี
ระดับที่สี่ - อวัยวะ
เมื่อพิจารณาถึงระดับของการจัดระเบียบธรรมชาติของสิ่งมีชีวิตก็จำเป็นต้องพูดถึงอวัยวะด้วย ทำไมเขาถึงพิเศษ? ดังนั้น อวัยวะจึงเกิดขึ้นจากเนื้อเยื่อในสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์และออร์แกเนลล์ในสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว วิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับประเด็นเหล่านี้ ได้แก่ กายวิภาคศาสตร์ คัพภวิทยา สรีรวิทยา พฤกษศาสตร์ และสัตววิทยา
ควรสังเกตว่าเมื่อศึกษาระดับของการจัดระเบียบธรรมชาติของสิ่งมีชีวิต ผู้เชี่ยวชาญบางครั้งรวมเนื้อเยื่อและสิ่งมีชีวิตไว้ในบทเดียว ท้ายที่สุดแล้วพวกเขามีความสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิด ในกรณีนี้ เรากำลังพูดถึงระดับเนื้อเยื่อของอวัยวะ
ระดับที่ห้า - สิ่งมีชีวิต
ระดับต่อไปเรียกว่า "สิ่งมีชีวิต" ในทางวิทยาศาสตร์ แตกต่างจากก่อนหน้านี้อย่างไร? นอกเหนือจากข้อเท็จจริงที่ว่ามันรวมอยู่ในองค์ประกอบขององค์กรระดับสัตว์ป่าก่อนหน้านี้แล้ว ยังมีการแบ่งออกเป็นอาณาจักรต่างๆ เช่น สัตว์ พืช และเห็ดรา เขามีส่วนร่วมในกระบวนการต่อไปนี้:
ในความเป็นจริงยังมีฟังก์ชั่นอีกมาก ส่วนนี้เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์ เช่น พันธุศาสตร์ สรีรวิทยา กายวิภาคศาสตร์ สัณฐานวิทยา
ระดับที่หก - สายพันธุ์ประชากร
ทุกอย่างก็ง่ายที่นี่เช่นกัน หากสิ่งมีชีวิตบางชนิดมีลักษณะทางสัณฐานวิทยาคล้ายคลึงกัน กล่าวคือ มีโครงสร้างใกล้เคียงกันและมีพันธุกรรมคล้ายคลึงกัน นักวิทยาศาสตร์จะรวมพวกมันเป็นสปีชีส์หรือประชากรเดียว กระบวนการหลักที่เกิดขึ้นที่นี่คือวิวัฒนาการระดับมหภาค (นั่นคือการเปลี่ยนแปลงของร่างกายภายใต้อิทธิพลของสิ่งแวดล้อม) เช่นเดียวกับการมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน (อาจเป็นได้ทั้งการต่อสู้เพื่อความอยู่รอดและการสืบพันธุ์) กระบวนการเหล่านี้ศึกษาโดยนิเวศวิทยาและพันธุศาสตร์
ระดับที่เจ็ด - biogeocenotic
ชื่อนี้ออกเสียงยาก แต่ค่อนข้างง่าย มาจากคำว่า biogeocenosis มีกระบวนการหลายอย่างที่พิจารณาแล้วว่าปฏิสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตเกิดขึ้น เรากำลังพูดถึงห่วงโซ่อาหาร การแข่งขันและการสืบพันธุ์ เกี่ยวกับอิทธิพลร่วมกันของสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อมที่มีต่อกันและกัน ปัญหาเหล่านี้ได้รับการจัดการโดยวิทยาศาสตร์เช่นนิเวศวิทยา
ระดับสุดท้ายที่แปดคือไบโอสเฟียร์
ที่นี่มีการเรียกร้องชีววิทยาเพื่อแก้ปัญหาระดับโลกทั้งหมด อันที่จริงแล้ว ชีวมณฑลเป็นระบบนิเวศขนาดใหญ่ที่มีการหมุนเวียนขององค์ประกอบทางเคมีและสสารต่างๆ เกิดขึ้น กระบวนการของการแปลงพลังงานเพื่อให้แน่ใจว่ากิจกรรมที่สำคัญของทุกชีวิตบนโลก
สรุปง่ายๆ
เมื่อพิจารณาถึงโครงสร้างโครงสร้างธรรมชาติของสิ่งมีชีวิตทุกระดับแล้ว เมื่อปรากฏชัดว่ามีทั้งหมด 8 ประการ เราสามารถจินตนาการภาพสิ่งมีชีวิตทั้งหมดบนโลกได้ ท้ายที่สุด เพียงแค่จัดโครงสร้างความรู้ของคุณ คุณก็สามารถเข้าใจแก่นแท้ของสิ่งที่กล่าวมาข้างต้นได้อย่างละเอียดถี่ถ้วน
สิ่งมีชีวิต | ทั้งบุคคลหรือสิ่งมีชีวิต | กระบวนการสร้างความแตกต่าง |
ประชากรสปีชีส์ | ประชากร | มีกระบวนการเปลี่ยนแปลงจีโนไทป์ในประชากรกลุ่มนี้ |
Biogeocenotic-ชีวมณฑล | ไบโอจีโอซีโนซิส | มีการหมุนเวียนของสารเกิดขึ้น |
อณูพันธุศาสตร์ | กิจกรรม - การถ่ายโอนข้อมูลทางพันธุกรรมภายในเซลล์ |
วิธีที่ง่ายที่สุดในการแสดงระดับการจัดองค์กรของธรรมชาติที่มีชีวิตคืออะไร? ตารางเป็นสิ่งที่แสดงเนื้อหาใด ๆ ได้อย่างสมบูรณ์แบบ แต่เพื่ออำนวยความสะดวกในการทำความเข้าใจ นักวิทยาศาสตร์มักจะใส่เพียง 4 ระดับรวมกันที่แสดงไว้ข้างต้นในตาราง
ระดับของการจัดระเบียบของโลกออร์แกนิกเป็นสภาวะที่ไม่ต่อเนื่องกันของระบบทางชีววิทยา ซึ่งมีลักษณะเด่นคือความอยู่ใต้บังคับบัญชา ความเชื่อมโยงระหว่างกัน และรูปแบบเฉพาะ
ระดับโครงสร้างของการจัดระเบียบสิ่งมีชีวิตนั้นมีความหลากหลายอย่างมาก แต่ระดับหลักคือระดับโมเลกุล ระดับเซลล์ ออนเจเนติกส์ สปีชีส์ของประชากร ไบโอซีโนติก และไบโอสเฟียร์
1. มาตรฐานการครองชีพระดับอณูพันธุศาสตร์ งานที่สำคัญที่สุดของชีววิทยาในขั้นตอนนี้คือการศึกษากลไกการส่งข้อมูลทางพันธุกรรม กรรมพันธุ์ และความแปรปรวน
มีกลไกหลายอย่างของความแปรปรวนในระดับโมเลกุล สิ่งที่สำคัญที่สุดคือกลไกของการกลายพันธุ์ของยีน - การเปลี่ยนแปลงโดยตรงของยีนภายใต้อิทธิพลของปัจจัยภายนอก ปัจจัยที่ทำให้เกิดการกลายพันธุ์ ได้แก่ รังสี สารเคมีที่เป็นพิษ ไวรัส
กลไกของความแปรปรวนอีกอย่างหนึ่งคือการรวมตัวกันของยีน กระบวนการดังกล่าวเกิดขึ้นระหว่างการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศในสิ่งมีชีวิตที่สูงขึ้น ในกรณีนี้จะไม่มีการเปลี่ยนแปลงในจำนวนข้อมูลทางพันธุกรรมทั้งหมด
กลไกของความแปรปรวนอื่นถูกค้นพบในปี 1950 เท่านั้น นี่คือการรวมตัวกันของยีนที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิม ซึ่งมีปริมาณข้อมูลทางพันธุกรรมเพิ่มขึ้นโดยทั่วไปเนื่องจากการรวมองค์ประกอบทางพันธุกรรมใหม่ในจีโนมของเซลล์ บ่อยครั้งที่องค์ประกอบเหล่านี้ถูกนำเข้าสู่เซลล์โดยไวรัส
2. ระดับเซลล์ ทุกวันนี้ วิทยาศาสตร์พิสูจน์ได้อย่างน่าเชื่อถือว่าหน่วยอิสระที่เล็กที่สุดของโครงสร้าง การทำงาน และการพัฒนาของสิ่งมีชีวิตคือเซลล์ ซึ่งเป็นระบบทางชีววิทยาพื้นฐานที่สามารถต่ออายุตนเอง สืบพันธุ์และพัฒนาตนเองได้ เซลล์วิทยาเป็นวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาเกี่ยวกับเซลล์ที่มีชีวิต โครงสร้างของเซลล์ การทำงานเป็นระบบชีวิตเบื้องต้น สำรวจการทำงานของส่วนประกอบของเซลล์แต่ละส่วน กระบวนการสืบพันธุ์ของเซลล์ การปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อม ฯลฯ เซลล์วิทยายังศึกษาคุณสมบัติของเซลล์เฉพาะทางอีกด้วย การก่อตัวของหน้าที่พิเศษและการพัฒนาโครงสร้างเซลล์เฉพาะ . ดังนั้นเซลล์วิทยาสมัยใหม่จึงเรียกว่าสรีรวิทยาของเซลล์
ความก้าวหน้าที่สำคัญในการศึกษาเซลล์เกิดขึ้นเมื่อต้นศตวรรษที่ 19 เมื่อมีการค้นพบและอธิบายนิวเคลียสของเซลล์ จากการศึกษาเหล่านี้ ทฤษฎีเซลล์ได้ถูกสร้างขึ้น ซึ่งกลายเป็นเหตุการณ์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในชีววิทยาในศตวรรษที่ 19 ทฤษฎีนี้เป็นรากฐานสำหรับการพัฒนาของคัพภวิทยา สรีรวิทยา และทฤษฎีวิวัฒนาการ
ส่วนที่สำคัญที่สุดของเซลล์ทั้งหมดคือนิวเคลียสซึ่งจัดเก็บและทำซ้ำข้อมูลทางพันธุกรรม ควบคุมกระบวนการเมตาบอลิซึมในเซลล์
เซลล์ทั้งหมดแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม:
Prokaryotes - เซลล์ที่ไม่มีนิวเคลียส
ยูคาริโอตเป็นเซลล์ที่มีนิวเคลียส
การศึกษาเซลล์ที่มีชีวิต นักวิทยาศาสตร์ให้ความสนใจกับการมีอยู่ของสารอาหารหลักสองประเภท ซึ่งทำให้สิ่งมีชีวิตทั้งหมดสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท:
Autotrophic - ผลิตสารอาหารของตัวเอง
· Heterotrophic - ไม่สามารถทำได้หากไม่มีอาหารออร์แกนิก
ต่อมามีการชี้แจงปัจจัยสำคัญเช่นความสามารถของสิ่งมีชีวิตในการสังเคราะห์สารที่จำเป็น (วิตามิน, ฮอร์โมน), ให้พลังงาน, การพึ่งพาสภาพแวดล้อมทางนิเวศวิทยา ฯลฯ ดังนั้นลักษณะที่ซับซ้อนและแตกต่างกันของความสัมพันธ์บ่งบอกถึงความต้องการ สำหรับแนวทางการศึกษาสิ่งมีชีวิตในระดับอโทจีเนติกส์อย่างเป็นระบบ..
3. ระดับออนโทจีเนติกส์ สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ ระดับนี้เกิดขึ้นจากการก่อตัวของสิ่งมีชีวิต หน่วยพื้นฐานของชีวิตคือปัจเจกบุคคล และปรากฏการณ์เบื้องต้นคือการกำเนิด สรีรวิทยาเกี่ยวข้องกับการศึกษาการทำงานและการพัฒนาของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ วิทยาศาสตร์นี้พิจารณากลไกการออกฤทธิ์ของหน้าที่ต่าง ๆ ของสิ่งมีชีวิต ความสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน ระเบียบและการปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมภายนอก กำเนิดและการก่อตัวของกระบวนการวิวัฒนาการและการพัฒนาส่วนบุคคลของแต่ละบุคคล ในความเป็นจริงนี่คือกระบวนการของการเกิดใหม่ - การพัฒนาของสิ่งมีชีวิตตั้งแต่เกิดจนตาย ในกรณีนี้ การเจริญเติบโต การเคลื่อนไหวของโครงสร้างส่วนบุคคล ความแตกต่าง และความซับซ้อนของสิ่งมีชีวิตเกิดขึ้น
สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ประกอบด้วยอวัยวะและเนื้อเยื่อ เนื้อเยื่อคือกลุ่มของเซลล์ที่เชื่อมต่อกันทางร่างกายและสารระหว่างเซลล์เพื่อทำหน้าที่บางอย่าง การศึกษาของพวกเขาเป็นเรื่องของมิญชวิทยา
อวัยวะเป็นหน่วยการทำงานที่ค่อนข้างใหญ่ซึ่งรวมเนื้อเยื่อต่าง ๆ เข้ากับโครงสร้างทางสรีรวิทยาบางอย่าง ในทางกลับกัน อวัยวะต่างๆ ก็เป็นส่วนหนึ่งของหน่วยที่ใหญ่ขึ้น นั่นคือระบบของร่างกาย ในหมู่พวกเขา ได้แก่ ระบบประสาท ระบบย่อยอาหาร ระบบหัวใจและหลอดเลือด ระบบทางเดินหายใจ และระบบอื่นๆ สัตว์เท่านั้นที่มีอวัยวะภายใน
4. ระดับชีวนิเวศของประชากร นี่คือสิ่งมีชีวิตระดับเหนือสิ่งมีชีวิต หน่วยพื้นฐานคือประชากร สปีชีส์คือชุดของบุคคลที่มีลักษณะโครงสร้างและคุณสมบัติทางสรีรวิทยาคล้ายคลึงกัน มีต้นกำเนิดร่วมกัน สามารถผสมพันธุ์ได้อย่างอิสระและให้กำเนิดลูกหลาน สปีชีส์มีอยู่เฉพาะในประชากรที่เป็นตัวแทนของระบบเปิดทางพันธุกรรมเท่านั้น ชีววิทยาประชากรคือการศึกษาประชากร
คำว่า "ประชากร" ได้รับการแนะนำโดยหนึ่งในผู้ก่อตั้งพันธุศาสตร์ วี. โจแฮนเซน ซึ่งเรียกมันว่าชุดของสิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกันทางพันธุกรรม ต่อมาประชากรเริ่มได้รับการพิจารณาว่าเป็นระบบสำคัญซึ่งมีปฏิสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อมอย่างต่อเนื่อง มันคือประชากรที่เป็นระบบจริงที่สิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่
ประชากรเป็นระบบเปิดทางพันธุกรรม เนื่องจากการแยกตัวของประชากรนั้นไม่แน่นอนและไม่สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลทางพันธุกรรมได้เป็นครั้งคราว เป็นประชากรที่ทำหน้าที่เป็นหน่วยพื้นฐานของวิวัฒนาการ การเปลี่ยนแปลงในกลุ่มยีนของพวกมันนำไปสู่การเกิดขึ้นของสปีชีส์ใหม่
ประชากรที่มีความสามารถในการดำรงอยู่และการเปลี่ยนแปลงโดยอิสระจะรวมเป็นหนึ่งในระดับเหนือสิ่งมีชีวิตถัดไป - ไบโอซีโนส Biocenosis - กลุ่มประชากรที่อาศัยอยู่ในพื้นที่หนึ่ง
Biocenosis เป็นระบบปิดสำหรับประชากรต่างประเทศ สำหรับประชากรที่เป็นส่วนประกอบนั้นเป็นระบบเปิด
5. ระดับไบโอจีโอซีโทนิก Biogeocenosis เป็นระบบที่เสถียรซึ่งสามารถอยู่ได้เป็นเวลานาน ดุลยภาพในระบบสิ่งมีชีวิตเป็นแบบไดนามิก กล่าวคือ แสดงถึงการเคลื่อนที่คงที่รอบๆ จุดหนึ่งของความมั่นคง สำหรับการทำงานที่เสถียร จำเป็นต้องมีฟีดแบ็คระหว่างการควบคุมและระบบย่อยที่ดำเนินการ วิธีการรักษาสมดุลไดนามิกระหว่างองค์ประกอบต่างๆ ของ biogeocenosis ซึ่งเกิดจากการขยายพันธุ์จำนวนมากของบางชนิดและการลดลงหรือการหายไปของชนิดอื่น ๆ ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในคุณภาพของสิ่งแวดล้อม เรียกว่าภัยพิบัติทางนิเวศวิทยา
Biogeocenosis เป็นระบบควบคุมตนเองแบบบูรณาการซึ่งระบบย่อยหลายประเภทมีความโดดเด่น ระบบปฐมภูมิเป็นผู้ผลิตที่ประมวลผลสสารที่ไม่มีชีวิตโดยตรง ผู้บริโภค - ระดับรองที่ได้รับสสารและพลังงานจากการใช้ผู้ผลิต จากนั้นมาเป็นผู้บริโภคอันดับสอง นอกจากนี้ยังมีขยะและย่อยสลาย
วัฏจักรของสารผ่านระดับเหล่านี้ใน biogeocenosis: ชีวิตเกี่ยวข้องกับการใช้ การประมวลผล และการฟื้นฟูโครงสร้างต่างๆ ใน biogeocenosis - การไหลของพลังงานแบบทิศทางเดียว สิ่งนี้ทำให้เป็นระบบเปิดที่เชื่อมต่อกับ biogeocenoses ที่อยู่ใกล้เคียงอย่างต่อเนื่อง
การควบคุมตนเองของ biogeocens ยิ่งประสบความสำเร็จมากเท่าใด จำนวนองค์ประกอบก็จะยิ่งหลากหลายมากขึ้นเท่านั้น ความเสถียรของไบโอจีโอซีโนสยังขึ้นอยู่กับความหลากหลายของส่วนประกอบด้วย การสูญเสียส่วนประกอบอย่างน้อยหนึ่งอย่างสามารถนำไปสู่ความไม่สมดุลที่แก้ไขไม่ได้และการตายของมันในฐานะระบบหนึ่ง
6. ระดับชีวมณฑล นี่คือองค์กรแห่งชีวิตระดับสูงสุดซึ่งครอบคลุมทุกปรากฏการณ์แห่งชีวิตบนโลกของเรา ชีวมณฑลเป็นสสารที่มีชีวิตของโลกและสิ่งแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงโดยมัน เมแทบอลิซึมของสิ่งมีชีวิตเป็นปัจจัยที่รวมองค์กรชีวิตในระดับอื่นๆ ทั้งหมดเข้าเป็นหนึ่งเดียวในชีวมณฑล ในระดับนี้มีการหมุนเวียนของสารและการเปลี่ยนแปลงของพลังงานที่เกี่ยวข้องกับกิจกรรมที่สำคัญของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดที่อาศัยอยู่บนโลก ดังนั้น ชีวมณฑลจึงเป็นระบบนิเวศเดียว การศึกษาการทำงานของระบบโครงสร้างและหน้าที่ของระบบนี้เป็นงานที่สำคัญที่สุดของชีววิทยาในระดับชีวิตนี้ นิเวศวิทยา biocenology และ biogeochemistry มีส่วนร่วมในการศึกษาปัญหาเหล่านี้
การพัฒนาหลักคำสอนของชีวมณฑลนั้นเชื่อมโยงอย่างแยกไม่ออกกับชื่อของนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียที่โดดเด่น V.I. แวร์นาดสกี้. เขาเป็นผู้ที่สามารถพิสูจน์ความเชื่อมโยงของโลกอินทรีย์ของโลกของเราโดยทำหน้าที่เป็นส่วนรวมที่แยกกันไม่ออกด้วยกระบวนการทางธรณีวิทยาบนโลก Vernadsky ค้นพบและศึกษาหน้าที่ทางชีวธรณีเคมีของสิ่งมีชีวิต
ต้องขอบคุณการย้ายถิ่นของอะตอมทางชีวภาพ สิ่งมีชีวิตทำหน้าที่ธรณีเคมีของมัน วิทยาศาสตร์สมัยใหม่ระบุหน้าที่ทางธรณีเคมีห้าประการที่สิ่งมีชีวิตทำ
1. ฟังก์ชันความเข้มข้นแสดงออกในการสะสมองค์ประกอบทางเคมีบางอย่างภายในสิ่งมีชีวิตเนื่องจากกิจกรรมของพวกมัน ผลที่ตามมาคือการเกิดขึ้นของแร่สำรอง
2. ฟังก์ชันการขนส่งมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับฟังก์ชันแรก เนื่องจากสิ่งมีชีวิตมีองค์ประกอบทางเคมีที่พวกมันต้องการ ซึ่งจะสะสมอยู่ในแหล่งที่อยู่อาศัยของพวกมัน
3. ฟังก์ชันพลังงานให้กระแสพลังงานทะลุทะลวงชีวมณฑล ซึ่งทำให้สามารถทำหน้าที่ชีวธรณีเคมีทั้งหมดของสิ่งมีชีวิตได้
4. ฟังก์ชั่นการทำลายล้าง - ฟังก์ชั่นการทำลายและการแปรรูปซากอินทรีย์ ในระหว่างกระบวนการนี้ สารที่สะสมโดยสิ่งมีชีวิตจะถูกส่งกลับคืนสู่วงจรธรรมชาติ มีวัฏจักรของสารในธรรมชาติ
5. ฟังก์ชั่นการสร้างค่าเฉลี่ย - การเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมภายใต้อิทธิพลของสิ่งมีชีวิต ลักษณะที่ทันสมัยทั้งหมดของโลก - องค์ประกอบของบรรยากาศ, ไฮโดรสเฟียร์, ชั้นบนของธรณีภาค; แร่ธาตุส่วนใหญ่ สภาพภูมิอากาศเป็นผลมาจากการกระทำของชีวิต
กำลังโหลด...