La esencia de la vida El enfoque metodológico general para comprender la esencia de la vida en la actualidad es la comprensión de la vida como un proceso, cuyo resultado final es la autorrenovación, que se manifiesta en la autorreproducción. Todos los seres vivos se originan solo a partir de seres vivos, y cualquier organización inherente a los seres vivos surge solo de otra organización similar. En consecuencia, la esencia de la vida radica en su autorreproducción, que se basa en la coordinación de fenómenos físicos y químicos y que está asegurada por la transferencia de información genética de generación en generación. Es esta información la que asegura la autorreproducción y autorregulación de los seres vivos. Por tanto, la vida es una forma cualitativamente especial de la existencia de la materia, asociada con la reproducción. Los fenómenos de la vida son una forma de movimiento de la materia, superior a las formas físicas y químicas de su existencia.
Los seres vivos se construyen a partir de los mismos elementos químicos que los seres no vivos (oxígeno, hidrógeno, carbono, nitrógeno, azufre, fósforo, sodio, potasio, calcio y otros elementos). En las células, se encuentran en forma de compuestos orgánicos. Sin embargo, la organización y forma de existencia de los seres vivos tienen características específicas que distinguen a los seres vivos de los objetos de naturaleza inanimada.
Niveles organizativos de los vivos En todos los niveles se manifiestan todas las propiedades características de los vivos. Cada uno de estos niveles se caracteriza por características inherentes a otros niveles, pero cada nivel tiene sus propias características específicas.
1. Nivel molecular... Las unidades elementales de este nivel de organización de la vida son las sustancias químicas; ácidos nucleicos, proteínas, carbohidratos, lípidos, etc. En este nivel se manifiestan principalmente procesos vitales tan importantes como la transmisión de información hereditaria, biosíntesis, conversión energética, etc. La principal estrategia de vida a nivel molecular es la capacidad de crear materia viva y codificar la información adquirida en un entorno cambiante. 2. Nivel celular... A nivel celular de organización, los elementos estructurales son varios orgánulos. La capacidad de reproducir su propia especie, la inclusión de varios elementos químicos de la Tierra en la composición de la célula, la regulación de las reacciones químicas, el almacenamiento y el consumo de energía son los principales procesos a este nivel. La estrategia de la vida a nivel celular es la participación de los elementos químicos de la Tierra y la energía del Sol en los sistemas vivos. 3. Nivel de tejido... El tejido es una colección de elementos celulares de varios tipos de células y sustancia intercelular, especializada en la realización de funciones específicas. 4. Nivel de órgano... Un órgano es un conjunto de tejidos que están conectados por el desempeño de funciones comunes y ocupan un lugar determinado en un organismo multicelular. 5. Nivel de organismo Las organizaciones son inherentes a los biosistemas unicelulares y multicelulares (plantas, hongos, animales, incluidos los humanos y diversos microorganismos). Los organismos vivos exhiben propiedades tales como nutrición, respiración, excreción, irritabilidad, crecimiento y desarrollo, reproducción, comportamiento, duración de la vida y relaciones con el medio ambiente. Todos estos procesos en conjunto caracterizan al organismo como un biosistema integral autorregulado. La principal estrategia de vida en este nivel es la orientación del organismo (individuo) hacia la supervivencia en condiciones ambientales en constante cambio. 6. Nivel específico de la población La organización se caracteriza por la unificación de los individuos relacionados en una población y de las poblaciones en especies, lo que conduce al surgimiento de nuevas propiedades del sistema. Las principales propiedades de este nivel son: fertilidad, mortalidad, supervivencia, estructura (sexo, edad, ecológico), densidad, número, funcionamiento en la naturaleza. La principal estrategia del nivel población-especie se manifiesta en un uso más completo de las posibilidades del hábitat, en el deseo de la existencia más larga posible, en la preservación de las propiedades de la especie y el desarrollo independiente. 7. Nivel biogeocenótico (ecosistema) organizaciones, los bloques de construcción principales son poblaciones de diferentes especies. Este nivel se caracteriza por muchas propiedades. Estos incluyen: la estructura del ecosistema, las especies y composición cuantitativa de su población, tipos de conexiones bióticas, cadenas y redes tróficas, niveles tróficos, productividad, energía, estabilidad, etc. Las propiedades organizativas se manifiestan en la circulación de sustancias y energía. flujo, autorregulación y estabilidad, autonomía, apertura del sistema, cambios estacionales La principal estrategia de este nivel es el aprovechamiento activo de toda la diversidad del entorno y la creación de condiciones favorables para el desarrollo y prosperidad de la vida en todos sus aspectos. diversidad. Nivel de biosfera... El nivel más alto de organización de la vida. Las principales unidades estructurales de este nivel son las biogeocenosis (ecosistemas) y su entorno, es decir, la capa geográfica de la Tierra (atmósfera, hidrosfera, suelo, radiación solar, etc.) y el impacto antropogénico. Este nivel de organización se caracteriza por: interacción activa de la materia viva e inanimada del planeta; circulación biológica de sustancias y flujos de energía con ciclos geoquímicos incluidos; actividad humana económica y etnocultural. La principal estrategia para vivir a nivel de la biosfera es el deseo de asegurar la estabilidad dinámica de la biosfera como el ecosistema más grande de nuestro planeta.
Propiedades de los vivos La vida se caracteriza por una serie de propiedades que juntas "dan" vida a la vida. Tales propiedades son la autorreproducción, la especificidad de la organización, el orden de la estructura, la integridad y la discreción, el crecimiento y el desarrollo, el metabolismo y la energía, la herencia y la variabilidad, la irritabilidad, el movimiento, la regulación interna, la especificidad de las relaciones con el medio ambiente.
1. Composición química. Los seres vivos constan de los mismos elementos químicos que los inanimados, pero los organismos contienen moléculas de sustancias que son características únicamente de los seres vivos (ácidos nucleicos, proteínas, lípidos). 2. Discreción e integridad. Cualquier sistema biológico (célula, organismo, especie, etc.) consta de partes separadas, es decir discreto. La interacción de estas partes forma un sistema integral (por ejemplo, el cuerpo incluye órganos separados que están conectados estructural y funcionalmente en un solo todo). 3. Organización estructural. Los sistemas vivos son capaces de crear orden a partir del movimiento caótico de moléculas, formando ciertas estructuras. El vivir se caracteriza por el orden en el espacio y el tiempo. Este es un complejo de procesos metabólicos autorreguladores complejos que proceden en un orden estrictamente definido, destinado a mantener la constancia del entorno interno: la homeostasis. 4. Metabolismo y energía. Los organismos vivos son sistemas abiertos que intercambian constantemente materia y energía con el medio ambiente. Cuando cambian las condiciones ambientales, la autorregulación de los procesos de la vida se produce de acuerdo con el principio de retroalimentación, cuyo objetivo es restaurar la constancia del entorno interno: la homeostasis. Por ejemplo, los productos de desecho pueden tener un efecto inhibidor fuerte y estrictamente específico sobre aquellas enzimas que formaron el eslabón inicial en una larga cadena de reacciones. 5. Autorreproducción. Autorrenovación. La vida útil de cualquier sistema biológico es limitada. Para mantener la vida, se lleva a cabo un proceso de autorreproducción, asociado a la formación de nuevas moléculas y estructuras que portan la información genética que se encuentra en las moléculas de ADN. 6. Herencia. La molécula de ADN es capaz de almacenar, transmitir información hereditaria, gracias al principio de replicación matricial, asegurando la continuidad material entre generaciones. 7. Variabilidad. Al transmitir información hereditaria, a veces ocurren varias desviaciones, lo que lleva a un cambio en las características y propiedades de los descendientes. Si estos cambios conducen a la vida, pueden afianzarse mediante la selección. 8. Crecimiento y desarrollo. Los organismos heredan cierta información genética sobre la posibilidad de desarrollar ciertos rasgos. La comprensión de la información se produce durante el desarrollo individual: la ontogénesis. En una determinada etapa de la ontogénesis, se lleva a cabo el crecimiento del organismo, asociado a la reproducción de moléculas, células y otras estructuras biológicas. El crecimiento va acompañado de desarrollo. 9. Irritabilidad y movimiento. Todos los seres vivos reaccionan selectivamente a las influencias externas con reacciones específicas debido a la propiedad de la irritabilidad. Los organismos responden a los estímulos con movimiento. La manifestación de la forma de movimiento depende de la estructura del organismo.
Célula: una unidad biológica elemental Una célula es una estructura separada y más pequeña en la que todo el conjunto de propiedades de la vida es inherente y que, en condiciones ambientales adecuadas, puede mantener estas propiedades en sí misma, así como transmitirlas a lo largo de varias generaciones. Por tanto, la célula tiene todas las características de la vida. No hay actividad de la vida real fuera de la célula. Por lo tanto, en la naturaleza del planeta, desempeña el papel de una unidad estructural, funcional y genética elemental, lo que significa que la célula es la base de la estructura, la vida y el desarrollo de todas las formas de vida: unicelulares, multicelulares e incluso no. celular. Gracias a los mecanismos inherentes a ella, la célula asegura el metabolismo, el uso de la información biológica, la reproducción, las propiedades de la herencia y la variabilidad, determinando así las cualidades de unidad y diversidad inherentes al mundo orgánico.
Ocupando la posición de una unidad elemental en el mundo de los seres vivos, la célula tiene una estructura compleja. Al mismo tiempo, ciertas características se encuentran en todas las células sin excepción, caracterizando los aspectos más importantes de la organización celular como tal.
Plan
1. Esencia y sustrato de vida.
2. Propiedades de los seres vivos.
3. Niveles de organización de la materia viva.
4. Tipos de organización celular.
La esencia y sustrato de la vida.
Todos los seres vivos se originan solo a partir de seres vivos, y cualquier organización inherente a los seres vivos surge solo de otra organización similar.
La esencia de la vida radica en su autorreproducción, que se basa en la coordinación de fenómenos físicos y químicos y que está asegurada por la transferencia de información genética de generación en generación. Es esta información la que asegura la autorreproducción y autorregulación de los seres vivos.
Una vida es una forma cualitativamente especial de la existencia de materia asociada con la reproducción. Los fenómenos de la vida son una forma de movimiento de la materia, superior a las formas físicas y químicas de su existencia.
Resaltar conceptos:
Vivir
Muerto
Inanimado
Vivir construido a partir de los mismos elementos químicos que inanimado(oxígeno, hidrógeno, carbono, nitrógeno, azufre, fósforo, sodio, potasio, calcio y otros elementos). En las células, se encuentran en forma de compuestos orgánicos. Sin embargo, la organización y forma de existencia de los seres vivos tienen características específicas que distinguen a los seres vivos de los objetos de naturaleza inanimada.
Sustrato de vida son nucleoproteínas. Forman parte del núcleo y el citoplasma de las células animales y vegetales. De estos, se forman la cromatina (cromosomas) y los ribosomas. Se encuentran en todo el mundo orgánico, desde virus hasta humanos. Todos los sistemas vivos contienen nucleoproteínas. Las nucleoproteínas son un sustrato de vida solo cuando están en una célula, funcionan e interactúan allí. Fuera de las células (después del aislamiento de las células), son compuestos químicos comunes.
En consecuencia, la vida es principalmente una función de la interacción de los ácidos nucleicos y las proteínas, y la vida es lo que contiene un sistema molecular autorreproductor en forma de mecanismo para la reproducción de los ácidos nucleicos y las proteínas.
Muerto- un conjunto de organismos que alguna vez existieron y que han perdido el mecanismo de síntesis de ácidos nucleicos y proteínas, es decir, la capacidad de reproducirse molecularmente. Por ejemplo, "muerto" es piedra caliza formada a partir de los restos de organismos que alguna vez vivieron.
Inanimado es una parte de la materia que tiene un origen inorgánico (abiótico) y no está conectada de ninguna manera en su formación y estructura con los organismos vivos. Por ejemplo, "inanimado" es piedra caliza formada a partir de depósitos de piedra caliza volcánica inorgánica. La materia no viva, a diferencia de la materia viva, no puede mantener su organización estructural y utilizar energía externa para estos fines.
Tanto los vivos como los no vivos se construyen a partir de moléculas que originalmente no son vivientes. Sin embargo, lo vivo es muy diferente de lo inanimado. Las razones de esta profunda diferencia están determinadas por las propiedades de los seres vivos, y las moléculas contenidas en los sistemas vivos se denominan biomoléculas.
Propiedades de los vivos
La vida se caracteriza por una serie de propiedades que juntas "dan" vida a la vida.
autorreproducción
especificidad de la organización
orden de la estructura
integridad y discreción
crecimiento y desarrollo, metabolismo y energía
herencia y variabilidad
irritabilidad
movimiento, regulación interna
la especificidad de la relación con el medio ambiente.
Autorreproducción (reproducción).
se repite en innumerables generaciones, y la información genética sobre la autorreproducción está codificada en moléculas de ADN.
La afirmación "todos los seres vivos provienen sólo de los seres vivos" significa que la vida ha surgido sólo una vez y que desde entonces sólo los seres vivos dan origen a los seres vivos.
A nivel molecular, la autorreproducción se produce sobre la base de la síntesis de ADN molde, que programa la síntesis de proteínas que determinan la especificidad de los organismos. En otros niveles, se caracteriza por una extraordinaria variedad de formas y mecanismos, hasta la formación de células germinales especializadas (masculinas y femeninas). El valor más importante de la autorreproducción radica en el hecho de que apoya la existencia de especies, determina la especificidad de la forma biológica de movimiento de la materia.
Especificidad de la organización... La unidad de organización (estructura y función) es la célula. A su vez, las células se organizan específicamente en tejidos, estos últimos en órganos y los órganos en sistemas de órganos. Los organismos se organizan específicamente en poblaciones y las poblaciones en biocenosis. Estos últimos, junto con los factores abióticos, forman biogeocenosis (sistemas ecológicos), que son unidades elementales de la biosfera.
Estructura ordenada... Se manifiesta en la formación de estructuras moleculares y supramoleculares.
El orden en el espacio va acompañado de un orden en el tiempo. A diferencia de los objetos inanimados, el orden de la estructura de los seres vivos se produce debido al entorno externo. Al mismo tiempo, disminuye el nivel de orden en el medio ambiente.
Integridad (continuidad) y discreción (discontinuidad).
La vida es holística y al mismo tiempo discreta tanto en términos de estructura como de función.
Por ejemplo:
El sustrato de la vida es integral, ya que está representado por nucleoproteínas, pero al mismo tiempo es discreto, ya que consta de ácido nucleico y proteína (respectivamente).
La replicación de moléculas de ADN es un proceso continuo, sin embargo, es discreto en el espacio y el tiempo, ya que en él intervienen diversas estructuras genéticas y enzimas.
El organismo es un sistema integral, pero consta de unidades discretas: células, tejidos, órganos, sistemas de órganos.
El mundo orgánico también es integral, ya que la existencia de unos organismos depende de otros, pero al mismo tiempo es discreto, formado por organismos separados.
Crecimiento y desarrollo.
El crecimiento de organismos se produce al aumentar la masa del organismo al aumentar el tamaño y la cantidad de células. Se acompaña de desarrollo, que se manifiesta en diferenciación celular, complicación de estructura y funciones. En el proceso de ontogénesis, los caracteres se forman como resultado de la interacción del genotipo y el entorno.
La filogénesis se acompaña de la aparición de una variedad de organismos, conveniencia orgánica.
Metabolismo y energia.
Gracias a esta propiedad se asegura la constancia del medio interno de los organismos y la conexión de los organismos con el medio, que es una condición para mantener la vida de los organismos.
Las células vivas reciben energía del entorno externo en forma de energía luminosa. Posteriormente, la energía química se convierte en las células para realizar muchas tareas.
Existe una unidad dialéctica entre asimilación (anabolismo) y disimilación (catabolismo), que se manifiesta en su continuidad y reciprocidad.
La energía potencial de los carbohidratos, grasas y proteínas absorbidas por las células se convierte en energía cinética y calor a medida que estos compuestos se convierten. Lo bueno de las células es que contienen enzimas.
En las células vivas, la energía recibida del entorno externo se acumula en forma de ATP.
Herencia y variabilidad... La herencia proporciona continuidad material entre padres e hijos, entre generaciones de organismos, lo que a su vez asegura la continuidad y estabilidad de la vida. La base de la continuidad material en generaciones y la continuidad de la vida es la transferencia de padres a descendientes de genes, en cuyo ADN se cifra la información genética sobre la estructura y propiedades de las proteínas. Un rasgo característico de la información genética es su extrema estabilidad.
La variabilidad está asociada con la aparición en organismos de rasgos que difieren del original y está determinada por cambios en las estructuras genéticas. La herencia y la variabilidad crean el material para la evolución de los organismos.
Irritabilidad. La reacción de un ser vivo a los estímulos externos es una manifestación del reflejo característico de la materia viva.
Los factores que provocan la reacción del cuerpo o de su órgano se denominanirritantes (luz, temperatura, sonido, corriente eléctrica, influencias mecánicas, sustancias alimenticias, gases, venenos, etc.).
En organismos que carecen de sistema nervioso (protozoos y plantas), la irritabilidad se manifiesta en forma de tropismos, taxis y nastia.
En organismos con sistema nervioso, la irritabilidad se manifiesta en forma de actividad refleja. En los animales, la percepción del mundo exterior se realiza a través del primer sistema de señalización, mientras que en los humanos, en el proceso de desarrollo histórico, también se ha formado un segundo sistema de señalización. Debido a la irritabilidad, los organismos se equilibran con el medio ambiente. Respondiendo selectivamente a los factores ambientales, los organismos "aclaran" su relación con el medio ambiente, lo que resulta en la unidad del medio ambiente y el organismo.
Movimiento... Todos los seres vivos tienen la capacidad de moverse. Muchos organismos unicelulares se mueven con la ayuda de orgánulos especiales. Las células de organismos multicelulares (leucocitos, células errantes del tejido conectivo, etc.), así como algunos orgánulos celulares, también son capaces de moverse. La perfección de la respuesta motora se consigue en el movimiento muscular de organismos animales multicelulares, que consiste en la contracción muscular.
Regulación interna. Los procesos que tienen lugar en las células están sujetos a regulación. A nivel molecular, existen mecanismos reguladores en forma de reacciones químicas inversas, que se basan en reacciones con la participación de enzimas, que aseguran el cierre de los procesos reguladores según el esquema de síntesis - decaimiento - resíntesis. La síntesis de proteínas, incluidas las enzimas, está regulada por mecanismos de represión, inducción y control positivo. Por el contrario, la regulación de la actividad de las propias enzimas se produce según el principio de retroalimentación, que consiste en la inhibición por parte del producto final. También se sabe que regula mediante la modificación química de enzimas. Las hormonas que proporcionan regulación química están involucradas en la regulación de la actividad celular.
Cualquier daño a las moléculas de ADN causado por factores físicos o químicos de exposición puede repararse mediante uno o más mecanismos enzimáticos, que es la autorregulación. Se proporciona mediante la acción de genes de control y, a su vez, asegura la estabilidad del material genético y la información genética codificada en él.
La especificidad de la relación con el medio ambiente. Los organismos viven en un entorno específico, que les sirve como fuente de energía gratuita y material de construcción.
En el marco de los conceptos termodinámicos, cada sistema vivo (organismo) es un sistema "abierto" que permite el intercambio mutuo de energía y materia en un entorno en el que existen otros organismos y actúan factores abióticos. En consecuencia, los organismos interactúan no solo entre sí, sino también con el entorno del que reciben todo lo que necesitan para la vida. Los organismos buscan el medio ambiente o se adaptan (se adaptan) a él.
Formas de respuestas adaptativas son la homeostasis fisiológica (la capacidad de los organismos para resistir los factores ambientales) y la homeostasis del desarrollo (la capacidad de los organismos para cambiar las reacciones individuales mientras mantienen todas las demás propiedades). Las respuestas adaptativas están determinadas por la respuesta normal, que está determinada genéticamente y tiene sus propios límites.
Existe una unidad entre los organismos y el medio, entre la naturaleza viva y la inanimada, que consiste en que los organismos dependen del medio y el medio cambia como resultado de la actividad vital de los organismos. El resultado de la vida de los organismos es la aparición de una atmósfera con oxígeno libre y la cobertura del suelo de la Tierra, la formación de carbón, turba, aceite, etc.
Las propiedades enumeradas anteriormente son inherentes solo a los seres vivos. Algunas de estas propiedades también se encuentran en el estudio de los cuerpos. naturaleza inanimada sin embargo, en este último se caracterizan por características completamente diferentes.
Por ejemplo:
los cristales en una solución de sal saturada pueden "crecer". Sin embargo, este crecimiento no tiene esas características cualitativas y cuantitativas que son inherentes al crecimiento de los seres vivos.
Entre las propiedades que caracterizan a los seres vivos, existe una unidad dialéctica que se manifiesta en el tiempo y el espacio en todo el mundo orgánico, en todos los niveles de organización.
Niveles organizativos de materia viva
Actualmente, existen varios niveles de organización de la materia viva.
Molecular.
Cualquier sistema vivo se manifiesta a nivel de funcionamiento de biopolímeros construidos a partir de monómeros. A partir de este nivel comienzan los procesos vitales más importantes del organismo: metabolismo y conversión energética, transmisión de información hereditaria, etc.
Existe tres tipos de polímeros biológicos:
polisacáridos (monómeros - monosacáridos)
proteínas (monómeros - aminoácidos)
ácidos nucleicos (monómeros - nucleótidos)
Los lípidos también son compuestos orgánicos importantes para el organismo.
Celular.
La célula es una unidad estructural y funcional de los organismos vivos; es un sistema vivo autorregulado y autorreproductor. Las formas de vida no celulares de vida libre en la Tierra no existen.
Tela.
El tejido es una colección de células y sustancias intercelulares de estructura similar, unidas por una función común.
Organo.
Los órganos son asociaciones estructurales y funcionales de varios tipos de tejidos. Por ejemplo, la piel humana como órgano incluye epitelio y tejido conectivo, que juntos realizan una serie de funciones, entre las cuales la más importante es la protectora, es decir. la función de delimitar el medio interno del cuerpo del medio ambiente.
Organizativo.
Un organismo multicelular es un sistema completo de órganos especializados para realizar diversas funciones.
Específico de la población.
La totalidad de organismos de una misma especie, unidos por un hábitat común, crea una población como un sistema de orden supraorganísmico. En este sistema se llevan a cabo las transformaciones evolutivas más simples.
Biogeocenotic.
La biogeocenosis es un conjunto de organismos de diferentes tipos y factores de su hábitat, unidos por el metabolismo y la energía en un solo complejo natural.
Biosfera.
La biosfera es un sistema de orden superior que engloba todos los fenómenos de la vida en nuestro planeta. En este nivel, hay una circulación de sustancias y una transformación de energía asociada con la actividad vital de todos los organismos vivos que viven en la Tierra.
Celda es una estructura separada, más pequeña, que es inherente a todo el conjunto de propiedades de la vida y que puede, en condiciones ambientales adecuadas, mantener estas propiedades en sí misma, así como transmitirlas a lo largo de varias generaciones.
La celda constituye la base estructura, vida y desarrollo todas las formas vivas: unicelulares, multicelulares e incluso no celulares.
En la naturaleza, tiene un papel Unidad elemental estructural, funcional y genética.
Gracias a los mecanismos inherentes a ella, la célula asegura el metabolismo, el uso de la información biológica, la reproducción, las propiedades de la herencia y la variabilidad, determinando así las cualidades de unidad y diversidad inherentes al mundo orgánico.
La vida se caracteriza por una serie de propiedades que juntas "dan" vida a la vida. Tales propiedades son la autorreproducción, la especificidad de la organización, el orden de la estructura, la integridad y la discreción, el crecimiento y el desarrollo, el metabolismo y la energía, la herencia y la variabilidad, la irritabilidad, el movimiento, la regulación interna, la especificidad de las relaciones con el medio ambiente.
Autorreproducción (reproducción
). Esta propiedad es la más importante entre todas las demás. Una característica notable es que la autorreproducción de ciertos organismos se repite en innumerables generaciones y la información genética sobre la autorreproducción está codificada en moléculas de ADN. La afirmación "todos los seres vivos provienen sólo de los seres vivos" significa que la vida ha surgido sólo una vez y que desde entonces sólo los seres vivos dan origen a los seres vivos. A nivel molecular, la autorreproducción se produce sobre la base de la síntesis de ADN molde, que programa la síntesis de proteínas que determinan la especificidad de los organismos. En otros niveles, se caracteriza por una extraordinaria variedad de formas y mecanismos, hasta la formación de células germinales especializadas (masculinas y femeninas). El valor más importante de la autorreproducción radica en el hecho de que apoya la existencia de especies, determina la especificidad de la forma biológica de movimiento de la materia.
Especificidad de la organización
Es característico de cualquier organismo, por lo que tienen cierta forma y tamaño. La unidad de organización (estructura y función) es la célula. A su vez, las células se organizan específicamente en tejidos, estos últimos en órganos y los órganos en sistemas de órganos. Los organismos no están "dispersos" al azar en el espacio. Se organizan específicamente en poblaciones y las poblaciones se organizan específicamente en biocenosis. Estos últimos, junto con los factores abióticos, forman biogeocenosis (sistemas ecológicos), que son unidades elementales de la biosfera.
Estructura ordenada
Un ser vivo se caracteriza no solo por la complejidad de los compuestos químicos a partir de los cuales está construido, sino también por su orden a nivel molecular, lo que lleva a la formación de estructuras moleculares y supramoleculares. La creación de orden a partir del movimiento desordenado de moléculas es la propiedad más importante de los seres vivos, que se manifiesta a nivel molecular. El orden en el espacio va acompañado de un orden en el tiempo. A diferencia de los objetos inanimados, el orden de la estructura de los seres vivos se produce debido al entorno externo. Al mismo tiempo, disminuye el nivel de orden en el medio ambiente.
Integridad (continuidad) y discreción (discontinuidad).
La vida es holística y al mismo tiempo discreta tanto en términos de estructura como de función. Por ejemplo, el sustrato de la vida es integral, ya que está representado por nucleoproteínas, pero al mismo tiempo es discreto, ya que consta de ácido nucleico y proteína. Los ácidos nucleicos y las proteínas son compuestos integrales, sin embargo, también son discretos y constan de nucleótidos y aminoácidos (respectivamente). La replicación de moléculas de ADN es un proceso continuo, sin embargo, es discreto en el espacio y el tiempo, ya que en él intervienen diversas estructuras genéticas y enzimas. El proceso de transmisión de información hereditaria también es continuo, pero discreto, ya que consiste en la transcripción y traducción, las cuales, debido a una serie de diferencias entre sí, determinan la discontinuidad de la implementación de la información hereditaria en el espacio y el tiempo. La mitosis celular también es continua y al mismo tiempo se interrumpe. Cualquier organismo es un sistema integral, pero consta de unidades discretas: células, tejidos, órganos, sistemas de órganos. El mundo orgánico también es integral, ya que la existencia de unos organismos depende de otros, pero al mismo tiempo es discreto, formado por organismos separados.
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Todos los organismos vivos en la naturaleza constan de los mismos niveles de organización; esta es una regularidad biológica característica común a todos los organismos vivos.
Se distinguen los siguientes niveles de organización de los organismos vivos: molecular, celular, tisular, orgánico, orgánico, específico de la población, biogeocenótico, biosférico.
Arroz. 1. Nivel genético molecular
1. Nivel genético molecular. Ésta es la característica de nivel más elemental de la vida (Fig. 1). No importa cuán compleja o simple sea la estructura de cualquier organismo vivo, todos constan de los mismos compuestos moleculares. Un ejemplo de esto son los ácidos nucleicos, proteínas, carbohidratos y otros complejos moleculares complejos de sustancias orgánicas e inorgánicas. A veces se les llama sustancias macromoleculares biológicas. A nivel molecular, tienen lugar varios procesos vitales de los organismos vivos: metabolismo, conversión de energía. Con la ayuda del nivel molecular, se transmite información hereditaria, se forman orgánulos individuales y ocurren otros procesos.
Arroz. 2. Nivel celular
2. Nivel celular. La célula es una unidad estructural y funcional de todos los organismos vivos de la Tierra (Fig. 2). Los orgánulos individuales de una célula tienen una estructura característica y realizan una función específica. Las funciones de los orgánulos individuales en la célula están interrelacionadas y realizan procesos vitales uniformes. En los organismos unicelulares (algas unicelulares y protozoos) todos los procesos de la vida tienen lugar en una célula, y una célula existe como un organismo separado. Recuerde las algas unicelulares, clamidia, clorella y los animales más simples: amebas, ciliados, etc. En los organismos multicelulares, una célula no puede existir como un organismo separado, pero es una unidad estructural elemental del organismo.
Arroz. 3. Nivel tisular
3. Nivel de tejido. La totalidad de células y sustancias intercelulares similares en origen, estructura y función forman tejido. El nivel de tejido es característico solo para organismos multicelulares. Además, los tejidos individuales no son un organismo completo independiente (Fig. 3). Por ejemplo, los cuerpos de los animales y los humanos están compuestos por cuatro tejidos diferentes (epitelial, conectivo, muscular, nervioso). Los tejidos vegetales se denominan: educativo, tegumentario, de soporte, conductor y excretor. Recuerde la estructura y función de los tejidos individuales.
Arroz. 4. Nivel de órganos
4. Nivel de órganos. En los organismos multicelulares, la unión de varios tejidos idénticos, similares en estructura, origen y funciones, forma el nivel del órgano (Fig. 4). Hay varios tejidos en la composición de cada órgano, pero entre ellos uno es el más significativo. Un órgano separado no puede existir como organismo integral. Varios órganos, similares en estructura y función, cuando se combinan, forman el sistema de órganos, por ejemplo, la digestión, la respiración, la circulación sanguínea, etc.
Arroz. 5. Nivel organizativo
5. Nivel organizacional. Las plantas (chlamydomonas, chlorella) y los animales (amebas, ciliados, etc.), cuyos cuerpos constan de una sola célula, son un organismo independiente (Fig. 5). Y un individuo separado de organismos multicelulares se considera un organismo separado. En cada organismo individual, ocurren todos los procesos de vida que son característicos de todos los organismos vivos: nutrición, respiración, metabolismo, irritabilidad, reproducción, etc. Cada organismo independiente deja descendencia. En los organismos multicelulares, las células, los tejidos, los órganos y los sistemas de órganos no son un organismo separado. Solo un sistema integral de órganos, especializado en realizar diversas funciones, forma un organismo independiente separado. El desarrollo de un organismo, desde la fecundación hasta el final de la vida, lleva un cierto período de tiempo. Este desarrollo individual de cada organismo se llama ontogenia. Un organismo puede existir en estrecha relación con el medio ambiente.
Arroz. 6. Nivel de población específica
6. Nivel específico de la población. Un agregado de individuos de una especie o grupo que existe durante mucho tiempo en una cierta parte del rango relativamente separado de otros agregados de la misma especie constituye una población. A nivel poblacional, se llevan a cabo las transformaciones evolutivas más simples, lo que contribuye a la aparición paulatina de una nueva especie (Fig.6).
Arroz. 7 Nivel biogeocenótico
7. Nivel biogeocenótico. La totalidad de organismos de diferentes tipos y diversa complejidad de organización, adaptados a las mismas condiciones del entorno natural, se denomina biogeocenosis o comunidad natural. La biogeocenosis incluye numerosas especies de organismos vivos y condiciones ambientales. En las biogeocenosis naturales, la energía se acumula y se transfiere de un organismo a otro. La biogeocenosis incluye compuestos orgánicos e inorgánicos y organismos vivos (Fig. 7).
Arroz. 8. Nivel de la biosfera
8. Nivel de la biosfera. La totalidad de todos los organismos vivos de nuestro planeta y el entorno natural general de su hábitat constituyen el nivel de la biosfera (Fig. 8). A nivel biosférico, la biología moderna resuelve problemas globales, por ejemplo, determinando la intensidad de la formación de oxígeno libre por la cubierta vegetal de la Tierra o cambios en la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera asociados a las actividades humanas. El papel principal en el nivel de la biosfera lo desempeñan las "sustancias vivas", es decir, la totalidad de los organismos vivos que habitan la Tierra. Además, a nivel de la biosfera, las "sustancias bioinertes" son importantes, formadas como resultado de la actividad vital de los organismos vivos y las sustancias "inertes" (es decir, las condiciones ambientales). A nivel de la biosfera, existe una circulación de sustancias y energía en la Tierra con la participación de todos los organismos vivos de la biosfera.
Niveles de organización de la vida. Población. Biogeocenosis. Biosfera.
- Actualmente, se distinguen varios niveles de organización de los organismos vivos: molecular, celular, tisular, orgánico, orgánico, poblacional, biogeocenótico y biosférico.
- Las transformaciones evolutivas elementales se llevan a cabo a nivel de población-especie.
- La célula es la unidad estructural y funcional más elemental de todos los organismos vivos.
- La totalidad de células y sustancias intercelulares similares en origen, estructura y función forman tejido.
- La totalidad de todos los organismos vivos del planeta y el entorno natural general de su hábitat constituye el nivel de la biosfera.
- Enumere en orden los niveles de organización de la vida.
- ¿Qué es la tela?
- ¿Cuáles son las partes principales de una celda?
- ¿Para qué organismos es típico el nivel de tejido?
- Dar las características del nivel de órganos.
- ¿Qué es una población?
- Caracterizar el nivel del organismo.
- ¿Cuáles son las características del nivel biogeocenótico?
- Dé ejemplos de la interconexión de los niveles de organización de la vida.
Complete una tabla que muestre las características estructurales de cada nivel de la organización:
| Número de serie |
Niveles de organización |
Peculiaridades |
