Podstata života Všeobecným metodologickým prístupom k pochopeniu podstaty života v súčasnej dobe je chápanie života ako procesu, ktorého konečným výsledkom je sebaobnova, prejavujúca sa v sebareprodukcii. Všetky živé veci pochádzajú iba zo živých vecí a každá organizácia, ktorá je súčasťou živých vecí, pochádza iba z inej podobnej organizácie. Podstata života teda spočíva v jeho sebareprodukcii, ktorá je založená na koordinácii fyzikálnych a chemických javov a ktorá je zabezpečená prenosom genetickej informácie z generácie na generáciu. Práve tieto informácie zabezpečujú samoreprodukciu a sebareguláciu živých bytostí. Preto je život kvalitatívne špeciálna forma existencie hmoty, spojená s reprodukciou. Fenomény života sú formou pohybu hmoty, ktorá je vyššia ako fyzikálne a chemické formy jej existencie.
Živé veci sú postavené z rovnakých chemických prvkov ako neživé veci (kyslík, vodík, uhlík, dusík, síra, fosfor, sodík, draslík, vápnik a ďalšie prvky). V bunkách sú vo forme organických zlúčenín. Organizácia a forma existencie živých vecí má však špecifické črty, ktoré odlišujú živé veci od predmetov neživej prírody.
Organizačné úrovne života Na všetkých úrovniach sa prejavujú všetky vlastnosti charakteristické pre živé. Každá z týchto úrovní sa vyznačuje charakteristikami, ktoré sú vlastné iným úrovniam, ale každá úroveň má svoje špecifické vlastnosti.
1. Molekulová úroveň... Základnými jednotkami tejto úrovne organizácie života sú chemikálie; nukleové kyseliny, bielkoviny, sacharidy, lipidy a pod.. Na tejto úrovni sa prejavujú najmä také dôležité životné procesy ako prenos dedičných informácií, biosyntéza, premena energie a pod.. Hlavnou životnou stratégiou na molekulárnej úrovni je schopnosť vytvárať tzv. živú hmotu a kódujú informácie získané v meniacom sa prostredí. 2. Úroveň buniek... Na bunkovej úrovni organizácie sú štrukturálnymi prvkami rôzne organely. Schopnosť reprodukovať svoj vlastný druh, zahrnutie rôznych chemických prvkov Zeme do zloženia bunky, regulácia chemických reakcií, ukladanie a spotreba energie sú hlavné procesy na tejto úrovni. Stratégiou života na bunkovej úrovni je zapojenie chemických prvkov Zeme a energie Slnka do živých systémov. 3. Úroveň tkaniva... Tkanivo je súbor bunkových prvkov rôznych typov buniek a medzibunkových substancií, ktoré sa špecializujú na vykonávanie špecifických funkcií. 4. Orgánová úroveň... Orgán je súbor tkanív, ktoré sú spojené výkonom spoločných funkcií a zaberajú určité miesto v mnohobunkovom organizme. 5. Úroveň organizmu organizácie sú vlastné jednobunkovým a mnohobunkovým biosystémom (rastliny, huby, zvieratá vrátane ľudí a rôzne mikroorganizmy). Živé organizmy vykazujú také vlastnosti ako výživa, dýchanie, vylučovanie, dráždivosť, rast a vývoj, rozmnožovanie, správanie, dĺžka života a vzťahy s prostredím. Všetky tieto procesy spolu charakterizujú organizmus ako integrálny samoregulačný biosystém. Hlavnou životnou stratégiou na tejto úrovni je orientácia organizmu (jedinca) na prežitie v neustále sa meniacich podmienkach prostredia. 6. Úroveň špecifická pre populáciu Organizácia je charakterizovaná zjednotením príbuzných jedincov v populácii a populácií do druhov, čo vedie k vzniku nových vlastností systému. Hlavné vlastnosti tejto úrovne sú: plodnosť, úmrtnosť, prežívanie, štruktúra (pohlavie, vek, ekologická), hustota, početnosť, fungovanie v prírode. Hlavná stratégia populačno-druhovej úrovne sa prejavuje v úplnejšom využívaní možností biotopu, v túžbe po čo najdlhšej existencii, v zachovaní vlastností druhu a samostatnom rozvoji. 7. Biogeocenotická (ekosystémová) úroveň organizácií, hlavnými stavebnými kameňmi sú populácie rôznych druhov. Táto úroveň sa vyznačuje mnohými vlastnosťami. Patria sem: štruktúra ekosystému, druhové a kvantitatívne zloženie jeho populácie, typy biotických spojení, potravinové reťazce a siete, trofické úrovne, produktivita, energia, stabilita atď.. Organizačné vlastnosti sa prejavujú v obehu látok a energie. tok, samoregulácia a stabilita, autonómia, otvorenosť systému, sezónne zmeny Hlavnou stratégiou tejto úrovne je aktívne využívanie všetkej rozmanitosti prostredia a vytváranie priaznivých podmienok pre rozvoj a prosperitu života vo všetkých jeho rôznorodosť. Úroveň biosféry... Najvyššia úroveň organizácie života. Hlavnými štruktúrnymi jednotkami tejto úrovne sú biogeocenózy (ekosystémy) a ich prostredie, t. j. geografický obal Zeme (atmosféra, hydrosféra, pôda, slnečné žiarenie atď.) a antropogénny vplyv. Túto úroveň organizácie charakterizuje: aktívna interakcia živej a neživej hmoty planéty; biologický obeh látok a energetických tokov s geochemickými cyklami, ktoré sú v ňom zahrnuté; ekonomická a etnokultúrna ľudská činnosť. Hlavnou stratégiou života na úrovni biosféry je túžba zabezpečiť dynamickú stabilitu biosféry ako najväčšieho ekosystému na našej planéte.
Vlastnosti živého Živé sa vyznačujú množstvom vlastností, ktoré spolu „robia“ živé živé. Takými vlastnosťami sú sebareprodukcia, špecifickosť organizácie, usporiadanie štruktúry, celistvosť a diskrétnosť, rast a vývoj, metabolizmus a energia, dedičnosť a variabilita, dráždivosť, pohyb, vnútorná regulácia, špecifickosť vzťahov s prostredím.
1. Chemické zloženie. Živé veci pozostávajú z rovnakých chemických prvkov ako neživé, ale organizmy obsahujú molekuly látok, ktoré sú charakteristické len pre živé veci (nukleové kyseliny, bielkoviny, lipidy). 2. Diskrétnosť a integrita. Akýkoľvek biologický systém (bunka, organizmus, druh a pod.) pozostáva zo samostatných častí, t.j. diskrétne. Vzájomné pôsobenie týchto častí tvorí ucelený systém (napríklad telo zahŕňa samostatné orgány, ktoré sú štrukturálne a funkčne spojené do jedného celku). 3. Štrukturálna organizácia. Živé systémy sú schopné vytvárať poriadok z chaotického pohybu molekúl, tvoriac určité štruktúry. Bývanie sa vyznačuje usporiadanosťou v priestore a čase. Ide o komplex komplexných samoregulačných metabolických procesov prebiehajúcich v presne definovanom poradí, zameraných na udržanie stálosti vnútorného prostredia - homeostázy. 4. Metabolizmus a energia. Živé organizmy sú otvorené systémy, ktoré si neustále vymieňajú hmotu a energiu s prostredím. Pri zmene podmienok prostredia dochádza k samoregulácii životných procesov podľa princípu spätnej väzby, zameranej na obnovenie stálosti vnútorného prostredia - homeostázy. Napríklad odpadové produkty môžu mať silný a prísne špecifický inhibičný účinok na tie enzýmy, ktoré tvorili počiatočný článok v dlhom reťazci reakcií. 5. Samorozmnožovanie. Samoobnovenie. Životnosť akéhokoľvek biologického systému je obmedzená. Na udržanie života prebieha proces samoreprodukcie, spojený s tvorbou nových molekúl a štruktúr, ktoré nesú genetickú informáciu nachádzajúcu sa v molekulách DNA. 6. Dedičnosť. Molekula DNA je schopná uchovávať, prenášať dedičnú informáciu vďaka matricovému princípu replikácie, čím je zabezpečená materiálová kontinuita medzi generáciami. 7. Variabilita. Pri prenose dedičnej informácie niekedy dochádza k rôznym odchýlkam vedúcim k zmene vlastností a vlastností u potomkov. Ak sú tieto zmeny priaznivé pre život, môžu byť zakorenené výberom. 8. Rast a vývoj. Organizmy dedia určité genetické informácie o možnosti rozvoja určitých vlastností. K realizácii informácie dochádza počas individuálneho vývinu – ontogenézy. V určitom štádiu ontogenézy sa uskutočňuje rast organizmu spojený s reprodukciou molekúl, buniek a iných biologických štruktúr. Rast je sprevádzaný rozvojom. 9. Podráždenosť a pohyb. Všetky živé veci selektívne reagujú na vonkajšie vplyvy špecifickými reakciami v dôsledku vlastnosti dráždivosti. Organizmy reagujú na podnety pohybom. Prejav formy pohybu závisí od stavby organizmu.
Bunka - elementárna biologická jednotka Bunka je oddelená, najmenšia štruktúra, ktorej je vlastný celý súbor životných vlastností a ktorá si za vhodných podmienok prostredia dokáže tieto vlastnosti v sebe zachovať, ako aj prenášať počas niekoľkých generácií. Bunka tak nesie celú charakteristiku života. Mimo bunky neexistuje žiadna skutočná životná aktivita. Preto v prírode planéty plní úlohu elementárnej štruktúrnej, funkčnej a genetickej jednotky, čo znamená, že bunka je základom stavby, života a vývoja všetkých živých foriem – jednobunkových, mnohobunkových a dokonca aj nebunkových. bunkový. Vďaka mechanizmom, ktoré sú jej vlastné, bunka zabezpečuje metabolizmus, využitie biologických informácií, reprodukciu, vlastnosti dedičnosti a variability, čím určuje kvality jednoty a rozmanitosti, ktoré sú vlastné organickému svetu.
Bunka, ktorá zaujíma postavenie elementárnej jednotky vo svete živých bytostí, má zložitú štruktúru. Vo všetkých bunkách bez výnimky sa zároveň nachádzajú určité znaky, ktoré charakterizujú najdôležitejšie aspekty bunkovej organizácie ako takej.
Plán
1. Esencia a substrát života.
2. Vlastnosti živých vecí.
3. Úrovne organizácie živej hmoty.
4. Typy bunkovej organizácie.
Podstata a substrát života
Všetky živé veci pochádzajú iba zo živých vecí a každá organizácia, ktorá je súčasťou živých vecí, pochádza iba z inej podobnej organizácie.
Podstata života spočíva v jeho samoreprodukcii, ktorá je založená na koordinácii fyzikálnych a chemických javov a ktorá je zabezpečená prenosom genetickej informácie z generácie na generáciu. Práve tieto informácie zabezpečujú samoreprodukciu a sebareguláciu živých bytostí.
Život je kvalitatívne špeciálna forma existencie hmoty spojená s rozmnožovaním. Fenomény života sú formou pohybu hmoty, ktorá je vyššia ako fyzikálne a chemické formy jej existencie.
Zvýraznite koncepty:
naživo
Mŕtvy
Neživé
naživo postavené z rovnakých chemických prvkov ako neživý(kyslík, vodík, uhlík, dusík, síra, fosfor, sodík, draslík, vápnik a ďalšie prvky). V bunkách sú vo forme organických zlúčenín. Organizácia a forma existencie živých vecí má však špecifické črty, ktoré odlišujú živé veci od predmetov neživej prírody.
Substrát života sú nukleoproteíny. Sú súčasťou jadra a cytoplazmy živočíšnych a rastlinných buniek. Z nich sa tvoria chromatín (chromozómy) a ribozómy. Vyskytujú sa v celom organickom svete – od vírusov až po ľudí. Všetky živé systémy obsahujú nukleoproteíny. Nukleoproteíny sú substrátom života len vtedy, keď sú v bunke, fungujú a interagujú tam. Mimo buniek (po izolácii z buniek) sú to bežné chemické zlúčeniny.
V dôsledku toho je život hlavne funkciou interakcie nukleových kyselín a proteínov a život je taký, ktorý obsahuje samoreprodukujúci sa molekulárny systém vo forme mechanizmu na reprodukciu nukleových kyselín a proteínov.
Mŕtvy- súbor kedysi existujúcich organizmov, ktoré stratili mechanizmus syntézy nukleových kyselín a bielkovín, teda schopnosť molekulárnej reprodukcie. Napríklad „mŕtvy“ je vápenec vytvorený zo zvyškov organizmov, ktoré kedysi žili.
Neživá je časť hmoty, ktorá má anorganický (abiotický) pôvod a nie je vo svojej tvorbe a štruktúre nijako spojená so živými organizmami. Napríklad „neživý“ je vápenec vytvorený z anorganických vulkanických vápencových ložísk. Neživá hmota na rozdiel od živej hmoty nie je schopná udržať si svoju štrukturálnu organizáciu a využívať na tieto účely vonkajšiu energiu.
Živé aj neživé sú postavené z molekúl, ktoré sú pôvodne neživé. Napriek tomu sa živé od toho neživého výrazne líši. Dôvody tohto hlbokého rozdielu sú určené vlastnosťami živých vecí a molekuly obsiahnuté v živých systémoch sa nazývajú biomolekuly.
Vlastnosti živého
Živé sa vyznačujú množstvom vlastností, ktoré spolu „robia“ živé živé.
sebareprodukcie
organizačná špecifickosť
usporiadanosť štruktúry
integritu a diskrétnosť
rast a vývoj, metabolizmus a energia
dedičnosť a premenlivosť
Podráždenosť
pohyb, vnútorný predpis
špecifickosť vzťahu k životnému prostrediu.
Samorozmnožovanie (rozmnožovanie).
sa opakuje v nespočetnom množstve generácií a genetická informácia o samoreprodukcii je zakódovaná v molekulách DNA.
Výrok „všetko živé pochádza len zo živých vecí“ znamená, že život vznikol iba raz a odvtedy len živé tvory vytvárajú živé veci.
Na molekulárnej úrovni dochádza k samoreprodukcii na základe syntézy templátovej DNA, ktorá programuje syntézu proteínov určujúcich špecifickosť organizmov. Na iných úrovniach sa vyznačuje mimoriadnou rozmanitosťou foriem a mechanizmov, až po tvorbu špecializovaných zárodočných buniek (mužských a samičích). Najdôležitejšia hodnota sebareprodukcie spočíva v tom, že podporuje existenciu druhov, určuje špecifickosť biologickej formy pohybu hmoty.
Špecifickosť organizácie... Jednotkou organizácie (štruktúry a funkcie) je bunka. Na druhej strane sú bunky špecificky organizované do tkanív, tie do orgánov a orgány do orgánových systémov. Organizmy sú špecificky organizované v populáciách a populácie v biocenózach. Tie spolu s abiotickými faktormi tvoria biogeocenózy (ekologické systémy), ktoré sú elementárnymi jednotkami biosféry.
Usporiadaná štruktúra... Prejavuje sa tvorbou molekulárnych a nadmolekulárnych štruktúr.
Poriadok v priestore sprevádza poriadok v čase. Na rozdiel od neživých predmetov dochádza k usporiadanosti štruktúry živých vecí v dôsledku vonkajšieho prostredia. Zároveň sa znižuje miera poriadkumilovnosti v prostredí.
Integrita (kontinuita) a diskrétnosť (diskontinuita).
Život je holistický a zároveň diskrétny z hľadiska štruktúry aj funkcie.
Napríklad:
Substrát života je integrálny, pretože je reprezentovaný nukleoproteínmi, ale zároveň je diskrétny, pretože pozostáva z nukleovej kyseliny a proteínu (v tomto poradí).
Replikácia molekúl DNA je nepretržitý proces, je však diskrétny v priestore a čase, pretože sa na ňom podieľajú rôzne genetické štruktúry a enzýmy.
Organizmus je integrálny systém, ale pozostáva z diskrétnych jednotiek - buniek, tkanív, orgánov, orgánových systémov.
Organický svet je tiež integrálny, pretože existencia niektorých organizmov závisí od iných, ale zároveň je diskrétny, pozostáva zo samostatných organizmov.
Rast a vývoj.
Rast organizmov nastáva zvyšovaním hmotnosti organizmu zvyšovaním veľkosti a počtu buniek. Je sprevádzaný vývojom, ktorý sa prejavuje diferenciáciou buniek, komplikáciou štruktúry a funkcií. V procese ontogenézy sa vytvárajú znaky ako výsledok interakcie genotypu a prostredia.
Fylogenézu sprevádza výskyt rôznych organizmov, organická účelnosť.
Metabolizmus a energia.
Vďaka tejto vlastnosti je zabezpečená stálosť vnútorného prostredia organizmov a prepojenie organizmov s prostredím, čo je podmienkou zachovania života organizmov.
Živé bunky prijímajú energiu z vonkajšieho prostredia vo forme svetelnej energie. Následne sa chemická energia premieňa v bunkách na vykonávanie mnohých úloh.
Medzi asimiláciou (anabolizmom) a disimiláciou (katabolizmom) existuje dialektická jednota, ktorá sa prejavuje v ich kontinuite a vzájomnosti.
Potenciálna energia uhľohydrátov, tukov a bielkovín absorbovaná bunkami sa pri premene týchto zlúčenín premieňa na kinetickú energiu a teplo. Na bunkách je skvelé, že obsahujú enzýmy.
V živých bunkách sa energia prijatá z vonkajšieho prostredia akumuluje vo forme ATP
Dedičnosť a variabilita... Dedičnosť zabezpečuje materiálnu kontinuitu medzi rodičmi a potomkami, medzi generáciami organizmov, čo následne zabezpečuje kontinuitu a stabilitu života. Základom materiálnej kontinuity v generáciách a kontinuity života je prenos génov z rodičov na potomkov, v ktorých DNA je zašifrovaná genetická informácia o štruktúre a vlastnostiach bielkovín. Charakteristickým znakom genetickej informácie je jej extrémna stabilita.
Variabilita je spojená s objavením sa znakov v organizmoch, ktoré sa líšia od pôvodných, a je určená zmenami v genetických štruktúrach. Dedičnosť a premenlivosť vytvárajú materiál pre vývoj organizmov.
Podráždenosť. Reakcia živej veci na vonkajšie podnety je prejavom reflexie charakteristickej pre živú hmotu.
Faktory, ktoré spôsobujú reakciu tela alebo jeho orgánu, sa nazývajúdráždivé látky (svetlo, teplota, zvuk, elektrický prúd, mechanické vplyvy, potravinové látky, plyny, jedy atď.).
U organizmov, ktorým chýba nervový systém (prvky a rastliny) sa podráždenosť prejavuje vo forme tropizmov, taxíkov a nastií.
U organizmov s nervovým systémom sa dráždivosť prejavuje vo forme reflexnej činnosti. U zvierat sa vnímanie vonkajšieho sveta uskutočňuje prostredníctvom prvého signálneho systému, zatiaľ čo u ľudí sa v procese historického vývoja vytvoril aj druhý signálny systém. Vďaka dráždivosti sú organizmy v rovnováhe s prostredím. Organizmy selektívne reagujúce na faktory prostredia „objasňujú“ svoj vzťah k prostrediu, výsledkom čoho je jednota prostredia a organizmu.
Pohyb... Všetky živé bytosti majú schopnosť pohybu. Mnoho jednobunkových organizmov sa pohybuje pomocou špeciálnych organel. Pohyblivé sú aj bunky mnohobunkových organizmov (leukocyty, putujúce bunky spojivového tkaniva a pod.), ako aj niektoré bunkové organely. Dokonalosť motorickej odozvy sa dosahuje pri svalovom pohybe mnohobunkových živočíšnych organizmov, ktorý spočíva v svalovej kontrakcii.
Vnútorný predpis. Procesy prebiehajúce v bunkách podliehajú regulácii. Na molekulárnej úrovni existujú regulačné mechanizmy vo forme reverzných chemických reakcií, ktoré sú založené na reakciách za účasti enzýmov, ktoré zabezpečujú uzavretie regulačných procesov podľa schémy syntéza – rozpad – resyntéza. Syntéza bielkovín, vrátane enzýmov, je regulovaná mechanizmami represie, indukcie a pozitívnej kontroly. Naopak, k regulácii aktivity samotných enzýmov dochádza podľa princípu spätnej väzby, ktorý spočíva v inhibícii konečným produktom. Je tiež známe, že reguluje chemickou modifikáciou enzýmov. Hormóny, ktoré zabezpečujú chemickú reguláciu, sa podieľajú na regulácii bunkovej aktivity.
Akékoľvek poškodenie molekúl DNA spôsobené fyzikálnymi alebo chemickými faktormi expozície môže byť opravené jedným alebo viacerými enzymatickými mechanizmami, ktorými je samoregulácia. Poskytuje sa pôsobením riadiacich génov a následne zabezpečuje stabilitu genetického materiálu a genetickej informácie v ňom zakódovanej.
Špecifickosť vzťahu k životnému prostrediu. Organizmy žijú v špecifickom prostredí, ktoré im slúži ako zdroj voľnej energie a stavebného materiálu.
V rámci termodynamických koncepcií je každý živý systém (organizmus) „otvoreným“ systémom, ktorý umožňuje vzájomnú výmenu energie a hmoty v prostredí, v ktorom existujú iné organizmy a pôsobia abiotické faktory. Organizmy následne interagujú nielen medzi sebou, ale aj s prostredím, z ktorého dostávajú všetko, čo k životu potrebujú. Organizmy buď vyhľadávajú prostredie, alebo sa mu prispôsobujú (prispôsobujú).
Formy adaptívnych reakcií sú fyziologická homeostáza (schopnosť organizmov odolávať faktorom prostredia) a vývojová homeostáza (schopnosť organizmov meniť jednotlivé reakcie pri zachovaní všetkých ostatných vlastností). Adaptívne reakcie sú určené normálnou reakciou, ktorá je geneticky podmienená a má svoje hranice.
Medzi organizmami a prostredím, medzi živou a neživou prírodou existuje jednota, ktorá spočíva v tom, že organizmy závisia od prostredia a životné prostredie sa mení v dôsledku životnej činnosti organizmov. Výsledkom života organizmov je vznik atmosféry s voľným kyslíkom a pôdnym krytom Zeme, vznik uhlia, rašeliny, ropy atď.
Vyššie uvedené vlastnosti sú vlastné iba živým veciam. Niektoré z týchto vlastností sa nachádzajú aj pri štúdiu tiel. neživej prírode, avšak v druhom menovanom sa vyznačujú úplne odlišnými znakmi.
Napríklad:
kryštály v nasýtenom soľnom roztoku môžu "rásť". Tento rast však nemá tie kvalitatívne a kvantitatívne charakteristiky, ktoré sú vlastné rastu živých vecí.
Medzi vlastnosťami, ktoré charakterizujú živé veci, existuje dialektická jednota, ktorá sa prejavuje v čase a priestore v celom organickom svete, na všetkých úrovniach organizácie.
Organizačné úrovne živej hmoty
V súčasnosti existuje niekoľko úrovní organizácie živej hmoty.
Molekulárna.
Akýkoľvek živý systém sa prejavuje na úrovni fungovania biopolymérov vybudovaných z monomérov. Od tejto úrovne začínajú najdôležitejšie životne dôležité procesy tela: metabolizmus a premena energie, prenos dedičných informácií atď.
existuje tri typy biologických polymérov:
polysacharidy (monoméry - monosacharidy)
proteíny (monoméry - aminokyseliny)
nukleové kyseliny (monoméry - nukleotidy)
Lipidy sú tiež dôležité organické zlúčeniny pre telo.
Bunkový.
Bunka je štrukturálnou a funkčnou jednotkou živých organizmov, je to samoregulačný, samoreprodukujúci sa živý systém. Voľne žijúce nebunkové formy života na Zemi neexistujú.
Tkanina.
Tkanivo je súbor buniek a medzibunkových látok podobnej štruktúry, spojených spoločnou funkciou.
Organ.
Orgány sú štrukturálne a funkčné asociácie niekoľkých typov tkanív. Napríklad ľudská koža ako orgán zahŕňa epitel a spojivové tkanivo, ktoré spolu plnia množstvo funkcií, z ktorých najvýznamnejšia je ochranná, t.j. funkcia vymedzovania vnútorného prostredia tela od okolia.
Organizačné.
Mnohobunkový organizmus je kompletný systém orgánov špecializovaných na vykonávanie rôznych funkcií.
Špecifické pre populáciu.
Súhrn organizmov toho istého druhu, spojených spoločným biotopom, vytvára populáciu ako systém supraorganizmického poriadku. V tomto systéme sa vykonávajú najjednoduchšie, evolučné transformácie.
Biogeocenotické.
Biogeocenóza je súbor organizmov rôznych typov a faktorov ich biotopu, zjednotených metabolizmom a energiou do jedného prírodného komplexu.
Biosféra.
Biosféra je systém vyššieho rádu, ktorý zahŕňa všetky javy života na našej planéte. Na tejto úrovni prebieha obeh látok a premena energie spojená s životne dôležitou činnosťou všetkých živých organizmov žijúcich na Zemi.
Bunka je samostatná, najmenšia štruktúra, ktorá je vlastná celému súboru vlastností života a ktorá si pri vhodných podmienkach prostredia dokáže tieto vlastnosti v sebe zachovať, ako aj odovzdávať počas niekoľkých generácií.
Bunka tvorí základ štruktúra, život a rozvoj všetky živé formy - jednobunkové, mnohobunkové a dokonca aj nebunkové.
V prírode to má svoju úlohu elementárna štrukturálna, funkčná a genetická jednotka.
Vďaka mechanizmom, ktoré sú jej vlastné, bunka zabezpečuje metabolizmus, využitie biologických informácií, reprodukciu, vlastnosti dedičnosti a variability, čím určuje kvality jednoty a rozmanitosti, ktoré sú vlastné organickému svetu.
Živé sa vyznačujú množstvom vlastností, ktoré spolu „robia“ živé živé. Takými vlastnosťami sú sebareprodukcia, špecifickosť organizácie, usporiadanie štruktúry, celistvosť a diskrétnosť, rast a vývoj, metabolizmus a energia, dedičnosť a variabilita, dráždivosť, pohyb, vnútorná regulácia, špecifickosť vzťahov s prostredím.
Samorozmnožovanie (rozmnožovanie
). Táto vlastnosť je najdôležitejšia spomedzi všetkých ostatných. Pozoruhodnou vlastnosťou je, že samorozmnožovanie určitých organizmov sa opakuje v nespočetnom množstve generácií a genetická informácia o samorozmnožovaní je zakódovaná v molekulách DNA. Výrok „všetko živé pochádza len zo živých vecí“ znamená, že život vznikol iba raz a odvtedy len živé tvory vytvárajú živé veci. Na molekulárnej úrovni dochádza k samoreprodukcii na základe syntézy templátovej DNA, ktorá programuje syntézu proteínov určujúcich špecifickosť organizmov. Na iných úrovniach sa vyznačuje mimoriadnou rozmanitosťou foriem a mechanizmov, až po tvorbu špecializovaných zárodočných buniek (mužských a samičích). Najdôležitejšia hodnota sebareprodukcie spočíva v tom, že podporuje existenciu druhov, určuje špecifickosť biologickej formy pohybu hmoty.
Špecifickosť organizácie
Je charakteristický pre akékoľvek organizmy, v dôsledku čoho majú určitý tvar a veľkosť. Jednotkou organizácie (štruktúry a funkcie) je bunka. Na druhej strane sú bunky špecificky organizované do tkanív, tie do orgánov a orgány do orgánových systémov. Organizmy nie sú „rozptýlené“ náhodne v priestore. Sú špecificky organizované v populáciách a populácie sú špecificky organizované v biocenózach. Tie spolu s abiotickými faktormi tvoria biogeocenózy (ekologické systémy), ktoré sú elementárnymi jednotkami biosféry.
Usporiadaná štruktúra
Živá vec sa vyznačuje nielen zložitosťou chemických zlúčenín, z ktorých je postavená, ale aj ich usporiadanosťou na molekulárnej úrovni, čo vedie k tvorbe molekulárnych a nadmolekulárnych štruktúr. Vytváranie poriadku z neusporiadaného pohybu molekúl je najdôležitejšou vlastnosťou živých vecí, ktorá sa prejavuje na molekulárnej úrovni. Poriadok v priestore sprevádza poriadok v čase. Na rozdiel od neživých predmetov dochádza k usporiadanosti štruktúry živých vecí v dôsledku vonkajšieho prostredia. Zároveň sa znižuje miera poriadkumilovnosti v prostredí.
Integrita (kontinuita) a diskrétnosť (diskontinuita).
Život je holistický a zároveň diskrétny z hľadiska štruktúry aj funkcie. Napríklad substrát života je integrálny, pretože je reprezentovaný nukleoproteínmi, ale zároveň je diskrétny, pretože pozostáva z nukleovej kyseliny a proteínu. Nukleové kyseliny a proteíny sú integrálne zlúčeniny, sú však tiež diskrétne, pozostávajú z nukleotidov a aminokyselín (v tomto poradí). Replikácia molekúl DNA je nepretržitý proces, je však diskrétny v priestore a čase, pretože sa na ňom podieľajú rôzne genetické štruktúry a enzýmy. Proces prenosu dedičných informácií je tiež nepretržitý, ale je diskrétny, pretože pozostáva z prepisu a prekladu, ktoré v dôsledku mnohých rozdielov medzi sebou určujú diskontinuitu implementácie dedičných informácií v priestore a čase. Bunková mitóza je tiež kontinuálna a súčasne prerušovaná. Každý organizmus je integrálny systém, ale pozostáva z diskrétnych jednotiek - buniek, tkanív, orgánov, orgánových systémov. Organický svet je tiež integrálny, pretože existencia niektorých organizmov závisí od iných, ale zároveň je diskrétny, pozostáva zo samostatných organizmov.
Zaujímavé na stránke:
Mechanizmus fotosyntézy
Fotosyntéza spočíva v redukcii atmosférického CO2 na sacharidy pomocou svetelnej energie, sprevádzanej uvoľňovaním kyslíka z vody. Fotosyntéza, rovnako ako mnoho iných fyziologických procesov, pozostáva z niekoľkých ...
Svetlé a tmavé reakcie
Fotosyntéza zahŕňa dve fázy: fotochemickú, ktorá vyžaduje svetlo, a chemickú, ktorá prebieha v tme. Fotochemická fáza prebieha veľmi rýchlo (za 0,00001 s). Primárna fotochemická reakcia je nezávislá od teploty, hoci tr ...
Asociatívne zóny zrakovej kôry
Značné úsilie bolo vynaložené na pochopenie spracovania informácií v M- a P-kanáloch zrakovej kôry. Takéto štúdie boli spôsobené funkčnými a anatomickými rozdielmi medzi gangliovými bunkami sietnice a neurónmi kolena ...
Všetky živé organizmy v prírode pozostávajú z rovnakých úrovní organizácie; toto je charakteristická biologická zákonitosť spoločná pre všetky živé organizmy.
Rozlišujú sa tieto úrovne organizácie živých organizmov - molekulárne, bunkové, tkanivové, orgánové, organizmové, populačne špecifické, biogeocenotické, biosférické.
Ryža. 1. Molekulárno genetická úroveň
1. Molekulárno genetická úroveň. Toto je najzákladnejšia úroveň charakteristická pre život (obr. 1). Bez ohľadu na to, aká zložitá alebo jednoduchá je štruktúra akéhokoľvek živého organizmu, všetky pozostávajú z rovnakých molekulárnych zlúčenín. Príkladom toho sú nukleové kyseliny, proteíny, sacharidy a iné komplexné molekulárne komplexy organických a anorganických látok. Niekedy sa nazývajú biologické makromolekulárne látky. Na molekulárnej úrovni prebiehajú rôzne životne dôležité procesy živých organizmov: metabolizmus, premena energie. Pomocou molekulárnej úrovne sa prenáša dedičná informácia, vytvárajú sa jednotlivé organely a prebiehajú ďalšie procesy.
Ryža. 2. Bunková úroveň
2. Bunková úroveň. Bunka je stavebnou a funkčnou jednotkou všetkých živých organizmov na Zemi (obr. 2). Jednotlivé organely v bunke majú charakteristickú štruktúru a plnia špecifickú funkciu. Funkcie jednotlivých organel v bunke sú vzájomne prepojené a vykonávajú jednotné životne dôležité procesy. V jednobunkových organizmoch (jednobunkové riasy a prvoky) prebiehajú všetky životné procesy v jednej bunke a jedna bunka existuje ako samostatný organizmus. Spomeňte si na jednobunkové riasy, chlamydomonas, chlorellu a najjednoduchšie živočíchy - améby, nálevníky atď. V mnohobunkových organizmoch nemôže jedna bunka existovať ako samostatný organizmus, ale je základnou stavebnou jednotkou organizmu.
Ryža. 3. Úroveň tkaniva
3. Úroveň tkaniva. Súhrn buniek a medzibunkových látok podobného pôvodu, štruktúry a funkcie tvorí tkanivo. Tkanivová úroveň je charakteristická len pre mnohobunkové organizmy. Taktiež jednotlivé tkanivá nie sú samostatným celým organizmom (obr. 3). Napríklad telá zvierat a ľudí sú zložené zo štyroch rôznych tkanív (epiteliálne, spojivové, svalové, nervové). Rastlinné pletivá sa nazývajú: vzdelávacie, krycie, nosné, vodivé a vylučovacie. Pamätajte na štruktúru a funkciu jednotlivých tkanív.
Ryža. 4. Orgánová úroveň
4. Orgánová úroveň. U mnohobunkových organizmov spojenie niekoľkých rovnakých tkanív, podobných štruktúrou, pôvodom a funkciami, tvorí orgánovú úroveň (obr. 4). V zložení každého orgánu je niekoľko tkanív, ale medzi nimi je jedno najvýznamnejšie. Samostatný orgán nemôže existovať ako integrálny organizmus. Niekoľko orgánov, ktoré majú podobnú štruktúru a funkciu, v kombinácii tvoria systém orgánov, napríklad trávenie, dýchanie, krvný obeh atď.
Ryža. 5. Organizačná úroveň
5. Organizačná úroveň. Rastliny (chlamydomonas, chlorella) a živočíchy (améby, nálevníky a pod.), ktorých telá pozostávajú z jednej bunky, sú samostatným organizmom (obr. 5). A samostatný jedinec mnohobunkových organizmov sa považuje za samostatný organizmus. V každom jednotlivom organizme prebiehajú všetky životné procesy, ktoré sú charakteristické pre všetky živé organizmy - výživa, dýchanie, metabolizmus, dráždivosť, rozmnožovanie atď. Každý samostatný organizmus zanecháva potomstvo. V mnohobunkových organizmoch nie sú bunky, tkanivá, orgány a orgánové systémy samostatným organizmom. Samostatný nezávislý organizmus tvorí iba ucelený systém orgánov, ktorý sa špecializuje na vykonávanie rôznych funkcií. Vývoj organizmu od oplodnenia až po koniec života trvá určitý čas. Tento individuálny vývoj každého organizmu sa nazýva ontogenéza. Organizmus môže existovať v úzkom vzťahu s prostredím.
Ryža. 6. Úroveň špecifická pre populáciu
6. Úroveň špecifická pre populáciu. Súbor jedincov jedného druhu alebo skupiny, ktorý existuje dlhý čas v určitej časti areálu relatívne oddelene od iných agregátov toho istého druhu, tvorí populáciu. Na populačnej úrovni sa uskutočňujú najjednoduchšie evolučné premeny, čo prispieva k postupnému vzniku nového druhu (obr. 6).
Ryža. 7 Biogeocenotická úroveň
7. Biogeocenotická úroveň. Súhrn organizmov rôznych typov a rôznej zložitosti organizácie, prispôsobených rovnakým podmienkam prírodného prostredia, sa nazýva biogeocenóza alebo prirodzené spoločenstvo. Biogeocenóza zahŕňa početné druhy živých organizmov a podmienky prostredia. V prirodzených biogeocenózach sa energia akumuluje a prenáša z jedného organizmu do druhého. Biogeocenóza zahŕňa anorganické, organické zlúčeniny a živé organizmy (obr. 7).
Ryža. 8. Úroveň biosféry
8. Úroveň biosféry. Úhrn všetkých živých organizmov na našej planéte a všeobecné prírodné prostredie ich biotopu tvorí úroveň biosféry (obr. 8). Na biosférickej úrovni moderná biológia rieši globálne problémy, napríklad určovanie intenzity tvorby voľného kyslíka vegetačným krytom Zeme alebo zmeny koncentrácie oxidu uhličitého v atmosfére spojené s činnosťou človeka. Hlavnú úlohu na úrovni biosféry zohrávajú „živé látky“, teda súhrn živých organizmov obývajúcich Zem. Na úrovni biosféry sú dôležité aj „bioinertné látky“, ktoré vznikajú ako výsledok životnej činnosti živých organizmov a „inertné“ látky (tj podmienky prostredia). Na úrovni biosféry prebieha na Zemi obeh látok a energie za účasti všetkých živých organizmov biosféry.
Úrovne organizácie života. Populácia. Biogeocenóza. Biosféra.
- V súčasnosti sa rozlišuje niekoľko úrovní organizácie živých organizmov: molekulárna, bunková, tkanivová, orgánová, organizmová, populačne špecifická, biogeocenotická a biosférická.
- Elementárne evolučné premeny sa uskutočňujú na populačno-druhovej úrovni.
- Bunka je najzákladnejšou štruktúrnou a funkčnou jednotkou všetkých živých organizmov.
- Súhrn buniek a medzibunkových látok podobného pôvodu, štruktúry a funkcie tvorí tkanivo.
- Úhrn všetkých živých organizmov na planéte a všeobecné prírodné prostredie ich biotopu tvorí úroveň biosféry.
- Uveďte v poradí úrovne organizácie života.
- čo je látka?
- Aké sú hlavné časti bunky?
- Pre ktoré organizmy je typická úroveň tkaniva?
- Uveďte charakteristiky úrovne orgánu.
- čo je populácia?
- Charakterizujte úroveň organizmu.
- Aké sú vlastnosti biogeocenotickej úrovne?
- Uveďte príklady vzájomnej prepojenosti úrovní organizácie života.
Vyplňte tabuľku so štrukturálnymi charakteristikami každej úrovne organizácie:
| Sériové číslo |
Úrovne organizácie |
Zvláštnosti |
