Как вы считаете в чем заключается необходимость выделения различных уровней

Макромолекула, в том числе ген

Органоид клетки

Организм

Вид

Обозначенные в таблице уровни и подуровни представляют так называемые логические системы, они отражают сложность и иерархию структурно-функциональной организации биосистем в настоящее время. Кроме того, можно выделить исторические системы, условные объединения организмов, начиная с популяций, отражающие историю их происхождения и развития в ходе эволюции. Это – вид, род, семейство, отряд (порядок), класс, тип (отдел), царство, империя.

Дадим краткую характеристику структурно-функциональных (логических) уровней организации живых систем.

МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ

Представлен разнообразными молекулами, находящимися в живой клетке.

На уровне макромолекул степень сложности систем, по сравнению с обычными молекулами, растет. Однако этот уровень еще не достаточен для возникновения полноценной жизни.

Макромолекулами принято называть очень крупные, обычно полимерные (многозвенные) молекулы. В живых организмах различают четыре типа макромолекул: углеводы, липиды, белки и нуклеиновые кислоты. Они образуют химическую основу клеток, хотя некоторые углеводы и белки входят также в состав межклеточного вещества, обычно вместе с солями (основное вещество хряща, кости).

Рис. Структура основных макромолекул.

Онтогенетический уровень

Онтогенез- это индивидуальное развитие организма, начиная от одной клетки (зиготы, образующейся при слиянии яйцеклетки и сперматозоида) до взрослого многоклеточного существа со множеством специализированных тканей и органов.

Клеточный подуровень:

Клетка — это структурно-функциональная единица живого. Процессы, происходящие в клетке, лежат в основе роста и развития живых организмов.

Необходимость объединения этих подуровней в один онтогенетический уровень вызвана двумя причинами. Во-первых, зигота – по сути обычная клетка – уже представляет организм, хотя и на одноклеточной стадии развития. Во-вторых, в природе существуют не только многоклеточные, но и одноклеточные организмы как животного, так и растительного свойства – амеба, инфузория, эвглена, хлорелла и др. Бактерии – особо мелкие и безъядерные (прокариотные) клетки – тоже самостоятельные организмы, хотя живут обычно колониями. Так что понятия «клетка» и «организм» в определенных случаях совпадают.

Из сказанного следует очень важный вывод: клетка является наименьшей, то есть элементарной живой системой, так как ей присущи все свойства живого организма, свойства жизни как явления. Клетка, как и многоклеточный организм способна питаться, поглощать энергию, синтезировать вещества, двигаться, реагировать на раздражители, размножаться, приспосабливаться и д.т. Этому способствует достаточно высокая степень структурной дискретности – внутреннее расчленение клетки на органоиды, изолированные отсеки – особенно выраженная у высших эукариотических клеток. Рис.Схема организации про- и эукариотной клеток.

Существует нерешенная проблема клеточного уровня (подуровня), связанная с наличием в природе двух типов клеточной организации – прокариот и эукариот.Прокариоты(доядерные)- это мелкие (около 1 мкм) клетки, не имеющие ядра и других органоидов, типичных для эукариот. Наследственное вещество – ДНК – лежит свободно в цитоплазме, а прочие функциональные блоки тоже представлены небольшими макромолекулярными комплексами без оболочек. К прокариотам относятся все бактерии и так называемые сине-зеленые водоросли.Эукариоты(с настоящим ядром)- крупные (10-50 и более мкм) клетки, в которых ДНК в форме хромосом заключена в ядре и большинство рабочих структур, ферментов организовано в изолированных органоидах. Изолирующую роль для ядра и органоидов выполняют такие же липидно-белковые мембраны, как и мембрана клеточной поверхности. Эукариотную организацию имеют одноклеточные простейшие (амеба, инфузория и другие) и клетки многоклеточных организмов: грибов, растений, животных, включая человека. Суть проблемы не в размерных и даже не в структурных различиях двух типов клеток, а в том, что некоторые органоиды эукариотных клеток, такие как митохондрии и хлоропласты, похожи на прокариот – бактерий и сине-зеленых водорослей. Они имеют собственную ДНК, аппарат синтеза белка (рибосомы), систему энергообеспечения и, таким образом, мало зависят от других структур клетки, в частности от ядерной ДНК. На этом основании разработана симбиотическая гипотеза о происхождении эукариотической клетки на основе симбиоза (взаимовыгодного объединения) некогда самостоятельных прокариотических клеток. В таком случае про- и эукариотические клетки не только по уровню сложности, но и по происхождению должны представлять разные – низший и высший – подуровни клеточного уровня организации.

Тканевый подуровень:

Ткань — это сово­купность клеток, сходных по строению, происхождению и выполняемой функции. В состав ткани входит также межклеточное вещество. Ткани и органы представляют основные промежуточные подуровни между клеткой и организмом. Естественно, что эти подуровни можно выделить только у многоклеточных животных, растений, грибов.

Например, у человека различают эпителиальную (покровную) ткань, мышечную, нервную и соединительную (рыхлую, плотную, хрящевую, костную, кровь и лимфу). Ткани состоят из клеток и межклеточного связующего вещества.

Органнный подуровень:

Орган — это обособленная часть организма, имеющая определен­ную форму, строение, расположение и выполняющая конкретную функцию. Орган, как правило, образован несколькими тканями, среди которых одна (реже — две) преобладает.

Органы состоят из разных тканей. Так, сердце кроме основной мышечной ткани включает рыхлую соединительную, кровь, нервные элементы и эпителиальные оболочки. Головной мозг наряду с нервными клетками содержит питающие их кровеносные сосуды, желудочки, выстланные специальным эпителием. Многие органы объединены в системы органов (пищеварительную, кровеносную и др.).

Организменный (онтогенетический) подуровень:

Организм — целостная одноклеточная или многоклеточная живая система, способная к самостоятельному существованию и поддержанию гомеостаза (т. е. постоянства внутренней среды). Многоклеточный организм представляет собой совокупность тканей и органов.

Наконец,многоклеточный организм, как и отдельная клетка, представляет законченный и устойчивый уровень биологической организации.Организм, или особь, способен к самостоятельному существованию, размножению и развитию.

ПОПУЛЯЦИОННО-ВИДОВОЙ УРОВЕНЬ

Вид- важнейшая биологическая категория, которая определяется как совокупность особей (организмов), обладающих наследственным сходством по морфологическим, физиологическим, генетическим, эколого-географическим признакам, способных свободно скрещиваться и давать плодовитое потомство. Со времен Карла Линнея (выдающийся шведский натуралист 18 века) биологические виды обозначаются двойным наименованием на латинском языке – первое слово обозначает род, второе – вид. Например, Phaseolus vulgaris – фасоль обыкновенная, Passer domesticus – воробей домовый, Homo sapiens – человек разумный.

Главное в определении вида (его главный критерий) – способность особей скрещиваться и, более того, оставлять плодовитое потомство. В диких условиях особи разных видов не скрещиваются. Искусственно можно скрестить лошадь и осла, но их потомство – мул – бесплодно. Так что лошадь и осел – разные виды.

Каждый вид занимает на Земле определенный ареал- территорию или акваторию (эколого-географический критерий вида). Иногда это – небольшой, изолированный участок, например, Манчжурская тайга для амурского тигра. Такие виды называют эндемичными, или эндемиками. В других случаях вид распространен по всему земному шару – виды-космополиты. Чаще ареал вида бывает разорван, вид существует отдельными группировками – популяциями.

Популяция- некоторая изолированная совокупность особей одного вида, длительное время населяющая определенный ареал и способная к свободному скрещиванию. Кроме ареала популяция имеет и определенную экологическую нишу. Если ареал – это адрес популяции, то экологическая ниша – ее образ жизни: состав пищи, враги, водный режим, ярус леса и т.п. Но главное качество популяции как единицы воспроизведения и эволюции биологических видов – доступность ее особей к свободному скрещиванию, то есть свободная комбинаторика родительских генов. Постепенное расхождение генетической структуры популяций рождает новые виды. Поэтому иногда трудно провести грань между популяцией и видом, поэтому эти категории и рассматриваются в рамках одного уровня организации

Биогеоценотический (Экосистемный) уровень.

Представлен разнообразием естественных и культурных биогеоценозов во всех средах жизни

Обеспечение живых организмов условиями обитания и ресурсами (пищей и убежищемБиогеоценоз — исторически сложившаяся совокупность организмов разных видов, взаимодействующая со всеми факторами их среды обитания.

Биосферный (глобальный) уровень.

Представлен высшей, глобальной формой организации биосистем — биосферой

Биосфера — биологическая система высшего ран­га, охватывающая все явления жизни в атмосфере, гидросфере, литосфере и объединяю­щая все экосистемы в единый комплекс. На этом уровне происходят вещественно-энергетические круговороты, связанные с жизнедеятельностью всех живых организмов, обитающих на Земле.

Биологические макромолекулы, входящие в состав живых систем.

Понятие «макромолекула» совпадает с химическим определением полимера. Макромолекулы состоят из большого числа (сотен, тысяч и более) повторяющихся элементовзвеньев. Важнейшими макромолекулами, входящими в состав живых организмов, являются нуклеиновые кислоты, белки и углеводы (полисахариды). К макромолекулам можно отнести также, например, каучук — углеводород, входя­щий в состав латекса (сока дерева гевеи). Наиболее распространенными на нашей пла­нете макромолекулами являются полисахари­ды целлюлоза и хитин.

Свойства живого на различных уровнях организации.

Для всех уровней организации живой материи на Земле характерно единство химического и биохимического состава; обязательно присутствие основных макромолекул. Каждый уровень представляет собой целостную систему, состоящую из взаимосвязанных и взаимодействующих элементов. Наличие этого взаимодействия обеспечивает саморегуляцию системы, ее рост, развитие и общее увеличение биомассы (размножение). Наконец, на любом уровне организации живой материи мы наблюдаем процессы обмена веществ и энергии с окружающей средой, а также способность отвечать на изменения окружающего мира и приспосабливаться к ним. Конечно, клетка и экосистема поразному отвечают, например, на повышение температуры или сезонные изменения освещенности, но сам принцип реагирования (раздражимости) присущ живой материи на любой ступени ее организации.

Методы исследования живой материи

Перечислим основные методы исследования живых объектов. Метод наблюдения и связанный с ним описательный метод основаны на сборе фактического материала. С их применения начинается большинство биологических иссле­дований. Особое значение эти методы имеют, например, для анатомических дисциплин (изучение строения организма человека, растений, животных).

Сравнительный метод позволяет, сопоставляя разные организмы, выявлять их сходство и различие. Благодаря этому методу были заложены основы систематики растений и жи­вотных, создана клеточная теория.

Исторический метод позволяет выявить закономерности появления организмов, их развития, усложнения структуры и функций. Он имеет ключевое значение для теории эволюции, эмбриологии (науки об индивидуальном развитии организмов).

Экспериментальный метод в настоящее время, пожалуй, наиболее актуален. Ученый, использующий экспериментальный метод, активно влияет на организм, помещая его в те или иные условия, оказывая на него различные воздействия и изучая ответные реакции.

Метод компьютерного моделирования незаменим для исследования биологических процессов, воссоздать которые в реальности очень сложно либо вообще невозможно. С помощью моделирования можно, например, за несколько дней оценить действие на организм сотен лекарственных препаратов и выбрать наиболее эффективный. На аналогичные экспериментальные исследования ушли бы многие месяцы.

Заключение:

Таким образом, мы видим, что вопрос о структурных уровнях в биологии имеет некоторые особенности по сравнению с его рассмотрением в физике. Эта особенность состоит в том, что изучение каждого уровня организации в биологии ставит своей главной целью объяснение феномена жизни. Действительно, если в физике деление на структурные уровни материи в достаточной степени условно (критериями являются масса и размеры), то уровни материи в биологии отличаются не столько размерами или уровнями сложности, сколько, закономерностями функционирования.

Действительно, если, например, исследователь изучил физико-химические свойства биологического объекта и его структуру, но не установил его биологического назначения в целостной системе, это будет означать, что изучен ещё один определенный объект, но не уровень живой материи.

Ещё одна особенность структуризации живой материи состоит в иерархической соподчиненности уровней. Это означает, что низшие уровни как единое целое входят в высшие. Эта концепция структуризации получила название «многоуровневой иерархической матрешки».

Важно отметить также, что число выделяемых в биологии уровней зависит от глубины профессионального изучения мира живого.

Источник

Изучаем биологию

Общая биология 10-11 класс профильный уровень: в заданиях, упражнениях, тестах. Общая биология 9 класс: подготовка к ГИА ЕГЭ.

Образовательный блог учителя биологии Ивановой Ирины Анатольевны

Страницы

вторник, 13 сентября 2016 г.

22 комментария:

Необходимость выделения различных уровней органихации живой материи заключается в ее систематизации, т.к. окружающий нас мир живых существ представляет собой совокуп­ность биологических систем разной степени сложности. Это и обуславливает необходи­мость выделения различных уровней органи­зации живой материи.

Разделение на уровни-способ для упрощения изучения живой материи.Благодаря разделению на уровни изучение материи проводится «нужными» методами.Также можно узнать эволюционное развитие организмов.

Начнем с того, что подразумевает автор под словом «моделирование». Моделирование — это создание некой модели, копии чего-либо в искусственных условиях с целью дальнейшего исследования и изучения. Поскольку наука биология занимается изучением жизни, то логично предположить, что ученые-биологи предпринимали попытки смоделировать жизнь в лабораторных условиях. В случае успеха им выпал бы шанс ответить на ряд важных вопросов, например, как зародилась жизнь на Земле.

Однако создание одной или нескольких искусственных клеток нельзя расценивать как моделирование жизни. Автор высказывания прав. Нам известно, что жизнь имеет несколько уровней организации; клеточный уровень — один из них. Да, существуют одноклеточные организмы, обладающие всеми свойствами живого, но и они сами по себе не могут служить моделью жизни. Немецкий философ Энгельс утверждал, что характерным признаком жизни является постоянный обмен веществ с внешней средой. Чтобы полностью воссоздать подобие жизни, потребуется, во-первых, убедиться, что у смоделированных клеток присутствуют процессы жизнедеятельности (рост, развитие и т.д.); во-вторых, необходимо пошагово восстановить в лабораторных условиях ВСЕ более высокие уровни организации. Только так у ученых появится возможность в полной мере рассматривать все жизненные процессы как отдельно взятых клеток (которые будут входить в состав тканей того или иного организма и полноценно выполнять свои функции), так и организмов (которые, в свою очередь, должны взаимодействовать с представителями своих и чужих видов). И здесь уже важным фактором будет выступать окружающая среда, в том числе неживая природа. Искусственно создать экосистему представляется возможным, но процесс этот крайне трудоемок и сложен.

Источник

1.3 Уровни организации живой материи. Методы биологии

Вопрос 1. Как вы считаете, в чем заключается необходимость выделения различных уровней ор­ганизации живой материи?

В процессе эволюции происходило посте­пенное усложнение организации живой мате­рии, причем по мере образования очередного уровня предыдущий входил в него как состав­ная часть. В результате окружающий нас мир живых существ представляет собой совокуп­ность биологических систем разной степени сложности. Это и обуславливает необходи­мость выделения различных уровней органи­зации живой материи. Чрезвычайно важно также то, что объединение нескольких систем, принадлежащих к одному уровню (например, клеток), дает не просто арифметическую сум­му их свойств. Происходит подъем на качест­венно более высокую ступень, и новая система обладает расширенными возможностями и способностями (ткань, многоклеточный орга­низм).

Вопрос 2. Перечислите и охарактеризуйте уровни организации живой материи.

Обычно выделяют восемь уровней органи­зации живого.

Молекулярно-генетический уровень. Это уровень макромолекул: нуклеиновых кис­лот, углеводов, белков и других органических веществ. На этом уровне начинаются важней­шие биологические процессы: кодирование и передача наследственной информации, обмен веществ, превращение энергии.

Клеточный уровень. Клетка — это струк­турно-функциональная единица живого. Про­цессы, происходящие в клетке, лежат в осно­ве роста и развития живых организмов.

Тканевый уровень. Ткань — это сово­купность клеток, сходных по строению, про­исхождению и выполняемой функции. В со­став ткани входит также межклеточное ве­щество.

Органный уровень. Орган — это обособ­ленная часть организма, имеющая определен­ную форму, строение, расположение и выпол­няющая конкретную функцию. Орган, как правило, образован несколькими тканями, среди которых одна (реже — две) преобладает.

Организменный (онтогенетический) уровень. Организм — целостная одноклеточ­ная или многоклеточная живая система, спо­собная к самостоятельному существованию и поддержанию гомеостаза (т. е. постоянства внутренней среды). Многоклеточный орга­низм представляет собой совокупность тканей и органов.

Популяционно-видовой уровень. Вид — это совокупность особей, сходных по стро­ению, имеющих общее происхождение, сво­бодно скрещивающихся между собой и даю­щих плодовитое потомство. На этом уровне под действием эволюционных факторов осу­ществляется процесс видообразования. Попу­ляция — это совокупность особей одного вида, в течение достаточно длительного времени (большого числа поколений) населяющих оп­ределенную территорию внутри ареала вида, свободно скрещивающихся между собой и час­тично или полностью изолированных от дру­гих подобных совокупностей.

Биогеоценотический (Экосистемный) уровень. Биогеоценоз — исторически сложив­шаяся совокупность организмов разных ви­дов, взаимодействующая со всеми факторами их среды обитания.

Биосферный (глобальный) уровень. Био­сфера — биологическая система высшего ран­га, охватывающая все явления жизни в атмо­сфере, гидросфере, литосфере и объединяю­щая все экосистемы в единый комплекс. На этом уровне происходят вещественно-энерге­тические круговороты, связанные с жизнеде­ятельностью всех живых организмов, обитаю­щих на Земле.

Вопрос 3. Назовите биологические макромоле­кулы, входящие в состав живых систем.

Понятие «макромолекула» совпадает с хи­мическим определением полимера. Макромо­лекулы состоят из большого числа (сотен, тысяч и более) повторяющихся элементов-звеньев. Важнейшими макромолекулами, входящими в состав живых организмов, являются нукле­иновые кислоты, белки и углеводы (полисаха­риды). К макромолекулам можно отнести так­же, например, каучук — углеводород, входя­щий в состав латекса (сока дерева гевеи). Наиболее распространенными на нашей пла­нете макромолекулами являются полисахари­ды целлюлоза и хитин.

Вопрос 4. Как проявляются свойства живого на различных уровнях организации?

Для всех уровней организации живой мате­рии на Земле характерно единство химическо­го и биохимического состава; обязательно при­сутствие основных макромолекул (см. ответ на вопрос 3). Каждый уровень представляет со­бой целостную систему, состоящую из взаимо­связанных и взаимодействующих элементов. Наличие этого взаимодействия обеспечивает саморегуляцию системы, ее рост, развитие и общее увеличение биомассы (размножение). Наконец, на любом уровне организации жи­вой материи мы наблюдаем процессы обмена веществ и энергии с окружающей средой, а также способность отвечать на изменения окружающего мира и приспосабливаться к ним. Конечно, клетка и экосистема по-раз­ному отвечают, например, на повышение тем­пературы или сезонные изменения освещен­ности, но сам принцип реагирования (раздра­жимости) присущ живой материи на любой ступени ее организации.

Вопрос 5. Какие методы исследования живой материи вы знаете?

Перечислим основные методы исследова­ния живых объектов.

Метод наблюдения и связанный с ним описательный метод основаны на сборе фактического материала. С их применения на­чинается большинство биологических иссле­дований. Особое значение эти методы имеют, например, для анатомических дисциплин (изучение строения организма человека, рас­тений, животных).

Сравнительный метод позволяет, сопо­ставляя разные организмы, выявлять их сход­ство и различие. Благодаря этому методу были заложены основы систематики растений и жи­вотных, создана клеточная теория.

Исторический метод позволяет выявить закономерности появления организмов, их развития, усложнения структуры и функций. Он имеет ключевое значение для теории эво­люции, эмбриологии (науки об индивидуаль­ном развитии организмов).

Экспериментальный метод в настоя­щее время, пожалуй, наиболее актуален. Уче­ный, использующий экспериментальный ме­тод, активно влияет на организм, помещая его в те или иные условия, оказывая на него различные воздействия и изучая ответные ре­акции.

Метод компьютерного моделирования незаменим для исследования биологических процессов, воссоздать которые в реальности очень сложно либо вообще невозможно. С по­мощью моделирования можно, например, за несколько дней оценить действие на организм сотен лекарственных препаратов и выбрать наиболее эффективный. На аналогичные экс­периментальные исследования ушли бы мно­гие месяцы.

Источник

Как вы считаете в чём заключается необходимость выделения различных уровней организвции живой материи (КРАТКО)?

Как вы считаете в чём заключается необходимость выделения различных уровней организвции живой материи (КРАТКО).

Можно прогнозировать будущее развитие живой материи.

Перечислите уровни организации живой материи?

Перечислите уровни организации живой материи.

Уровни организации живой материи?

Уровни организации живой материи.

Перечислите уровни организации живой материи и человека?

Перечислите уровни организации живой материи и человека.

Перчислите основные уровни структурной организации живой материи?

Перчислите основные уровни структурной организации живой материи.

Кратко, что бы ничего лишнего не было?

Кратко, что бы ничего лишнего не было.

1. Перечислите и охарактеризуйте уровни организации живой материи.

Перечислите уровни организации живой материи?

Перечислите уровни организации живой материи.

Как взаимосвязаны различные уровни организации живой материи) спасибо заранее = ))?

Как взаимосвязаны различные уровни организации живой материи) спасибо заранее = )).

Как вы считаете в чём заключается необходимость выделения различных уровней организации живой материи?

Как вы считаете в чём заключается необходимость выделения различных уровней организации живой материи.

На каком уровне организации живой материи происходит взаимодействие различных видов живых организмов?

На каком уровне организации живой материи происходит взаимодействие различных видов живых организмов?

В клетках растений вакуоль служит для накапливания клеточного сока. Вот например мы едим арбуз, из него течёт сок. Это повреждаются вакуоли и сок из них выливается. А у животных строение клетки другое, и к сожалению, вакуоли там нет.

Источник

• ← Можжевельник блю эрроу и скайрокет в чем отличие
• Материк что это такое в географии →