Молекулярный уровень ученые. Уровни организации жизни

Урок Получить доступ за 50 баллов Уровни организации живых систем

Молекулярный уровень ученые. Уровни организации жизни

1.  Молекулярный уровень организации жизни

Молекулярный уровень можно назвать первым и наименьшим, но именно он является определяющим в строении и функции последующих уровней организации, то есть это как бы основа всех дальнейших уровней.

Формируют этот уровень молекулы белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот, которые сами по себе вне клеточных структур не являются живыми, но именно они создают надмолекулярные клеточные структуры, в которых проявляются отдельные, но очень важные признаки жизни.

Именно на молекулярном уровне происходят различные биохимические реакции, а реализация наследственной информации происходит благодаря молекулам ДНК и РНК . Механизмы этих процессов универсальные для всех живых организмов.

Благодаря изучению молекулярного уровня можно понять, как протекали процессы зарождения и эволюции жизни на нашей планете, каковы молекулярные основы наследственности, основы последовательных биохимических реакций в организме.

К примеру, на уроке «Метаболизм. Пластический обмен» мы разбирали такое свойство генетического кода, как универсальность, согласно которому гены всех организмов одинаковым образом кодируют наследственную информацию, будь это бактерии или клетки человека – принцип будет одинаковым, и эти процессы идут именно на молекулярном уровне организации живого.

Компоненты молекулярного уровня: молекулы неорганических и органических соединений, молекулярные комплексы химических соединений (клеточная мембрана или мембраны ядра).

Основные процессы молекулярного уровня:

  • объединение молекул в особые комплексы
  • осуществление упорядоченных физико-химических реакций
  • копирование (редупликация) ДНК, кодирование и передача генетической информации

Науки, ведущие исследования на этом уровне:

  • биохимия
  • биофизика
  • молекулярная биология
  • молекулярная генетика

У меня есть дополнительная информация к этой части урока!

Закрыть

Атомный (элементарный) уровень: на нем рассматривается роль отдельных химических элементов в живом организме (Fe, F, I, Se, Na).

Субклеточный уровень образован органеллами клетки (митохондриями, хлоропластами, рибосомами, лизосомами), ядром, хромосомами и другими субклеточными структурами.

На уровне субклеточных (надмолекулярных) структур ученые изучают строение и функции органелл, а также других включений клетки

2. Клеточный уровень организации жизни

Единицей этого уровня является клетка (клетки бактерий, цианобактерий, одноклеточных животных и водорослей, одноклеточных грибов (мукор, дрожжи), клеток многоклеточных организмов)).

Клетка- это структурная и функциональная единица всего живого.

Более подробную информацию о клетке вы можете узнать из урока «Клетка- основа жизни».

Именно на этом уровне прослеживаются все признаки живого (размножение, рост, обмен веществ, раздражение и другие признаки).

Клетка также является минимальной единицей живого, способной к самостоятельному существованию либо в виде одноклеточных организмов, либо в тканях многоклеточного организма.

Если говорить об организмах одноклеточных, то к таковым мы можем отнести бактерии и простейшие (амеб, эвглен, инфузорий), среди грибов к одноклеточным относятся дрожжи и мукор.

Если рассматривать многоклеточных организмов, то количество клеток в их организме может быть очень велико, и эти клетки могут сильно отличаться по строению, хоть и находятся в одном организме. Например, посмотрим на нервную и мышечную клетки человека:

Вне клетки жизни нет. Такие организмы, как вирусы, подтверждают это правило, потому что они могут проявлять признаки живого и реализовывать свою наследственную информацию только тогда, когда попали в живую клетку.

У меня есть дополнительная информация к этой части урока!

Закрыть

Стволовыми клетками называются незрелые клетки особого типа, способные развиваться во все виды клеток, составляющих различные ткани организма.

Стволовые клетки в организме находятся как бы в спящем состоянии, у них замедлен обмен веществ.

Они являются резервом организма в случае возникновения различных стрессовых ситуаций (травмы, ранения, болезни).

После «активации» они служат «материалом» для восстановления (регенерации) пораженных органов или тканей.

Также стволовые клетки необходимы для непрерывно происходящей в организме физиологической регенерации (замена старых клеток на новые).

Ученые полагают, что из стволовых клеток в отдаленной перспективе можно будет выращивать практически любую ткань, что может помочь лечению многих заболеваний.

Компоненты клеточного уровня: комплексы молекул химических соединений и органеллы клетки.

Основные процессы клеточного уровня:

  • биосинтез, фотосинтез, энергетический обмен, митоз, мейоз
  • регулирование химических реакций
  • деление клетки
  • привлечение химических элементов Земли и энергии Солнца в биосистеме

Науки, ведущие исследования на клеточном уровне:

  • цитология
  • генная инженерия
  • цитогенетика
  • эмбриология
  • микробиология

3. Тканевый уровень организации жизни

Единицей этого уровня является ткань.

Ткань– это совокупность клеток и межклеточного вещества, объединенных общностью происхождения, строения и выполняемых функций.

Ткани возникли в ходе эволюционного развития вместе с многоклеточностью организмов.

В ходе онтогенеза ткани образуются на ранних стадиях эмбрионального развития благодаря дифференциации клеток.

Дифференциация клеток- процесс, в результате которого клетка становится специализированной, то есть приобретает химические, морфологические и функциональные особенности, свойственные только для нее.

У животных различают несколько типов тканей: эпителиальная, соединительная, мышечная, нервная.

У растений выделяют следующие виды тканей: образовательная, основная (фотосинтезирующая), проводящая (флоэма, ксилема), покровная, механическая.

На этом уровне происходит специализация клеток.

Более подробно вы можете узнать о тканях из наших уроков: «Ткани растений» и «Ткани животных».

Компоненты тканевого уровня: клетки и межклеточная жидкость.

Основные процессы тканевого уровня: процессы, характерные для того или иного вида тканей (гомеостаз, регенерация).

Наука, ведущая исследования на тканевом уровне:

4. Органный уровень организации жизни

Составляют этот уровень органы многоклеточных организмов.

Орган- это обособленная часть организма, имеющая определенную форму, строение, расположение и выполняющая конкретную функцию.

Орган чаще всего образован несколькими видами тканей, среди которых одна (две) преобладает.

Источник: https://ladle.ru/education/biologiya/9class/urovni-organizacii

Биология в лицее

Молекулярный уровень ученые. Уровни организации жизни

В настоящее время биология рассматривает разнообразие живых форм на основе учения о системе.

Для системы характерно наличие нескольких различных частей (компонентов) и связей между ними (структура), обеспечивающих ее целостность.

Так как организм представляет собой целостную систему взаимодействующих живых компонентов (органов), его называют живой системой или биологической системой (биосистемой).

Биосистема – это форма жизни, обусловленная взаимодействием живых компонентов.

В природе существуют биосистемы разной сложности. Так, каждая клетка является биосистемой.

Жизнедеятельность и целостность клетки обусловлены взаимосвязью и взаимодействием всех ее внутриклеточных компонентов (молекул, химических соединений и органоидов).

Многоклеточный организм по отношению к клетке – структурно более сложная биосистема, поскольку включает различные органы, состоящие из клеток.

В живой природе кроме клеток и организмов есть и другие, еще более сложные биосистемы – популяция, вид, биогеоценоз, биосфера. При этом каждая из биосистем являет собой единое целое, состоящее из множества взаимодействующих частей. Например, популяция состоит из взаимодействующих организмов (особей); вид образуют взаимодействующие внутривидовые структуры (популяции).

Разные по сложности биосистемы представляют собой особые эволюционно сложившиеся обособленные (дискретные) формы жизни на Земле, или структурные уровни организации жизни.

В живой природе, как правило, выделяют шесть (иногда восемь) основных структурных уровней организации жизни: молекулярный, клеточный, тканевый, органный, организменный, популяционно–видовой, биогеоценотический (экосистемный) и биосферный. Последовательность названий этих уровней отражает нарастающую степень сложности структуры каждой биосистемы.

1. Молекулярный. Любой живой организм состоит из биологических молекул: нуклеиновых кислот, белков, липидов и углеводов. На этом уровне начинаются разнообразные процессы жизнедеятельности организмов: обмен веществ и превращение энергии, передача наследственной информации и пр.

2. Клеточный. Клетка – элементарная структурная и функциональная единица, а также единица развития всех живых организмов, обитающих на Земле. На клеточном уровне происходит передача информации и превращение веществ и энергии.

3. Тканевый. Ткань — совокупность клеток и межклеточного вещества, специализированная для выполнения определённых функций.

4. Органный. Орган — часть организма, имеющая определённую форму и особенности строения, занимающая в организме определённое положение и выполняющая конкретные функции, одна из которых является главной, а остальные — второстепенными. Орган состоит из нескольких видов тканей, одна из которых обеспечивает выполнение основной функции, а другие являются вспомогательными.

5. Организменный. Элементарной единицей организменного уровня служит особь, которая рассматривается в развитии – от момента зарождения до прекращения существования. Рассматриваются процессы и явления, происходящие в организме и механизмы согласованного функционирования его органов и систем, приспособительные изменения и поведение в различных экологических условиях.

6. Популяционно–видовой.Совокупность организмов одного вида, объединенная общим местом обитания с относительно однородными условиями, в котором создаётся популяция – надорганизменная система. В этой системе осуществляются элементарные эволюционные преобразования.

7. Биогеоценотический.Биогеоценоз – совокупность организмов разных видов и различной сложности организации с факторами среды их обитания. В процессе совместного развития организмов разных систематических групп образуются динамичные, устойчивые сообщества.

Основные функции биогеоценоза накопление и перераспределение энергии и круговорот веществ.

Биогеоценозами принято называть наземные природные экосистемы, границы которых обусловлены характером растительного покрова, т. е. определенными растительными сообществами.

Понятие о биогеоценозе введено российским (советским) академиком В. Н. Сукачевым в 1940 году.

8. Биосферный. Биосфера – совокупность всех биоценозов, система, охватывающая все явления жизни на нашей планете. На этом уровне происходит круговорот веществ и превращение энергии, связанные с жизнедеятельностью всех живых организмов.

Строгого определения жизни в настоящее время не существует. Однако есть ряд признаков, по которым можно узнать живые системы. Живые системы открытые, они способны обмениваться с внешней средой веществом и энергией. Живые системы способны к саморегуляции, росту, развитию, самовоспроизводству, обладают раздражимостью, наследственностью, изменчивостью.

Все организмы состоят из химических веществ – неорганических и органических соединений. Из биологических молекул образуются надмолекулярные структуры – клеточные. Клетки – элементарные структурные единицы всех организмов.

Любой одноклеточный или многоклеточный организм способен к самостоятельному существованию. Организмы одного вида, обитающие на определенной территории, образуют популяцию.

Популяции разных видов, взаимодействующие между собой на определенной территории, входят в состав биогеоценозов. Все биогеоценозы Земли формируют биосферу.

Источник: http://biolicey2vrn.ru/index/urovni_organizacii_zhizni/0-517

Уровни организации живой природы

Молекулярный уровень ученые. Уровни организации жизни

Выделяют 8 уровней.

Каждый уровень организации характеризуется определенным строением (химическим, клеточным или организменным) и соответствующими свойствами. 

Каждый следующий уровень обязательно содержит в себе все предыдущие.

 

Давайте разберем каждый уровень подробно.

 
8 уровней организации живой природы
 

1. Молекулярный уровень организации живой природы

Молекулярный уровень затрагивает все биохимические процессы, которые происходят внутри любого живого организма — от одно- до многоклеточных.

Этот уровень сложно назвать «живым» .  Это скорее «биохимический» уровень — поэтому он является основой для всех остальных уровней организации живой природы.

 

Поэтому именно он лег в основу классификации Живой природы на царства  — какое питательное вещество является основным у организма:у животных — белок, у грибов — хитин, у растений это- углеводы.

Науки, которые изучают живые организмы именно на этом уровене:

2. Клеточный уровень организации живой природы

Включает в себя предыдущий —  молекулярный уровень организации.

На этом уровне уже появляется термин «клетка» как «мельчайшая неделимая биологическая система»

  • Обмен веществ и энергии данной клетки (разный в зависимости от того, к какому царству принадлежит организм);
  • Органойды клетки;
  • Жизненные циклы — зарождение, рост и развитие и деление клеток

Науки, изучающие клеточный уровень организации:

 
Генетика и эмбриология изучают этот уровень, но это не основной объект изучения.
 

3. Тканевый уровень организации:

Включает в себя 2 предыдущих уровня — молекулярный и клеточный.

Этот уровень можно назвать «многоклеточным» — ведь ткань представляет собой совокупность клеток со сходным строением и выполняющих одинаковые функции.

Наука — Гистология

4. Органный (ударение на первый слог) уровень организации жизни

  • У одноклеточных органы —  это органеллы — есть общие органеллы — характерные для всех эукариотических или прокариотических  клеток, есть отличающиеся.
  • У многоклеточных организмов клетки общего строения и функций объединены в ткани, а те, соответственно, в органы, которые, в свою очередь, объединены в системы и должны слаженно взаимодействовать между собой.

Тканевый и органный уровни организации — изучают науки:

5. Организменный уровень

Включает в себя все предыдущие уровни: молекулярныйклеточный, тканевый уровни и органный.

На этом уровне идет деление Живой природы на царства — животных, растений и грибов.

 
Характеристики  этого уровня:
 

  •  Обмен веществ (как на уровне организма, так и на клеточном уровне тоже )
  • Строение (морфология) организма
  • Питание (обмен веществ и энергии)
  • Гомеостаз
  • Размножение
  • Взаимодействие между организмами (конкуренция, симбиоз и т.д.)
  • Взаимодействие с окружающей средой

Науки:

6. Популяционно-видовой уровень организации жизни

Включает молекулярныйклеточный, тканевый уровни, органный и организменный.

Если несколько организмов схожи морфологически (проще говоря, одинаково устроены), и имеют одинаковый генотип, то они  образуют один вид или популяцию.

 
Основные процессы на этом уровне:
 

  • Взаимодействие организмов между собой (конкуренция или размножение)
  • микроэволюция (изменение организма под действием внешних условий)

Науки, изучающие этот уровень:

7.  Биогеоценотический уровень организации жизни

На этом уровне уже учитывается почти все:

  • Пищевое взаимодействие организмов между собой — пищевые цепи и сети
  • Меж- и внутривидовое взаимодействие организмов — конкуренция и размножение
  • Влияние окружающей среды на организмы и, соответственно, влияние организмов на среду их обитания

Наука, изучающая этот уровень  — Экология

Ну и последний уровень — высший!

8. Биосферный уровень организации живой природы

 
Он включает в себя:
 

  • Взаимодействие как живых, так и неживых компонентов природы
  • Биогеоценозы
  • Влияние человека — «антропогенные факторы»
  • Круговорот веществ в природе
И все эти разделы изучает Экология!
  • примеры вопросов ЕГЭ по этой теме

Обсуждение: “Уровни организации живой природы”

(Правила комментирования)

Источник: https://distant-lessons.ru/urovni-organizacii-zhivoj-prirody.html

Уровни организации жизни

Молекулярный уровень ученые. Уровни организации жизни

Выделяют следующие уровни организации жизни: молекулярный, клеточный, органно-тканевой (иногда их разделяют), организменный, популяционно-видовой, биогеоценотический, биосферный. Живая природа представляет собой систему, а различные уровни ее организации формируют ее сложное иерархическое строение, когда нижележащие более простые уровни определяют свойства вышележащих.

Так сложные органические молекулы входят в состав клеток и определяют их строение и жизнедеятельность. У многоклеточных организмов клетки организованы в ткани, несколько тканей образуют орган.

Многоклеточный организм состоит из систем органов, с другой стороны, организм сам является элементарной единицей популяции и биологического вида. Сообщество представляется собой взаимодействующие популяции разных видов.

Сообщество и окружающая среда формируют биогеоценоз (экосистему). Совокупность экосистем планеты Земля образует ее биосферу.

На каждом уровне возникают новые свойства живого, отсутствующие на нижележащем уровне, выделяются свои элементарные явления и элементарные единицы. При этом во многом уровни отражают ход эволюционного процесса.

Выделение уровней удобно для изучения жизни как сложного природного явления.

Рассмотрим подробнее каждый уровень организации жизни.

Хотя молекулы состоят из атомов, отличие живой материи от неживой начинает проявляться только на уровне молекул.

Только в состав живых организмов входит большое количество сложных органических веществ – биополимеров (белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот).

Однако молекулярный уровень организации живого включает и неорганические молекулы, входящие в клетки и играющие важную роль в их жизнедеятельности.

Функционирование биологических молекул лежит в основе живой системы. На молекулярном уровне жизни проявляется обмен веществ и превращение энергии как химические реакции, передача и изменение наследственной информации (редупликация и мутации), а также ряд других клеточных процессов. Иногда молекулярный уровень называют молекулярно-генетическим.

Клеточный уровень жизни

Именно клетка является структурной и функциональной единицей живого. Вне клетки жизни нет. Даже вирусы могут проявлять свойства живого, лишь оказавшись в клетке хозяина. Биополимеры в полной мере проявляют свою реакционную способность будучи организованы в клетку, которую можно рассматривать как сложную систему взаимосвязанных в первую очередь различными химическими реакциями молекул.

На этом клеточном уровне проявляется феномен жизни, сопрягаются механизмы передачи генетической информации и превращения веществ и энергии.

Органно-тканевой

Ткани есть только у многоклеточных организмов. Ткань представляет собой совокупность сходных по строению и функциям клеток.

Ткани образуются в процессе онтогенеза путем дифференцировки клеток имеющих одну и ту же генетическую информацию. На этом уровне происходит специализация клеток.

У растений и животных выделяют разные типы тканей. Так у растений это меристема, защитная, основная и проводящая ткани. У животных — эпителиальная, соединительная, мышечная и нервная. Ткани могут включать перечень подтканей.

Орган обычно состоит из нескольких тканей, объединенных между собой в структурно-функциональное единство.

Органы формируют системы органов, каждая из которых отвечает за важную для организма функцию.

Органный уровень у одноклеточных организмов представлен различными органеллами клетки, выполняющими функции переваривания, выделения, дыхания и др.

Наряду с клеточным на организменном (или онтогенетическом) уровне выделяются обособленной структурные единицы. Ткани и органы не могут жить независимо, организмы и клетки (если это одноклеточный организм) могут.

Многоклеточные организмы состоят из систем органов.

На организменном уровне проявляются такие явления жизни как размножение, онтогенез, обмен веществ, раздражимость, нервно-гуморальная регуляция, гомеостаз. Другими словами, его элементарные явления составляют закономерные изменения организма в индивидуальном развитии. Элементарной единицей является особь.

Популяционно-видовой

Организмы одного вида, объединенные общим местообитанием, формируют популяцию. Вид обычно состоит из множества популяций.

Популяции имеют общий генофонд. В пределах вида они могут обмениваться генами, т. е. являются генетически открытыми системами.

В популяциях происходят элементарные эволюционные явления, приводящие в конечном итоге к видообразованию. Живая природа может эволюционировать только в надорганизменных уровнях.

На этом уровне возникает потенциальное бессмертие живого.

Биогеоценотический уровень

Биогеоценоз представляет собой взаимодействующую совокупность организмов разных видов с различными факторами среды их обитания. Элементарные явления представлены вещественно-энергетическими круговоротами, обеспечиваемыми в первую очередь живыми организмами.

Роль биогеоценотического уровня состоит в образовании устойчивых сообществ организмов разных видов, приспособленных к совместному проживанию в определенной среде обитания.

Биосфера

Биосферный уровень организации жизни — это система высшего порядка жизни на Земле. Биосфера охватывает все проявления жизни на планете. На этом уровне происходит глобальный круговорот веществ и поток энергии (охватывающий все биогеоценозы).

plustilino © 2019. All Rights Reserved

Источник: https://biology.su/biology/biological-organisation

WikiHelpProstuda.Ru
Добавить комментарий