Урок 2 Уровни организации живой материи К 1960

Урок 2 Уровни организации живой материи
К 1960-м гг. в биологии сложилось представление об уровнях организации
живого
как
конкретном
выражении
усложняющейся
упорядоченности органического мира. Жизнь на Земле представлена
организмами своеобразного строения, принадлежащими к определенным
систематическим группам (вид), а также сообществам разной сложности
(биогеоценоз, биосфера). В свою очередь, организмы характеризуются
органной, тканевой, клеточной и молекулярной организацией. Каждый
организм, с одной стороны, состоит из специализированных подчиненных
ему систем организации (органов, тканей и т. д.), с другой — сам
является относительно изолированной единицей в составе надорганизменных
биологических систем (видов, биогеоценозов и биосферы в целом). Уровни
организации живой материи представлены на рис. 1.
Рис.1. Уровни организации живого
На всех из них проявляются такие свойства жизни, как дискретность и
целостность. Организм состоит из различных компонентов — органов, но
одновременно благодаря их взаимодействию он целостен. Вид также
представляет собой целостную систему, хотя его образуют отдельные
единицы — особи, однако их взаимодействие и поддерживает целостность
вида. Существование жизни на всех уровнях обеспечивается структурой
низшего ранга. Например, характер клеточного уровня организации
определяется субклеточным и молекулярным уровнями; организменный —
органным; тканевым, клеточным; видовой — организменным и т.
д. Следует особо отметить большое сходство единиц организации на низших
уровнях и все возрастающее различие на высших уровнях.
Характеристика уровней организации живого
Уровень
Молекулярный
Субклеточный
Клеточный
Органо-тканевый
Организменный
Краткая характеристика
Обнаруживается однообразие единиц организации.
Наследственная информация у всех организмов
заложена в молекулах ДНК (дезоксирибонуклеиновой
кислоты), состоящей всего из 4 видов нуклеотидов.
Основные органические компоненты живого, белки,
состоят из 20 аминокислот. Энергетические процессы,
протекающие в организмах, связаны с универсальным
«энергоносителем» — АТФ (аденозинтрифосфатом).
Сравнительно
невелико
(несколько
десятков)
основных клеточных компонентов в про- и
эукариотных клетках.
Все множество живых существ подразделяется на две
группы — прокариотные и эукариотные организмы. В
основу
такого
деления
положен
критерий
принципиальной схемы строения клеток двух типов.
Конечно, нельзя отрицать разнообразие клеток у
разных организмов. Однако эти различия не выходят
за пределы названных двух типов клеточной
организации.
Совокупность клеток, идентичных по строению и
функциям, составляет ткань. Большое сходство между
всеми организмами сохраняется и на этом уровне: у
многоклеточных животных выделяют всего четыре
основные ткани (эпителиальные, соединительные,
нервная, мышечная), у растений - их шесть
(покровные, основные, механические, проводящие,
выделительные, образовательные).
Характеризуется большим разнообразием форм.
Видовой
Сегодня наукой описано более 2 млн. видов живых
организмов.
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
1. Молекулярный уровень организации живой природы



Химический состав клеток: органические и неорганические вещества,
Обмен веществ (метаболизм): процессы диссимиляции и ассимиляции,
поглощение и выделение энергии.
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 крахмал.
Науки, которые изучают живые организмы именно на этом уровне:
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);
Органоиды клетки;
Жизненные циклы — зарождение, рост, 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: молекулярный, клеточный, 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 молекулярный, клеточный, 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
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.
Наука, изучающая этот уровень — Экология
Домашнее задание
Тест "Уровни живой природы"
1. Популяции разных видов и окружающая их неживая природа:
биогеоценотический уровень
биосферный
экологический
организменный
2. Обмен участками между гомологическими хромосомами происходит на
уровне:
организменном
молекулярном
клеточном
тканевом
3. Уровень организации, на котором исследуют функции крови человека:
клеточный
молекулярный
тканевый
организменный
4. Смешанный лес - уровень организации:
биогеоценотический
биосферный
экологический
популяционно-видовой
5. Уровень организации, на котором осуществляют операции на сердце:
организменый
клеточный
молекулярный
органный
6. Формирование новых видов происходит на уровне:
популяционно-видовом
организменном
биосферном
экологическом
7. Уровень организации. на котором происходит репликация ДНК:
клеточный
молекулярный
организменный
атомарный
8. Круговорот углерода - это уровень организации:
биогеоценотический
организменный
биосферный
атомарный
9. Генные мутации возникают на уровне:
молекулярном
клеточном
тканевом
организменном
10. На каком уровне организации живого происходит проникновение
вируса в организм:
вирусы не относят к живым системам
на молекулярном
на организменном
на клеточном