Биолошки објекти различни степеникомплексноста (клетките, организмите, популациите и видовите, биогеоценозите и самата биосфера) во моментов се сметаат како биолошки системи.
Систем- ова е единство структурни компоненти, чија интеракција доведува до нови својства во споредба со нивната механичка целина. Така, организмите се состојат од органи, органите се формираат од ткива, а ткивата формираат клетки.
Карактеристикибиолошките системи се нивниот интегритет, принципот на организација на ниво, како што беше дискутирано погоре, и отвореноста. Интегритетот на биолошките системи во голема мера се постигнува преку саморегулација, работејќи според принципот повратни информации.
ДО отворени системивклучуваат системи меѓу кои се случува размена на супстанции, енергија и информации помеѓу нив и животната средина, на пример, растенијата, во процесот на фотосинтеза, ја фаќаат сончевата светлина и ја апсорбираат водата и јаглерод диоксид, ослободувајќи кислород.
Општи знацибиолошки системи: клеточна структура, особености хемиски состав, метаболизам и енергетска конверзија, хомеостаза, раздразливост, движење, раст и развој, репродукција, еволуција
Биолошки системисе разликуваат од телата од нежива природа со збир на знаци и својства, меѓу кои главни се клеточната структура, хемискиот состав, метаболизмот и конверзијата на енергијата, хомеостазата, раздразливоста, движењето, растот и развојот, репродукцијата и еволуцијата.
Елементарната структурна и функционална единица на живото суштество е клетката. Дури и вирусите кои припаѓаат на неклеточните форми на живот не се способни за саморепродукција надвор од клетките.
Постојат два вида клеточна структура: прокариотски и еукариотски.Прокариотските клетки немаат формирано јадро; нивните генетски информации се концентрирани во цитоплазмата. Прокариотите првенствено вклучуваат бактерии. Генетските информации во еукариотските клетки се чуваат во посебна структура - јадрото. Еукариотите вклучуваат растенија, животни и габи. Ако кај едноклеточните организми сите манифестации на животот се својствени за клетката, тогаш кај повеќеклеточните организми се јавува клеточна специјализација.
Не се наоѓа во живите организми хемиски елемент, кои не би постоеле во нежива природа, но нивните концентрации значително се разликуваат во првиот и вториот случај. Доминантни елементи во живата природа се јаглеродот, водородот и кислородот, кои се дел од органски соединенија, додека неживата природа главно се карактеризира со Не органска материја. Најважните органски соединенија се нуклеинските киселини и протеините, кои обезбедуваат функции на саморепродукција и самоодржување, но ниту една од овие супстанции не е носител на животот, бидејќи ниту поединечно ниту во група тие не се способни за саморепродукција - ова бара интегрален комплекс од молекули и структури, што е клетката.
Сите живи системи, вклучувајќи ги и клетките и организмите, се отворени системи. Сепак, за разлика од неживата природа, каде главно се случува пренос на супстанции од едно место на друго или нивна промена состојба на агрегација, живите суштества се способни за хемиска трансформација на потрошените материи и употреба на енергија. Метаболизмот и конверзијата на енергијата се поврзани со процеси како што се исхрана, дишење и екскреција.
Под хранаобично го разбираат влегувањето во телото, варењето и асимилацијата на супстанции неопходни за надополнување на енергетските резерви и градење на телото на телото. Според начинот на исхрана, сите организми се поделени на автотрофиИ хетеротрофи.
Автотрофи- ова се организми кои се способни да синтетизираат органски материи од неоргански.
Хетеротрофи- Тоа се организми кои консумираат готови органски материи за храна.
Автотрофите се поделени на фотоавтотрофи и хемоавтотрофи. Фотоавтотрофикористат енергија за синтеза на органски материи сончева светлина. Процесот на претворање на светлосната енергија во енергија хемиски врскиорганските соединенија се нарекуваат фотосинтеза.Огромното мнозинство на растенија и некои бактерии (на пример, цијанобактерии) се фотоавтотрофи. Општо земено, фотосинтезата не е многу продуктивен процес, како резултат на што повеќето растенија се принудени да водат приврзан начин на живот. Хемоавтотрофиизвлекува енергија за синтеза на органски соединенија од неоргански соединенија. Овој процес се нарекува хемосинтеза.Типични хемоавтотрофи се некои бактерии, вклучувајќи ги и сулфурните и железните бактерии.
Останатите организми - животните, габите и огромното мнозинство бактерии - се хетеротрофи.
Дишењее процес на разградување на органските материи на поедноставни, со што се ослободува енергијата неопходна за одржување на животот на организмите.
Разликувајте аеробно дишење, бара кислород и анаеробни,се одвива без учество на кислород. Повеќето организми се аероби, иако анаеробите се наоѓаат и кај бактериите, габите и животните. Со дишењето на кислород, сложените органски материи може да се разложат на вода и јаглерод диоксид.
Под истакнувањеобично го разбираат отстранувањето од телото на метаболичките крајни производи и вишокот разни материи(вода, соли и сл.) добиени од храна или формирани во неа. Процесите на екскреција се особено интензивни кај животните, додека растенијата се исклучително економични.
Благодарение на метаболизмот и енергијата, се обезбедува односот на телото со околината и се одржува хомеостазата.
Хомеостазата е способност на биолошките системи да се спротивстават на промените и да одржуваат релативна постојаностхемискиот состав, структурата и својствата, како и да се обезбеди конзистентност на работата во променливи услови животната средина. Прилагодувањето на променливите услови на животната средина се нарекува адаптација.
Раздразливост- Ова универзална сопственостживите суштества реагираат на надворешни и внатрешни влијанија, што е во основата на адаптацијата на организмот кон условите на околината и нивниот опстанок. Реакцијата на растенијата на промени во надворешните услови се состои, на пример, во вртење лист ножевина светлина, а кај повеќето животни има повеќе сложени форми, имајќи рефлексна природа.
Движење- интегрално својство на биолошките системи. Тоа се манифестира не само во форма на движење на телата и нивните делови во просторот, на пример, како одговор на иритација, туку и во процесот на раст и развој.
Новите организми кои се појавуваат како резултат на размножување не добиваат готови карактеристики од своите родители, туку одредени генетски програми, можност за развој на одредени карактеристики. Оваа наследна информација се реализира за време на индивидуалниот развој. Индивидуален развојсе изразува, по правило, во квантитативни и квалитативни промени во телото. Квантитативни промени во телото се нарекуваат висина.Тие се манифестираат, на пример, во форма на зголемување на масата и линеарните димензии на организмот, што се заснова на репродукција на молекули, клетки и други биолошки структури.
Развој на организмот- ова е појава на квалитативни разлики во структурата, компликација на функциите итн., што се заснова на клеточна диференцијација.
Растот на организмите може да продолжи во текот на животот или да заврши во одредена фаза. Во првиот случај зборуваме за неограничено,или отворен раст.Карактеристично е за растенијата и габите. Во вториот случај имаме работа ограничен,или затворен раст,својствени за животните и бактериите.
Времетраењето на постоењето на поединечна клетка, организам, вид и други биолошки системи е временски ограничено, главно поради влијанието на факторите на околината, па затоа е потребна постојана репродукција на овие системи. Репродукцијата на клетките и организмите се заснова на процесот на самодуплирање на молекулите на ДНК. Размножувањето на организмите го обезбедува постоењето на видот, а репродукцијата на сите видови што ја населуваат Земјата обезбедува постоење на биосферата.
Наследностго нарекуваат пренесување на карактеристиките на родителските форми во текот на повеќе генерации.
Меѓутоа, доколку карактеристиките се зачуваат за време на репродукцијата, адаптацијата на променливите услови на животната средина би била невозможна. Во овој поглед, се појави својство спротивно на наследноста - варијабилност.
Варијабилност- ова е можноста за стекнување на нови карактеристики и својства во текот на животот, што обезбедува еволуција и опстанок на најадаптираните видови.
Еволуција- ова е неповратен процес историски развојжив.
Таа е базирана на прогресивна репродукција, наследна варијабилност, борба за егзистенцијаИ природна селекција.Дејството на овие фактори доведе до огромна разновидност на форми на живот прилагодени на различни условиживеалишта. Прогресивната еволуција помина низ голем број фази: предклеточни форми, едноклеточни организми, сè покомплексни повеќеклеточни организми до луѓето.
Табели и табели (1-3 предавања)
Класа комплексни системи, имајќи број специфични карактеристикикарактеризирање на животот: способност да расте и да се репродуцира, да реагира на надворешни влијанија и промени. Животот во Б.с. обезбедени од метаболизмот, комплекс на физички и хемиски. процеси и хемијата реакции на синтеза и распаѓање, кои имаат сложена циклична природа и ензимска природа. Б.с. се отворени системи кои примаат материја и енергија однадвор, а од нив создаваат сложени структури со помала ентропија од светот. Б.с. може да постои само благодарение на развојот на посебните контролни потсистеми кои регулираат ензимски реакцииметаболизмот и сите витални функции на организмите. Тие имаат способност да перцепираат и обработуваат информации и да произведуваат контролни (ефекторски) сигнали. Јас
За да се опише Б. Потребни се следните концепти.
Елемент на системот е најмалата структурна единица која сè уште има карактеристики што изразуваат гл. квалитетот на системот. I На пример, за сложен организам таков елемент ќе биде клетка, бидејќи има својствено најважните квалитетиживотот. За населението, елемент ќе биде поединецот со неговите квалитети што го карактеризираат однесувањето. Елементот Б. с. Тоа има комплексна структураи функции.
Сложеноста на структурата на системот е одредена од бројот и разновидноста на елементите и потсистемите, кои можат да се поделат на работни и управувачки. Степенот на сложеност на системите главно се определува од развојот на поединечни елементи и потсистеми, како и самиот систем, формиран во хиерархиски „подови“.
Врските се енергија. и материјални интеракции на системи и елементи. Phys. врските се одредуваат според директниот вид и значење на пренесената енергија и материја во енергетскиот биланс на елементот или системот на примачот. Во информациските комуникации, енергијата се користи само како носител на сигнал кој ја контролира активноста на елемент или систем.
За физички комуникацијата, важен е видот и напонот на пренесената енергија, а за информативната комуникација важен е кодот, односно видот на сигналите, на пример, молекула на РНК, нервен импулс, збор или нешто. Комуникациите се поделени на надворешни и внатрешни. 1
Комплексноста на активностите на Б. се одредува според бројот на неговите конвенционално идентификувани функции (програми) и сложеноста на вторите, што се изразува со бројот на функционални акти или циклуси, бројот на елементи и потсистеми кои учествуваат во нив и нивната должина во времето. Комплексноста на функциите е одредена од количината на информации обработени во системот, т.е., бројот на сигнали и сложеноста на моделите.
Сложените односи во кои B. системи постојат меѓу себе се хиерархиски
карактер. Степенот на независност на еден систем од друг, поголем систем е приближно. определено со неговата одржливост кога енергијата е исклучена од него. и информациските влијанија од други слични системи. Со концептот тешки врскиСтепенот на уредност на системот или степенот на конзистентност на активностите на неговите потсистеми и елементи е поврзан, т.е. степенот до кој одредени функции не се мешаат или се спротивставуваат една на друга. Зголемувањето на степенот на ред ја зголемува стабилноста на системот, но ја намалува способноста да се развива.
Поопшт и поширок концепт е нивото на организација, што се подразбира како тип на структурни и функционални односи кои на крајот ја одредуваат одржливоста на системот и неговата способност за надворешно организирање. животната средина. Организацијата и уредноста на еден систем не се спротивни поими, бидејќи кога високо нивоорганизацијата, системот може значително да се промени, а релативната хармонија помеѓу деловите е зачувана. Ова е можно благодарение на развојот на способности за моделирање во областа на управувањето („ниво на свест“), што овозможува да се обезбеди во моделите динамиката на промените во околината и самиот систем да најде најдобрите опцииоднесување.
Еволуцијата, т.е. компликацијата на системот и подоброто прилагодување кон околината, се случува на различни начини: на ниво на варијабилност на елементите (на пример, мутација) или преку намерна промена во организацијата во областа на управувањето (на пример , образование на личност или подобрување на општеството).
Класификација на B. s. е условен, бидејќи нема единствен критериумза поделби и секогаш има меѓуоблици. Системот за класификација усвоен во зоологијата и ботаниката не е погоден за разгледување на Б. „информациски“ термини. Посоодветно е да се оддели Б. во пет хиерархиски нивоа на сложеност: едноклеточни организми, повеќеклеточни организми, популации, биогеоценоза и биосфера.
Едноклеточните организми се огромен број видови на микроорганизми (микроплазми, вируси, бактерии, протозои). Нивната големина се движи од 0,1 до 100 микрони. Подсистеми - клеточни органели - може да се поделат на работници и менаџери. Клетката има сложена структура, во која полу-цврст скелет (школка, прегради, канали) е комбиниран со органели вградени во неа. Функции на клетката - метаболизам, раст и репродукција, реакции на надворешни влијанија. надразнувачи во форма на промени во метаболизмот и форма на движење - во општ погледкарактеристика на сите живи суштества. Сите работни и контролни функции на ќелијата се поддржани со хемикалии. процеси од ензимска природа - почнувајќи од начинот на добивање енергија па се до синтеза на нови структури или расцепување на постоечките.
Механизмот за контрола на клетките е комбинација дискретни процесисинтеза на протеински молекули - ензими неопходни за спроведување на одредена функција и континуирани процеси на менување на нивната активност за време на спроведувањето на регулираните реакции. ДНК е модел на клетка - нејзината структура и функции. Таа, како и меморијата на машината, ги содржи почетните податоци за проблемот и програмата за негово решавање. Во ДНК специјални. Структурата на сите потребни протеини е напишана во тројна шифра. Ова очигледно зазема околу една третина од нејзината „меморија“. Остатокот е окупиран од „програмата за читање“, претставена со „регулаторни гени“ одговорни за синтеза на специјални протеини. репресорски супстанции, кои ја вклучуваат синтезата на саканиот ензим само кога ќе се прими сигнал за подготвеност од работните потсистеми. Овој сигнал доаѓа во форма на друга активна супстанција - регулатор. На овој начин, фазите на цикличните функции (на пример, раст и поделба) се изведуваат под контрола на повратни информации. Синтезата на ензимските протеини се врши според етапна програма со регулирани врски: ДНК (јадро) - РНК (рибозоми) - протеини - нивното движење до местото на дејство.
Зајакнувањето или инхибицијата на активноста на веќе синтетизираните ензими се врши со почетните и финалните производи на соодветните хемикалии. реакции. Ова е втор регулаторен механизам. Следствено, и во овој случај функционираат повратните информации, т.е. регулацијата на клетките може да се замисли како сложена мрежа која се состои од „работни“ и „регулирање“ дискретни и континуирани хемикалии. реакции. Нивниот тек се карактеризира со просторни координати(фиксација на „скелетот“ на клетката) и карактеристики на концентрација-време кои обезбедуваат циклични функции (екскреција) и континуирани процесиразмена.
Нивото на организација на едноклеточните организми во споредба со другите B. s. ниско, иако не е споредливо со ниту едно од нив. систем според бројот на обработени контролни информации. Новите адаптивни програми не се развиваат овде во текот на животен циклус, но се создаваат само како резултат на мутации.
Степенот на редослед е очигледно висок, бидејќи „периферијата“ - органелите - имаат ограничена „независност“ во границите на регулирање на дејството на ензимите, а структурата е строго специфицирана од моделот во ДНК. Сепак, промените во поединечните ДНК гени - мутации кои предизвикуваат мали отстапувања во функционирањето на една органела - се пренесуваат на други гени поради локалната адаптација, т.е. постои можност за еволуција на видот. Ова е олеснето со брзината на репродукција со делење, што овозможува акумулација на индивидуални мали промени во структурата и функциите. Како резултат на ова, се појавуваат нови функции.
Повеќеклеточните организми направија голем начиневолуција од сунѓер до
лице. Тие се многу различни по големина и сложеност. Карактеристики на структурата се диференцијацијата на клетките (мускулни, епителни, сврзно ткиво, пол), изразена во зајакнување и компликација на една клеточна функција поради слабеење или дури и исчезнување на друга функција. На пример, контрактилната функција во мускулната клетка е подобрена поради исчезнувањето на функцијата за варење. Диференцираните клетки, обединети во органи и системи (работат и управуваат), ги обезбедуваат соодветните функции на целиот организам. „Работните системи“ вклучуваат: дигестивни, екскреторни, респираторни, кардиоваскуларни, моторни, ретикулоендотелијални. Контролните системи се ендокрини и нервозни. Така, во повеќеклеточен организам, може да се разликуваат три хиерархиски нивоа на структурна сложеност: клеточно, органско и системско. Во секое ниво има свои потсистеми, кои исто така сочинуваат хиерархија.
Информациските врски во телото се вршат преку центарот, нервниот систем, со код нервните импулси- и преку крвта - кодот на хормоните. Преносот на енергија и супстанции се случува преку контакт, преку крв и преку внатрешна мускулна контракција. органи.
Функциите на повеќеклеточниот организам се опишани со концептите на рефлекс и инстинкт. Инстинктот комбинира хиерархија и комбинација на рефлекси со текот на времето насочени кон зачувување на видот. Ова е еден вид програма која се состои од многу потпрограми. Може да се разликуваат два инстинкти - размножување, кое се состои од сексуално и родителско, и самоодржување - храна и заштитно. Постојат две страни на програмата за инстинкт: надворешни активности- однесување изразено кај животните и луѓето со сложен код на моторни дејства контролирани од нервниот систем на животните и извршени од мускулите, и внатрешна активност - изразена во контролирана хомеостаза, во комбинација на функции на внатрешните органи контролирани од ендокриниот и автономниот нервен системи и дизајнирани енергетски да обезбедат спроведување на моторни акти (види Регулаторни системи на телото).
Програмите за контрола и регулација генерално се „евидентираат“ во ДНК, а детално - во структурата на нервниот и ендокриниот систем формирани за време на процесот на раст, како интеракција наследни информации(ДНК) со лок. влијанија. Односот помеѓу внатрешните и надворешните делови на програмата (помеѓу однесувањето и хомеостазата) е како што следува: водечката е, очигледно, програмата на животниот циклус (раст, созревање, репродукција) вградена во ендокриниот систем. Стимулите од него одат во животинскиот нервен систем, поставувајќи и активирајќи го соодветниот комплекс условен и безусловни рефлексиоднесување - добивање храна, потрага по женка, одгледување младенчиња. Самите рефлекси се изведуваат во зависност од стимулите добиени однадвор. Регулирањето на хомеостазата „се приспособува“ на моторните акти на однесување и во исто време делува како повратна информација за нив, бидејќи енергично ги ограничува. Така, постои коло со четири меѓусебно поврзани врски и повратни информации.
ВО информативен планиндивидуалниот развој на еден организам може да се замисли на овој начин: ДНК содржи модели на сите специјализирани клетки со нивните фина структураи функција. ДНК содржи и програми за читање специфични информации за клетките, т.е. вистинската програма за раст и созревање на целиот организам и сите негови делови. Оваа програма се состои од фази претставени со поединечни парчиња ДНК, во кои периодите на созревање и прогресивна специјализација на клетките се прошарани со репродукција. ДНК, исто така, содржи регулатори на фаза кои се вклучени од периферијата со иницијаторни фактори кои произлегуваат од агрегатот на клетките што се размножуваат. Индивидуален развој на телото на рана фазаприближно ја повторува историјата на еволуцијата на видовите, но со пропусти и поместувања во времето. Растот и созревањето на организмот се јавува поради интеракцијата на генетската програма вградена во ДНК со влијанието на надворешната средина и одговорите на растечкиот организам на неа. Тоа. животната средина влијае на формирање на растечки организам, иако во ограничени граници. Ниво на организација повеќеклеточни организмине е исто различни типови. Како покомплексен организам, толку е поголема организацијата и уредноста.
Стареењето и умирањето се исто така неопходни за еволуцијата. Сè уште не постои консензусза механизмите на стареење. Се претпоставува дека систематското слабеење на одредени функции е програмирано во гените на ист начин како растот и развојот. Сепак, се чини дека вистинскиот процес на стареење е комбинација на програмата за стареење со акумулација на пречки во форма на грешки во генетскиот апарат на клетките и хемикалиите за баласт. супстанции внатре и помеѓу клетките. Мешањето ги нарушува регулаторните процеси и ја намалува способноста да се спротивстави на болестите.
Биолошкиот вид не треба да се смета за систем, бидејќи нема јасни временски и просторни граници и се изразува во други системи - популации. Како и да е, можеме да зборуваме за законите за формирање и промена на видовите што се проучуваат во генетиката. Основата на генетиката е доктрината за мутации и рекомбинации како извори на ново генетски информации. Треба да се земе предвид дека во процесот на имплементација на модел на мутант ДНК во телото, сите значајни промени во гените го прават организмот неодржлив, бидејќи ја нарушуваат координацијата помеѓу неговите делови. Сепак, можни се умерени промени во моделот поради значителна генетска флексибилност
програма за формирање која овозможува развој на организмот по цена на оптоварување на приватните адаптивни механизми. Така настанува генотип со голем број нови карактеристики - мутант. Точно, таквите поединци најчесто се стерилни или имаат намалена плодност, што доведува до нивно брзо раселување од населението од поплодни „нормални“ конкуренти. Затоа, нови видови можат да се појават само кога поволните мутации и рекомбинации се комбинираат со промени во надворешните услови. Услови. Настанува природна селекција.
Ако веќе е формирана популација со нови вредни наследни податоци, тогаш таа подоцна се шири и се „рафинира“ преку последователни мутации и рекомбинации, подобрувајќи ја новата вредна карактеристика и намалувајќи ја внатрешна напнатостадаптација, по чија цена се формираше организмот според изменет генетски модел на ДНК.
Населението се нарекува збирка на индивидуи од ист вид, обединети по место и време на живеење, што им дава можност да комуницираат едни со други. Основата на популациите е бројот и зачестеноста на генотиповите - односно варијанти на генски множества (рецесивни и доминантни) вградени во ДНК на целата популација на поединци. Ова ги одредува можностите на населението во борбата за егзистенција и изгледите за неговата еволуција.
Елемент на популација е индивидуа (фенотип) - животно или растение со неговите карактеристики - структурни и функционални карактеристики. Подсистеми на населението се семејства и пакети. Структурата на населението може да има различна подвижност и ограничена сложеност, кои се одредени од разновидноста и природата на врските кои се тесно зависни од развојот на церебралниот кортекс. Врските во системот се физички (директно физичко влијание на поединците едни на други преку движење) и информативни (размена на сигнали - звуци, пози, изрази на лицето), кои одразуваат директни влијанија. Степенот на сложеност и богатството на сигналите се одредуваат со развојот на церебралниот кортекс. Тешко е да се идентификуваат програми кои се однесуваат на самото население. Живее според инстинктите на поединците како елементи на системот. Само повисоките животни со добро организирана глутница развиваат сопствени закони на заедницата, кои значително влијаат на животот на поединците.
Биогеоценозата е систем кој се состои од популации на индивидуални биоли. видови обединети со заедничка географија, клима и услови. Елементите на системот се поединци, потсистеми се семејства, стада и популации. Врските можат да бидат директни - физички и информативни (сигнали) и индиректни - преку нежива природаи пониски биол. видови. Степенот на организираност на системот е низок и се зголемува само како резултат на човечките влијанија. Ниска е и неговата уредност. Системот постои со постојана меѓуспецифична и, делумно, интраспецифична борба.
Биосферата е севкупноста на целиот живот на планетата.
За Б.с. уште многу малку се знае. За да се зголеми ефикасноста на менаџментот на Б., неопходно е да се продлабочат истражувањата не само традиционални методи, но и со проучување на квантитативните модели создадени од биолошката кибернетика. Н.М Амосов
Основни својства на биолошките агенси. Карактеристики на нивните ефекти врз човечкото тело, животните и растенијата. Веројатни агенти биолошко оружје
1. Основни својства на биолошките агенси. Карактеристики на нивните ефекти врз човечкото тело, животните и растенијата
Биолошкото оружје е специјална муниција и борбени уреди со средства за нивно доставување до целта, опремени со биолошки агенси; таа е наменета за масовно уништувањелуѓе, земјоделски животни и земјоделски култури.
Основата смртоносен ефектбиолошки оружја (BW) се биолошки агенси (BW) - специјално избрани за борбена употребабиолошки агенси кои при навлегувањето во телото на луѓето (животни, растенија) можат да предизвикаат сериозни болести(порази).
Карактеристики на деструктивниот ефект на биолошкото оружје:
- биолошкото оружје главно напаѓа селективно жива материја, оставајќи неоштетен материјалните вредности, кој потоа може да го искористи напаѓачката страна. Покрај тоа, некои биолошки агенси се способни да заразат само луѓе, други - фарма на животните, а трети - растенија. Само одредени агенси се опасни и за луѓето и за животните;
- биолошкото оружје има висока борбена ефикасност, бидејќи дозите на биолошки агенси кои предизвикуваат инфекција се занемарливи, значително ги надминуваат најтоксичните токсични материи;
- биолошкото оружје е способно да зарази работна силана области од десетици илјади или повеќе квадратни километри, што овозможува да се користи за ангажирање на високо дисперзирана работна сила и во отсуство на податоци за нејзината точна локација;
- штетното дејство на биолошкото оружје се манифестира по одреден, таканаречен период на инкубација (скриен) кој трае од неколку часа до неколку дена, па дури и недели. Периодот на инкубација може да се скрати или продолжи во зависност од различни фактори. Тие ја вклучуваат големината на дозата на биолошки агенси што навлегле во телото, присуството на специфичен имунитет во телото, навременоста на употреба на медицинска заштитна опрема, физичка состојбаи претходна изложеност на телото на јонизирачки текови. За време на периодот на инкубација персоналцелосно ја задржува борбената способност;
- биолошкото оружје се карактеризира со времетраење на дејството поради својството на некои биолошки агенси да предизвикуваат болести способни за ширење на епидемијата. Од друга страна, некои биолошки агенси долго времеостануваат во надворешната средина во одржлива состојба (месеци и години). Зголемувањето на времетраењето на дејството на биолошкото оружје е поврзано и со можноста за ширење на некои биолошки агенси од вештачки инфицирани вектори кои цицаат крв. Во овој случај, постои опасност од формирање на постојан природен фокус на инфекција, чие присуство ќе биде опасно за персоналот;
- можност за прикриена употреба на биолошко оружје и тешкотии при навремено укажување и идентификација на биолошките агенси;
- биолошкото оружје има силна психолошко влијание. Заканата од непријателот да користи биолошко оружје или ненадејната појава на опасни болести (чума, сипаници, жолта треска) може да предизвика паника и депресија, а со тоа да ја намали борбената ефикасност на трупите и да ја дезорганизира работата на задниот дел;
- голем обем и сложеност на работата за отстранување на последиците од употребата на биолошко оружје, со можна појава на сериозни еколошки последици. Биолошките агенси влијаат на луѓето, флората и фауната и микроорганизмите. Ова може да доведе до нивна масовна смрт, намалување на бројот на такво ниво на кое тие не можат да го продолжат своето понатамошно постоење како вид. Исчезнувањето на еден или група биолошки видови од еколошка заедница сериозно нарушува еколошка рамнотежа. Создадениот вакуум може да се пополни биолошки видови- носител на опасна инфекција стекната по природен пат или како резултат на употреба на биолошко оружје. За возврат, ова ќе доведе до формирање на огромни области со постојана природна фокусност, чие населување е опасно за луѓето.
Биолошките агенси можат да предизвикаат болести со навлегување во телото преку респираторниот систем заедно со воздухот, преку гастроинтестиналниот трактсо храна и вода, преку кожата (преку абразии и рани и каснувања од заразени инсекти).
2. Можни средства за биолошко оружје
Непријателот може да го користи следново како биолошки агенси (средства):
- да влијае на луѓето - ботулински токсин, стафилококен ентеротоксин, патогени на чума, туларемија, антракс, жолта треска, Q треска, бруцелоза, венецуелски коњски енцефаломиелитис и други болести;
- за уништување на фарма на животните - патогени на антракс, жлезди, шап и лигавка, газови и др.;
- за уништување на земјоделски култури - патогени на житната 'рѓа, доцнење на компирот и други болести.
За уништување на жито и индустриски култури, може да се очекува непријателот намерно да користи инсекти - најопасните штетници на земјоделските култури, како што се скакулци, бубачки од Колорадо итн.
Микроорганизми, вклучително и патогени на заразни болести, во зависност од големината, структурата и биолошки својствасе поделени во следните класи: бактерии, вируси, рикеција, габи.
Бактериите се едноклеточни микроорганизми видливи само под микроскоп; размножуваат едноставна поделба. Тие брзо умираат од изложеност на директна сончеви зраци, средства за дезинфекција и висока температура. ДО ниски температуриБактериите се нечувствителни, па дури и толерираат замрзнување. Некои видови бактерии за преживување неповолни условиспособна да се покрие со заштитна капсула или да се претвори во спора која е многу отпорна на горенаведените фактори. Бактериите предизвикуваат такви сериозни болести како чума, туларемија, антракс, жлезди итн.
Габите се микроорганизми кои се разликуваат од бактериите по нивната посложена структура и методи на репродукција. Спорите на габите се многу отпорни на сушење, изложување на сончева светлина и средства за дезинфекција. Болестите предизвикани од патогени габи се карактеризираат со оштетување на внатрешните органи со тежок и долготраен тек.
3. Карактеристики на штетните ефекти на токсините
Микробиолошките токсини се отпадни производи на одредени видови бактерии кои се многу токсични. Кога овие производи влегуваат во телото на луѓето или животните со храна или вода, овие производи предизвикуваат тешко, често фатално, труење.
Најопасниот познат бактериски токсин е ботулинскиот токсин, кој доведува до смрт во 60-70% од случаите во отсуство на навремено лекување. Токсините, особено во сушена форма, се доста отпорни на смрзнување, флуктуации на релативната влажност на воздухот и не ги губат своите својства во воздухот. штетни својствадо 12 часа.Тровите се уништуваат со продолжено вриење и изложување на средства за дезинфекција.
Кога одредена количина на токсин влегува во телото, предизвикува форма на болест наречена труење или интоксикација.
Пенетрацијата на токсините во телото се случува главно на три начини: преку гастроинтестиналниот тракт, површината на раната и белите дробови. Од местото на примарна пенетрација, тие се носат со крв до сите органи и ткива. Токсинот во крвта е делумно неутрализиран од специјални клетки имунолошки системили специфични антитела кои телото ги произведува како одговор на воведувањето на токсин. Покрај тоа, процесот на детоксикација се одвива во црниот дроб, каде што токсинот влегува преку крвотокот. Отстранувањето на неутрализираниот токсин од телото во повеќето случаи се врши преку бубрезите.
Манифестациите на токсичните ефекти на микробните токсини се различни и се поврзани со нивното доминантно оштетување на одредени органи и оние промени во телото кои настануваат поради дисфункција на овие органи.
Одредени токсини влијаат нервно ткиво, го блокира спроведувањето на импулсите долж нервните влакна, нарушувајќи го регулаторното влијание нервен системна мускулите, што резултира со парализа.
Други токсини, кои дејствуваат првенствено во цревата, го нарушуваат процесот на апсорпција на течноста, која, напротив, излегува во цревниот лумен, што резултира со дијареа и дехидрација.
Покрај тоа, токсините делуваат на различни внатрешни органи, каде што продираат со крвта, нарушувајќи ја срцевата активност, функцијата на црниот дроб и бубрезите. Голем број на токсини, кога се во крвта, може да имаат директно штетно дејство врз крвните клетки и крвните садови и да ги нарушат процесите на згрутчување на крвта.
Тема:„Биолошки системи: принципи на функционирање“
Цели на часот:
Збогатете го светогледот на студентите со интердисциплинарен синергистички пристап кон проучувањето на живите суштества; да ги утврдат основните принципи на самоорганизација, критериуми за градење на саморазвивачка средина, да воспостават услови одржлив развојво променлив свет;
- наведете природонаучна сликапример за функционирање на живите системи во светот, да ги запознае студентите со принципите на организација на живите и неживите системи;
- употреба на дијалог како ефективен начинспроведување на рефлексијаОбјаснувачка белешка
„Добро подредениот ум е повреден од добро спакуваниот ум“.
М. Монтењ
Клучни идеи:
Живееме во свет на нестабилни процеси со нарушена симетрија помеѓу минатото и иднината;
- во отворен систем, секоја личност се смета за единствена индивидуа, која иницира и организира свој единствен процес на совладување на светот;
- синергистички пристап заснован на универзален еволутивна сликамир, придонесува за замаглување на границите помеѓу природните науки и хуманистичките знаења;
Лекцијата е изградена врз принципите на дијалошката настава и образовна технологија (научна, насочена, креативна). Лекцијата вклучува различни видови дијалог: екстерни - студентски презентации (ви овозможува структурирање информации, обезбедува проширување, зголемување на знаењето за систематски пристапво проучувањето на живите суштества), внатрешен - дијалог со внатрешното „јас“ на наставникот и ученикот, достигнување на ниво на значајно и свесно разбирање на проблемот и дијалог на „егзистенцијална“ ориентација - води до меѓусебно разбирање и меѓусебно збогатување на предметите комуникација, развој лични квалитети, давајќи им на обуката развојна ориентација)
Ви нудиме презентација:
Изберете ја најсоодветната од двете опции за дефиниција:
Основни својствасистемите, кои ја одразуваат функционалната шема, се сведени на следново:
Системи
Системот е:
- 1) целина создадена од делови и елементи на наменска активност и поседува нови својства што ги нема во елементите и деловите што ја формираат;
- 2) објективниот дел од универзумот, вклучувајќи слични и компатибилни елементи кои формираат посебна целина која е во интеракција со надворешна средина.
Многу други дефиниции се исто така прифатливи. Заедничко им е тоа што системот е некоја правилна комбинација на најважните, суштински својства на предметот што се проучува.
Карактеристиките на еден систем се мноштвото негови составни елементи, единството главна целза сите елементи, присуството на врски меѓу нив, интегритетот и единството на елементите, присуството на структура и хиерархија, релативна независност и присуство на контрола врз овие елементи. Терминот „организација“ во една од неговите лексички значењазначи и „систем“, но не каков било систем, туку до одреден степен подреден, организиран.
Системот може да вклучува голема листа на елементи и препорачливо е да се подели на голем број потсистеми.
Подсистем– збир на елементи кои претставуваат автономна област во системот (економски, организациски, технички потсистеми).
Големите системи (LS) се системи претставени со збир на потсистеми со постојано намалено ниво на сложеност до елементарни потсистеми кои работат во дадена голем системосновни елементарни функции.
Системот има голем број на својства.
Својства на системот- тоа се квалитетите на елементите што го овозможуваат тоа квантитативен описсистем, изразувајќи го во одредени количини.
Основните својства на системите се како што следува:
- – системот се стреми да ја зачува својата структура (ова својство се заснова на објективниот закон на организацијата - законот за самоодржување);
- – системот има потреба од управување (постои збир на потреби на личност, животно, општество, стадо животни и големо општество);
- – во системот се формира сложена зависност од својствата на неговите составни елементи и потсистеми (системот може да има својства што не се својствени за неговите елементи и може да ги нема својствата на неговите елементи). На пример, кога тимска работалуѓето можеби имаат идеја што не би им паднала на памет индивидуална работа; Колективот, создаден од учителката Макаренко од деца на улица, не ги прифати кражбите, пцовките и нередот карактеристични за речиси сите негови членови.
Покрај тоа наведени својстваголемите системи имаат својства појавата, синергијаИ мултипликативност.
Појава на имот- Ова
- 1) едно од примарните фундаментални својства големи системи, што значи дека целните функции на поединечните потсистеми, по правило, не се совпаѓаат со целната функција на самиот БС;
- 2) појавата на квалитативно нови својства во организиран систем кои се отсутни во неговите елементи и не се карактеристични за нив.
Својство на синергија– едно од примарните фундаментални својства на големите системи, што значи еднонасочност на дејствата во системот, што доведува до зајакнување (множење) на крајниот резултат.
Својство на мултипликативност– едно од примарните фундаментални својства на големите системи, што значи дека ефектите, и позитивни и негативни, во БС имаат својство на множење.
Секој систем има влезно влијание, систем за обработка, конечни резултатии повратни информации (сл. 2.1).
Ориз. 2.1. Дијаграм за работа на системот
Класификацијата на системите може да се врши според различни критериуми, но главниот е нивното групирање во три потсистеми: технички, биолошки и социјални.
Технички потсистемвклучува машини, опрема, компјутери и други оперативни производи кои имаат упатства за корисникот. Опсегот на одлуки во техничкиот систем е ограничен и последиците од одлуките обично се однапред одредени. На пример, постапката за вклучување и работа со компјутер, процедурата за возење автомобил, методот за пресметување на потпорите на јарболот за далноводи, решавање проблеми во математиката итн. Таквите одлуки се формализирани по природа и се спроведуваат строго по одреден редослед. Професионалноста на специјалистот кој донесува одлуки во техничкиот систем го одредува квалитетот на донесената и спроведена одлука. На пример, добар програмер може ефективно да користи компјутерски ресурси и да создаде висококвалитетен софтверски производ, додека неквалификуван може да ги уништи информациите и техничка базакомпјутер.
Биолошки потсистемги вклучува флората и фауната на планетата, вклучувајќи релативно затворени биолошки потсистеми, на пример мравјалник, човечкото телоитн. Овој потсистем има поголема разновидност на функционирање од техничкиот. Збирот на решенија во биолошки систем е исто така ограничен поради бавното еволутивен развојживотно и флора. Сепак, последиците од одлуките во биолошките потсистеми често се непредвидливи. На пример, одлуките на лекарите поврзани со методите и средствата за лекување на пациентите, одлуките на агрономот за употребата на одредени хемикалии како ѓубрива. Решенијата во таквите потсистеми вклучуваат развој на неколку алтернативни опции и избор на најдобрата врз основа на некои критериуми. Професионалноста на специјалист е одредена од неговата способност да го најде најдоброто од алтернативни решенија, т.е. тој мора точно да одговори на прашањето: што ќе се случи ако..?
Социјални (јавни)еден потсистем се карактеризира со присуство на личност во збир на меѓусебно поврзани елементи. Како типични примерисоцијалните потсистеми вклучуваат семејство, тим за производство, неформална организација, возач кој вози автомобил, па дури и еден индивидуална личност(од самиот себе). Овие потсистеми се значително пред биолошките во однос на разновидноста на функционирањето. Множеството решенија во општествениот потсистем се карактеризира со голема динамика, како по квантитет, така и во средствата и методите на имплементација. Ова е објаснето со брзо темпопромени во свеста на една личност, како и нијанси во неговите реакции на исти ситуации од ист тип.
Наведените типови на потсистеми имаат различни нивоанесигурност (непредвидливост) во резултатите од спроведувањето на одлуките (сл. 2.2).
Ориз. 2.2. Односот помеѓу несигурностите во активностите на различни потсистеми
Не случајно во светската практика полесно се добива статус на професионалец во техничкиот потсистем, многу потешко во биолошкиот потсистем и исклучително тешко во социјалниот!
Може да се наведе многу голема листаизвонредни дизајнери, пронаоѓачи, работници, физичари и други технички специјалисти; значително помалку - извонредни лекари, ветеринари, биолози итн.; можете да ги наведете на прсти извонредните лидери на држави, организации, поглавари на семејства итн.
Меѓу извонредни личностикој работел со техничкиот потсистем, достојно место заземаат: И.Кеплер (1571–1630) - германски астроном; I. Newton (1643–1727) – англиски математичар, механичар, астроном и физичар; М.В. Ломоносов (1711-1765) - Руски натуралист; П.С. Лаплас (1749–1827) – француски математичар, астроном, физичар; А. Ајнштајн (1879–1955) – теоретски физичар, еден од основачите модерна физика; С.П. Королев (1906/07–1966) – Советски дизајнери сл.
Меѓу извонредните научници кои работеле со биолошкиот потсистем се следниве: Хипократ (околу 460 - околу 370 п.н.е.) - антички грчки лекар, материјалист; К. Линеус (1707–1778) – шведски натуралист; Чарлс Дарвин (1809–1882) – англиски натуралист; ВО И. Вернадски (1863–1945) – натуралист, гео-и биохемичар итн.
Меѓу личностите кои работат во општествениот потсистем, нема општо признати лидери. Иако, според голем број карактеристики, тие се класифицирани како Руски императорПетар I, американски бизнисмен G. Ford и други личности.
Социјален системможе да вклучува биолошки и технички потсистеми, а биолошко – технички (сл. 2.3).
Ориз. 2.3. Интеракција на потсистеми
Социјални, биолошки и технички системиможат да бидат: вештачки и природни, отворени и затворени, целосно и делумно предвидливи (детерминистички и стохастички), тврди и меки. Во иднина, класификацијата на системите ќе се разгледува користејќи го примерот на општествените системи.
Вештачки системисе создаваат на барање на некое лице или кое било општество за спроведување на планираните програми или цели. На пример, семејството оддел за дизајн, студентска унија, предизборно здружение.
Природни системисоздадени од природата или општеството. На пример, системот на вселената, цикличниот систем на користење на земјиштето, стратегијата за одржлив развој на светската економија.
Отворени системисе карактеризира со широк опсег на врски со надворешното опкружување, силна зависностод неа. На пример, комерцијални фирми, фондови масовни медиуми, локалните власти.
Затворените системи се карактеризираат главно внатрешни врскии се создадени од луѓе или компании за да ги задоволат потребите и интересите првенствено на нивниот персонал, компанија или основачи. На пример, синдикатите политички партии, Масонски општества, семејство на исток.
Детерминистичките (предвидливи) системи функционираат според однапред одредени правила, со однапред одреден резултат. На пример, предавање студенти на институт, производство на стандардни производи.
Стохастичките (веројатни) системи се карактеризираат со тешко предвидливи влезни влијанија од надворешни и (или) внатрешно опкружувањеи излезните резултати. На пример, истражувачки единици, претприемачки компании, играат руско лото.
Се карактеризираат меки системи висока чувствителностна надворешни влијанија, а како резултат на тоа – слаб отпор. На пример, систем на цитати вредни хартии, нови организации, луѓе во отсуство на цврсти животни цели.
Цврстите системи обично се авторитарни, засновани на високиот професионализам на мала група организациски лидери. Таквите системи се високо отпорни на надворешни влијанија и слабо реагираат на мали влијанија. На пример, црквата, авторитарни владини режими.
Покрај тоа, системите можат да бидат едноставни или сложени, активни или пасивни.
Апликации
Дадени се карактеристиките на системите, нивните карактеристики и нивоата на организација. Особено внимание се посветува на историските личности кои придонеле за развојот на системите.
Споредете ги живите и неживите системи.
Пополнете ја табелата:
| Знаци на системи | Живи системи |
Неживи системи |
Хемиски состав |
Идентични |
PSE елементи |
Органогени елементи: 99% хемискиот состав се состои од 4 елементи - С-јаглерод, О-кислород, N-азот, H-водород; Микроелементи - од 0,001% до 0,000001%- (ванадиум, германиум, јод (дел од тироксин, хормон тироидната жлезда), кобалт (витамин Б12), манган, никел, рутениум, селен, флуор (емајл на забите), бакар, хром, цинк (инсулин на панкреасот) итн.) Ултрамикроелементи - помалку 0,000001%.
|
Мантија |
|
Интеракции со надворешниот свет |
Организмите апсорбираат супстанции неопходни за живот од околината и лачат отпадни производи, додека хемиски трансформациисупстанции. |
Метаболизмот им е едноставен трансферод едно до друго место или менување на агрегат состојба. |
Развој |
Спроведување на метаболизмот во постојана нерамнотежна состојба; |
Рамнотежна состојба; |
Клеточно ниво на организација на живата материја: значење, улога во природата (презентација)
Порака на ученикот на тема што го интересира: „Нацијата како манифестација просторна организацијаживот"
Животот е проток на настани обезбедени од одредена просторна организација.
Како што рече В.И Вернадски, „Да се биде жив значи да се биде организиран“.
Еден од облиците на просторна организација на животот е нацијата, која се формира како резултат на интеракцијата на група луѓе со околината.
Нацијата се дефинира со три карактеристики: јазик, историска меморија, и територијата на која живее овој народ. Секој систем преживува само кога неговите составни делови носат доволно информации за да се прилагодат на постојано променливите услови на нашата планета. За човештвото тоа значи дека секој народ мора да си го најде своето уникатно искуство, се депонира и во културни достигнувања, што може да биде корисно за секого. Да го погледнеме овој пример: Јапонија.
Јапонците не учат сите да се прилагодуваме на условите“. вселенски брод„Кога сè е малку - природни ресурси, простор - сè мора да се заштити, и затоа секој мора да негува скромност во своите лични потреби. Икебана дојде кај нас од Јапонија - уметност на извонредни композиции од минимална количина природен материјал; кратка песна која ја пренесува уникатноста на моментот - хаику, и ритуалот на чајната церемонија, кога секој треба да му се восхитува и да се радува на сè што ве опкружува.
Прашање до класот:
Нацртајте ги нивоата на организација на живите суштества што ги знаете од вашиот курс по биологија. Определете кое ниво на организација (систем) ве интересирало како предмет на понатамошно проучување?
- 52,55 Kbво дисциплината „Поим на модерна природна наука“
на тема: „Биолошки системи и нивните основни својства“
Санкт Петербург 2012 година
Вовед…………………………………………………………………………….3
1. Биолошки системи………………………………………………………….4
2. Видови биолошки системи…………………………………………………….5
3. Својства на биолошките системи………………………………………………………7
3.1. Итеративност……………………………………………………….7
3.2. Дискретност……………………………………………………………………………….7
3.3. Наследност и варијабилност…………………………………….8
3.4. Раздразливост………………………………………………………….8
3.5. Ексцитабилност………………………………………………………….9
3.6. Адаптација………………………………………………………………….9
3.7. Способност за саморепродукција……………………………………9
4. Главни нивоа на хиерархијата на биолошките системи……………………….11
4.1. Молекуларно генетско ниво……………………………….12
4.2. Клеточно ниво……………………………………………………12
4.3. Онтогенетско ниво. Повеќеклеточни организми……….14
4.4. Ниво на популација-видови……………………………………….15
4.5. Биоценотично ниво……………………………………………………………….16
4.6. Биогеоценотично ниво……………………………………………………………………………
4.7. Ниво на биосфера………………………………………………………………….18
Заклучок……………………………………………………………….19
Библиографија………………………………………………………….21
Вовед
ВО модерната наукаврз основа на идеите за структурата материјален светлежи токму систематскиот пристап, според кој секој предмет на материјалниот свет може да се смета како комплексно образование, вклучувајќи компоненти организирани во целина. За да го означи овој интегритет, науката го разви концептот на систем.
Системот се подразбира како внатрешно (или надворешно) подредено збир на меѓусебно поврзани елементи, кои се манифестираат како нешто унифицирано во однос на други објекти или надворешни услови.
Степенот до кој делови од системот комуницираат едни со други може да варира. Дополнително, секој објект или феномен на околниот свет, од една страна, може да биде дел од поголеми и поголеми системи, а од друга страна, самиот може да биде систем составен од мали елементи и компоненти. Сите предмети и феномени на светот околу нас можат да се проучуваат и како елементи на системи и како комплетни системи, а доследноста е својство на светот во кој живееме
Со оглед на структурата на системот, можеме да разликуваме следните компоненти: потсистеми и делови (елементи).
Подсистеми се големи делови од системи кои се независни. Разликата помеѓу елементите и потсистемите е сосема произволна, ако ја игнорираме нивната големина.
Пример е човечкото тело, кое секако е систем. Неговите потсистеми се нервниот, дигестивниот, респираторниот, циркулаторниот и други системи. За возврат, тие се состојат од поединечни органи и ткива кои се елементи на човечкото тело. Но, можеме да ги сметаме потсистемите што ги идентификувавме како независни системи; во овој случај, потсистемите ќе бидат органи и ткива, а елементите на системот ќе бидат клетки.
Така, системите, потсистемите и елементите се во однос на хиерархиска подреденост.
1. Биолошки системи
Биолошки систем е збирка, редослед на заемнодејствувачки и меѓусебно зависни елементи кои формираат единствена целина која врши одредена функција и е во интеракција со околината и другите системи.
Хегел, исто така, повика на гледање на природата како на систем од чекори, од кои секој следи од другиот. Биолошки системи се клетка, ткиво, орган, апарат, органски систем, организам, популација, екосистем.
Карактеристики на биолошки системи:
- биолошкиот систем врши одредена функција (биохемиска, физиолошка)
- биолошкиот систем има својства на интегритет (ненамалување на својствата на системот до збирот на својствата на неговите елементи)
- еден биолошки систем се состои од потсистеми
- постојано се менува според сигналите за повратни информации (способни за адаптација)
- има релативна стабилност, способна е за развој и саморепродукција.
Нивото на организација на живата материја е релативно хомогени биолошки системи, кои се карактеризираат со одреден тип на интеракција на елементите, просторни и временски размери на процеси.
Ова е функционалната локација на биолошкиот систем во заеднички системжива материја. Концептот на нивоата на организација на живата материја е концепт на диференцијација на живата материја на планетата во дискретни, подредени структурни множества, кои се развиле во средината на 20 век.
Во живата природа, биолошките системи подлежат на принципот на хиерархија: нивоата на организација формираат сложена пирамида на подреденост - секое структурно ниво е проследено со друго ниво, но од повисок ранг. Секое ниво се карактеризира со специфични интеракции на компоненти и карактеристики на односите со пониските и повисоките системи.
2. Видови биолошки системи
Од гледна точка на системски пристап, биолошките објекти се конвенционално поделени на корпускуларни (дискретни) и „ригидни“ системи.
Корпускуларните (дискретни) системи се состојат од многу релативно автономни и, до одреден степен, заменливи единици. Во овој случај, врските помеѓу елементите на комплетот може да бидат слаби или практично отсутни. Главниот фактор што го формира системот е нивниот однос со околината, што ги „присилува“ да се однесуваат на сличен начин (поединци во популацијата, формирани елементи во крвотокот, гени во генскиот базен на еден вид).
Ваквите системи се одликуваат со голема пластичност: поради релативната независност, нивните елементи се способни за различни пермутации и комбинаторики. Благодарение на овие својства, приспособувањето на системите на индиректно променливите услови на животната средина е значително олеснето. Нивните процеси на селекција се многу ефикасни.
„Тврдите“ системи се карактеризираат со тоа што се цврсто фиксирани (не механички, туку во организациска смисла) врски меѓу нивните составни елементи и потсистеми. Во исто време, функционалната корисност на секој дел од системот е неопходен услов за функционирање на системот во целина.
Како по правило, нивото на организација на таквите системи значително го надминува нивото на нивните составни делови. Сепак, во однос на флексибилноста и способноста за брзо менување, тие се инфериорни во однос на корпускуларните системи. Со целосна „ригидност“ на врските, ефективноста на функционирањето на таквите системи се определува со „принципот на најмалку“, според кој системот ја има најслабата алка што ја ограничува неговата „животна активност“ (на пр.: ензимски метаболички ансамбли, животински и системи на човечки органи).
Во реалноста, овие два поларни типа на системи речиси никогаш не се наоѓаат во нивната „чиста“ форма. При анализа на сложени биолошки објекти (биоценози, повеќеклеточни организми итн.), беа идентификувани неколку начини на нивна хармонична комбинација.
Во првиот метод, постои природна алтернација на корпускуларни и ригидни типови на организација за време на преминот од пониски структурни нивоа на повисоки: диплоиден сет на хромозоми (корпускуларност), односи помеѓу јадрото, цитоплазмата и плазмалемата (цврсти врски), многу клетки од исто ткиво (корпускуларност), односи помеѓу одредени ткивни структури во орган (тврди врски), збир на органи (корпускуларност), односи помеѓу органски системи (тврди врски), многу индивидуи од ист пол (корпускуларност), комплементарност на половите (тврди врски).
Друг начин на комбинирање корпускуларни и „тврди“ принципи на организација се имплементира во биолошки системи од типот „ѕвезден“, згора на тоа, на исто структурно ниво.
Во „центарот“ на таков систем постои орган (по правило, се карактеризира со еволутивен конзервативизам), тесно поврзан со одреден сет на „периферни“ органи (знак на „тврди“ системи). Во исто време, „периферните“ органи, зависни од „централниот“, се целосно независни едни од други, првенствено во еволутивна смисла. Ова значи дека структурите лоцирани на периферијата на „ѕвездените“ системи можат слободно да еволуираат и да доведат до сосема различни еволутивни резултати (карактеристика на корпускуларните системи).
Пример е ендокриниот систем на 'рбетниците. Така, „оската“ хипоталамус - хипофиза - гонадите (центарот на системот) го одредува развојот на секундарните полови карактеристики - рогови кај елените, грива кај лавовите, карактеристичен пердув кај птиците, вокален апарат и гребен кај водоземци, светли бои кај рибите (периферијата на системот).
Врз основа на типот на интеракција со околината, системите се делат на отворени и затворени.
Отворените системи се системи од реалниот свет кои нужно разменуваат материја, енергија или информации со околината.
Затворените системи не разменуваат материја, енергија или информации со околината. Овој концепт е апстракција на високо ниво и, иако постои во науката, тој навистина не постои, бидејќи во реалноста ниту еден систем не може да биде целосно изолиран од влијанието на другите системи. Затоа, сите системи познати во светот се отворени.
Врз основа на нивниот состав, системите можат да се поделат на материјални и идеални. Биолошките системи се класифицирани како материјални системи.
3. Својства на биолошките системи
Систематскиот пристап кон биолошките објекти овозможи да се идентификуваат голем број карактеристични карактеристики својствени за нив. Метаболизам помеѓу елементи (потсистеми) во системот и системот и околината, организиран во времето и просторот и придружен со трансформација на елементите на системот; рециклирање на супстанции на сите нивоа на организација на системот.
3.1. Итеративност
Итерацијата е повеќекратно повторување на истата операција (размножување на организми, репликација на нуклеински киселини, циклуси на биохемиски реакции, ензимска катализа итн.).
3.2. Дискретност
Биосистемите се состојат од збир на релативно автономни структурни единициод различни чинови. Нивните различни функции се обезбедени со комбинација на мал број стандардни функционални блокови - молекули и супрамолекуларни комплекси кои се идентични за повеќето организми.
Дискретната природа на биолошките системи во времето лежи во фактот дека времето на нивното постоење е конечно. Важна карактеристика на временската организација на биолошките системи е тоа што времетраењето на постоењето на нивните составни потсистеми и елементи, по правило, значително се разликуваат. Во овој случај, се забележува следнава шема: колку е помал ранг на потсистем (елемент), толку е пократок неговиот (неговиот) животен век.
Меѓутоа, престанокот на постоењето на потсистем (елемент) како физичка единицане значи повеќе или помалку брзо исчезнување на множеството елементи чиј член е таа (тој). Нивната квантитативна рамнотежа и квалитативни карактеристики се поддржани со посебни механизми формирани во еволуцијата (репродукција, физиолошка регенерација итн.), кои обезбедуваат интегритет и континуитет на биолошките системи со текот на времето.
Овој модел најјасно може да се види на органско (онтогенетско) ниво на организација на живата природа. Смртта е неизбежното финале на индивидуалниот развој на поединците. Во исто време, благодарение на нивната способност за репродукција, видовите што тие ги претставуваат можат да постојат долго време. Вишокот на структурни елементи и врски меѓу нив овозможува да се зголеми веродостојноста на биолошките системи и нивната отпорност на штетни фактори, како и да им се обезбеди својство на пластичност - способност лесно да се движат од еден начин на работа во друг.
Опис на работата
Степенот до кој делови од системот комуницираат едни со други може да варира. Дополнително, секој објект или феномен на околниот свет, од една страна, може да биде дел од системи од поголеми и поголеми размери, а од друга страна, самиот може да биде систем кој се состои од мали елементи и компоненти. Сите предмети и појави на светот околу нас можат да се проучуваат и како елементи на системи и како интегрални системи, а систематичноста е својство на светот во кој живееме. Со оглед на структурата на системот, може да се издвојат следните компоненти: потсистеми и делови (елементи).
содржина
Вовед…………………………………………………………………………………….3
1. Биолошки системи………………………………………………………….4
2. Видови биолошки системи…………………………………………………….5
3. Својства на биолошките системи………………………………………………………7
3.1. Итеративност…………………………………………………….7
3.2. Дискретност…………………………………………………………….7
3.3. Наследност и варијабилност…………………………………….8
3.4. Раздразливост……………………………………………………….8
3.5. Ексцитабилност……………………………………………………….9
3.6. Адаптација…………………………………………………………….9
3.7. Способност за саморепродукција………………………………9
4. Главни нивоа на хиерархијата на биолошките системи……………………….11
4.1. Молекуларно генетско ниво……………………………….12
4.2. Клеточно ниво……………………………………………………12
4.3. Онтогенетско ниво. Повеќеклеточни организми……….14
4.4. Ниво на популација-видови……………………………………….15
4.5. Биоценотично ниво……………………………………………………………….16
4.6. Биогеоценотично ниво……………………………………………………………………………
4.7. Ниво на биосфера………………………………………………………………….18
Заклучок…………………………………………………………………………….19
Библиографија………………………………………………………….21