Objek biologi darjah yang berbeza-beza kerumitan (sel, organisma, populasi dan spesies, biogeosenosis dan biosfera itu sendiri) pada masa ini dianggap sebagai sistem biologi.
Sistem- ini adalah perpaduan komponen struktur, interaksi yang menimbulkan sifat baharu berbanding dengan keseluruhan mekanikalnya. Oleh itu, organisma terdiri daripada organ, organ dibentuk oleh tisu, dan tisu membentuk sel.
Ciri-ciri sistem biologi adalah integriti mereka, prinsip tahap organisasi, seperti yang dibincangkan di atas, dan keterbukaan. Integriti sistem biologi sebahagian besarnya dicapai melalui pengawalan kendiri, beroperasi mengikut prinsip maklum balas.
KEPADA sistem terbuka termasuk sistem di antaranya pertukaran bahan, tenaga dan maklumat berlaku antara mereka dan alam sekitar, contohnya, tumbuhan, dalam proses fotosintesis, menangkap cahaya matahari dan menyerap air dan karbon dioksida, membebaskan oksigen.
Tanda-tanda umum sistem biologi: struktur selular, keanehan komposisi kimia, metabolisme dan penukaran tenaga, homeostasis, kerengsaan, pergerakan, pertumbuhan dan perkembangan, pembiakan, evolusi
Sistem biologi berbeza daripada badan yang tidak bernyawa dengan satu set tanda dan sifat, antaranya yang utama ialah struktur selular, komposisi kimia, metabolisme dan penukaran tenaga, homeostasis, kerengsaan, pergerakan, pertumbuhan dan perkembangan, pembiakan dan evolusi.
Unit struktur dan fungsi asas sesuatu hidupan ialah sel. Malah virus yang tergolong dalam bentuk hidupan bukan selular tidak mampu membiak sendiri di luar sel.
Terdapat dua jenis struktur sel: prokariotik dan eukariotik. Sel prokariotik tidak mempunyai nukleus yang terbentuk maklumat genetiknya tertumpu dalam sitoplasma. Prokariot terutamanya termasuk bakteria. Maklumat genetik dalam sel eukariotik disimpan dalam struktur khas - nukleus. Eukariota termasuk tumbuhan, haiwan dan kulat. Jika dalam organisma unisel semua manifestasi kehidupan adalah wujud dalam sel, maka dalam organisma multiselular pengkhususan sel berlaku.
Tidak terdapat dalam organisma hidup unsur kimia, yang tidak akan wujud dalam alam semula jadi tidak bernyawa, tetapi kepekatannya berbeza dengan ketara dalam kes pertama dan kedua. Unsur utama dalam alam hidup ialah karbon, hidrogen dan oksigen, yang merupakan sebahagian daripada sebatian organik, manakala alam semula jadi tidak bernyawa terutamanya dicirikan oleh tidak bahan organik. Sebatian organik yang paling penting ialah asid nukleik dan protein, yang menyediakan fungsi pembiakan diri dan penyelenggaraan diri, tetapi tiada satu pun daripada bahan ini adalah pembawa kehidupan, kerana tidak secara individu mahupun dalam kumpulan mereka mampu membiak sendiri - ini memerlukan kompleks integral molekul dan struktur, iaitu sel.
Semua sistem hidup, termasuk sel dan organisma, adalah sistem terbuka. Walau bagaimanapun, tidak seperti alam semula jadi tidak bernyawa, di mana terutamanya pemindahan bahan dari satu tempat ke tempat lain atau perubahannya berlaku keadaan pengagregatan, makhluk hidup mampu melakukan transformasi kimia bagi bahan yang digunakan dan penggunaan tenaga. Metabolisme dan penukaran tenaga dikaitkan dengan proses seperti pemakanan, pernafasan dan perkumuhan.
Di bawah makanan biasanya memahami kemasukan ke dalam badan, penghadaman dan asimilasi bahan yang diperlukan untuk menambah rizab tenaga dan membina badan badan. Mengikut kaedah pemakanan, semua organisma dibahagikan kepada autotrof Dan heterotrof.
Autotrof- ini adalah organisma yang mampu mensintesis bahan organik daripada bahan bukan organik.
Heterotrof- Ini adalah organisma yang mengambil bahan organik siap sedia untuk makanan.
Autotrof dibahagikan kepada fotoautotrof dan kemoautotrof. Fotoautotrof menggunakan tenaga untuk mensintesis bahan organik cahaya matahari. Proses menukar tenaga cahaya kepada tenaga ikatan kimia sebatian organik dipanggil fotosintesis. Sebilangan besar tumbuhan dan beberapa bakteria (contohnya, cyanobacteria) adalah fotoautotrof. Secara umum, fotosintesis bukanlah proses yang sangat produktif, akibatnya kebanyakan tumbuhan terpaksa menjalani gaya hidup yang terikat. Kemoautotrof mengekstrak tenaga untuk sintesis sebatian organik daripada sebatian tak organik. Proses ini dipanggil kemosintesis. Chemoautotrophs biasa ialah beberapa bakteria, termasuk bakteria sulfur dan bakteria besi.
Baki organisma - haiwan, kulat dan sebahagian besar bakteria - adalah heterotrof.
Bernafas ialah proses memecahkan bahan organik kepada yang lebih mudah, yang membebaskan tenaga yang diperlukan untuk mengekalkan kehidupan organisma.
Membezakan pernafasan aerobik, memerlukan oksigen, dan anaerobik, meneruskan tanpa penyertaan oksigen. Kebanyakan organisma adalah aerob, walaupun anaerob juga terdapat di kalangan bakteria, kulat dan haiwan. Dengan pernafasan oksigen, bahan organik kompleks boleh dipecahkan kepada air dan karbon dioksida.
Di bawah menonjolkan biasanya memahami penyingkiran dari badan produk akhir metabolik dan lebihan pelbagai bahan(air, garam, dll) yang diterima daripada makanan atau terbentuk di dalamnya. Proses perkumuhan terutamanya sengit pada haiwan, manakala tumbuhan sangat menjimatkan.
Terima kasih kepada metabolisme dan tenaga, hubungan badan dengan alam sekitar terjamin dan homeostasis dikekalkan.
Homeostasis ialah keupayaan sistem biologi untuk menentang perubahan dan mengekalkan keteguhan relatif komposisi kimia, struktur dan sifat, serta memastikan ketekalan operasi dalam keadaan yang berubah-ubah persekitaran. Penyesuaian kepada perubahan keadaan persekitaran dipanggil penyesuaian.
Kerengsaan- Ini harta sejagat benda hidup bertindak balas terhadap pengaruh luaran dan dalaman, yang mendasari penyesuaian organisma kepada keadaan persekitaran dan kemandirian mereka. Reaksi tumbuhan terhadap perubahan dalam keadaan luaran terdiri, sebagai contoh, dalam pusingan bilah daun kepada cahaya, dan dalam kebanyakan haiwan ia mempunyai lebih banyak bentuk kompleks, mempunyai sifat refleks.
Pergerakan- sifat penting sistem biologi. Ia menunjukkan dirinya bukan sahaja dalam bentuk pergerakan badan dan bahagiannya di angkasa, sebagai contoh, sebagai tindak balas kepada kerengsaan, tetapi juga dalam proses pertumbuhan dan perkembangan.
Organisma baru yang muncul sebagai hasil pembiakan tidak menerima ciri siap sedia daripada ibu bapa mereka, tetapi program genetik tertentu, kemungkinan mengembangkan ciri-ciri tertentu. Maklumat keturunan ini direalisasikan semasa perkembangan individu. Perkembangan individu dinyatakan, sebagai peraturan, dalam perubahan kuantitatif dan kualitatif dalam badan. Perubahan kuantitatif dalam badan dipanggil ketinggian. Mereka menampakkan diri, sebagai contoh, dalam bentuk peningkatan dalam jisim dan dimensi linear organisma, yang berdasarkan pembiakan molekul, sel dan struktur biologi lain.
Perkembangan organisma- ini ialah penampilan perbezaan kualitatif dalam struktur, komplikasi fungsi, dsb., yang berdasarkan pembezaan sel.
Pertumbuhan organisma boleh berterusan sepanjang hayat atau berakhir pada beberapa peringkat tertentu. Dalam kes pertama kita bercakap tentang tidak terhad, atau pertumbuhan terbuka. Ia adalah ciri tumbuhan dan kulat. Dalam kes kedua yang kita hadapi terhad, atau pertumbuhan tertutup, wujud dalam haiwan dan bakteria.
Tempoh kewujudan sel individu, organisma, spesies dan sistem biologi lain adalah terhad dalam masa, terutamanya disebabkan oleh pengaruh faktor persekitaran, jadi pembiakan berterusan sistem ini diperlukan. Pembiakan sel dan organisma adalah berdasarkan proses penduaan diri molekul DNA. Pembiakan organisma memastikan kewujudan spesies, dan pembiakan semua spesies yang mendiami Bumi memastikan kewujudan biosfera.
Keturunan memanggil penghantaran ciri-ciri bentuk ibu bapa ke atas beberapa generasi.
Walau bagaimanapun, jika ciri-ciri itu dipelihara semasa pembiakan, penyesuaian kepada perubahan keadaan persekitaran adalah mustahil. Dalam hal ini, harta yang bertentangan dengan keturunan muncul - kebolehubahan.
Kebolehubahan- ini adalah kemungkinan memperoleh ciri dan sifat baharu semasa hidup, yang memastikan evolusi dan kemandirian spesies yang paling disesuaikan.
Evolusi- ini adalah proses yang tidak dapat dipulihkan perkembangan sejarah hidup.
Dia berpangkalan pada pembiakan progresif, kebolehubahan keturunan, perjuangan untuk kewujudan Dan pilihan semulajadi. Tindakan faktor-faktor ini telah membawa kepada kepelbagaian besar bentuk kehidupan yang disesuaikan dengannya keadaan yang berbeza habitat. Evolusi progresif telah melalui beberapa peringkat: bentuk praselular, organisma unisel, organisma multisel yang semakin kompleks sehingga kepada manusia.
Carta dan jadual (1-3 kuliah)
Kelas sistem yang kompleks, mempunyai nombor ciri khusus mencirikan kehidupan: keupayaan untuk berkembang dan membiak, bertindak balas terhadap pengaruh luar dan perubahan. Kehidupan di B. s. disediakan oleh metabolisme, kompleks fizikal-kimia. proses dan kimia tindak balas sintesis dan penguraian, yang mempunyai sifat kitaran yang kompleks dan sifat enzimatik. B. s. adalah sistem terbuka yang menerima jirim dan tenaga dari luar, dan mencipta daripadanya struktur kompleks dengan entropi yang lebih rendah daripada dunia. B. s. boleh wujud hanya terima kasih kepada pembangunan subsistem kawalan khas yang mengawal selia tindak balas enzimatik metabolisme dan semua fungsi penting organisma. Mereka mempunyai kebolehan untuk melihat dan memproses maklumat dan menghasilkan isyarat kawalan (effector). saya
Untuk menerangkan B. s. Konsep berikut diperlukan.
Elemen sistem ialah unit struktur terkecil yang masih mempunyai ciri yang menyatakan ch. kualiti sistem. I Sebagai contoh, untuk organisma yang kompleks unsur seperti itu akan menjadi sel, kerana ia mempunyai wujud kualiti yang paling penting kehidupan. Bagi populasi, elemen akan menjadi individu dengan kualitinya yang mencirikan tingkah laku. Elemen B. s. Ia ada struktur kompleks dan fungsi.
Kerumitan struktur sistem ditentukan oleh bilangan dan kepelbagaian elemen dan subsistem, yang boleh dibahagikan kepada yang berfungsi dan mengurus. Tahap kerumitan sistem ditentukan terutamanya oleh pembangunan elemen dan subsistem individu, serta sistem itu sendiri, yang dibentuk menjadi "lantai" hierarki.
Sambungan adalah tenaga. dan interaksi material sistem dan elemen. Fizik. sambungan ditentukan oleh jenis langsung dan kepentingan tenaga dan jirim yang dihantar dalam keseimbangan tenaga unsur atau sistem penerima. Dalam komunikasi maklumat, tenaga hanya digunakan sebagai pembawa isyarat yang mengawal aktiviti unsur atau sistem.
Untuk fizikal komunikasi, jenis dan voltan tenaga yang dihantar adalah penting, dan untuk komunikasi maklumat, kod adalah penting, iaitu jenis isyarat, contohnya, molekul RNA, impuls saraf, perkataan atau sesuatu. Komunikasi terbahagi kepada luaran dan dalaman. 1
Kerumitan aktiviti B.. ditentukan oleh bilangan fungsi (program) yang dikenal pasti secara konvensional dan kerumitan yang terakhir, yang dinyatakan oleh bilangan tindakan atau kitaran berfungsi, bilangan elemen dan subsistem yang mengambil bahagian di dalamnya dan tempoh masanya. Kerumitan fungsi ditentukan oleh jumlah maklumat yang diproses dalam sistem, iaitu, bilangan isyarat dan kerumitan model.
Hubungan kompleks di mana sistem B. wujud di antara mereka adalah berhierarki
watak. Tahap kebebasan satu sistem daripada sistem yang lain, sistem yang lebih besar adalah lebih kurang. ditentukan oleh daya majunya apabila tenaga terputus daripadanya. dan kesan maklumat daripada sistem lain yang serupa. Dengan konsep perhubungan yang sukar Darjah keteraturan sistem atau tahap ketekalan aktiviti subsistem dan elemennya adalah berkaitan, iaitu, sejauh mana fungsi tertentu tidak mengganggu atau bertentangan antara satu sama lain. Meningkatkan tahap susunan meningkatkan kestabilan sistem, tetapi mengurangkan keupayaan untuk berkembang.
Konsep yang lebih umum dan lebih luas ialah tahap organisasi, yang difahami sebagai jenis hubungan struktur dan fungsi yang akhirnya menentukan daya maju sistem dan keupayaannya untuk mengatur secara luaran. persekitaran. Organisasi dan keteraturan sesuatu sistem bukanlah konsep yang bertentangan, kerana apabila tahap tinggi organisasi, sistem boleh berubah dengan ketara, dan keharmonian relatif antara bahagian terpelihara. Ini adalah mungkin terima kasih kepada pembangunan kebolehan pemodelan dalam bidang pengurusan ("tahap kesedaran"), yang memungkinkan untuk menyediakan dalam model dinamik perubahan dalam persekitaran dan sistem itu sendiri untuk mencari pilihan terbaik tingkah laku.
Evolusi, iaitu, komplikasi sistem dan penyesuaian yang lebih baik kepada persekitaran, berlaku dalam cara yang berbeza: pada tahap kebolehubahan unsur (contohnya, mutasi) atau melalui perubahan yang bertujuan dalam organisasi dalam bidang pengurusan (contohnya. , pendidikan seseorang atau peningkatan masyarakat).
Pengelasan B. s. adalah bersyarat, kerana tidak ada kriteria tunggal bagi bahagian dan sentiasa ada bentuk perantaraan. Sistem klasifikasi yang diterima pakai dalam zoologi dan botani tidak sesuai untuk mempertimbangkan B. s. istilah "dalam maklumat". Adalah lebih sesuai untuk membahagikan B. s. kepada lima tahap hierarki kerumitan: organisma bersel tunggal, organisma berbilang sel, populasi, biogeocenosis dan biosfera.
Organisma bersel tunggal adalah sejumlah besar jenis mikroorganisma (mikroplasma, virus, bakteria, protozoa). Saiznya berkisar antara 0.1 hingga 100 mikron. Subsistem - organel sel - boleh dibahagikan kepada pekerja dan pengurus. Sel mempunyai struktur yang kompleks, di mana rangka separa tegar (cangkang, sekatan, saluran) digabungkan dengan organel yang dibina di dalamnya. Fungsi sel - metabolisme, pertumbuhan dan pembiakan, tindak balas terhadap pengaruh luar. perengsa dalam bentuk perubahan dalam metabolisme dan bentuk pergerakan - dalam Pandangan umum ciri semua makhluk hidup. Semua fungsi kerja dan kawalan sel disokong oleh bahan kimia. proses bersifat enzimatik - bermula daripada kaedah mendapatkan tenaga dan sehinggalah kepada sintesis struktur baru atau pembelahan yang sedia ada.
Mekanisme kawalan sel adalah gabungan proses diskret sintesis molekul protein - enzim yang diperlukan untuk pelaksanaan fungsi tertentu, dan proses berterusan mengubah aktiviti mereka semasa pelaksanaan tindak balas terkawal. DNA ialah model sel - struktur dan fungsinya. Ia, seperti memori mesin, mengandungi data awal masalah dan program untuk menyelesaikannya. Dalam DNA khas. Struktur semua protein yang diperlukan ditulis dalam kod triplet. Ini nampaknya mengambil kira-kira satu pertiga daripada "ingatannya." Selebihnya diduduki oleh "program membaca", diwakili oleh "gen pengawal selia" yang bertanggungjawab untuk sintesis protein khas. bahan penindas, yang menghidupkan sintesis enzim yang dikehendaki hanya apabila isyarat kesediaan diterima daripada subsistem yang berfungsi. Isyarat ini datang dalam bentuk bahan aktif lain - pengawal selia. Dengan cara ini, peringkat fungsi kitaran (contohnya, pertumbuhan dan pembahagian) dijalankan di bawah kawalan maklum balas. Sintesis protein enzim dijalankan mengikut program berperingkat dengan pautan terkawal: DNA (nukleus) - RNA (ribosom) - protein - pergerakan mereka ke tapak tindakan.
Peningkatan atau perencatan aktiviti enzim yang telah disintesis dijalankan oleh produk awal dan akhir bahan kimia yang sepadan. tindak balas. Ini adalah mekanisme pengawalseliaan kedua. Akibatnya, dalam kes ini juga, maklum balas beroperasi, iaitu, pengawalseliaan sel boleh dibayangkan sebagai rangkaian kompleks yang terdiri daripada bahan kimia diskret dan berterusan "bekerja" dan "mengawal selia". tindak balas. Kursus mereka dicirikan oleh koordinat ruang(penetapan pada "rangka" sel) dan ciri-ciri masa kepekatan yang menyediakan fungsi kitaran (perkumuhan) dan proses berterusan pertukaran.
Tahap organisasi organisma unisel berbanding dengan B. s lain. rendah, walaupun tidak setanding dengan mana-mana. sistem mengikut bilangan maklumat kawalan yang diproses. Program penyesuaian baharu tidak dibangunkan di sini semasa kitaran hidup, tetapi dicipta hanya akibat mutasi.
Tahap susunan nampaknya tinggi, kerana "pinggiran" - organel - mempunyai "kebebasan" terhad dalam had mengawal tindakan enzim, dan strukturnya ditentukan secara tegar oleh model dalam DNA. Namun begitu, perubahan dalam gen DNA individu - mutasi yang menyebabkan penyimpangan kecil dalam fungsi satu organel - dipindahkan ke gen lain disebabkan oleh penyesuaian tempatan, iaitu, terdapat peluang untuk evolusi spesies. Ini difasilitasi oleh kelajuan pembiakan oleh pembahagian, yang membolehkan pengumpulan perubahan kecil individu dalam struktur dan fungsi. Akibatnya, fungsi baru timbul.
Organisma multiselular telah melakukannya jalan besar evolusi daripada span kepada
orang. Mereka sangat berbeza dalam saiz dan kerumitan. Ciri-ciri struktur adalah pembezaan sel (otot, epitelium, tisu penghubung, jantina), dinyatakan dalam pengukuhan dan komplikasi satu fungsi sel disebabkan oleh kelemahan atau kehilangan fungsi lain. Sebagai contoh, fungsi kontraktil dalam sel otot dipertingkatkan kerana hilangnya fungsi penghadaman. Sel-sel yang dibezakan, bersatu menjadi organ dan sistem (bekerja dan mengurus), menyediakan fungsi yang sepadan bagi keseluruhan organisma. "Sistem kerja" termasuk: pencernaan, perkumuhan, pernafasan, kardiovaskular, motor, retikuloendothelial. Sistem kawalan adalah endokrin dan saraf. Oleh itu, dalam organisma multiselular, tiga tahap hierarki kerumitan struktur boleh dibezakan: selular, organ dan sistemik. Dalam setiap peringkat terdapat subsistemnya sendiri, yang juga membentuk hierarki.
Sambungan maklumat dalam badan dijalankan melalui pusat, sistem saraf, dengan kod impuls saraf- dan melalui darah - kod hormon. Pemindahan tenaga dan bahan berlaku melalui sentuhan, melalui darah dan melalui penguncupan otot dalaman. organ.
Fungsi organisma berbilang sel diterangkan oleh konsep refleks dan naluri. Naluri menggabungkan hierarki dan gabungan refleks sepanjang masa bertujuan untuk memelihara spesies. Ini adalah sejenis program yang terdiri daripada banyak subrutin. Dua naluri boleh dibezakan - pembiakan, terdiri daripada seksual dan ibu bapa, dan pemeliharaan diri - makanan dan pelindung. Terdapat dua sisi untuk program naluri: aktiviti luar- tingkah laku yang dinyatakan dalam haiwan dan manusia oleh kod kompleks tindakan motor yang dikawal oleh sistem saraf haiwan dan dijalankan oleh otot, dan aktiviti dalaman - dinyatakan dalam homeostasis terkawal, dalam gabungan fungsi organ dalaman yang dikawal oleh endokrin dan saraf autonomi sistem dan direka bentuk untuk memastikan pelaksanaan tindakan motor secara bertenaga (lihat Sistem pengawalseliaan badan).
Program kawalan dan peraturan secara amnya "dirakam" dalam DNA, dan secara terperinci - dalam struktur sistem saraf dan endokrin yang terbentuk semasa proses pertumbuhan, sebagai interaksi maklumat turun temurun(DNA) dengan samb. pengaruh. Hubungan antara bahagian dalaman dan luaran program (antara tingkah laku dan homeostasis) adalah seperti berikut: yang terkemuka adalah, nampaknya, program kitaran hayat (pertumbuhan, kematangan, pembiakan) yang tertanam dalam sistem endokrin. Rangsangan daripadanya pergi ke sistem saraf haiwan, menubuhkan dan mengaktifkan kompleks yang sepadan terkondisi dan refleks tanpa syarat tingkah laku - mendapatkan makanan, mencari betina, membesarkan anak. Refleks itu sendiri dijalankan bergantung kepada rangsangan yang diterima dari luar. Peraturan homeostasis "menyesuaikan" kepada tindakan motor dan pada masa yang sama bertindak sebagai maklum balas untuk mereka, kerana ia mengehadkan mereka secara bertenaga. Oleh itu, terdapat litar dengan empat pautan dan maklum balas yang saling berkaitan.
DALAM pelan maklumat perkembangan individu sesuatu organisma boleh dibayangkan dengan cara ini: DNA mengandungi model semua sel khusus dengan mereka struktur halus dan fungsi. DNA juga mengandungi program untuk membaca maklumat khusus untuk sel, iaitu, program sebenar untuk pertumbuhan dan kematangan seluruh organisma dan semua bahagiannya. Program ini terdiri daripada peringkat yang diwakili oleh kepingan DNA individu, di mana tempoh kematangan dan pengkhususan progresif sel diselang-seli dengan pembiakan. DNA juga mengandungi pengawal selia peringkat yang dihidupkan dari pinggir oleh faktor pemula yang muncul daripada agregat sel yang mendarab. Perkembangan individu badan pada peringkat awal kira-kira mengulangi sejarah evolusi spesies, tetapi dengan peninggalan dan perubahan masa. Pertumbuhan dan kematangan sesuatu organisma berlaku disebabkan oleh interaksi program genetik yang tertanam dalam DNA dengan pengaruh persekitaran luaran dan tindak balas organisma yang semakin meningkat kepadanya. Itu. persekitaran mempengaruhi pembentukan organisma yang semakin meningkat, walaupun dalam had terhad. Peringkat organisasi organisma multisel tidak sama jenis yang berbeza. Bagaimana organisma yang lebih kompleks, semakin tinggi organisasi dan keteraturan.
Penuaan dan kematian juga diperlukan untuk evolusi. belum wujud lagi muafakat tentang mekanisme penuaan. Diandaikan bahawa kelemahan sistematik fungsi tertentu diprogramkan dalam gen dengan cara yang sama seperti pertumbuhan dan perkembangan. Walau bagaimanapun, proses penuaan sebenar nampaknya merupakan gabungan program penuaan dengan pengumpulan gangguan dalam bentuk kesilapan dalam radas genetik sel dan bahan kimia balast. bahan di dalam dan di antara sel. Gangguan mengganggu proses pengawalseliaan dan mengurangkan keupayaan untuk menentang penyakit.
Spesies biologi tidak boleh dianggap sebagai sistem, kerana ia tidak mempunyai sempadan yang jelas dalam masa dan ruang dan dinyatakan dalam sistem lain - populasi. Namun begitu, kita boleh bercakap tentang undang-undang pembentukan dan perubahan spesies yang dikaji dalam genetik. Asas genetik adalah doktrin mutasi dan penggabungan semula sebagai sumber baru maklumat genetik. Perlu diambil kira bahawa dalam proses melaksanakan model DNA mutan dalam badan, semua perubahan gen yang ketara menjadikan organisma tidak berdaya maju, kerana ia mengganggu koordinasi antara bahagian-bahagiannya. Walau bagaimanapun, perubahan sederhana dalam model mungkin disebabkan oleh fleksibiliti genetik yang ketara
program pembentukan yang membolehkan pembangunan organisma dengan kos meneran mekanisme penyesuaian peribadi. Ini adalah bagaimana genotip timbul dengan beberapa ciri baru - mutan. Benar, individu sedemikian paling kerap tidak subur atau telah mengurangkan kesuburan, yang membawa kepada anjakan pantas mereka dari populasi oleh pesaing "normal" yang lebih subur. Oleh itu, spesies baru boleh timbul hanya apabila mutasi dan penggabungan semula yang menguntungkan digabungkan dengan perubahan dalam keadaan luaran. syarat. Pemilihan semula jadi berlaku.
Jika populasi dengan data keturunan berharga baharu telah pun terbentuk, maka ia kemudiannya merebak dan "diperhalusi" melalui mutasi dan penggabungan semula seterusnya, meningkatkan sifat berharga baharu dan mengurangkannya. ketegangan dalaman penyesuaian, dengan kos yang mana organisma telah dibentuk mengikut model DNA genetik yang diubah.
Penduduk dipanggil koleksi individu dari spesies yang sama, disatukan oleh tempat dan masa kediaman, yang memberi mereka peluang untuk berkomunikasi antara satu sama lain. Asas populasi ialah bilangan dan kekerapan genotip - iaitu varian set gen (resesif dan dominan) yang tertanam dalam DNA keseluruhan populasi individu. Ini menentukan keupayaan penduduk dalam perjuangan untuk kewujudan dan prospek untuk evolusinya.
Unsur populasi ialah individu (fenotip) - haiwan atau tumbuhan dengan ciri-cirinya - struktur dan ciri fungsi. Subsistem populasi ialah keluarga dan kumpulan. Struktur populasi mungkin mempunyai mobiliti yang berbeza-beza dan kerumitan terhad, yang ditentukan oleh kepelbagaian dan sifat sambungan yang sangat bergantung pada perkembangan korteks serebrum. Sambungan dalam sistem adalah fizikal (pengaruh fizikal langsung individu antara satu sama lain melalui pergerakan) dan maklumat (pertukaran isyarat - bunyi, postur, ekspresi muka), yang mencerminkan pengaruh langsung. Tahap kerumitan dan kekayaan isyarat ditentukan oleh perkembangan korteks serebrum. Sukar untuk mengenal pasti program yang berkaitan dengan penduduk itu sendiri. Ia hidup mengikut naluri individu sebagai elemen sistem. Hanya haiwan yang lebih tinggi dengan pek yang teratur membangunkan undang-undang komuniti mereka sendiri, yang mempengaruhi kehidupan individu dengan ketara.
Biogeocenosis ialah sistem yang terdiri daripada populasi biol individu. spesies yang disatukan oleh geografi, iklim, dan keadaan yang sama. Unsur-unsur sistem adalah individu, subsistem adalah keluarga, kawanan dan populasi. Sambungan boleh secara langsung - fizikal dan maklumat (isyarat) dan tidak langsung - melalui alam yang tidak bernyawa dan biol yang lebih rendah. jenis. Tahap organisasi sistem adalah rendah dan meningkat hanya akibat pengaruh manusia. Keteraturannya juga rendah. Sistem ini wujud dengan perjuangan interspesifik yang berterusan dan, sebahagiannya, intraspesifik.
Biosfera ialah keseluruhan hidupan di planet ini.
Mengenai B. s. masih sedikit yang diketahui. Untuk meningkatkan kecekapan pengurusan B. adalah perlu untuk mendalami penyelidikan bukan sahaja kaedah tradisional, tetapi juga dengan mengkaji model kuantitatif yang dicipta oleh sibernetik biologi. N. M Amosov
Sifat asas agen biologi. Ciri-ciri kesannya pada tubuh manusia, haiwan dan tumbuhan. Ejen berkemungkinan senjata biologi
1. Sifat asas agen biologi. Ciri-ciri kesannya pada tubuh manusia, haiwan dan tumbuhan
Senjata biologi ialah peluru khas dan alat tempur dengan cara menghantarnya ke sasaran, dilengkapi dengan agen biologi; ia bertujuan untuk kemusnahan besar-besaran manusia, haiwan ternakan dan tanaman.
Asas kesan maut senjata biologi (BW) adalah agen biologi (BW) - dipilih khas untuk kegunaan pertempuran agen biologi yang, apabila menembusi ke dalam badan manusia (haiwan, tumbuhan), boleh menyebabkan penyakit yang serius(kekalahan).
Ciri-ciri kesan pemusnahan senjata biologi:
- senjata biologi secara selektif menyerang, terutamanya benda hidup, meninggalkan tidak rosak nilai material, yang kemudiannya boleh digunakan oleh pihak penyerang. Di samping itu, beberapa agen biologi mampu menjangkiti hanya orang, yang lain - haiwan ternakan, dan yang lain - tumbuhan. Hanya ejen tertentu yang berbahaya untuk manusia dan haiwan;
- senjata biologi mempunyai keberkesanan pertempuran yang tinggi, kerana dos agen biologi yang menyebabkan jangkitan diabaikan, dengan ketara melebihi bahan toksik yang paling toksik;
- senjata biologi mampu menjangkiti tenaga manusia di kawasan berpuluh ribu atau lebih kilometer persegi, yang membolehkan ia digunakan untuk melibatkan tenaga kerja yang sangat tersebar dan jika tiada data mengenai lokasinya yang tepat;
- kesan merosakkan senjata biologi muncul selepas tempoh inkubasi (tersembunyi) tertentu, yang berlangsung dari beberapa jam hingga beberapa hari dan bahkan minggu. Tempoh inkubasi boleh dipendekkan atau dipanjangkan bergantung kepada pelbagai faktor. Ini termasuk saiz dos agen biologi yang menembusi badan, kehadiran imuniti khusus dalam badan, ketepatan masa penggunaan peralatan perlindungan perubatan, keadaan fizikal dan pendedahan badan sebelum ini kepada fluks mengion. Semasa tempoh inkubasi kakitangan mengekalkan sepenuhnya keupayaan tempur;
- senjata biologi dicirikan oleh tempoh tindakan disebabkan oleh harta beberapa agen biologi untuk menyebabkan penyakit yang mampu merebak wabak. Sebaliknya, beberapa agen biologi masa yang lama kekal dalam persekitaran luaran dalam keadaan berdaya maju (bulan dan tahun). Peningkatan dalam tempoh tindakan senjata biologi juga dikaitkan dengan kemungkinan penyebaran beberapa agen biologi oleh vektor penghisap darah yang dijangkiti secara buatan. Dalam kes ini, terdapat bahaya pembentukan fokus semula jadi jangkitan yang berterusan, kehadirannya akan berbahaya bagi kakitangan;
- kemungkinan penggunaan rahsia senjata biologi dan kesukaran dalam petunjuk tepat pada masanya dan pengenalan agen biologi;
- senjata biologi mempunyai yang kuat kesan psikologi. Ancaman musuh menggunakan senjata biologi atau kemunculan penyakit berbahaya secara tiba-tiba (wabak, cacar, demam kuning) boleh menyebabkan panik dan kemurungan, sekali gus mengurangkan keberkesanan pertempuran tentera dan mengganggu kerja bahagian belakang;
- jumlah besar dan kerumitan kerja untuk menghapuskan akibat penggunaan senjata biologi, dengan kemungkinan berlakunya penyakit serius akibat alam sekitar. Ejen biologi menjejaskan manusia, flora dan fauna, dan mikroorganisma. Ini boleh membawa kepada kematian beramai-ramai mereka, penurunan bilangan ke tahap yang mana mereka tidak dapat meneruskan kewujudan mereka selanjutnya sebagai spesies. Kehilangan satu atau sekumpulan spesies biologi daripada komuniti ekologi sangat mengganggu keseimbangan ekologi. Vakum yang dicipta boleh diisi spesies biologi- pembawa jangkitan berbahaya yang diperoleh secara semula jadi atau akibat penggunaan senjata biologi. Seterusnya, ini akan membawa kepada pembentukan kawasan yang luas dengan tumpuan semula jadi yang berterusan, yang didiami berbahaya bagi manusia.
Agen biologi boleh menyebabkan penyakit dengan memasuki badan melalui sistem pernafasan bersama dengan udara, melalui saluran gastrousus dengan makanan dan air, melalui kulit (melalui melecet dan luka dan gigitan serangga yang dijangkiti).
2. Kemungkinan agen senjata biologi
Musuh boleh menggunakan yang berikut sebagai agen biologi (bermakna):
- untuk menjejaskan manusia - toksin botulinum, enterotoxin staphylococcal, patogen wabak, tularemia, antraks, demam kuning, demam Q, brucellosis, encephalomyelitis kuda Venezuela dan penyakit lain;
- untuk pemusnahan haiwan ternakan - patogen antraks, kelenjar, penyakit kaki dan mulut, rinderpest, dll.;
- untuk pemusnahan tanaman pertanian - patogen karat bijirin, hawar lewat kentang dan penyakit lain.
Untuk memusnahkan bijirin dan tanaman perindustrian, seseorang boleh mengharapkan musuh dengan sengaja menggunakan serangga - perosak tanaman pertanian yang paling berbahaya, seperti belalang, kumbang kentang Colorado, dll.
Mikroorganisma, termasuk patogen penyakit berjangkit, bergantung kepada saiz, struktur dan sifat biologi dibahagikan kepada kelas berikut: bakteria, virus, rickettsia, kulat.
Bakteria ialah mikroorganisma bersel tunggal yang boleh dilihat hanya di bawah mikroskop; membiak pembahagian mudah. Mereka cepat mati akibat pendedahan kepada langsung cahaya matahari, pembasmi kuman dan suhu tinggi. KEPADA suhu rendah Bakteria tidak sensitif dan juga bertolak ansur dengan pembekuan. Beberapa jenis bakteria untuk terus hidup keadaan yang tidak menguntungkan mampu ditutup dengan kapsul pelindung atau bertukar menjadi spora yang sangat tahan terhadap faktor di atas. Bakteria menyebabkan penyakit serius seperti wabak, tularemia, antraks, kelenjar, dll.
Kulat adalah mikroorganisma yang berbeza daripada bakteria dalam struktur dan kaedah pembiakan yang lebih kompleks. Spora kulat sangat tahan terhadap pengeringan, pendedahan kepada cahaya matahari dan pembasmi kuman. Penyakit yang disebabkan oleh kulat patogenik dicirikan oleh kerosakan pada organ dalaman dengan kursus yang teruk dan tahan lama.
3. Ciri-ciri kesan merosakkan toksin
Toksin mikrob adalah bahan buangan jenis bakteria tertentu yang sangat toksik. Apabila produk ini memasuki badan manusia atau haiwan dengan makanan atau air, produk ini menyebabkan keracunan yang teruk, selalunya membawa maut.
Toksin bakteria yang paling berbahaya yang diketahui ialah toksin botulinum, yang membawa kepada kematian dalam 60-70% kes tanpa rawatan tepat pada masanya. Toksin, terutamanya dalam bentuk kering, agak tahan terhadap pembekuan, turun naik dalam kelembapan udara relatif dan tidak kehilangan sifatnya di udara. merosakkan harta benda sehingga 12 jam Toksin dimusnahkan oleh pendidihan berpanjangan dan pendedahan kepada pembasmi kuman.
Apabila sejumlah toksin masuk ke dalam badan, ia menyebabkan satu bentuk penyakit yang dipanggil keracunan atau mabuk.
Penembusan toksin ke dalam badan berlaku terutamanya dalam tiga cara: melalui saluran gastrousus, permukaan luka dan paru-paru. Dari tapak penembusan utama, mereka dibawa oleh darah ke semua organ dan tisu. Toksin dalam darah sebahagiannya dineutralkan oleh sel khas sistem imun atau antibodi khusus yang dihasilkan oleh badan sebagai tindak balas kepada pengenalan toksin. Di samping itu, proses detoksifikasi berlaku di hati, di mana toksin masuk melalui aliran darah. Penyingkiran toksin yang dinetralkan dari badan dalam kebanyakan kes dilakukan oleh buah pinggang.
Manifestasi kesan toksik toksin mikrob adalah berbeza dan dikaitkan dengan kerosakan utamanya pada organ tertentu dan perubahan dalam badan yang timbul akibat disfungsi organ ini.
Toksin tertentu menjejaskan tisu saraf, menyekat pengaliran impuls sepanjang gentian saraf, mengganggu pengaruh pengawalseliaan sistem saraf pada otot, mengakibatkan lumpuh.
Toksin lain, bertindak terutamanya di dalam usus, mengganggu proses penyerapan cecair, yang, sebaliknya, keluar ke dalam lumen usus, mengakibatkan cirit-birit dan dehidrasi.
Di samping itu, toksin bertindak ke atas pelbagai organ dalaman, di mana mereka menembusi dengan darah, mengganggu aktiviti jantung, fungsi hati dan buah pinggang. Sebilangan toksin, apabila berada dalam darah, boleh memberi kesan merosakkan secara langsung pada sel darah dan saluran darah dan mengganggu proses pembekuan darah.
Subjek:"Sistem biologi: prinsip berfungsi"
Objektif Pelajaran:
Memperkayakan pandangan dunia pelajar dengan pendekatan sinergistik antara disiplin untuk mengkaji benda hidup; tentukan prinsip asas organisasi diri, kriteria untuk membina persekitaran pembangunan diri, mewujudkan keadaan pembangunan mampan dalam dunia yang berubah;
- nyatakan gambar sains semula jadi contoh fungsi sistem hidup di dunia, untuk memperkenalkan pelajar kepada prinsip organisasi sistem hidup dan bukan hidup;
- penggunaan dialog sebagai cara yang berkesan pelaksanaan refleksiNota penjelasan
"Fikiran yang teratur lebih berharga daripada fikiran yang dibungkus dengan baik."
M. Montaigne
Idea utama:
Kita hidup dalam dunia proses yang tidak stabil dengan simetri rosak antara masa lalu dan masa depan;
- dalam sistem terbuka, setiap orang dianggap sebagai individu yang unik, memulakan dan mengatur proses uniknya untuk menguasai dunia;
- pendekatan sinergi yang berasaskan universal gambaran evolusi keamanan, menyumbang kepada mengaburkan sempadan antara sains semula jadi dan pengetahuan kemanusiaan;
Pelajaran dibina berdasarkan prinsip pengajaran dialog dan teknologi pendidikan (saintifik, disasarkan, kreatif). Pelajaran merangkumi pelbagai jenis dialog: luaran - pembentangan pelajar (membolehkan anda menyusun maklumat, memastikan pengembangan, peningkatan pengetahuan tentang pendekatan yang sistematik dalam kajian makhluk hidup), dalaman - dialog dengan "I" dalaman guru dan pelajar, mencapai tahap pemahaman yang bermakna dan sedar tentang masalah dan dialog orientasi "kewujudan" - membawa kepada persefahaman bersama dan pengayaan bersama daripada subjek komunikasi, pembangunan kualiti peribadi, memberi latihan orientasi pembangunan)
Kami menawarkan persembahan:
Pilih yang paling sesuai daripada dua pilihan definisi:
Sifat asas sistem, mencerminkan skema berfungsi, dikurangkan kepada yang berikut:
Sistem
Sistemnya ialah:
- 1) keseluruhan yang dicipta daripada bahagian dan unsur aktiviti yang bertujuan dan memiliki sifat baharu yang tiada dalam unsur dan bahagian yang membentuknya;
- 2) bahagian objektif alam semesta, termasuk unsur-unsur yang serupa dan serasi yang membentuk keseluruhan khas yang berinteraksi dengannya persekitaran luaran.
Banyak definisi lain juga boleh diterima. Persamaan mereka ialah sistem ialah gabungan yang betul bagi sifat-sifat yang paling penting dan penting bagi objek yang sedang dikaji.
Ciri-ciri sistem ialah banyaknya unsur konstituennya, kesatuan matlamat utama untuk semua elemen, kehadiran perkaitan antara mereka, keutuhan dan kesatuan elemen, kehadiran struktur dan hierarki, kebebasan relatif dan kehadiran kawalan ke atas elemen ini. Istilah "organisasi" dalam salah satu daripadanya makna leksikal juga bermaksud "sistem", tetapi bukan mana-mana sistem, tetapi pada tahap tertentu diperintahkan, teratur.
Sistem ini mungkin termasuk senarai besar elemen dan dinasihatkan untuk membahagikannya kepada beberapa subsistem.
Subsistem– satu set elemen yang mewakili kawasan autonomi dalam sistem (subsistem ekonomi, organisasi, teknikal).
Sistem besar (LS) ialah sistem yang diwakili oleh satu set subsistem dengan tahap kerumitan yang semakin berkurangan hingga ke subsistem asas yang berprestasi dalam sesuatu sistem. sistem yang besar fungsi asas asas.
Sistem ini mempunyai beberapa sifat.
Sifat sistem- ini adalah kualiti unsur yang memungkinkannya huraian kuantitatif sistem, menyatakannya dalam kuantiti tertentu.
Ciri-ciri asas sistem adalah seperti berikut:
- – sistem berusaha untuk mengekalkan strukturnya (harta ini berdasarkan undang-undang objektif organisasi - undang-undang pemeliharaan diri);
- – sistem mempunyai keperluan untuk pengurusan (terdapat satu set keperluan seseorang, haiwan, masyarakat, kumpulan haiwan dan masyarakat yang besar);
- – pergantungan kompleks terbentuk dalam sistem pada sifat unsur konstituen dan subsistemnya (sistem mungkin mempunyai sifat yang tidak wujud dalam unsurnya, dan mungkin tidak mempunyai sifat unsurnya). Sebagai contoh, apabila kerja berpasukan orang mungkin mempunyai idea yang tidak akan terfikir oleh mereka kerja individu; Pasukan itu, yang dicipta oleh guru Makarenko daripada kanak-kanak jalanan, tidak menerima kecurian, makian, dan ciri-ciri gangguan hampir semua ahlinya.
Selain itu hartanah tersenarai sistem besar mempunyai sifat kemunculan, sinergi Dan kepelbagaian.
Harta kemunculan- Ini
- 1) salah satu sifat asas utama sistem yang besar, bermakna bahawa fungsi sasaran subsistem individu, sebagai peraturan, tidak bertepatan dengan fungsi sasaran BS itu sendiri;
- 2) kemunculan sifat-sifat baru secara kualitatif dalam sistem tersusun yang tiada dalam unsur-unsurnya dan bukan ciri-cirinya.
Harta sinergi– salah satu sifat asas utama sistem besar, yang bermaksud satu arah tindakan dalam sistem, yang membawa kepada pengukuhan (pendaraban) hasil akhir.
Sifat multiplikativiti– salah satu sifat asas utama sistem besar, bermakna kesan, baik positif dan negatif, dalam BS mempunyai sifat pendaraban.
Setiap sistem mempunyai pengaruh input, sistem pemprosesan, keputusan akhir dan maklum balas (Rajah 2.1).
nasi. 2.1. Gambar rajah operasi sistem
Klasifikasi sistem boleh dijalankan mengikut pelbagai kriteria, tetapi yang utama adalah pengelompokan mereka dalam tiga subsistem: teknikal, biologi dan sosial.
Subsistem teknikal termasuk mesin, peralatan, komputer dan produk lain yang boleh dikendalikan yang mempunyai arahan untuk pengguna. Julat keputusan dalam sistem teknikal adalah terhad dan akibat keputusan biasanya ditentukan terlebih dahulu. Sebagai contoh, prosedur untuk menghidupkan dan bekerja dengan komputer, prosedur untuk memandu kereta, kaedah untuk mengira sokongan tiang untuk talian kuasa, menyelesaikan masalah dalam matematik, dan lain-lain. Keputusan sedemikian bersifat formal dan dijalankan dengan ketat dalam susunan tertentu. Profesionalisme pakar membuat keputusan dalam sistem teknikal menentukan kualiti keputusan yang dibuat dan dilaksanakan. Sebagai contoh, pengaturcara yang baik boleh menggunakan sumber komputer dengan berkesan dan mencipta produk perisian berkualiti tinggi, manakala yang tidak mahir boleh merosakkan maklumat dan asas teknikal komputer.
Subsistem biologi merangkumi flora dan fauna planet ini, termasuk subsistem biologi yang agak tertutup, contohnya sarang semut, badan manusia dll. Subsistem ini mempunyai kepelbagaian fungsi yang lebih besar daripada yang teknikal. Set penyelesaian dalam sistem biologi juga terhad kerana perlahan perkembangan evolusi haiwan dan flora. Walau bagaimanapun, akibat keputusan dalam subsistem biologi selalunya tidak dapat diramalkan. Contohnya, keputusan doktor berkaitan kaedah dan cara merawat pesakit, keputusan ahli agronomi tentang penggunaan bahan kimia tertentu sebagai baja. Penyelesaian dalam subsistem tersebut melibatkan pembangunan beberapa pilihan alternatif dan pemilihan yang terbaik berdasarkan beberapa kriteria. Profesionalisme seorang pakar ditentukan oleh keupayaannya untuk mencari yang terbaik penyelesaian alternatif, iaitu dia mesti menjawab soalan dengan betul: apa yang akan berlaku jika..?
Sosial (awam) subsistem dicirikan oleh kehadiran seseorang dalam satu set elemen yang saling berkaitan. Sebagai contoh tipikal subsistem sosial termasuk keluarga, pasukan pengeluaran, organisasi tidak formal, pemandu memandu kereta, dan juga seorang individu(dengan sendirinya). Subsistem ini jauh mendahului subsistem biologi dari segi kepelbagaian fungsi. Set penyelesaian dalam subsistem sosial dicirikan oleh kedinamikan yang hebat, baik dalam kuantiti mahupun dalam cara dan kaedah pelaksanaan. Ini dijelaskan pada kadar yang tinggi perubahan dalam kesedaran seseorang, serta nuansa dalam reaksinya terhadap situasi yang sama dari jenis yang sama.
Jenis subsistem yang disenaraikan mempunyai tahap yang berbeza ketidakpastian (ketidakpastian) dalam keputusan pelaksanaan keputusan (Rajah 2.2).
nasi. 2.2. Hubungan antara ketidakpastian dalam aktiviti pelbagai subsistem
Bukan kebetulan bahawa dalam amalan dunia lebih mudah untuk mendapatkan status profesional dalam subsistem teknikal, jauh lebih sukar dalam subsistem biologi dan sangat sukar dalam sosial!
Satu boleh cite sangat senarai besar pereka, pencipta, pekerja, fizik dan pakar teknikal yang lain; jauh lebih sedikit - doktor cemerlang, doktor haiwan, ahli biologi, dsb.; anda boleh menyenaraikan di jari anda pemimpin cemerlang negeri, organisasi, ketua keluarga, dsb.
Antara personaliti yang cemerlang yang bekerja dengan subsistem teknikal, tempat yang layak diduduki oleh: I. Kepler (1571–1630) - Ahli astronomi Jerman; I. Newton (1643–1727) – ahli matematik, mekanik, astronomi dan fizik Inggeris; M.V. Lomonosov (1711–1765) – naturalis Rusia; P.S. Laplace (1749–1827) – ahli matematik Perancis, ahli astronomi, ahli fizik; A. Einstein (1879–1955) – ahli fizik teori, salah seorang pengasas fizik moden; S.P. Korolev (1906/07–1966) – pereka Soviet dan sebagainya.
Antara saintis cemerlang yang bekerja dengan subsistem biologi adalah seperti berikut: Hippocrates (c. 460 - c. 370 SM) - doktor Yunani purba, materialis; K. Linnaeus (1707–1778) – naturalis Sweden; Charles Darwin (1809–1882) – naturalis Inggeris; DALAM DAN. Vernadsky (1863–1945) – naturalis, geo- dan biokimia, dsb.
Di antara personaliti yang bekerja dalam subsistem sosial, tidak ada pemimpin yang diiktiraf secara umum. Walaupun mengikut beberapa ciri mereka dikelaskan sebagai Maharaja Rusia Peter I, ahli perniagaan Amerika G. Ford dan personaliti lain.
Sistem sosial mungkin termasuk subsistem biologi dan teknikal, dan biologi - teknikal (Rajah 2.3).
nasi. 2.3. Interaksi subsistem
Sosial, biologi dan sistem teknikal boleh: buatan dan semula jadi, terbuka dan tertutup, boleh diramal sepenuhnya dan sebahagian (deterministik dan stokastik), keras dan lembut. Pada masa hadapan, klasifikasi sistem akan dipertimbangkan menggunakan contoh sistem sosial.
Sistem buatan diwujudkan atas permintaan seseorang atau mana-mana masyarakat untuk melaksanakan program atau matlamat yang dihasratkan. Contohnya, keluarga jabatan reka bentuk, kesatuan Pelajar, persatuan sebelum pilihanraya.
Sistem semula jadi dicipta oleh alam atau masyarakat. Sebagai contoh, sistem alam semesta, sistem kitaran penggunaan tanah, strategi untuk pembangunan mampan ekonomi dunia.
Sistem terbuka dicirikan oleh pelbagai hubungan dengan persekitaran luaran, ketagihan yang kuat dari dia. Contohnya, firma komersial, dana media massa, pihak berkuasa tempatan.
Sistem tertutup dicirikan terutamanya sambungan dalaman dan dicipta oleh orang atau syarikat untuk memenuhi keperluan dan kepentingan terutamanya kakitangan, syarikat atau pengasas mereka. Contohnya, kesatuan sekerja parti politik, masyarakat Masonik, keluarga di Timur.
Sistem deterministik (boleh diramal) beroperasi mengikut peraturan yang telah ditetapkan, dengan hasil yang telah ditetapkan. Contohnya, mengajar pelajar di institut, menghasilkan produk standard.
Sistem stokastik (kebarangkalian) dicirikan oleh sukar untuk meramalkan pengaruh input daripada luaran dan (atau) persekitaran dalaman dan hasil keluaran. Sebagai contoh, unit penyelidikan, syarikat keusahawanan, bermain lotto Rusia.
Sistem lembut dicirikan sensitiviti yang tinggi kepada pengaruh luar, dan akibatnya – rintangan yang lemah. Contohnya, sistem sebut harga kertas berharga, organisasi baru, orang dengan ketiadaan matlamat hidup yang kukuh.
Sistem tegar biasanya bersifat autoritarian, berdasarkan profesionalisme tinggi sekumpulan kecil pemimpin organisasi. Sistem sedemikian sangat tahan terhadap pengaruh luar dan bertindak balas dengan buruk kepada kesan kecil. Contohnya, gereja, rejim kerajaan yang autoritarian.
Di samping itu, sistem boleh menjadi mudah atau kompleks, aktif atau pasif.
Aplikasi
Ciri-ciri sistem, ciri-ciri mereka, dan tahap organisasi diberikan. Perhatian khusus diberikan kepada tokoh sejarah yang menyumbang kepada pembangunan sistem.
Bandingkan sistem hidup dan bukan hidup.
Isi jadual:
| Tanda-tanda sistem | Sistem hidup |
Sistem bukan hidup |
Komposisi kimia |
Sama |
elemen PSE |
Unsur organogenik: 99% komposisi kimia terdiri daripada 4 unsur - C-karbon, O-oksigen, N-nitrogen, H-hidrogen; Unsur mikro - daripada 0.001% hingga 0.000001%- (vanadium, germanium, iodin (sebahagian daripada tiroksin, hormon kelenjar tiroid), kobalt (vitamin B12), mangan, nikel, ruthenium, selenium, fluorin (email gigi), tembaga, kromium, zink (insulin pankreas), dll.) Ultramikroelemen - kurang 0,000001%.
|
Mantel |
|
Interaksi dengan dunia luar |
Organisma menyerap bahan yang diperlukan untuk hidupan daripada persekitaran dan merembeskan bahan buangan, manakala transformasi kimia bahan-bahan. |
Metabolisme adalah mudah pemindahan dari satu tempat ke tempat lain atau menukar agregat syarat. |
Pembangunan |
Menjalankan metabolisme dalam keadaan tidak seimbang yang berterusan; |
Keadaan keseimbangan; |
Tahap sel organisasi bahan hidup: makna, peranan dalam alam semula jadi (persembahan)
Mesej pelajar mengenai topik yang menarik minatnya: “Negara sebagai manifestasi organisasi spatial kehidupan"
Kehidupan adalah aliran peristiwa yang disediakan oleh organisasi spatial tertentu.
Seperti kata V.I Vernadsky, "Menjadi hidup bermakna teratur."
Salah satu bentuk organisasi ruang kehidupan ialah bangsa, yang terbentuk sebagai hasil interaksi sekelompok manusia dengan alam sekitar.
Negara ditakrifkan oleh tiga ciri: bahasa, ingatan sejarah, dan wilayah di mana negara ini tinggal. Mana-mana sistem hanya bertahan apabila bahagian komponennya membawa maklumat yang mencukupi untuk menyesuaikan diri dengan keadaan planet kita yang sentiasa berubah. Bagi manusia, ini bermakna setiap negara mesti mencari negaranya sendiri pengalaman unik, ia juga ditangguhkan dalam pencapaian budaya, yang mungkin berguna kepada semua orang. Mari kita lihat contoh ini: Jepun.
Orang Jepun mengajar kita semua untuk menyesuaikan diri dengan keadaan." kapal angkasa“Apabila segala-galanya terhad - sumber semula jadi, ruang - semuanya mesti dilindungi, dan oleh itu setiap orang mesti memupuk kesederhanaan dalam keperluan peribadi mereka. Ikebana datang kepada kami dari Jepun - seni gubahan indah daripada jumlah minimum bahan semula jadi; puisi pendek yang menyampaikan keunikan masa ini - haiku, dan upacara upacara minum teh, apabila semua orang harus mengagumi dan bergembira dengan segala yang mengelilingi anda.
Soalan kepada kelas:
Lukiskan tahap organisasi hidupan yang anda ketahui daripada kursus biologi anda. Tentukan tahap organisasi (sistem) apa yang menarik minat anda sebagai objek kajian lanjut?
- 52.55 Kbdalam disiplin "Konsep sains semula jadi moden"
pada topik: "Sistem biologi dan sifat asasnya"
St. Petersburg 2012
Pengenalan……………………………………………………………………….3
1. Sistem biologi…………………………………………………….4
2. Jenis-jenis sistem biologi…………………………………………….5
3. Sifat sistem biologi……………………………………………………7
3.1. Keberulangan…………………………………………………… …………….7
3.2. Kebijaksanaan……………………………………………………………… …………….7
3.3. Keturunan dan kebolehubahan………………………………….8
3.4. Kerengsaan……………………………………………………………….8
3.5. Keterujaan……………………………………………………………….9
3.6. Penyesuaian……………………………………………………………….9
3.7. Keupayaan pembiakan sendiri…………………………………………9
4. Tahap utama hierarki sistem biologi… ………………….11
4.1. Tahap genetik molekul…………………………….12
4.2. Tahap selular……………………………………………………12
4.3. Tahap ontogenetik. Organisma multisel……….14
4.4. Tahap populasi-spesies………………………………………….15
4.5. Tahap biocenotik……………………………………………………………………….16
4.6. Tahap biogeocenotik……………………………………………………17
4.7. Aras biosfera…………………………………………………………….18
Kesimpulan…………………………………………………………………….19
Bibliografi……………………………………………………….21
pengenalan
DALAM sains moden berdasarkan idea tentang struktur dunia material terletak tepat pendekatan sistematik, mengikut mana mana-mana objek dunia material boleh dianggap sebagai pendidikan yang kompleks, termasuk bahagian komponen yang disusun menjadi satu keseluruhan. Untuk menamakan integriti ini, sains telah membangunkan konsep sistem.
Sistem difahami sebagai satu set dalaman (atau luaran) tersusun bagi elemen yang saling berkaitan, menampakkan dirinya sebagai sesuatu yang bersatu berhubung dengan objek lain atau keadaan luaran.
Tahap di mana bahagian sistem berinteraksi antara satu sama lain mungkin berbeza-beza. Di samping itu, sebarang objek atau fenomena dunia sekeliling, di satu pihak, boleh menjadi sebahagian daripada sistem yang lebih besar dan berskala besar, dan sebaliknya, boleh menjadi sistem yang terdiri daripada elemen dan komponen kecil. Semua objek dan fenomena dunia di sekeliling kita boleh dikaji sebagai unsur sistem dan sebagai sistem yang lengkap, dan konsistensi adalah hak milik dunia tempat kita tinggal
Memandangkan struktur sistem, kita boleh membezakan komponen berikut: subsistem dan bahagian (elemen).
Subsistem ialah bahagian besar sistem yang bebas. Perbezaan antara elemen dan subsistem agak sewenang-wenangnya, jika kita mengabaikan saiznya.
Contohnya adalah tubuh manusia, yang sememangnya satu sistem. Subsistemnya ialah sistem saraf, pencernaan, pernafasan, peredaran darah dan lain-lain. Sebaliknya, ia terdiri daripada organ dan tisu individu yang merupakan unsur tubuh manusia. Tetapi kita boleh menganggap subsistem yang telah kita kenal pasti sebagai sistem bebas; dalam kes ini, subsistem akan menjadi organ dan tisu, dan unsur-unsur sistem akan menjadi sel.
Oleh itu, sistem, subsistem dan elemen berada dalam hubungan subordinasi hierarki.
1. Sistem biologi
Sistem biologi ialah koleksi, susunan unsur-unsur yang berinteraksi dan saling bergantung yang membentuk satu keseluruhan yang melaksanakan fungsi tertentu dan berinteraksi dengan persekitaran dan sistem lain.
Hegel juga menyeru untuk melihat alam semula jadi sebagai sistem langkah, yang masing-masing mengikuti dari yang lain. Sistem biologi ialah sel, tisu, organ, radas, sistem organ, organisma, populasi, ekosistem.
Ciri-ciri sistem biologi:
- sistem biologi melaksanakan fungsi tertentu (biokimia, fisiologi)
- sistem biologi mempunyai sifat integriti (ketakterurangan sifat sistem kepada jumlah sifat unsurnya)
- sistem biologi terdiri daripada subsistem
- ia sentiasa berubah mengikut isyarat maklum balas (mampu menyesuaikan diri)
- mempunyai kestabilan relatif, mampu berkembang dan membiak sendiri.
Tahap organisasi bahan hidup adalah sistem biologi yang agak homogen, yang dicirikan oleh jenis interaksi unsur tertentu, skala proses spatial dan temporal.
Ini adalah lokasi berfungsi sistem biologi di sistem biasa benda hidup. Konsep tahap organisasi bahan hidup ialah konsep pembezaan bahan hidup planet ini kepada set struktur bawahan yang diskret, yang berkembang pada pertengahan abad ke-20.
Dalam alam semula jadi, sistem biologi tertakluk kepada prinsip hierarki: peringkat organisasi membentuk piramid subordinasi yang kompleks - setiap peringkat struktur diikuti oleh peringkat lain, tetapi peringkat yang lebih tinggi. Setiap peringkat dicirikan oleh interaksi khusus komponen dan ciri hubungan dengan sistem yang lebih rendah dan lebih tinggi.
2. Jenis sistem biologi
Dari sudut pandangan pendekatan sistem, objek biologi secara konvensional dibahagikan kepada sistem korpuskular (diskrit) dan "tegar".
Sistem korpuskular (discrete) terdiri daripada banyak unit yang agak autonomi dan, pada tahap tertentu, unit yang boleh ditukar ganti. Dalam kes ini, sambungan antara unsur-unsur set mungkin lemah atau hampir tiada. Faktor pembentuk sistem utama ialah hubungan mereka dengan alam sekitar, yang "memaksa" mereka untuk berkelakuan dengan cara yang sama (individu dalam populasi, membentuk unsur dalam aliran darah, gen dalam kumpulan gen spesies).
Sistem sedemikian dibezakan oleh keplastikan yang hebat: disebabkan oleh kebebasan relatif, unsur-unsurnya mampu pelbagai pilih atur dan kombinatorik. Terima kasih kepada sifat-sifat ini, penyesuaian sistem kepada keadaan persekitaran yang berubah secara tidak langsung sangat dipermudahkan. Proses pemilihan mereka sangat cekap.
Sistem "keras" dicirikan dengan tetap tegar (bukan dalam mekanikal, tetapi dalam pengertian organisasi) perkaitan antara unsur konstituen dan subsistemnya. Pada masa yang sama, kegunaan fungsian setiap bahagian sistem adalah syarat yang diperlukan untuk berfungsi sistem secara keseluruhan.
Sebagai peraturan, tahap organisasi sistem sedemikian jauh melebihi bahagian konstituennya. Walau bagaimanapun, dari segi fleksibiliti dan keupayaan untuk berubah dengan cepat, mereka adalah lebih rendah daripada sistem korpuskular. Dengan "ketegaran" sambungan yang lengkap, kecekapan berfungsi sistem sedemikian ditentukan oleh "prinsip paling sedikit", yang mana sistem mempunyai pautan paling lemah yang mengehadkan "aktiviti kehidupan"nya (cth: ensembel metabolik enzimatik, haiwan dan sistem organ manusia).
Pada hakikatnya, kedua-dua jenis sistem kutub ini hampir tidak pernah ditemui dalam bentuk "tulen" mereka. Apabila menganalisis objek biologi kompleks (biocenoses, organisma multiselular, dll.), beberapa cara gabungan harmoni mereka dikenal pasti.
Dalam kaedah pertama, terdapat penggantian semula jadi jenis organisasi corpuscular dan tegar semasa peralihan dari tahap struktur yang lebih rendah kepada yang lebih tinggi: set kromosom diploid (korpuskular), hubungan antara nukleus, sitoplasma dan plasmalemma (sambungan tegar), banyak sel tisu yang sama (corpuscularity), hubungan antara struktur tisu tertentu dalam organ (sambungan keras), satu set organ (corpuscularity), hubungan antara sistem organ (sambungan keras), ramai individu yang sama jantina (corpuscularity), pelengkap jantina (sambungan keras).
Satu lagi cara untuk menggabungkan prinsip organisasi korpuskular dan "keras" dilaksanakan dalam sistem biologi jenis "bintang", lebih-lebih lagi, pada tahap struktur yang sama.
Di "pusat" sistem sedemikian terdapat organ (sebagai peraturan, dicirikan oleh konservatisme evolusi), berkait rapat dengan set organ "periferal" tertentu (tanda sistem "keras"). Pada masa yang sama, organ-organ "periferi", yang bergantung kepada yang "pusat", benar-benar bebas antara satu sama lain, terutamanya dari segi evolusi. Ini bermakna bahawa struktur yang terletak di pinggir sistem "bintang" boleh bebas berkembang dan membawa kepada hasil evolusi yang berbeza sama sekali (ciri sistem korpuskular).
Contohnya ialah sistem endokrin vertebrata. Oleh itu, hipotalamus "paksi" - kelenjar pituitari - gonad (pusat sistem) menentukan perkembangan ciri seksual sekunder - tanduk pada rusa, surai pada singa, bulu ciri pada burung, alat vokal dan jambul pada amfibia, warna terang pada ikan (periferi sistem).
Berdasarkan jenis interaksi dengan persekitaran, sistem dibahagikan kepada terbuka dan tertutup.
Sistem terbuka ialah sistem dunia sebenar yang semestinya menukar bahan, tenaga atau maklumat dengan persekitaran.
Sistem tertutup tidak menukar jirim, tenaga atau maklumat dengan persekitaran. Konsep ini adalah abstraksi peringkat tinggi dan, walaupun ia wujud dalam sains, ia tidak benar-benar wujud, kerana pada hakikatnya tiada sistem boleh diasingkan sepenuhnya daripada pengaruh sistem lain. Oleh itu, semua sistem yang diketahui di dunia adalah terbuka.
Berdasarkan komposisi mereka, sistem boleh dibahagikan kepada bahan dan ideal. Sistem biologi dikelaskan sebagai sistem bahan.
3. Sifat sistem biologi
Pendekatan sistematik terhadap objek biologi memungkinkan untuk mengenal pasti beberapa ciri ciri yang wujud di dalamnya. Metabolisme antara unsur-unsur (subsistem) dalam sistem dan sistem dan persekitaran, tersusun dalam masa dan ruang serta disertai dengan transformasi unsur-unsur sistem; kitar semula bahan di semua peringkat organisasi sistem.
3.1. Keterulangan
Lelaran ialah pengulangan berulang bagi operasi yang sama (pembiakan organisma, replikasi asid nukleik, kitaran tindak balas biokimia, pemangkinan enzimatik, dll.).
3.2. Kebijaksanaan
Biosistem terdiri daripada satu set yang agak autonomi unit struktur daripada pelbagai pangkat. Kepelbagaian fungsi mereka disediakan oleh gabungan sebilangan kecil blok berfungsi standard - molekul dan kompleks supramolekul yang sama untuk kebanyakan organisma.
Sifat diskret sistem biologi dalam masa terletak pada hakikat bahawa masa kewujudan mereka adalah terhad. Ciri penting organisasi temporal sistem biologi ialah tempoh kewujudan subsistem dan unsur konstituen mereka, sebagai peraturan, berbeza dengan ketara. Dalam kes ini, corak berikut diperhatikan: semakin rendah pangkat subsistem (elemen), semakin pendek masa hayatnya.
Namun begitu, terhentinya kewujudan subsistem (elemen) sebagai unit fizikal tidak bermakna hilang lebih atau kurang cepat set unsur-unsur yang dia (dia) adalah ahli. Keseimbangan kuantitatif dan ciri kualitatif mereka disokong oleh mekanisme khas yang dibentuk dalam evolusi (pembiakan, penjanaan semula fisiologi, dll.), yang memastikan integriti dan kesinambungan sistem biologi dari masa ke masa.
Corak ini boleh dilihat dengan jelas pada tahap organisma (ontogenetik) organisasi alam hidup. Kematian adalah akhir yang tidak dapat dielakkan dalam perkembangan individu individu. Pada masa yang sama, terima kasih kepada keupayaan mereka untuk membiak, spesies yang mereka wakili boleh wujud untuk masa yang lama. Lebihan unsur-unsur struktur dan sambungan di antara mereka memungkinkan untuk meningkatkan kebolehpercayaan sistem biologi dan ketahanannya terhadap faktor-faktor yang merosakkan, serta memberikan mereka sifat keplastikan - keupayaan untuk dengan mudah bergerak dari satu mod operasi ke yang lain.
Penerangan tentang kerja
Tahap di mana bahagian sistem berinteraksi antara satu sama lain mungkin berbeza-beza. Di samping itu, sebarang objek atau fenomena dunia sekeliling, di satu pihak, boleh menjadi sebahagian daripada sistem yang lebih besar dan berskala besar, dan sebaliknya, boleh menjadi sistem yang terdiri daripada unsur-unsur kecil dan komponen. Semua objek dan fenomena dunia di sekeliling kita boleh dikaji sebagai elemen sistem dan sebagai sistem integral, dan sistematik adalah hak milik dunia di mana kita hidup. Memandangkan struktur sistem, komponen berikut boleh dibezakan: subsistem dan bahagian (elemen).
Kandungan
Pengenalan………………………………………………………………………………….3
1. Sistem biologi…………………………………………………….4
2. Jenis-jenis sistem biologi…………………………………………….5
3. Sifat sistem biologi……………………………………………………7
3.1. Keterulangan……………………………………………………….7
3.2. Kebijaksanaan…………………………………………………………….7
3.3. Keturunan dan kebolehubahan………………………………….8
3.4. Kerengsaan…………………………………………………….8
3.5. Keterujaan……………………………………………………….9
3.6. Penyesuaian…………………………………………………………….9
3.7. Keupayaan pembiakan sendiri……………………………9
4. Tahap utama hierarki sistem biologi…………………….11
4.1. Tahap genetik molekul…………………………….12
4.2. Tahap selular……………………………………………………12
4.3. Tahap ontogenetik. Organisma multisel……….14
4.4. Tahap populasi-spesies………………………………………….15
4.5. Tahap biocenotik……………………………………………………………………….16
4.6. Tahap biogeocenotik……………………………………………………17
4.7. Aras biosfera…………………………………………………………….18
Kesimpulan……………………………………………………………………………….19
Bibliografi……………………………………………………….21