Організмальний рівень життя його значення у природі. Рівні організації життя

Усі живі організми у природі складаються з однакових рівнів організації, це загальна всім живих організмів характерна біологічна закономірність.
Вирізняють такі рівні організації живих організмів - молекулярний, клітинний, тканинний, органний, організмовий, популяційно-видовий, біогеоценотичний, біосферний.

Мал. 1. Молекулярно-генетичний рівень

1. Молекулярно-генетичний рівень. Це найпростіший для життя рівень (рис. 1). Як би складно чи просто не було будова будь-якого живого організму, вони складаються з однакових молекулярних сполук. Прикладом цього є нуклеїнові кислоти, білки, вуглеводи та інші складні молекулярні комплекси органічних та неорганічних речовин. Їх називають іноді біологічними макромолекулярними речовинами. На молекулярному рівні відбуваються різні процеси життєдіяльності живих організмів: обмін речовин, перетворення енергії. За допомогою молекулярного рівня здійснюється передача спадкової інформації, утворюються окремі органоїди та відбуваються інші процеси.

Мал. 2. Клітинний рівень

2. Клітинний рівень. Клітина є структурною та функціональною одиницею всіх живих організмів на Землі (рис. 2). Окремі органоїди у складі клітини мають характерну будову та виконують певну функцію. Функції окремих органоїдів у клітині взаємопов'язані та виконують єдині процеси життєдіяльності. У одноклітинних організмів (одноклітинні водорості та найпростіші) всі життєві процеси проходять в одній клітині, і одна клітина існує як окремий організм. Згадайте одноклітинні водорості, хламідомонади, хлорелу та найпростіших тварин – амебу, інфузорію та ін. У багатоклітинних організмів одна клітина не може існувати як окремий організм, але вона є елементарною структурною одиницею організму.

Мал. 3. Тканинний рівень

3. Тканинний рівень. Сукупність подібних за походженням, будовою та функцій клітин та міжклітинних речовин утворює тканину. Тканинний рівень характерний лише багатоклітинних організмів. Також окремі тканини є самостійним цілісним організмом (рис. 3). Наприклад, тіла тварин і людини складаються із чотирьох різних тканин (епітеліальна, сполучна, м'язова, нервова). Рослинні тканини називаються: освітня, покривна, опорна, провідна та видільна. Згадайте будову та функції окремих тканин.

Мал. 4. Органний рівень

4. Органний рівень. У багатоклітинних організмів об'єднання декількох однакових тканин, подібних до будови, походження та функцій, утворює органний рівень (рис. 4). У складі кожного органу зустрічається кілька тканин, але з-поміж них одна найбільш значна. Окремий орган неспроможна існувати як цілісний організм. Декілька органів, подібних до будови та функцій, об'єднуючись, складають систему органів, наприклад травлення, дихання, кровообігу і т.д.

Мал. 5. Організмальний рівень

5. Організмовий рівень. Рослини (хламідомонада, хлорела) і тварини (амеба, інфузорія і т. д.), тіла яких складаються з однієї клітини, є самостійним організмом (рис. 5). А окрема особина багатоклітинних організмів вважається окремим організмом. У кожному окремому організмі відбуваються всі життєві процеси, характерні всім живих організмів, - харчування, дихання, обмін речовин, дратівливість, розмноження тощо. буд. Кожен самостійний організм залишає після себе потомство. У багатоклітинних організмів клітини, тканини, органи та системи органів не є окремим організмом. Тільки цілісна система органів, які спеціалізовано виконують різні функції, утворює окремий самостійний організм. Розвиток організму, починаючи з запліднення до кінця життя, займає певний проміжок часу. Такий індивідуальний розвиток кожного організму називається онтогенезом. Організм може існувати у тісному взаємозв'язку з навколишнім середовищем.

Мал. 6. Популяційно-видовий рівень

6. Популяційно-видовий рівень. Сукупність особин одного виду або групи, яка тривалий час існує у певній частині ареалу щодо відокремлено від інших сукупностей того ж виду, становить популяцію. На популяційному рівні здійснюються найпростіші еволюційні перетворення, що сприяє поступовому появі нового виду (рис. 6).

Мал. 7 Біогеоценотичний рівень

7. Біогеоценотичний рівень. Сукупність організмів різних видів та різної складності організації, пристосованих до однакових умов природного середовища, називається біогеоценозом, або природним співтовариством. До складу біогеоценозу входять численні види живих організмів та умови природного середовища. У природних біогеоценозах накопичується енергія та передається від одного організму до іншого. Біогеоценоз включає неорганічні, органічні сполуки та живі організми (рис. 7).

Мал. 8. Біосферний рівень

8. Біосферний рівень. Сукупність всіх живих організмів на нашій планеті та загального природного середовища їх проживання становить біосферний рівень (рис. 8). На біосферному рівні сучасна біологія вирішує глобальні проблеми, наприклад, визначення інтенсивності утворення вільного кисню рослинним покривом Землі або зміни концентрації вуглекислого газу в атмосфері, пов'язані з діяльністю людини. Головну роль біосферному рівні виконують " живі речовини " , т. е. сукупність живих організмів, населяючих Землю. Також у біосферному рівні мають значення "біокосні речовини", що утворилися в результаті життєдіяльності живих організмів та "кісних" речовин (тобто умов навколишнього середовища). На біосферному рівні відбувається кругообіг речовин та енергії на Землі за участю всіх живих організмів біосфери.

рівні організації життя. Населення. Біогеоценоз. Біосфера.

Нині виділяють кілька рівнів організації живих організмів: молекулярний, клітинний, тканинний, органний, організмовий, популяційно-видовий, біогеоценотичний та біосферний.
На популяційно-видовому рівні здійснюються елементарні еволюційні перетворення.
Клітина - найпростіша структурна і функціональна одиниця всіх живих організмів.
Сукупність подібних за походженням, будовою та функцій клітин та міжклітинних речовин утворює тканину.
Сукупність всіх живих організмів на планеті та загального природного середовища їх проживання становить біосферний рівень.

Назвіть рівні рівні організації життя.
Що таке тканина?
З яких основних частин складається клітка?

Для яких організмів характерний тканинний рівень?
Дайте характеристику органного рівня.
Що таке населення?

Дайте характеристику організмового рівня.
Назвіть особливості біогеоценотичного рівня.
Наведіть приклади взаємопов'язаності рівнів організованості життя.

Заповніть таблицю, яка показує структурні особливості кожного рівня організації:

Порядковий номер	Рівні організації	Особливості

Докладне рішення параграф Підведіть підсумок 1 глави з біології для учнів 11 класу, авторів І.М. Пономарьова, О.К. Корнілова, тобто. Лощіліна, П.В. Іжевський Базовий рівень 2012

Гдз з Біології за 11 клас можна знайти
Гдз робочий зошит з Біології за 11 клас можна знайти

Перевірте себе

Дайте визначення біосистеми "організм".

Організм є окремістю живої матерії як цілісна жива система.

Поясніть, чи різняться поняття «організм» та «особина».

Під організмом (поняття фізіологічне) мається на увазі жива система як ціле, що складається з елементів, як взаємодія клітин, органів та інших компонентів тіла.

Особина (поняття екологічне (популяційне) – частина довкілля (зграї, прайда, суспільства), а чи не як ціле. Особина взаємодіє з світом, а організм це світ, у якому взаємодіють його частини.

Назвіть основні властивості біосистеми «організм».

Зростання та розвиток;

Харчування та дихання;

Обмін речовин;

Відкритість;

Подразливість;

Дискретність;

Самовідтворення;

Спадковість;

Мінливість;

Єдність хім. складу.

Поясніть, яку роль еволюції живої природи виконує організм.

Кожен організм (особина) несе у собі частинку генофонду (свій генотип) популяції. При кожному новому схрещуванні дочірня особина отримує абсолютно новий генотип. Це унікальна за значимістю роль організмів, які здійснюють процес постійного відновлення спадкових властивостей у нових поколінь завдяки статевому розмноженню. Одна особина неспроможна еволюціонувати, вона дає «поштовх» цілої популяції, часто виду. Вона може змінюватися, пристосовуючись до умов довкілля, але ці ознаки, що не успадковуються. Організми, як жодна інша форма живої матерії, здатні відчувати зовнішній світ, стан свого тіла та реагувати на ці відчуття, спрямовано змінюючи свої дії у відповідь на роздратування, що йде від зовнішніх та внутрішніх чинників. Організми можуть навчатися та спілкуватися з особинами свого виду, будувати житла та створювати умови для виведення дитинчат, проявляти батьківську турботу про потомство.

5. Назвіть основні механізми управління процесами у біосистемі «організм».

Гуморальне регулювання, нервове регулювання, спадкова інформація.

Охарактеризуйте основні закономірності передачі спадковості в організмів.

В даний час встановлено багато закономірностей успадкування властивостей (ознак) організмів. Усі вони знаходять свій відбиток у хромосомної теорії успадкування ознак організму. Назвемо основні тези цієї теорії.

Гени, будучи носіями спадкових властивостей організмів, виступають одиницями спадкової інформації.

Цитологічною основою генів є групи лежачих нуклеотидів у ланцюжках ДНК.

Гени, що у хромосомах ядра і клітини, успадковуються як окремі незалежні одиниці.

У всіх організмів одного і того ж виду кожен ген завжди розташований в тому самому місці (локусі) певної хромосоми.

Будь-які зміни гена призводять до появи його нових різновидів - алелей цього гена і, отже, зміни ознаки.

Всі хромосоми і гени у особини присутні у її клітинах завжди у вигляді пари, що потрапила в зиготу від обох батьків при заплідненні.

У кожній гаметі може бути лише по одній однаковій (гомологічній) хромосомі та по одному гену з алельної пари.

Під час мейозу різні пари хромосом розподіляються між гаметами незалежно один від одного і зовсім випадково так само успадковуються і гени, що знаходяться в цих хромосомах.

Важливим джерелом появи нових комбінацій гена є кросинговер.

Розвиток організмів відбувається під контролем генів у тісному взаємозв'язку з факторами навколишнього середовища.

Виявлені закономірності успадкування властивостей спостерігаються у всіх живих організмів зі статевим розмноженням.

Сформулюйте перший та другий закони Менделя.

Перший закон Менделя (закон одноманітності гібридів першого покоління). При схрещуванні двох гомозиготних організмів, що відносяться до різних чистих ліній і відрізняються один від одного по одній парі альтернативних проявів ознаки, все перше покоління гібридів (F1) виявиться одноманітним і буде виявляти ознаку одного з батьків.

Другий закон Менделя (закон розщеплення). При схрещуванні двох гетерозиготних нащадків першого покоління між собою, у другому поколінні спостерігається розщеплення у певному числовому відношенні: фенотип 3:1, генотип 1:2:1.

Чому третій закон Менделя не завжди дотримується при наслідуванні ознак?

Закон незалежного наслідування за кожною парою ознак ще раз підкреслює дискретний характер будь-якого гена. Дискретність проявляється і в незалежному комбінуванні алелів різних генів, і в їхній незалежній дії - у фенотиповому вираженні. Незалежне розподіл генів можна пояснити поведінкою хромосом при мейозі: пари гомологічних хромосом, разом із і парні гени перерозподіляються і розходяться в гамети незалежно друг від друга.

Як успадковуються домінантні та рецесивні алелі гена?

функціональна активність домінантного алелю гена залежить від наявності у організмі іншого гена даного ознаки. Домінантний ген є таким чином панівним, він проявляється вже в першому поколінні.

Рецесивний аллель гена може виявитися у другому та наступних поколіннях. Для прояви ознаки, що формується рецесивним геном, необхідно, щоб нащадок отримав той самий рецесивний варіант цього гена і від батька, і від матері (тобто у разі гомозиготності). Тоді у відповідній парі хромосом обидві сестринські хромосоми матимуть лише один варіант, який не буде пригнічений домінантним геном і зможе проявитися у фенотипі.

10. Назвіть основні типи зчеплення генів.

Розрізняють неповне та повне зчеплення генів. Неповне зчеплення є результатом кросинговера (перехреста) між зчепленими генами, тоді як повне зчеплення можливе лише у випадках, коли кросинговер не відбувається.

Як йде формування статі у тварин та людини?

Після запліднення, т. е. при злитті чоловічих і жіночих хромосом, в зиготі може виникнути їх певне поєднання XX або XY.

У ссавців, зокрема і в людини, із зиготи, гомогаметної по Х-хромосомі, розвивається жіночий організм (XX), та якщо з гетерогаметної зиготи розвивається чоловічий організм (ХY). Пізніше, коли організм, що вже розвинувся з зиготи, буде здатний формувати свої гамети, то в жіночому організмі (XX) з'являться яйцеклітини тільки з Х-хромосомами, тоді як у чоловічому організмі утворюватимуться сперматозоїди двох типів: 50% з Х-хромосомою і стільки ж інших. - З Y-хромосомою.

Що таке онтогенез?

Онтогенез - індивідуальний розвиток організму, розвиток особини від зиготи до смерті.

Поясніть, що таке зигота; розкрийте її роль еволюції.

Зигота – клітина, що утворюється при злитті двох гамет (статевих клітин) – жіночої (яйцеклітини) та чоловічої (сперматозоїда) в результаті статевого процесу. Містять подвійний (диплоїдний) набір гомологічних (парних) хромосом. З зиготи утворюються зародки всіх живих організмів, що мають диплоїдний набір гомологічних хромосом, - рослин, тварин та людини.

Охарактеризуйте особливості етапів онтогенезу багатоклітинних організмів.

В онтогенезі зазвичай виділяють два періоди - ембріональний та постембріональний - та стадії дорослого організму.

Ембріональний (зародковий) період розвитку багатоклітинного організму, або ембріогенез, у тварин охоплює процеси, що походять від першого поділу зиготи до виходу з яйця або народження молодої особини, а у рослин – від розподілу зиготи до проростання насіння та появи проростка.

Ембріональний період у більшості багатоклітинних тварин включає три основні етапи: дроблення, гаструляцію та диференціацію, або морфогенез.

Внаслідок низки послідовних мітотичних поділів зиготи утворюються численні (128 і більше) дрібні клітини - бластомери. При розподілі дочірні клітини, що утворилися, не розходяться і не збільшуються в розмірах. З кожним наступним кроком вони стають дедалі дрібнішими, тому що в них не відбувається збільшення обсягу цитоплазми. Тому процес розподілу клітин без збільшення обсягу цитоплазми називають дробленням. Згодом зародок набуває вигляду бульбашки зі стінкою, утвореною одним шаром клітин. Такий одношаровий зародок називають бластулою, а порожнину, що утворюється всередині, - бластоціллю. У ході подальшого розвитку бластоцель перетворюється на первинну порожнину тіла у ряду безхребетних, а у хребетних майже повністю витісняється вторинною порожниною тіла. Після утворення багатоклітинної бластули починається процес гаструляції: переміщення частини клітин із поверхні бластули всередину, місця майбутніх органів. В результаті утворюється гаструла. Вона складається з двох пластів клітин – зародкових листків: зовнішнього – ектодерми та внутрішнього – ентодерми. Більшість багатоклітинних тварин у процесі гаструляції утворюється третій зародковий листок - мезодерма. Вона розташована між ектодермою та ентодермою.

У процесі гаструляції клітини диференціюються, тобто стають різними за структурою та біохімічним складом. Біохімічна спеціалізація клітин забезпечується різною (диференційованою) активністю генів. Диференціювання клітин кожного зародкового листка призводить до утворення різних тканин та органів, тобто відбувається морфогенез, або формоутворення.

Порівняння ембріогенезу різних хребетних тварин, наприклад риб, амфібій, птахів та ссавців, показує, що їх ранні стадії розвитку дуже подібні між собою. Але на пізніх стадіях ембріони цих тварин відрізняються досить сильно.

Постембріональний, або післязародковий період починається з моменту виходу організму з яйцевих оболонок або з моменту народження і триває до статевої зрілості. У цей період завершуються процеси формоутворення та зростання, що визначається насамперед генотипом, а також взаємодією генів між собою та з факторами зовнішнього середовища. Людина тривалість цього періоду становить 13-16 років.

У багатьох тварин виділяють два типи постембріонального розвитку – пряме та непряме.

У ході онтогенезу відбуваються зростання, диференціація та інтеграція елементів багатоклітинного організму, що розвивається. Відповідно до сучасних уявлень, в зиготі є програма як коду спадкової інформації визначальна перебіг розвитку даного організму (особи). Ця програма реалізується в процесах взаємодії між ядром і цитоплазмою в кожній клітині зародка, між різними його клітинами та між комплексами клітин у зародкових листках.

Стадії дорослого організму. Дорослим вважається організм, який досяг стану статевої зрілості та здатний до розмноження. У дорослого організму розрізняють: генеративну стадію та стадію старіння.

Генеративна стадія дорослого організму шляхом розмноження забезпечує виникнення потомства. Таким чином, реалізується безперервність існування популяцій та виду. У багатьох організмів цей період триває довго - багато років, навіть у тих, хто лише один раз у житті дає потомство (лососеві риби, вугор річковий, день, а у рослин - багато видів бамбука, парасолькових та агави). Однак існує багато видів, у яких дорослі організми протягом кількох років неодноразово виробляють потомство.

На стадії старіння спостерігаються різні зміни організму, що ведуть до зниження його адаптивних можливостей, збільшення ймовірності смерті.

15. Охарактеризуйте основні типи живлення організмів.

Існує два типи живлення живих організмів: автотрофне та гетеротрофне.

Автотрофи (автотрофні організми) - організми, які використовують як джерело вуглецю вуглекислий газ (рослини та деякі бактерії). Інакше висловлюючись, це організми, здатні створювати органічні речовини з неорганічних - вуглекислого газу, води, мінеральних солей.

Гетеротрофи (гетеротрофні організми) - організми, які використовують як джерело вуглецю органічні сполуки (тварини, гриби та більшість бактерій). Інакше кажучи, це організми, не здатні створювати органічні речовини з неорганічних, а які потребують готових органічних речовин. За станом джерела їжі гетеротрофи поділяються на біотрофи та сапротрофи.

Деякі живі істоти в залежності від умов проживання здатні і до автотрофного, і гетеротрофного харчування (міксотрофи).

16. Охарактеризуйте найважливіші чинники, які формують здоров'я.

Генотип як чинник здоров'я Основою здоров'я людини є здатність його організму протистояти впливам навколишнього середовища та зберігати відносну сталість гомеостазу. Порушення гомеостазу з різних причин спричинює хворобу, порушення здоров'я. Проте сам тип гомеостазу, механізми його підтримки всіх етапах онтогенезу у тих чи інших умовах зумовлені генами, точніше, генотипом особини.

Середовище проживання як фактор здоров'я. Давно помічено, що у формуванні будь-якої ознаки мають значення і спадковість, і середовище. Причому іноді важко визначити, від чого більше залежить та чи інша ознака. Наприклад, така ознака, як ріст, успадковується за допомогою багатьох генів (полігенно), тобто досягнення нормального зростання, властивого батькам, залежить від ряду генів, що контролюють рівень впливу гормонів, обмін кальцію, повноцінність надходження травних ферментів і т.д. Водночас навіть «найкращий» щодо зростання генотип за поганих умов життя (недолік харчування, сонця, повітря, руху) неминуче призводить до відставання у довжині тіла.

Соціальні чинники здоров'я. На відміну від рослин та тварин у людини особливу область онтогенезу становить формування його інтелекту, морального вигляду, індивідуальності особистості. Тут поряд із загальними для всього живого біологічними та небіологічними факторами діє новий потужний фактор довкілля - соціальний. Якщо перші переважно визначають потенційний діапазон норми реакції, то соціальне середовище, виховання та спосіб життя детермінують конкретне втілення спадкових задатків у даного індивіда. Соціальне середовище постає як своєрідний механізм передачі історичного досвіду людства, його культурних, наукових та технічних досягнень.

17. Поясніть, яка роль одноклітинних організмів у природі.

У одноклітинних відносно швидко протікають метаболічні процеси, тому вони роблять великий внесок у кругообіг речовин у біогеоценозі, особливо в кругообіг вуглецю. Крім того, одноклітинні тварини (найпростіші), заковтуючи та перетравлюючи бактерії (тобто первинних деструкторів), прискорюють процес оновлення складу бактеріального населення. Рослинноїдні та хижі організми теж виконують свою функцію в екосистемі, безпосередньо беручи участь у розщепленні рослинного та тваринного матеріалу.

18. Охарактеризуйте роль мутагенів у природі та в житті людини.

Мутагени бувають фізичної та хімічної природи. До мутагенів належать отруйні речовини (наприклад, колхіцин), рентгенівські, радіоактивні, канцерогенні та інші несприятливі впливи зовнішнього середовища. Під впливом мутагенів з'являються мутації. Мутагени викликають порушення нормальних процесів реплікації, рекомбінації чи розбіжності генетичних носіїв інформації.

При взаємодії іонізуючих випромінювань (електромагнітні рентгенівські та гамма-промені, а також елементарні частинки (альфа, бета, нейтрони та ін.) з організмом компоненти клітини, у тому числі молекули ДНК, поглинають певну кількість (дозу) енергії).

Виявлено багато хімічних сполук, які мають мутагенну активність: волокнистий мінерал азбест, етиленамін, колхіцин, бензопірен, нітрити, альдегіди, пестициди та ін. Нерідко ці речовини одночасно є і канцерогенами, тобто здатні викликати розвиток в організмі злоякісних новоутворень. . Як мутагени були виявлені і деякі живі організми, наприклад віруси.

Відомо, що серед рослинних організмів у високогірних чи арктичних умовах часто зустрічаються поліплоїдні форми – наслідок спонтанних мутацій геному. Це з різкими перепадами температур під час вегетації.

При контакті з мутагенами слід пам'ятати, що вони сильно впливають на розвиток статевих клітин, на укладену в них спадкову інформацію, на процеси розвитку ембріона в матці матері.

19. Охарактеризуйте значення сучасних досягнень генетики здоров'ю людини.

Саме завдяки генетиці зараз розробляються такі методи терапії, завдяки яким можна лікувати захворювання раніше невиліковні. Завдяки сучасним досягненням генетики зараз є ДНК-і РНК-проби, завдяки яким можна на ранніх стадіях виявити онкозахворювання. Також навчилися одержувати ферменти, антибіотики, гормони, амінокислоти. Наприклад, для тих, хто хворіє на цукровий діабет, був генетичними способами отриманий інсулін.

З одного боку, сучасні досягнення генетики дають нові можливості для діагностики, лікування людини. З іншого боку, досягнення генетики негативно позначаються здоров'я людини через вживання їжі, що у повсюдному поширенні генетично модифікованих продуктів харчування. При вживанні таких продуктів може послабити імунітет, погіршитися загальний стан, стійкість до антибіотиків, можуть з'явитися онкозахворювання, в першу чергу страждає шлунково-кишковий тракт (ЖКТ).

20. Поясніть, чи можна називати вірус організмом, особиною.

Коли вірус у клітині господаря відтворює собі подібних – він організм, і дуже активний. Поза клітиною господаря вірус не має ознак живого організму.

Винятково примітивна будова вірусу, простота його організації, відсутність цитоплазми та рибосом, а також власного обміну речовин, маленька молекулярна маса – все це, відрізняючи віруси від клітинних організмів, дає підставу для обговорення питання: що таке вірус – істота чи речовина, жива чи нежива ? Наукові суперечки на цю тему тривали довго. Однак сьогодні завдяки ретельному дослідженню властивостей величезної кількості видів вірусів встановлено, що вірус - особлива форма життя організму, хоч і дуже примітивна. Структура вірусу, представлена взаємодіючими між собою основними його частинами (нуклеїновою кислотою та білками), певність будови (серцевина та білкова оболонка – капсида), його підтримка своєї структури дозволяють розглядати вірус як особливу живу систему – біосистему організмового рівня, хоча й дуже примітивну.

21. Виберіть правильну відповідь із запропонованих (правильне підкреслено).

1. Гени, які контролюють розвиток протилежних ознак, називаються:

а) алельними (правильно); б) гетерозиготними; в) гомозиготними; г) зчепленими.

2. «Розщеплення за кожною парою ознак йде незалежно від інших пар ознак», - так формулюється:

а) перший закон Менделя; б) другий закон Менделя; в) третій закон Менделя (правильно); г) закон Моргана.

3. В умовах тропічних районів Землі у білокачанної капусти не утворюються качани. Яка форма мінливості проявляється у разі?

а) мутаційна; б) комбінативна; в) модифікаційна (правильно); г) онтогенетична.

4. Ягня, що випадково з'явилося, з укороченими ногами (вигідне людині потворність - не перестрибує через огорожу) дав початок породі онконських овець. Про який тип мінливості йдеться тут?

а) мутаційної (правильно); б) комбінативною; в) модифікаційної; г) онтогенетичної.

Висловіть свою думку.

Як відомо, основною одиницею еволюції є населення. А яка роль організмів у мікроеволюційному процесі?

На організмовому рівні вперше з'являється процес запліднення та індивідуального розвитку особини як процес реалізації спадкової інформації, що міститься в хромосомах та їх генах, а також оцінка природним відбором життєздатності цієї особини.

Організми є виразниками спадкових властивостей популяцій та видів. Саме організми визначають успіх чи невдачу популяції у боротьбі ресурси довкілля й у боротьбі існування між особинами. Тому у всіх мікропопуляційних процесах історичного значення організми є безпосередніми учасниками. В організмах накопичуються нові властивості виду. На організмах виявляє свою дію відбір, залишаючи більш пристосованих та вибраковуючи інших.

На організмовому рівні проявляється двоспрямованість життя кожного організму. З одного боку, це можливість організму (особі), орієнтована на виживання та розмноження. З іншого боку, це забезпечення якомога більш тривалого існування його популяції та виду, іноді на шкоду життю самого організму. У цьому вся проявляється важливе, еволюційне значення організмового рівня природі.

Симбіотичні методи харчування організмів з'явилися під час їх еволюції. А як освоюють цей спосіб новонароджені особини?

Їм не потрібно освоювати симбіотичний спосіб життя чи спосіб харчування. У процесі еволюції вони також виробилися всі необхідні пристосування для розпізнання необхідної особини або субстрату. Наприклад, особливі рецептори для сприйняття іншої симбіотичної особини або морфологічні структури, що полегшують процес харчування. Тим більше більшість симбіотичних особин з'являються на світ поблизу батьківського організму і потрапляють одразу у сприятливі умови для розвитку.

Симбіотична поведінка передається від батьків. Наприклад, у птахів або у ссавців стосовно бактерій.

Чому вважають, що спосіб життя людини – це показник її культури?

Від того, як людина береже себе, дбає про себе і т. д., можна судити про рівень її виховання, це безпосередньо пов'язано з розвитком людини, її духовними цінностями і власне культурою, манерою поведінки, способом життя в цілому.

На початку XX ст. став знаменитим афоризм, який письменник Максим Горький у п'єсі «На дні» вклав у вуста свого героя Сатіна: «Людина – це звучить гордо!» Чи можете ви зараз підтримати чи спростувати це твердження?

В даний час це філософське питання ... Наука створила величезну кількість найскладніших технічних засобів, намагається проникнути в космос і клітину, дізнатися про секрети живого світу, причини хвороб, можливість продовження терміну життя людини. У той самий час було розроблено " досконалі " засоби знищення всього живого Землі. Це гордість людства?

Для людини існує маса номінальних імен, що відображають її внутрішню сутність: раб, дурень, розбійник, худоба, собака, звір; водночас: геній, творець, творець, розумний, розумниця! То чим відрізняється геній від дурня? Якими якостями, за якими критеріями їх оцінювати та порівнювати?

Кожна людина має своє призначення на Землі. Від того, чи зрозуміє він його, залежить його добробут, віра в себе, гордість за себе.

Людина, як істота біологічна, безумовно гордість Землі. Ми вміємо мислити, висловлювати свої емоції, казати.

Але якщо людина всередині себе розуміє, що потрібно не завдавати нікому і нічому шкоди, жити в гармонії з самою собою, з оточуючими та природою, цінувати життя і не тільки своє, тоді така людина – це справді гордість!

Проблема для обговорення

У 1992 р. на конференції ООН з навколишнього середовища в Ріо-де-Жанейро на рівні керівників 179 держав, включаючи Росію, було прийнято найважливіші документи, покликані запобігти деградаційному розвитку біосфери. Одна з програм дій людства у ХХІ ст. - «Збереження біологічної різноманітності» має девіз: «Біологічні ресурси годують та одягають нас, забезпечують житлом, ліками та духовною їжею».

Висловіть своє ставлення до цього девізу. Чи можете його уточнити, розширити? Чому біологічна різноманітність є головною загальнолюдською цінністю?

Цей девіз вкотре нагадує нам, що ми (люди) на Землі маємо жити в гармонії з природою (щось брати, а щось і давати натомість), а не нещадно її використовувати у своїх цілях.

Моральність, природа, людина – поняття тотожні. І на превеликий жаль, у нашому суспільстві саме взаємозв'язок цих понять зруйнований. Батьки навчають дітей порядності, доброті, любові до навколишнього світу, духовності та дбайливості, але реально цього їм не даємо. Ми розгубили і розтратили багатства, що зберігалися і накопичувалися століттями. Низвергли, забули завіти, традиції, досвід минулих поколінь у ставленні до навколишнього світу. Практично знищили своїми руками, своєю бездушністю, бездумністю, своєю безгосподарністю.

Радіаційні та кислотні дощі, врожаї, вкриті отрутохімікатами, обмілілі річки, замулені озера та ставки, що перетворилися на болота, вирубані ліси, знищені тварини, модифіковані організми та продукти – ось наша сучасна спадщина. А зараз, раптом, усім світом усвідомлюємо, що ми на краю загибелі і кожен, саме кожен, на своєму місці, має по крихтах, наполегливо і сумлінно відновлювати, заліковувати, вирощувати добро. Без біологічної різноманітності МИ НІШТО. Біологічна різноманітність – це головна загальнолюдська цінність.

Основні поняття

Організм є окремістю живої матерії як індивід (особина) і як цілісна жива система (біосистема).

Спадковість – властивість організму передавати особливості будови, функціонування та розвитку від батьків до нащадків. Спадковість обумовлена генами.

Мінливість - властивість живих організмів існувати в різних формах, що забезпечують їм здатність виживати в умовах, що змінюються.

Хромосоми - структури клітинного ядра, що є носіями генів і визначають спадкові властивості клітин та організмів. Хромосоми складаються з ДНК та білків.

Ген – елементарна одиниця спадковості, представлена біополімером – відрізком молекули ДНК, де міститься інформація про первинну структуру одного білка чи молекули рРНК та тРНК.

Геном - сукупність генів виду, до складу якого входить організм (особина). Геном також називають сукупність генів, характерних для гаплоїдного (1n) набору хромосом даного виду організмів, або основний гаплоїдний набір хромосом. У той самий час геном розглядається як функціональна одиниця, як і характеристика виду, необхідна нормального розвитку організмів цього виду.

Генотип – система взаємодіючих генів організму (особі). Генотип висловлює сукупність генетичної інформації особини (організму).

Розмноження – відтворення подібних до себе. Ця властивість характерна лише живих організмів.

Запліднення - це об'єднання ядер чоловічих і жіночих статевих клітин - гамет, що призводить до формування зиготи та подальшого розвитку з неї нового (дочірнього) організму.

Зигота – одна клітина, яка утворюється при злитті жіночої та чоловічої статевих клітин (гамет).

Онтогенез – індивідуальний розвиток організму, що включає весь комплекс послідовних та незворотних змін, починаючи від утворення зиготи та до природної смерті організму.

Гомеостаз – стан відносної динамічної рівноваги системи (зокрема біологічної), підтримуваного з допомогою механізмів саморегуляції.

Здоров'я – стан будь-якого живого організму, у якому він загалом і його органи здатні повністю виконувати свої функції. Немає будь-якої недуги чи хвороби.

Вірус – унікальна доклітинна форма життя із гетеротрофним типом харчування. Реплікується молекула ДНК чи РНК усередині ураженої клітини.

Організмовий рівень організації живої матерії – відбиває ознаки окремих особин, їх поведінка. Структурно-функціональною одиницею організмового рівня є організм. На організмовому рівні відбуваються такі явища: розмноження, функціонування організму як єдиного цілого, онтогенез та інших.

Розрізняють такі рівні організації живої матерії – рівні біологічної організації: молекулярний, клітинний, тканинний, органний, організмовий, популяційно-видовий та екосистемний.

Молекулярний рівень організації– це рівень функціонування біологічних макромолекул – біополімерів: нуклеїнових кислот, білків, полісахаридів, ліпідів, стероїдів. З цього рівня починаються найважливіші процеси життєдіяльності: обмін речовин, перетворення енергії, передача спадкової інформації. Цей рівень вивчають біохімія, молекулярна генетика, молекулярна біологія, генетика, біофізика.

Клітинний рівень- це рівень клітин (клітин бактерій, ціанобактерій, одноклітинних тварин та водоростей, одноклітинних грибів, клітин багатоклітинних організмів). Клітина – це структурна одиниця живого, функціональна одиниця, одиниця розвитку. Цей рівень вивчають цитологія, цітохімія, цитогенетика, мікробіологія.

Тканинний рівень організації- це рівень, на якому вивчається будова та функціонування тканин. Досліджується цей рівень гістологією та гістохімією.

Органний рівень організації- Це рівень органів багатоклітинних організмів. Вивчають цей рівень анатомію, фізіологію, ембріологію.

Організмальний рівень організації- це рівень одноклітинних, колоніальних та багатоклітинних організмів. Специфіка організмового рівня в тому, що на цьому рівні відбувається декодування та реалізація генетичної інформації, формування ознак, властивих особам цього виду. Цей рівень вивчається морфологією (анатомією та ембріологією), фізіологією, генетикою, палеонтологією.

Популяційно-видовий рівень- це рівень сукупностей особин - популяційі видів. Цей рівень вивчається систематикою, таксономією, екологією, біогеографією, генетикою популяцій. На цьому рівні вивчаються генетичні та екологічні особливості популяцій, елементарні еволюційні факторита їх вплив на генофонд (мікроеволюція), проблема збереження видів.

Екосистемний рівень організації- Це рівень мікроекосистем, мезоекосистем, макроекосистем. На цьому рівні вивчаються типи харчування, типи взаємин організмів та популяцій в екосистемі, чисельність популяцій, динаміка чисельності популяцій, щільність популяцій, продуктивність екосистем, сукцесії Цей рівень вивчає екологія.

Виділяють також біосферний рівень організаціїживої матерії. Біосфера – це гігантська екосистема, що займає частину географічної оболонки Землі. Це мега-екосистема. У біосфері відбувається кругообіг речовин та хімічних елементів, а також перетворення сонячної енергії.

2. Фундаментальні властивості живої матерії

Обмін речовин (метаболізм)

Обмін речовин (метаболізм) - сукупність хімічних перетворень, що протікають в живих системах, що забезпечують їх життєдіяльність, зростання, відтворення, розвиток, самозбереження, постійний контакт з навколишнім середовищем, здатність адаптуватися до неї та її змін. У процесі обміну речовин відбувається розщеплення та синтез молекул, що входять до складу клітин; утворення, руйнування та оновлення клітинних структур та міжклітинної речовини. В основі метаболізму лежать взаємопов'язані процеси асиміляції (анаболізм) та дисиміляції (катаболізм). Асиміляція - процеси синтезу складних молекул із простих із витрачанням енергії, запасеної в ході дисиміляції (а також накопичення енергії при відкладенні запас синтезованих речовин). Дисиміляція - процеси розщеплення (анаеробної або аеробної) складних органічних сполук, що йде з вивільненням енергії, необхідної для здійснення життєдіяльності організму. На відміну від тіл неживої природи обмін із довкіллям для живих організмів є умовою існування. У цьому відбувається самооновлення. Процеси обміну речовин, що протікають усередині організму, об'єднані в метаболічні каскади та цикли хімічними реакціями, які суворо упорядковані у часі та просторі. Узгоджене перебіг великої кількості реакцій у малому обсязі досягається шляхом упорядкованого розподілу окремих ланок обміну речовин у клітині (принцип компартменталізації). Процеси обміну речовин регулюються за допомогою біокаталізаторів – спеціальних білків-ферментів. Кожен фермент має субстратну специфічність каталізувати перетворення лише одного субстрату. В основі цієї специфічності лежить своєрідне "впізнавання" субстрату ферментом. Ферментативний каталіз відрізняється від небіологічного надзвичайно високою ефективністю, внаслідок чого швидкість відповідної реакції підвищується в 1010 – 1013 разів. Кожна молекула ферменту здатна здійснювати від кількох тисяч до кількох мільйонів операцій на хвилину, не руйнуючись у участі у реакціях. Ще одна характерна відмінність ферментів від небіологічних каталізаторів полягає в тому, що ферменти здатні прискорювати реакції за звичайних умов (атмосферний тиск, температура тіла організму тощо). Всі живі організми можуть бути поділені на дві групи - автотрофи та гетеротрофи, що відрізняються джерелами енергії та необхідних речовин для своєї життєдіяльності. Автотрофи - організми, що синтезують з неорганічних речовин органічні сполуки з використанням енергії сонячного світла (фотосинтетики - зелені рослини, водорості, деякі бактерії) або енергії, одержуваної при окисленні неорганічного субстрату (хемосинтетики - сіро-, залізобактерії та інші), Автотрофні організми здатні синтезувати усі компоненти клітини. Роль фотосинтезуючих автотрофів у природі є визначальною - будучи первинним продуцентом органічної речовини в біосфері, вони забезпечують існування всіх інших організмів та перебіг біогеохімічних циклів у кругообігу речовин на Землі. Гетеротрофи (всі тварини, гриби, більшість бактерій, деякі безхлорофільні рослини) - організми, які потребують свого існування в готових органічних речовинах, які, надходячи як їжа, служать як джерелом енергії, так і необхідним "будівельним матеріалом". Характерною рисою гетеротрофів є у них амфіболізму, тобто. процесу утворення дрібних органічних молекул (мономерів), що утворюються під час перетравлення їжі (процес деградації складних субстратів). Такі молекули - мономери застосовуються для збирання власних складних органічних сполук.

Самовідтворення (репродукція)

Здатність до розмноження (відтворення собі подібних, самовідтворення) відноситься до однієї з фундаментальних властивостей живих організмів. Розмноження необхідно у тому, щоб забезпечити безперервність існування видів, т.к. тривалість життя окремого організму обмежена. Розмноження з надлишком компенсує втрати, зумовлені природним відмиранням особин, і таким чином підтримує збереження виду ряду поколінь особин. У процесі еволюції живих організмів відбувалася еволюція методів розмноження. Тому в існуючих численних і різноманітних видів живих організмів ми виявляємо різні форми розмноження. Багато видів організмів поєднують кілька способів розмноження. Необхідно виділити два типи розмноження організмів, що принципово відрізняються, - безстатеве (первинний і більш древній тип розмноження) і статеве. У процесі безстатевого розмноження нова особина утворюється із однієї чи групи клітин (у багатоклітинних) материнського організму. За всіх форм безстатевого розмноження нащадки мають генотип (сукупність генів) ідентичний материнському. Отже, все потомство одного материнського організму виявляється генетично однорідним і дочірні особини мають однаковий комплекс ознак. При статевому розмноженні нова особина розвивається із зиготи, що утворюється шляхом злиття двох спеціалізованих статевих клітин (процес запліднення), що продукуються двома батьківськими організмами. Ядро в зиготі містить гібридний набір хромосом, що утворюється в результаті об'єднання наборів хромосом ядер гамет, що злилися. У ядрі зиготи, таким чином, створюється нова комбінація спадкових задатків (генів), привнесених однаково обома батьками. А дочірній організм, що розвивається із зиготи, матиме нове поєднання ознак. Іншими словами, при статевому розмноженні відбувається здійснення комбінативної форми спадкової мінливості організмів, що забезпечує пристосування видів до умов середовища, що змінюються і являє собою істотний фактор еволюції. У цьому полягає значна перевага статевого розмноження в порівнянні з безстатевим. Здатність живих організмів до самовідтворення базується на унікальній властивості нуклеїнових кислот до репродукції та феномені матричного синтезу, що лежить в основі утворення молекул нуклеїнових кислот та білків. Самовідтворення на молекулярному рівні обумовлює як здійснення обміну речовин у клітинах, так і самовідтворення самих клітин. Клітинне розподіл (самовостворення клітин) лежить в основі індивідуального розвитку багатоклітинних організмів та відтворення всіх організмів. Розмноження організмів забезпечує самовідтворення всіх видів, що населяють Землю, що обумовлює існування біогеоценозів і біосфери.

Спадковість та мінливість

Спадковість забезпечує матеріальну наступність (потік генетичної інформації) між поколіннями організмів. Вона тісно пов'язана з репродукцією на молекулярному, субклітинному та клітинному рівнях. Генетична інформація, що визначає різноманітність спадкових ознак, зашифрована у молекулярній структурі ДНК (у деяких вірусів – у РНК). У генах закодована інформація про структуру синтезованих білків, ферментних та структурних. Генетичний код - це система "запису" інформації про послідовність розташування амінокислот у синтезованих білках за допомогою послідовності нуклеотидів у молекулі ДНК. Сукупність всіх генів організму називається генотипом, а сукупність ознак – фенотипом. Фенотип залежить як від генотипу, так і факторів внутрішнього та зовнішнього середовища, які впливають на активність генів та зумовлюють регулярні процеси. Зберігання і передачі спадкової інформації здійснюється в усіх організмів з допомогою нуклеїнових кислот, генетичний код єдиний всім живих істот Землі, тобто. він універсальний. Завдяки спадковості з покоління в покоління передаються ознаки, що забезпечують пристосованість організмів до середовища проживання. Якби при розмноженні організмів виявлялася лише спадкоємність існуючих ознак і властивостей, то на тлі змінних умов зовнішнього середовища існування організмів було б неможливим, тому що необхідною умовою життя організмів є їх пристосованість до умов довкілля. Виявляється мінливість у різноманітності організмів, що належать до того самого виду. Мінливість може реалізовуватися в окремих організмів у ході їхнього індивідуального розвитку або в межах групи організмів у ряді поколінь при розмноженні. Виділяють дві основні форми мінливості, що розрізняються за механізмами виникнення, характером зміни ознак і, нарешті, їх значущістю для існування живих організмів - генотиповою (спадковою) і модифікаційною (неспадковою). Генотипова мінливість пов'язана із зміною генотипу та призводить до зміни фенотипу. В основі генотипної мінливості можуть лежати мутації (мутаційна мінливість) або нові комбінації генів, що виникають у процесі запліднення при статевому розмноженні. При мутаційній формі зміни пов'язані насамперед з помилками при реплікації нуклеїнових кислот. Таким чином, відбувається виникнення нових генів, що несуть нову генетичну інформацію; відбувається поява нових ознак. І якщо нові ознаки корисні організму в конкретних умовах, то вони "підхоплюються" і "закріплюються" природним відбором. Таким чином, на спадковій (генотипічній) мінливості базується пристосованість організмів до умов зовнішнього середовища, різноманітність організмів, створюються передумови для позитивної еволюції. При неуспадковій (модифікаційній) мінливості відбуваються зміни фенотипу під впливом чинників довкілля і пов'язані зі зміною генотипу. Модифікації (зміни ознак при модифікаційній мінливості) відбуваються у межах норми реакції, яка під контролем генотипу. Модифікації не передаються наступним поколінням. Значення модифікаційної мінливості полягає в тому, що вона забезпечує пристосованість організму до факторів довкілля протягом його життя.

Індивідуальний розвиток організмів

Всім живим організмам властивий процес індивідуального розвитку – онтогенез. Традиційно, під онтогенезом розуміють процес індивідуального розвитку багатоклітинного організму (що утворюється внаслідок статевого розмноження) від формування зиготи до природної смерті особини. За рахунок поділу зиготи і наступних поколінь клітин формується багатоклітинний організм, що складається з безлічі різних типів клітин, різних тканин та органів. Розвиток організму базується на "генетичній програмі" (закладеної в генах хромосом зиготи) і здійснюється в конкретних умовах середовища, що істотно впливає на процес реалізації генетичної інформації в ході індивідуального існування особи. На ранніх етапах індивідуального розвитку відбувається інтенсивне зростання (збільшення маси та розмірів), зумовлене репродукцією молекул, клітин та інших структур, та диференціювання, тобто. поява відмінностей у структурі та ускладнення функцій. На всіх етапах онтогенезу істотний регулюючий вплив мають на розвиток організму різні фактори зовнішнього середовища (температура, гравітація, тиск, склад їжі за вмістом хімічних елементів та вітамінів, різноманітні фізичні та хімічні агенти). Вивчення ролі цих чинників у процесі індивідуального розвитку тварин і людини має величезне практичне значення, що зростає з посиленням антропогенного на природу. У різних галузях біології, медицини, ветеринарії та інших наук широко проводяться дослідження щодо вивчення процесів нормального та патологічного розвитку організмів, з'ясування закономірностей онтогенезу.

Подразливість

Невід'ємною властивістю організмів та всіх живих систем є дратівливість – здатність сприймати зовнішні або внутрішні подразники (впливи) та адекватно на них реагувати. У організмів подразливість супроводжується комплексом змін, що виражаються в зрушеннях обміну речовин, електричного потенціалу на мембранах клітин, фізико-хімічних параметрів у цитоплазмі клітин, у рухових реакціях, а високоорганізованим тваринам притаманні зміни у їх поведінці.

4. Центральна догма молекулярної біології- Узагальнююче спостерігається в природі правило реалізації генетичної інформації: інформація передається від нуклеїнових кислотдо білку, але не у зворотному напрямку. Правило було сформульовано Френсісом Крикомв 1958 році і приведено у відповідність з даними, що нагромадилися на той час, 1970 року. Перехід генетичної інформації від ДНКдо РНКта від РНК до білкує універсальним всім без винятку клітинних організмів, є основою біосинтезу макромолекул. Реплікації геному відповідає інформаційний перехід ДНК → ДНК. У природі зустрічаються переходи РНК → РНК і РНК → ДНК (наприклад у деяких вірусів), а також зміна конформаціїбілків, що передається від молекули до молекули.

Універсальні засоби передачі біологічної інформації

У живих організмах зустрічаються три види гетерогенних, тобто які складаються з різних мономерів полімеру - ДНК, РНК та білок. Передача інформації з-поміж них може здійснюватися 3 x 3 = 9 способами. Центральна догма поділяє ці 9 типів передачі на три групи:

Загальний - які у більшості живих організмів;

Спеціальний - зустрічаються як виняток, у вірусіві у мобільних елементів геномуабо в умовах біологічного експерименту;

Невідомі – не виявлені.

Реплікація ДНК (ДНК → ДНК)

ДНК - основний спосіб передачі між поколіннями живих організмів, тому точне подвоєння (реплікація) ДНК дуже важлива. Реплікація здійснюється комплексом білків, що розплітають хроматинпотім подвійну спіраль. Після цього ДНК полімеразу та асоційовані з нею білки, будують на кожному з двох ланцюжків ідентичну копію.

Транскрипція (ДНК → РНК)

Транскрипція - біологічний процес, в результаті якого інформація, що міститься в ділянці ДНК, копіюється на молекулу, що синтезується. інформаційної РНК. Транскрипцію здійснюють фактори транскрипціїі РНК-полімераза. У еукаріотичній клітиніпервинний транскрипт (пре-іРНК) часто редагується. Цей процес називається сплайсингом.

Трансляція (РНК → білок)

Зріла іРНК зчитується рибосомамиу процесі трансляції. У прокаріотичнихклітинах процес транскрипції та трансляції не розділений просторово, і ці процеси пов'язані. У еукаріотичнихклітинах місце транскрипції клітинне ядровідокремлено від місця трансляції ( цитоплазми) ядерною мембраноютому іРНК транспортується з ядрау цитоплазму. іРНК зчитується рибосомою у вигляді трьох нуклеотидних"слів". Комплекси факторів ініціаціїі факторів елонгаціїдоставляють аміноацильовані транспортні РНКдо комплексу іРНК-рибосому.

5. Зворотня транскрипція- це процес утворення дволанцюжкової ДНКна матриці одноланцюгової РНК. Цей процес називається зворотнійтранскрипцією, оскільки передача генетичної інформації у своїй відбувається у «зворотному», щодо транскрипції, напрямі.

Ідея зворотної транскрипції спочатку була дуже непопулярна, оскільки суперечила центральної догми молекулярної біології, яка передбачала, що ДНК транскрибуєтьсяв РНК і далі транслюєтьсяу білки. Зустрічається у ретровірусів, наприклад, ВІЛі у випадку ретротранспозонів.

Трансдукція(від лат. transductio- переміщення) - процес перенесення бактеріальної ДНКз однієї клітини до іншої бактеріофагом. Загальна трансдукція використовується в генетиці бактерій для картування геномута конструювання штамів. До трансдукції здатні як помірні фаги, так і вірулентні, останні проте знищують популяцію бактерій, тому трансдукція з їх допомогою не має великого значення ні в природі, ні при проведенні досліджень.

Векторна молекула ДНК – це молекула ДНК, яка виступає у ролі носія. Молекулу-носій повинен відрізняти ряд особливостей:

Здатність до автономної реплікації в клітині господаря (частіше бактеріальної або дріжджової)

Наявність селективного маркера

Наявність зручних сайтів рестрикції

У ролі векторів найчастіше виступають бактеріальні плазміди.

Налаштування учнів працювати.

1. Що вивчає біологія?

2. Знання, яких природничих законів є основою наукового світогляду і необхідно для вирішення практичних завдань?

3. За яким принципом відбувається підрозділ біології окремі науки?

4. Чому оптимальне використання живої природи?

5. Що таке життя?

6. Які рівні організації життя вам відомі?

7. Які рівні організації життя вже вивчили?

8.Назвіть елементарну одиницю та структурні елементи організмового рівня?

9. Як класифікують живі організми?

10. Які основні процеси протікають на організмовому рівні?

11.Назвіть значення та роль організмового рівня у природі.

А. Відмінність живого від неживого.

Робота в групах за завданнями:

(Учні відповідають питання, обгрунтовують свою думку).

Група №1:

Чи можна назвати живими і чому такі організми:

а) тварин у стані анабіозу;

б) людину під наркозом;

в) бактерії у висушеному стані;

г) сухі дріжджі?

Група №2:

Постійність структурно-функціональної організації біологічних систем – гомеостаз – як обов'язкова умова існування біологічних систем.

Група №3:

Яке явище, властиве всім живим системам, є основою наведених фактів:

1) жаба не може жити в солоній воді, а в прісній виділяє багато сечі;

2) живий оселедець у морській воді «несолений»;

3) у крові людини, що містить воду, необхідно вводити фізіологічний розчин.

Група №4:

1. Наведіть приклади систем живої природи.

2. Назвіть приклади систем неживої природи.

Висновок: обмінні процеси у живому речовині забезпечують гомеостаз – сталість структурно – функціональної організації системи.

б). Властивості живих організмів:

Єдність хімічного складу.
Обмін речовин та енергії (метаболізм).

3. Ритмічність.
4.Саморегуляція

Самовідтворення.
Спадковість.
Мінливість.
Єдиний рівень організації живих організмів

Зростання та розвиток.

2. Подразливість.

3. Дискретність.

4. Пристосовність

Виберіть ті ознаки живих організмів, про які в тексті підручника не йшлося.

(Дискретність, саморегуляція, ритмічність).

Висновок: живі організми різко відрізняються від неживих систем своєю винятковою складністю та високою структурною та функціональною впорядкованістю. Ці відмінності надають життю якісно нових властивостей.

У). Основні рівні організації живих організмів Жива природа є складно організованою ієрархічною системою. Вчені виходячи з особливостей прояви властивостей живого виділяють кілька рівнів організації живої матерії.

Молекулярний клітинний тканинний органний

(молекули) (клітина) (тканина) (орган)

організменний популяційно-видовий

(організм) (вид, населення)

Біогеоценотичний (екосистемний) біосферний.

(БГЦ, екосистема) (біосфера)

Схема показує окремі рівні організації життя, зв'язок їх між собою, витікання одного з іншого та показує цілісність живої природи.

група:

Молекулярні.
Клітинний.

2. група:

1. Тканинний

2. Органний.

група:

1. Організмовий.

Популяційно-видовий.

Під час пояснення рівнів організації живих організмів групами учні класу заповнюють запропоновану таблицю:

Рівні організації	Біологічна система	Елементи, що утворюють систему
Молекулярний	Органоїди	Атоми та молекули
Клітинний	Клітина (організм)	Органоїди
Тканинний
Органний
Організмовий	Організм	Системи органів
Популяційно-видовий	Населення
Біогеоценотичний (екосистемний)	Біогеоценоз (екосистема)	Населення
Біосферний	Біосфера	Біогеоценози (екосистеми)

Висновок: будова живих систем характеризується дискретністю, тобто. розділеністю на функціональні одиниці. Так, атоми складаються з елементарних частинок, з атомів складаються молекули, з молекул (великих і малих) - органоїди, які утворюють клітини, з клітин формуються тканини, а з них - органи і т.д.

Виділення окремих рівнів організації життя певною мірою умовно, оскільки вони тісно пов'язані між собою і випливають один з одного, що говорить про цілісність живої природи.

Які форми організмів зустрічаються Землі?

Яке значення має організм у природі?

Дайте відповідь на запитання за допомогою підручника стор. 5-6 і оформіть у вигляді схеми

Значення організму

Робота біля дошки:

Співвіднесіть малюнки відповідно до рівнів організації живих організмів

А) Молекулярний

Б) Клітинний

В) Тканинний

Г) Органний

Д) Організмовий

Е) Популяційно-видовий

Ж) Біогеоценотичний (екосистемний)

З) Біосферний

Вирішення проблемних питань:

«Озонові дірки» та вплив УФ-променів на клітинному та молекулярному рівнях життя.
Неможливість лікувати людину без знання особливостей будови та функціонування клітин.
Для вирішення яких глобальних завдань людства необхідні знання біології?
Наведіть приклади використання методів біологічних наук із ботаніки, зоології, анатомії та фізіології людини.

параграф 1.2 заповнити таблицю.

Творче завдання груп: Яке значення біології розуміння всього живого. Які відчуття ви відчували щодо цієї теми?

Вирізняють такі рівні організації життя: молекулярний, клітинний, органно-тканинний (іноді їх поділяють), організмовий, популяційно-видовий, біогеоценотичний, біосферний. Жива природа є системою, а різні рівні її організації формують її складну ієрархічну будову, коли нижче прості рівні визначають властивості вищележачих.

Так складні органічні молекули входять до складу клітин та визначають їх будову та життєдіяльність. У багатоклітинних організмів клітини організовані тканини, кілька тканин утворюють орган. Багатоклітинний організм складається із систем органів, з іншого боку, організм сам є елементарною одиницею популяції та біологічного виду. Спільнота є взаємодіючі популяції різних видів. Спільнота та довкілля формують біогеоценоз (екосистему). Сукупність екосистем планети Земля утворює її біосферу.

На кожному рівні виникають нові властивості живого, відсутні на нижчому рівні, виділяються свої елементарні явища та елементарні одиниці. При цьому багато в чому рівні відображають перебіг еволюційного процесу.

Виділення рівнів зручне вивчення життя як складного природного явища.

Розглянемо докладніше кожен рівень організації життя.

Молекулярний рівень

Хоча молекули складаються з атомів, відмінність живої матерії від неживої починає виявлятися лише на рівні молекул. Тільки до складу живих організмів входить велика кількість складних органічних речовин – біополімерів (білків, жирів, вуглеводів, нуклеїнових кислот). Однак молекулярний рівень організації живого включає і неорганічні молекули, що входять у клітини та відіграють важливу роль у їхній життєдіяльності.

Функціонування біологічних молекул є основою живої системи. На молекулярному рівні життя проявляється обмін речовин та перетворення енергії як хімічні реакції, передача та зміна спадкової інформації (редуплікація та мутації), а також ряд інших клітинних процесів. Іноді молекулярний рівень називають молекулярно-генетичним.

Клітинний рівень життя

Саме клітина є структурною та функціональною одиницею живого. Поза клітиною життя немає. Навіть віруси можуть виявляти властивості живого, лише опинившись у клітці господаря. Біополімери повною мірою виявляють свою реакційну здатність, будучи організовані в клітину, яку можна розглядати як складну систему взаємопов'язаних насамперед різними хімічними реакціями молекул.

На цьому клітинному рівні проявляється феномен життя, сполучаються механізми передачі генетичної інформації та перетворення речовин та енергії.

Органно-тканинний

Тканини є лише у багатоклітинних організмів. Тканина являє собою сукупність подібних за будовою та функціями клітин.

Тканини утворюються в процесі онтогенезу шляхом диференціювання клітин, що мають ту саму генетичну інформацію. На цьому рівні відбувається спеціалізація клітин.

У рослин та тварин виділяють різні типи тканин. Так у рослин це меристема, захисна, основна та провідна тканини. У тварин - епітеліальна, сполучна, м'язова та нервова. Тканини можуть включати список підтканей.

Орган зазвичай складається з кількох тканин, об'єднаних між собою у структурно-функціональну єдність.

Органи формують системи органів, кожна з яких відповідає за важливу для організму функцію.

Органний рівень у одноклітинних організмів представлений різними органелами клітини, що виконують функції перетравлення, виділення, дихання та ін.

Організмальний рівень організації живого

Поряд із клітинним на організмовому (або онтогенетичному) рівні виділяються відокремлені структурні одиниці. Тканини та органи не можуть жити незалежно, організми та клітини (якщо це одноклітинний організм) можуть.

Багатоклітинні організми складаються із систем органів.

На організмовому рівні виявляються такі явища життя як розмноження, онтогенез, обмін речовин, подразливість, нервово-гуморальна регуляція, гомеостаз. Інакше кажучи, його елементарні явища становлять закономірні зміни організму на індивідуальному розвитку. Елементарною одиницею є особина.

Популяційно-видовий

Організми одного виду, об'єднані загальним місцем проживання, формують популяцію. Вигляд зазвичай складається з багатьох популяцій.

Популяції мають загальний генофонд. У межах виду можуть обмінюватися генами, т. е. є генетично відкритими системами.

У популяціях відбуваються елементарні еволюційні явища, що призводять зрештою до видоутворення. Жива природа може еволюціонувати лише надорганізмових рівнях.

На цьому рівні виникає потенційне безсмертя живого.

Біогеоценотичний рівень

Біогеоценоз являє собою взаємодіючу сукупність організмів різних видів з різними факторами середовища проживання. Елементарні явища представлені речовинно-енергетичними кругообігами, що забезпечуються насамперед живими організмами.

Роль біогеонототичного рівня полягає в утворенні стійких угруповань організмів різних видів, пристосованих до спільного проживання у певному середовищі проживання.

Біосфера

Біосферний рівень організації життя - це система найвищого ладу життя на Землі. Біосфера охоплює всі прояви життя планети. На цьому рівні відбувається глобальний кругообіг речовин і потік енергії (що охоплює всі біогеоценози).