Razlikuju se sljedeći nivoi organizacije života: molekularni, ćelijski, organsko-tkivni (ponekad su razdvojeni), organizmski, populacijsko-vrsta, biogeocenotski, biosferski. Živa priroda je sistem, a različiti nivoi njegove organizacije formiraju njegovu složenu hijerarhijsku strukturu, kada osnovni jednostavniji nivoi određuju svojstva gornjih.

Dakle, složeni organski molekuli su dio ćelija i određuju njihovu strukturu i vitalnu aktivnost. U višećelijskim organizmima ćelije su organizovane u tkiva, a nekoliko tkiva čine jedan organ. Višećelijski organizam se sastoji od organskih sistema, s druge strane, sam organizam je elementarna jedinica populacije i biološke vrste. Zajednicu predstavljaju interaktivne populacije različitih vrsta. Zajednica i životna sredina čine biogeocenozu (ekosistem). Ukupnost ekosistema planete Zemlje čini njenu biosferu.

Na svakom nivou pojavljuju se nova svojstva živog, koja na donjem nivou izostaju, izdvajaju se njihove vlastite elementarne pojave i elementarne jedinice. Istovremeno, nivoi u velikoj meri odražavaju tok evolucionog procesa.

Alokacija nivoa je pogodna za proučavanje života kao složenog prirodnog fenomena.

Pogledajmo pobliže svaki nivo organizacije života.

Molekularni nivo

Iako se molekule sastoje od atoma, razlika između žive i nežive materije počinje da se manifestuje tek na nivou molekula. Samo sastav živih organizama uključuje veliki broj složenih organskih supstanci - biopolimera (proteini, masti, ugljikohidrati, nukleinske kiseline). Međutim, molekularni nivo organizacije živih bića uključuje i neorganske molekule koji ulaze u ćelije i igraju važnu ulogu u njihovom životu.

Funkcionisanje bioloških molekula je u osnovi živog sistema. Na molekularnom nivou života, metabolizam i konverzija energije se manifestuju kao hemijske reakcije, prenos i promena naslednih informacija (reduplikacija i mutacije), kao i niz drugih ćelijskih procesa. Ponekad se molekularni nivo naziva molekularnim genetskim nivoom.

Ćelijski nivo života

To je ćelija koja je strukturna i funkcionalna jedinica živog. Izvan ćelije nema života. Čak i virusi mogu pokazati svojstva živog bića samo kada se nađu u ćeliji domaćinu. Biopolimeri u potpunosti pokazuju svoju reaktivnost kada su organizovani u ćeliji, koja se može posmatrati kao složen sistem molekula međusobno povezanih prvenstveno različitim hemijskim reakcijama.

Na ovom ćelijskom nivou manifestuje se fenomen života, konjugiraju se mehanizmi prenosa genetskih informacija i transformacije supstanci i energije.

Organsko tkivo

Samo višećelijski organizmi imaju tkiva. Tkivo je skup ćelija slične strukture i funkcije.

Tkiva se formiraju u procesu ontogeneze diferencijacijom ćelija koje imaju iste genetske informacije. Na ovom nivou dolazi do specijalizacije ćelija.

Biljke i životinje imaju različite vrste tkiva. Dakle, u biljkama je to meristem, zaštitno, osnovno i provodno tkivo. Kod životinja - epitelnih, vezivnih, mišićnih i nervnih. Tkanine mogu uključivati ​​listu podtkanina.

Organ se obično sastoji od nekoliko tkiva, međusobno ujedinjenih u strukturno i funkcionalno jedinstvo.

Organi formiraju organske sisteme, od kojih je svaki odgovoran za važnu funkciju za tijelo.

Nivo organa u jednoćelijskim organizmima predstavljaju različite ćelijske organele koje obavljaju funkcije probave, izlučivanja, disanja itd.

Organski nivo organizacije življenja

Zajedno sa ćelijskim na nivou organizma (ili ontogenetskom) razlikuju se zasebne strukturne jedinice. Tkiva i organi ne mogu živjeti samostalno, organizmi i ćelije (ako je jednoćelijski organizam) mogu.

Višećelijski organizmi se sastoje od sistema organa.

Na nivou organizma manifestuju se takvi fenomeni života kao što su reprodukcija, ontogeneza, metabolizam, razdražljivost, neurohumoralna regulacija, homeostaza. Drugim riječima, njegove elementarne pojave čine redovne promjene u organizmu u individualnom razvoju. Osnovna jedinica je pojedinac.

populacijske vrste

Organizmi iste vrste, ujedinjeni zajedničkim staništem, čine populaciju. Vrsta se obično sastoji od mnogo populacija.

Populacije dijele zajednički genski fond. Unutar vrste mogu razmjenjivati ​​gene, odnosno genetski su otvoreni sistemi.

U populacijama se javljaju elementarni evolucijski fenomeni koji na kraju dovode do specijacije. Živa priroda može evoluirati samo na nadorganskim nivoima.

Na ovom nivou se javlja potencijalna besmrtnost živih.

Biogeocenotski nivo

Biogeocenoza je interakcijski skup organizama različitih vrsta sa različitim faktorima životne sredine. Elementarne pojave predstavljene su ciklusima materije i energije, koje obezbjeđuju prvenstveno živi organizmi.

Uloga biogeocenotskog nivoa sastoji se u formiranju stabilnih zajednica organizama različitih vrsta, prilagođenih zajedničkom životu u određenom staništu.

Biosfera

Biosferski nivo organizacije života je sistem života višeg reda na Zemlji. Biosfera obuhvata sve manifestacije života na planeti. Na ovom nivou odvija se globalna cirkulacija supstanci i protok energije (koji pokriva sve biogeocenoze).

Sav život na Zemlji je uređen i ima složenu hijerarhiju od jednostavnih do složenih – nivoa organizacije žive prirode.

Nivoi

Struktura žive materije počinje molekulom - najmanjom česticom materije koja se sastoji od atoma. Molekul pripada neživoj prirodi, proučavaju ga fizika i hemija. Ulazeći u odnose, molekuli formiraju supstance od kojih se grade tkiva, organi i organizmi u cjelini. Detaljan opis je predstavljen u tabeli nivoa organizacije divljih životinja.

Nivo	Elementi sistema	Procesi
Molekularna (molekularna genetika)	Atomi, molekule organskih i neorganskih jedinjenja, biopolimeri - DNK, RNK, proteini, lipidi, ugljeni hidrati	Metabolizam i konverzija energije, prijenos genetskih informacija
Cellular	Ćelijske organele (organele), kompleksi hemijskih jedinjenja	Sinteza organskih jedinjenja, transport hemikalija, fisija
tkanina	Specifične ćelije, međućelijska supstanca	Metabolizam, rast, razdražljivost, osjetljivost, provodljivost, itd.
Orgulje	Različite vrste tkiva koje formiraju organe	Rad organa u zavisnosti od namjene: kretanje, izmjena plinova, razdražljivost, probava itd.
Organski (ontogenetski)	Organski sistemi koji čine višećelijski organizam - zasebna funkcionalna struktura životinjskog ili biljnog porijekla	Harmonično funkcionisanje svih organa
populacijske vrste	Grupe srodnih pojedinaca ujedinjenih u populaciju. Nose jedan genski fond, razlikuju se po istim morfološkim i bihevioralnim karakteristikama, zauzimaju određeno područje	Organizacija zajednica, interakcije između pojedinaca, prilagođavanje promjenjivim uvjetima, akumulacija genetskih informacija, evolucija
Biogeocenotski	Različite populacije, faktori životne sredine	Odnos između populacija i životne sredine
biosferski	Biogeocenoza, ljudska aktivnost (noosfera)	Interakcija žive i nežive materije, kruženje supstanci u prirodi, uticaj čoveka na biosferu

Rice. 1. Nivoi organizacije.

Svaki nivo organizacije ima svoje obrasce. Za proučavanje posebnog nivoa izdvajaju se specijalizovane oblasti biologije. Na primjer, početni nivo proučava molekularna biologija i biohemija, ćeliju proučava citologija, tkiva - histologija, populacije i njihovu interakciju sa okolinom - ekologija.

Jednoćelijski i višećelijski

Svi organizmi se prema svojoj građi dijele u dvije vrste:

• jednoćelijski - sastoji se od jedne ćelije;
• višećelijski - sastoje se od mnogih međusobno povezanih ćelija.

Jednoćelijski organizmi ograničeni su membranom, ispod koje se nalazi citoplazma sa organelama - funkcionalnim česticama ćelija. Jednoćelijski organizmi su po strukturi i funkciji slični ćelijama višećelijskih organizama. Međutim, mogu se kretati samostalno i voditi slobodan stil života.

Predstavnici jednoćelijskih organizama:

TOP 1 članakkoji je čitao uz ovo

• biljke (eukarioti) - chlamydomonas, chlorella, zelena euglena;
• životinje (eukarioti) - amebe, cilijati;
• bakterije (prokarioti) - E. coli, cocci.

Rice. 2. Jednoćelijski organizmi.

Višećelijski - složeniji organizovani organizmi. Najprimitivniji su sunđeri, najsloženiji su sisari.

Rice. 3. Višećelijski organizmi.

Za razliku od jednoćelijskih organizama, višećelijski organizmi imaju više nivoa organizacije. Međutim, bez obzira na složenost strukture, svi organizmi stupaju u interakciju sa okolinom na biogeocenotskom i biosferskom nivou.

Osobine organizama

Svi predstavnici biosfere (jednoćelijski i višećelijski) su ujedinjeni svojstva živih organizama:

• reprodukcija;
• metabolizam;
• ovisnost o energiji;
• rast;
• razvoj;
• samoregulacija;
• razdražljivost;
• nasljednost;
• varijabilnost.

Osim toga, živi organizmi imaju jedinstven hemijski sastav. Glavni elementi žive materije su azot, kiseonik, ugljenik, vodonik. Oni formiraju proteine, masti, ugljene hidrate.

Šta smo naučili?

Sa časa biologije u 9. razredu učili smo o glavnim nivoima divljih životinja. Tema je obuhvatila kratak opis hijerarhije žive prirode, karakteristike višećelijskih i jednoćelijskih organizama, kao i svojstva organizama koji čine biosferu.

Tematski kviz

Report Evaluation

Prosječna ocjena: 4.6. Ukupno primljenih ocjena: 215.

Osnovna svojstva živih organizama. Pitanja o poreklu života, zakonima istorijskog razvoja u različitim geološkim epohama oduvek su zanimala čovečanstvo. Pojam života obuhvata ukupnost svih živih organizama na Zemlji i uslove za njihovo postojanje.
Suština života leži u činjenici da živi organizmi za sobom ostavljaju potomstvo. Nasljedne informacije se prenose s generacije na generaciju, organizmi se samoregulišu i obnavljaju tokom reprodukcije potomstva. Život je poseban kvalitativni, najviši oblik materije, sposoban za samoreprodukciju, ostavljajući potomstvo.
Koncept života u različitim istorijskim periodima dobijao je različite definicije. Prvu naučno tačnu definiciju dao je F. Engels: "Život je način postojanja proteinskih tijela, a ovaj način postojanja se u suštini sastoji u stalnom samoobnavljanju hemijskih sastojaka ovih tijela." Kada se proces metabolizma između živih organizama i okoline zaustavi, proteini se razgrađuju i život nestaje. Na osnovu savremenih dostignuća u biološkoj nauci, ruski naučnik MV Volkenštajn dao je novu definiciju koncepta života: „Živa tela koja postoje na Zemlji su otvoreni, samoregulišući i samoreprodukcioni sistemi izgrađeni od biopolimera – proteina i nukleinskih kiselina. " Ova definicija ne poriče postojanje života na drugim planetama u svemiru. Život se naziva otvorenim sistemom, na šta ukazuje stalna razmena materije i energije sa okolinom.
Na osnovu najnovijih naučnih dostignuća moderne biološke nauke data je sljedeća definicija života: „Život je otvoreni samoregulirajući i samoreproducirajući sistemi živih organizama, izgrađeni od složenih bioloških polimera – proteina i nukleinskih kiselina“.
Nukleinske kiseline i proteini smatraju se osnovom svih živih bića, budući da funkcionišu u ćeliji, formiraju složena jedinjenja koja su dio strukture svih živih organizama.
,

Osnovna svojstva živih organizama

Živi organizmi se razlikuju od nežive prirode po svojim svojstvima. Karakteristična svojstva živih organizama uključuju: jedinstvo hemijskog sastava, metabolizma i energije, sličnost nivoa organizacije. Žive organizme karakteriše i reprodukcija, nasljednost, varijabilnost, rast i razvoj, razdražljivost, diskretnost, samoregulacija, ritam itd.

Nivoi organizacije života

Svi živi organizmi u prirodi sastoje se od istih nivoa organizacije; ovo je karakterističan biološki obrazac zajednički svim živim organizmima. Razlikuju se sljedeći nivoi organizacije živih organizama - molekularni, ćelijski, tkivni, organski, organizam, populacijsko-vrsta, biogeocenotski, biosferski.
1. Molekularno genetski nivo. Ovo je najelementarnija karakteristika života. Bez obzira koliko složena ili jednostavna struktura bilo kojeg živog organizma, svi se sastoje od istih molekularnih spojeva. Primjer za to su nukleinske kiseline, proteini, ugljikohidrati i drugi složeni molekularni kompleksi organskih i neorganskih tvari. Ponekad se nazivaju biološkim makromolekularnim supstancama. Na molekularnom nivou odvijaju se različiti životni procesi živih organizama: metabolizam, pretvaranje energije. Uz pomoć molekularnog nivoa vrši se prijenos nasljednih informacija, formiraju se pojedinačne organele i drugi procesi.
2. Ćelijski nivo.Ćelija je strukturna i funkcionalna jedinica svih živih organizama na Zemlji. Pojedinačne organele u ćeliji imaju karakterističnu strukturu i obavljaju specifičnu funkciju. Funkcije pojedinih organela u ćeliji su međusobno povezane i obavljaju zajedničke životne procese. Kod jednoćelijskih organizama (jednoćelijske alge i protozoe) svi životni procesi odvijaju se u jednoj ćeliji, a jedna ćelija postoji kao poseban organizam. Prisjetite se jednoćelijskih algi, hlamidomonasa, klorele i protozoa - amebe, infuzorije itd. Kod višećelijskih organizama jedna ćelija ne može postojati kao poseban organizam, već je elementarna strukturna jedinica organizma.

nivo tkiva

Skup ćelija i međućelijskih supstanci sličnih po porijeklu, strukturi i funkcijama čini tkivo. Nivo tkiva je tipičan samo za višećelijske organizme. Takođe, pojedinačna tkiva nisu samostalan holistički organizam. Na primjer, tijela životinja i ljudi se sastoje od četiri različita tkiva (epitelnog, vezivnog, mišićnog i nervnog). Biljna tkiva nazivaju se: obrazovna, integumentarna, potporna, provodna i ekskretorna. Prisjetite se strukture i funkcija pojedinih tkiva.

Nivo organa

U višećelijskim organizmima, spoj nekoliko identičnih tkiva, sličnih po strukturi, porijeklu i funkcijama, formira nivo organa. Svaki organ sadrži nekoliko tkiva, ali među njima je jedno najznačajnije. Zaseban organ ne može postojati kao cijeli organizam. Nekoliko organa, sličnih po građi i funkciji, ujedinjuju se u jedan organski sistem, na primjer, probavu, disanje, cirkulaciju krvi itd.

Nivo organizma

Biljke (chlamydomonas, chlorella) i životinje (amebe, infuzorije itd.), čija se tijela sastoje od jedne ćelije, su samostalan organizam) A zasebna jedinka višećelijskih organizama smatra se zasebnim organizmom. U svakom pojedinom organizmu odvijaju se svi vitalni procesi svojstveni svim živim organizmima - ishrana, disanje, metabolizam, razdražljivost, razmnožavanje itd. Svaki samostalni organizam za sobom ostavlja potomstvo. U višećelijskim organizmima ćelije, tkiva, organi i sistemi organa nisu poseban organizam. Samo integralni sistem organa specijalizovan za obavljanje različitih funkcija čini poseban samostalan organizam. Razvoj organizma, od oplodnje do kraja života, traje određeno vreme. Ovaj individualni razvoj svakog organizma naziva se ontogenija. Organizam može postojati u bliskoj vezi sa okolinom.

Nivo populacija-vrsta

Agregat jedinki jedne vrste ili grupe koji dugo postoji u određenom dijelu areala relativno odvojen od drugih agregata iste vrste čini populaciju. Na nivou populacije provode se najjednostavnije evolucijske transformacije, što doprinosi postepenom nastanku nove vrste.

Biogeocenotski nivo

Ukupnost organizama različitih vrsta i organizacija različite složenosti, prilagođenih istim uslovima sredine, naziva se biogeocenoza ili prirodna zajednica. Sastav biogeocenoze uključuje brojne vrste živih organizama i životne sredine. U prirodnim biogeocenozama energija se akumulira i prenosi iz jednog organizma u drugi. Biogeocenoza uključuje neorganska, organska jedinjenja i žive organizme.

biosferskom nivou

Ukupnost svih živih organizama na našoj planeti i njihovo zajedničko prirodno stanište čini nivo biosfere. Na nivou biosfere, moderna biologija rješava globalne probleme, kao što je određivanje intenziteta formiranja slobodnog kisika biljnim pokrivačem Zemlje ili promjene koncentracije ugljičnog dioksida u atmosferi povezane s ljudskim aktivnostima. Glavnu ulogu na nivou biosfere imaju "žive supstance", odnosno ukupnost živih organizama koji naseljavaju Zemlju. Takođe na nivou biosfere važne su „bio-inertne supstance“ koje nastaju kao rezultat vitalne aktivnosti živih organizama i „inertnih“ supstanci (tj. uslovi životne sredine. Na nivou biosfere, cirkulacija supstanci i energije se odvija na Zemlja uz učešće svih živih organizama biosfere.

Nivoi organizacije života

Nivoi organizacije organskog svijeta su diskretna stanja bioloških sistema, koje karakterizira podređenost, međusobna povezanost i specifični obrasci.

Strukturni nivoi organizacije života su izuzetno raznoliki, ali glavni su molekularni, ćelijski, ontogenetski, populacijsko-specifični, biocenotički i biosferski.

1. Molekularno genetski nivo život. Najvažniji zadaci biologije u ovoj fazi su proučavanje mehanizama prijenosa genskih informacija, nasljeđa i varijabilnosti.

Postoji nekoliko mehanizama varijabilnosti na molekularnom nivou. Najvažniji od njih je mehanizam mutacije gena - direktna transformacija samih gena pod utjecajem vanjskih faktora. Faktori koji uzrokuju mutaciju su: zračenje, toksična hemijska jedinjenja, virusi.

Drugi mehanizam varijabilnosti je rekombinacija gena. Takav proces se odvija tokom seksualnog razmnožavanja u višim organizmima. U ovom slučaju nema promjene u ukupnoj količini genetskih informacija.

Još jedan mehanizam varijabilnosti otkriven je tek 1950-ih. Ovo je neklasična rekombinacija gena, u kojoj dolazi do generalnog povećanja količine genetskih informacija zbog uključivanja novih genetskih elemenata u genom ćelije. Najčešće, ove elemente u ćeliju unose virusi.

2. Ćelijski nivo. Danas je nauka pouzdano utvrdila da je najmanja samostalna jedinica građe, funkcioniranja i razvoja živog organizma ćelija, koja je elementarni biološki sistem sposoban za samoobnavljanje, samoreprodukciju i razvoj. Citologija je nauka koja proučava živu ćeliju, njenu strukturu, funkcionisanje kao elementarni živi sistem, istražuje funkcije pojedinih ćelijskih komponenti, proces reprodukcije ćelije, prilagođavanje uslovima sredine itd. Citologija takođe proučava karakteristike specijalizovanih ćelija, formiranje njihovih posebnih funkcija i razvoj specifičnih ćelijskih struktura. Stoga se moderna citologija naziva fiziologija ćelije.

Značajan napredak u proučavanju ćelija dogodio se početkom 19. veka, kada je otkriveno i opisano ćelijsko jezgro. Na osnovu ovih studija stvorena je ćelijska teorija, koja je postala najveći događaj u biologiji u 19. veku. Upravo je ova teorija poslužila kao temelj za razvoj embriologije, fiziologije i teorije evolucije.

Najvažniji dio svih stanica je jedro, koje pohranjuje i reprodukuje genetske informacije, reguliše metaboličke procese u ćeliji.

Sve ćelije su podeljene u dve grupe:

Prokarioti - ćelije koje nemaju jezgro

eukarioti su ćelije koje sadrže jezgra

Proučavajući živu ćeliju, naučnici su skrenuli pažnju na postojanje dvije glavne vrste njene ishrane, što je omogućilo da se svi organizmi podijele u dvije vrste:

Autotrofne - proizvode vlastite nutrijente

· Heterotrofno – ne može bez organske hrane.

Kasnije su razjašnjeni tako važni faktori kao što su sposobnost organizama da sintetišu potrebne supstance (vitamine, hormone), obezbede sebi energiju, zavisnost od ekološke sredine i dr. Dakle, složena i diferencirana priroda odnosa ukazuje na potrebu za sistematski pristup proučavanju života na ontogenetskom nivou.

3. ontogenetskom nivou. višećelijskih organizama. Ovaj nivo je nastao kao rezultat formiranja živih organizama. Osnovna jedinica života je jedinka, a elementarni fenomen je ontogeneza. Fiziologija se bavi proučavanjem funkcionisanja i razvoja višećelijskih živih organizama. Ova nauka razmatra mehanizme djelovanja različitih funkcija živog organizma, njihov međusobni odnos, regulaciju i prilagođavanje vanjskom okruženju, nastanak i formiranje u procesu evolucije i individualnog razvoja pojedinca. U stvari, to je proces ontogeneze - razvoja organizma od rođenja do smrti. U tom slučaju dolazi do rasta, kretanja pojedinih struktura, diferencijacije i komplikacija organizma.

Svi višećelijski organizmi sastoje se od organa i tkiva. Tkiva su grupa fizički povezanih ćelija i međustaničnih supstanci za obavljanje određenih funkcija. Njihovo proučavanje je predmet histologije.

Organi su relativno velike funkcionalne jedinice koje spajaju različita tkiva u određene fiziološke komplekse. Zauzvrat, organi su dio većih jedinica – tjelesnih sistema. Među njima su nervni, probavni, kardiovaskularni, respiratorni i drugi sistemi. Samo životinje imaju unutrašnje organe.

4. Populaciono-biocenotski nivo. Ovo je nadorganski nivo života čija je osnovna jedinica populacija. Za razliku od populacije, vrsta je skup jedinki koje su slične po strukturi i fiziološkim svojstvima, imaju zajedničko porijeklo i mogu se slobodno križati i proizvoditi plodno potomstvo. Vrsta postoji samo kroz populacije koje predstavljaju genetski otvorene sisteme. Populaciona biologija je nauka o populacijama.

Termin "populacija" uveo je jedan od osnivača genetike, V. Johansen, koji ju je nazvao genetski heterogeni skup organizama. Kasnije se stanovništvo počelo smatrati integralnim sistemom koji je u kontinuiranoj interakciji sa okolinom. Populacije su stvarni sistemi kroz koje postoje vrste živih organizama.

Populacije su genetski otvoreni sistemi, jer izolacija populacija nije apsolutna i razmjena genetskih informacija nije moguća s vremena na vrijeme. Populacije su te koje djeluju kao elementarne jedinice evolucije; promjene u njihovom genskom fondu dovode do pojave novih vrsta.

Populacije sposobne za samostalnu egzistenciju i transformaciju ujedinjene su u agregat sljedećeg supraorganizma - biocenoza. Biocenoza - skup populacija koje žive na određenom području.

Biocenoza je sistem zatvoren za strane populacije, za svoje konstitutivne populacije je otvoren sistem.

5. Biogeocetonski nivo. Biogeocenoza je stabilan sistem koji može postojati dugo vremena. Ravnoteža u živom sistemu je dinamička, tj. predstavlja stalno kretanje oko određene tačke stabilnosti. Za njegovo stabilno funkcionisanje neophodna je povratna sprega između njegovog upravljačkog i izvršnog podsistema. Ovakav način održavanja dinamičke ravnoteže između različitih elemenata biogeocenoze, uzrokovan masovnim razmnožavanjem nekih vrsta i smanjenjem ili nestankom drugih, što dovodi do promjene kvaliteta životne sredine, naziva se ekološka katastrofa.

Biogeocenoza je integralni samoregulirajući sistem u kojem se razlikuje nekoliko tipova podsistema. Primarni sistemi su proizvođači koji direktno obrađuju neživu materiju; potrošači - sekundarni nivo na kome se materija i energija dobijaju korišćenjem proizvođača; zatim dolaze potrošači drugog reda. Tu su i čistači i razlagači.

Krug supstanci prolazi kroz ove nivoe u biogeocenozi: život je uključen u upotrebu, obradu i restauraciju različitih struktura. U biogeocenozi - jednosmjerni tok energije. To ga čini otvorenim sistemom, kontinuirano povezan sa susjednim biogeocenozama.

Samoregulacija biogeocena teče uspješnije, što je raznovrsniji broj njegovih sastavnih elemenata. Stabilnost biogeocenoza zavisi i od raznovrsnosti njenih komponenti. Gubitak jedne ili više komponenti može dovesti do nepovratne neravnoteže i njene smrti kao integralnog sistema.

6. biosferskom nivou. Ovo je najviši nivo organizacije života, koji pokriva sve pojave života na našoj planeti. Biosfera je živa supstanca planete i životne sredine koju ona transformiše. Biološki metabolizam je faktor koji objedinjuje sve druge nivoe organizacije života u jednu biosferu. Na ovom nivou dolazi do kruženja supstanci i transformacije energije povezane sa vitalnom aktivnošću svih živih organizama koji žive na Zemlji. Dakle, biosfera je jedinstven ekološki sistem. Proučavanje funkcionisanja ovog sistema, njegove strukture i funkcija najvažniji je zadatak biologije na ovom nivou života. Ekologija, biocenologija i biogeohemija se bave proučavanjem ovih problema.

Razvoj doktrine biosfere neraskidivo je povezan s imenom istaknutog ruskog naučnika V.I. Vernadsky. Upravo je on uspio dokazati povezanost organskog svijeta naše planete, koji djeluje kao jedinstvena neodvojiva cjelina, sa geološkim procesima na Zemlji. Vernadsky je otkrio i proučavao biogeohemijske funkcije žive materije.

1.2. Nivoi organizacije živog sistema

Ljudsko tijelo je složen samoregulirajući sistem međusobno povezanih strukturnih elemenata, ujedinjenih
na više nivoa organizacije. Postoje sljedeći nivoi: letochny, tkivo, organ, sistem i organizam.
Između sebe, ovi nivoi organizacije su u hijerarhijskom (podređenom) odnosu.

1. Ćelijski nivo.Ćelija je strukturna i funkcionalna jedinica živog organizma. To je biološki sistem i karakteriše ga metabolizam, rast, razvoj i reprodukcija.

2. nivo tkiva. Zbirka ćelija koje imaju zajedničko porijeklo, sličnu strukturu i obavljaju iste funkcije formira tkivo. Postoje četiri glavne vrste tkiva:
epitelnog, vezivnog, mišićnog i nervnog. Svako tkivo ima specifične strukturne karakteristike i obavlja određene funkcije.

· epitelne tkiva su granična tkiva koja spolja prekrivaju organe, a iznutra oblažu šupljine unutrašnjih organa i formiraju žlezde spoljašnje i unutrašnje sekrecije. Ova tkiva obavljaju zaštitne, apsorpcione (crijevni epitel), sekretorne funkcije.

· Povezivanje tkanine, uključujući nekoliko varijanti: samo vezivno tkivo(vlaknasti,
tkiva sa posebnim svojstvima - masno, retikularno, mukozno i ​​pigmentirano tkivo), skeletna tkiva(hrskavica, kost). Vezivno tkivo takođe uključuje krv i limfu (tečno vezivno tkivo). Glavne funkcije vrsta vezivnog tkiva su potporna, trofička (nutritivna), zaštitna, održavanje postojanosti unutrašnjeg okruženja tijela (homeostaza).

· Mišićavtkiva (prugasto skeletni, prugasti srčani i glatki mišići) obezbeđuju kontrakciju mišića i motoričke reakcije čoveka: kretanje tela ili njegovih pojedinih delova u prostoru, ritmičku aktivnost miokarda, kretanje krvi kroz sudove (hemocirkulacija), hranu - kroz digestivnog trakta i dr

· nervozan tkanina pruža percepcija iritacije
iz spoljašnje i unutrašnje sredine tela, dirigovanje nervnih impulsa do centralnog nervnog sistema (CNS), gde se u njegovim višim delovima odvija analiza i sinteza primljenih informacija, i implementacija adaptivne reakcije brze reakcije. Nervni sistem reguliše rad pojedinih organa i tela u celini.

OD Slojevi tkiva koji pokrivaju, oblažu i razdvajaju unutrašnje organe nazivaju se membrane. U ljudskom tijelu razlikuju se sljedeće glavne vrste membrana:

1. Sluzokože obično oblažu unutrašnju površinu šupljih organa. Uključuju tri sloja tkiva: epitelno (sa sekretornim ćelijama koje luče sluz), labavo vezivno tkivo sa žlijezdama i limfoidnim formacijama i glatke mišiće.

2. Sinovijalne membrane pokrivaju površine zglobova i tetiva. Formirani su od vezivnog tkiva i obloženi endotelom.

3. Serozne membrane okružuju vanjsku površinu svih unutrašnjih organa. Formira ih membrana vezivnog tkiva prekrivena epitelnim slojem.

4. Meninge (tvrde, arahnoidne, meke) pokrivaju mozak i kičmenu moždinu. Sastoje se od vezivnog tkiva.

3. Nivo organa. Nekoliko tkiva, spojenih u jedan kompleks, čine organ, ali neka od tkiva u njemu prevladavaju i određuju njegovu glavnu funkciju. Organi zauzimaju određeni položaj u tijelu, imaju određenu strukturu i oblik i obavljaju određenu funkciju neophodnu za postojanje cjelovitog organizma.

4. Nivo sistema. Oblik nekoliko organa koji dijele određenu funkciju fiziološki sistem (kardiovaskularni, respiratorni, probavni, nervni
i drugi sistemi). Među svim fiziološkim sistemima tijela, nervni sistem zauzima posebno mjesto, jer reguliše i koordinira aktivnost svih sistema među sobom, osigurava prilagođavanje tijela promjenjivim uvjetima okoline.

5. Nivo organizma.Živi organizam, koji se sastoji od pojedinačnih ćelija, tkiva, organa, sistema, jedinstvena je celina („sistem sistema“ prema IP Pavlovu), u kojoj je aktivnost svih ovih struktura strogo koordinirana, podređena jednoj celini i obezbeđuje normalna životna aktivnost
u okruženju koje se stalno menja.

Organski sistemi u organizmu ne funkcionišu izolovano jedan od drugog, već se u određenom periodu međusobno kombinuju kako bi se postigao povoljan rezultat za organizam. Takva privremena asocijacija organa i sistema koji pripadaju različitim fiziološkim sistemima, P. K. Anokhin (akademik, neurofiziolog)
imenovani funkcionalni sistem.

Živu prirodu naše planete karakteriše složena, hijerarhijska korelacija organizacionih nivoa. Čitav organski svijet i životna sredina čine biosferu, koju, pak, čine biogeocenoze (ekosistemi) - teritorije sa karakterističnim prirodnim uslovima i određenim biljnim i životinjskim kompleksima (biocenozama). Biocenoze formiraju populacije - grupe biljnih i životinjskih organizama iste vrste koji žive na određenom području i sposobni su za proizvodnju. Populacije se sastoje od predstavnika određenih vrsta (pojedinaca) koji su u stanju da se slobodno ukrštaju i daju plodno potomstvo. Višećelijski organizmi se sastoje od organa i tkiva koje formiraju ćelije. Jednoćelijski organizmi i ćelije formirane su unutarćelijskim strukturama koje se sastoje od molekula.

Na osnovu toga razlikovati nekoliko nivoa organizacije žive materije.

Svaki nivo organizacije živih organizama karakterišu sopstveni obrasci povezani sa njegovim specifičnim principima organizacije, karakteristikama odnosa sa drugim nivoima.

Opća biologija proučava osnovne obrasce životnih pojava koje se javljaju na različitim nivoima organizacije življenja. Razmatranje organizacije žive materije počinje razjašnjavanjem strukture i svojstava složenih organskih molekula. Ćelije višećelijskih organizama su dio tkiva, dva ili više tkiva čine organ. Višećelijski organizam ima složenu strukturu, koja se sastoji od tkiva i organa, a istovremeno je i elementarna jedinica biološke vrste. U interakciji jedni s drugima, vrste formiraju zajednicu, ili ekološki sistem, koji je, zauzvrat, jedna od komponenti biosfere.

Svaki nivo organizacije organizama proučavaju odgovarajuće grane biologije.

Molekularni nivo

Napomena 1

Svaki živi sistem, ma koliko složen bio organizovan, određen je na nivou funkcionisanja bioloških makromolekula – biopolimera: nukleinskih kiselina, proteina, polisaharida, kao i drugih važnih organskih supstanci. Sa ovog nivoa počinju najvažniji procesi života organizma: metabolizam i pretvorba energije, prijenos nasljednih informacija itd.

Molekularna biologija, molekularna genetika, fiziologija, citohemija, biohemija, biofizika, pojedini delovi virologije, mikrobiologija proučavaju fizičko-hemijske procese koji se dešavaju u živom organizmu (sinteza, razgradnja i međusobne transformacije proteina, nukleinskih kiselina, polisaharida, lipida i drugih supstanci u ćelija; metabolizam, energija i informacije koje regulišu ove procese).

Ovakva istraživanja živih sistema su pokazala da se sastoje od nisko- i visokomolekularnih organskih spojeva, koje je gotovo nemoguće otkriti u neživoj prirodi. Za žive organizme najkarakterističniji su biopolimeri kao što su proteini, nukleinske kiseline, polisaharidi, lipidi (jedinjenja nalik masti) i njihovi sastavni molekuli (aminokiseline, nukleotidi, monosaharidi, masne kiseline). Takođe, na ovom nivou se proučava sinteza, raspadanje i međusobne transformacije ovih jedinjenja u ćelijama, metabolizam, energija i informacija, regulacija ovih procesa.

Kao rezultat ovih studija, ustanovljeno je da Najvažnija karakteristika glavnih metaboličkih puteva je djelovanje bioloških katalizatora - enzima(proteinska jedinjenja), koja striktno selektivno utiču na brzinu hemijskih reakcija. Proučavana je i struktura nekih aminokiselina, niza proteina i mnogih jednostavnih organskih spojeva. Utvrđeno je da se hemijska energija koja se oslobađa pri biološkoj oksidaciji (procesi disanja, glikoliza) pohranjuje u obliku jedinjenja bogatih energijom (uglavnom adenozin fosforne kiseline ATP, ADP itd.), a zatim se koristi u procesima koji zahtijevaju energiju ( kontrakcije mišića, sinteza i transport supstanci). Veliki uspjeh bilo je otkriće genetskog koda. Utvrđeno je da nasljeđe kodirano u DNK preko enzimskih proteina kontrolira kako strukturne proteine ​​tako i sva osnovna svojstva ćelija i organizma u cjelini.

Istraživanja na molekularnom nivou zahtijevaju izolaciju i proučavanje svih vrsta molekula koji čine ćeliju, otkrivanje njihovog međusobnog odnosa.

Korištene istraživačke metode na molekularnom nivou:

• elektroforeza (za odvajanje makromolekula koristeći njihove razlike u naelektrisanju);
• ultracentrifugiranje (za odvajanje makromolekula koristeći njihove razlike u gustoći i veličini);
• kromatografija (za odvajanje makromolekula korištenjem njihovih razlika u adsorpcijskim svojstvima);
• analiza difrakcije rendgenskih zraka (proučavaju međusobni prostorni raspored atoma u složenim molekulima);
• radioizotopi (proučavanje načina transformacije supstanci, brzine njihove sinteze i raspadanja);
• vještačko modeliranje sistema iz izolovanih ćelijskih elemenata (reprodukcija procesa koji se odvijaju u ćeliji - svi biohemijski procesi u ćeliji se ne odvijaju u homogenoj mešavini supstanci, već na određenim ćelijskim strukturama).

Ćelijski nivo

Na ćelijskom nivou citologija, histologija i njihovi odjeli (kariologija, cito- i histohemija, citofiziologija, citogenetika), mnogi odjeli fiziologije, mikrobiologije i virologije proučavaju strukturu ćelije i unutrašnjih ćelijskih komponenti, kao i veze i odnose između stanica u tkivima i organima u telu. Slobodnoživući nećelijski oblici života ne postoje.

Cell- glavna nezavisna funkcionalna i strukturna jedinica višećelijskog organizma. Postoje jednoćelijski organizmi (alge, gljive, protozoe, bakterije). Također, ćelija je jedinica razvoja svih živih organizama koji postoje na Zemlji. Svojstva ćelije određuju njene komponente koje obavljaju različite funkcije.

Zahvaljujući istraživanjima na ćelijskom nivou, proučavane su glavne komponente ćelije, struktura ćelija i tkiva i njihove promene u procesu razvoja.

Metode istraživanja na ćelijskom nivou:

• mikroskopija (svetlosni mikroskop omogućava vam da vidite objekte do 1 mikrona);
• histohemijske reakcije u boji (otkrivanje lokalizacije u ćeliji različitih hemikalija i enzima);
• autoradiografija (detekcija mjesta u ćeliji za sintezu makromolekula);
• elektronska mikroskopija (razlikovanje struktura sve do makromolekula, iako je opis njihove strukture često težak zbog nedovoljnog kontrasta slike);
• centrifugiranje (proučavanje funkcija intracelularnih komponenti - one su izolirane iz uništenih (homogeniziranih) stanica);
• kultura tkiva (proučavanje svojstava ćelija);
• mikrohirurgija (razmjena jezgara između stanica, fuzija (hibridizacija) stanica.

nivo tkiva

Tkivo je skup ćelija slične strukture, ujedinjenih obavljanjem zajedničke funkcije. Stotine različitih ćelija ulaze u tijelo raznih višećelijskih organizama. Različite životinjske ćelije formiraju $4$ tipove tkiva: nervno, vezivno, epitelno i mišićno. Biljke se dijele na formirajuća i trajna tkiva. Trajna tkiva uključuju integumentarno, provodljivo, mehaničko i osnovno tkivo.

Nivo organa

Definicija 2

Organi su visoko diferencirani dijelovi tijela koji se nalaze na određenom mjestu i obavljaju posebne funkcije. To su strukturne i funkcionalne asocijacije nekoliko vrsta tkiva. Nastaju tokom razvoja iz ćelija različitih tkiva.

Grupe različitih organa zajednički funkcionišu kako bi izvršile zajedničku funkciju za tijelo. Čovjek ima sljedeće organske sisteme: probavni, respiratorni, kardiovaskularni, nervni, sekretorni, izlučni, reproduktivni, endokrini, mišićni, skeletni i integumentarni sistem tkiva. Svaki pojedinačni organ sistema obavlja određenu funkciju, ali svi zajedno rade kao jedan "tim", osiguravajući maksimalnu efikasnost cijelog sistema. Svi sistemi organa funkcionišu međusobno i regulisani su nervnim i endokrinim sistemom. Kršenje funkcioniranja bilo kojeg organa dovodi do patologije cijelog sistema, pa čak i tijela.

Nivo organizma

Fiziologija (biljke i životinje, viša nervna aktivnost), eksperimentalna morfologija, endokrinologija, embriologija, imunologija, kao i niz drugih bioloških grana proučavaju procese i pojave koje se dešavaju u pojedincu i koordinisano funkcionisanje njegovih organa i sistema.

Na ovom nivou, u cilju stvaranja opće teorije ontogeneze, provode se istraživanja usmjerena na otkrivanje uzročnih mehanizama formiranja biološke organizacije, njene diferencijacije i integracije, te implementacije genetskih informacija u ontogenezu. Proučavaju se i mehanizmi funkcionisanja organa i njihovih sistema, njihova uloga u životu organizma, međusobni uticaji organa, nervna i humoralna regulacija njihovih funkcija, ponašanje životinja, adaptivne promene itd.

Na ovom nivou proučavaju se i mehanizam funkcionisanja organa i sistema, njihova uloga u životu organizma, odnos organa, ponašanje organizama i adaptivne promene.

Trenutno se koriste sljedeće metode istraživanja:

• elektrofiziološki(sastoje se u uklanjanju, pojačavanju i registraciji bioelektričnih potencijala);
• biohemijski(provodi se proučavanje endokrine regulacije - oslobađanje i pročišćavanje hormona, sinteza njihovih analoga, proučavanje biosinteze i mehanizama djelovanja hormona);
• kibernetički(proučavanje BND životinja i ljudi metodom modeliranja);
• eksperimentalni(razvijanje uslovnih refleksa, postavljanje zadataka).

Populacija - nivo vrste

Definicija 3

Određene grane biologije (morfologija, fiziologija, genetika, ekologija) proučavaju elementarnu jedinicu evolucijskog procesa - stanovništva- skup jedinki iste vrste koje naseljavaju određenu teritoriju, manje ili više izolovane od susjednih grupa.

Proučavanje sastava i dinamike populacije neraskidivo je povezano sa molekularnim, ćelijskim i nivoom organizma.

Metode istraživanja su metode onih nauka koje proučavaju pitanja koja se konkretno postavljaju na ovom nivou:

• genetske metode - priroda distribucije nasljednih karakteristika u populacijama;
• morfološki
• fiziološki
• ekološki.

Populacija i vrsta u cjelini mogu poslužiti kao predmet proučavanja u različitim biološkim granama.

Biogeocenotski ili biosferski nivo

Definicija 4

Biogeocenologija, ekologija, biogeohemija i druge grane biologije proučavaju procese koji se dešavaju u biogeocenozama(ekosistemi) - elementarne strukturne i funkcionalne jedinice biosfere.

Na ovom nivou se provode sveobuhvatne studije koje pokrivaju odnos biotičkih i abiotičkih komponenti koje su dio biogeocenoze; proučavaju se kretanje žive materije u biosferi, načini i obrasci protoka energetskih kola. Ovakav pristup omogućava da se predvide posledice ljudske ekonomske aktivnosti i da se u formi međunarodnog programa „Čovek i biosfera“ koordinišu napori biologa iz mnogih zemalja.

Od velike je praktične važnosti proučavanje biološke produktivnosti biogeocenoza (iskorišćavanje energije sunčevog zračenja fotosintezom i korištenje energije koju skladište autotrofi od strane heterotrofnih organizama).

Napomena 2

Potreba za detaljnim proučavanjem biosferskog nivoa organizacije živih bića je zbog činjenice da su biogeocenoze okruženje u kojem se odvijaju bilo kakvi životni procesi na našoj planeti.

Povratak