Система живой природы кратко

7.3. Уровни организации живой природы

Уровень организации живой материи – это функциональное место биологической структуры определенной степени сложности в общей иерархии живого. Выделяют следующие уровни организации живой материи.

1. Молекулярный (молекулярно-генетический). Он включает в себя способ существования и самовоспроизводства сложных информационных органических молекул, высокомолекулярные органические соединения, такие как белки, вирусы, плазмиды, нуклеиновые кислоты и др.
2. Субклеточный (надмолекулярный). На этом уровне живая природа организуется в органоиды: хромосомы, клеточную мембрану, эндоплазматическую сеть, митохондрии, комплекс Гольджи, лизосомы, рибосомы и другие субклеточные структуры.
3. Клеточный. На этом уровне живая природа представлена клетками, т.е. элементарной структурной и функциональной единицей живого.
4. Органо-тканевый. На этом уровне живая природа организуется в ткани и органы. Ткань – совокупность клеток, сходных по строению и функциям, а также связанных с ними межклеточных веществ. Орган – часть многоклеточного организма, выполняющая определенную функцию или функции.
5. Организменный (онтогенетический). На этом уровне живая природа представлена организмами. Организм (особь, индивид) – неделимая единица жизни, ее реальный носитель, характеризующийся всеми ее признаками.

1. Биоценотический. На этом уровне живая природа образует биоценозы – совокупность популяций разных видов, обитающих на определенной территории.
2. Биогеоценотический. На этом уровне живая природа формирует биогеоценозы – совокупность биоценоза и абиотических факторов среды обитания (климат, почва).
3. Биосферный. На этом уровне живая природа формирует биосферу – оболочку Земли, преобразованную деятельностью живых организмов.

7.4. Свойства живых систем

1. Клеточное строение. Все живые организмы, кроме вирусов, имеют клеточное строение.
2. Обмен веществ (метаболизм) и энергозависимость. Живые организмы являются открытыми системами, они зависят от поступления в них из внешней среды веществ и энергии. Живые существа способны использовать два вида энергии – световую и химическую, и поэтому признаку делятся на две группы: фототрофы (организмы, использующие для биосинтеза световую энергию – растения, цианобактерии) и хемотрофы (организмы, использующие для биосинтеза энергию химических реакций окисления неорганических соединений – нитрифицирующие бактерии, железобактерии, серобактерии и др.). В зависимости от источников углерода живые организмы делят на автотрофы (организмы, способные создавать органические вещества из неорганических – растения, цианобактерии), гетеротрофы (организмы, использующие в качестве источника углерода органические соединения – животные, грибы и большинство бактерий) и миксотрофы (организмы, которые могут как синтезировать органические вещества из неорганических, так и питаться готовыми органическими оединениями (насекомоядные растения, представители отдела эвгленовых водорослей и др.).

1. Подготовительный этап заключается в расщеплении сложных углеводов до простых: глюкозы, жиров до жирных кислот и глицерина, белков — до аминокислот.
2. Бескислородный этап дыхания – гликолиз, в результате которо­го глюкоза расщепляется до пировиноградной кислоты (ПВК); в ито­ге образуется АТФ (из 1 моль глюкозы). У анаэробов или у аэробов при недостатке кислорода протекает брожение.
3. Кислородный этап – дыхание, т.е. полное окисление ПВК осуществляется в митохондриях эукариот в присутствии кислорода и включает две стадии: цепь последовательных реакций — цикл Кребса (цикл трикарбоновых кислот) и цикл переноса электронов; в итоге образуется 36 АТФ (из 1 моль глюкозы).

1. Саморегуляция (гомеостаз). Живые организмы обладают способностью поддерживать гомеостаз – постоянство своего химического состава и интенсивность обменных процессов.

1. Наследственность. Живые организмы способны передавать неизменными признаки и свойства из поколения в поколение с помощью носителей информации – молекул ДНК и РНК.
2. Изменчивость. Живые организмы способны приобретать новые признаки и свойства. Изменчивость создает разнообразный исходный материал для естественного отбора, т.е. отбора наиболее приспособленных особей к конкретным условиям существования в природных условиях, что в свою очередь приводит к появлению новых форм жизни и новых видов организмов.
3. Самовоспроизведение (размножение). Живые организмы способны размножаться – воспроизводить себе подобных. Благодаря размножению осуществляются смена и преемственность поколений.
4. Принято различать два основных типа размножения: бесполое и половое.
5. Индивидуальное развитие (онтогенез). Каждой особи свойствен онтогенез – индивидуальное развитие организма от зарождения до конца жизни (смерти или нового деления). Развитие сопровождается ростом.
6. Эволюционное развитие (филогенез). Живой материи в целом свойствен филогенез – историческое развитие жизни на Земле с момента ее появления до настоящего времени.
7. Адаптации. Живые организмы способны адаптироваться, т.е. приспосабливаться к условиям окружающей среды.
8. Ритмичность. Живые организмы проявляют ритмичность жизнедеятельности (суточную, сезонную и др.).
9. Целостность и дискретность. С одной стороны, вся живая материя целостна, определенным образом организована и подчиняется общим законам; с другой — любая биологическая система состоит из обособленных, хотя и взаимосвязанных элементов. Любой организм или иная биологическая система (вид, биоценоз и др.) состоит из отдельных изолированных, т.е. обособленных или отграниченных в пространстве, но тесно связанных и взаимодействующих между собой, частей, образующих структурно-функциональное единство.
10. Иерархичность. Начиная с биополимеров (белков и нуклеиновых кислот) и заканчивая биосферой в целом, все живое находится в определенной соподчиненности. Функционирование биологических систем на менее сложном уровне делает возможным существование более сложного уровня.
11. Негэнтропия. Согласно второму закону термодинамики, все процессы, самопроизвольно протекающие в изолированных системах, развиваются в направлении понижения упорядоченности, т.е. возрастания энтропии. В то же время по мере роста и развития живые организмы, наоборот, усложняются, что, что не противоречит второму закону термодинамики, поскольку живые организмы представляют собой открытые системы. Организмы питаются, поглощая при этом энергию извне, выделяют в окружающую среду тепло и продукты жизнедеятельности, наконец, погибают и разлагаются. По образному выражению Э. Шредингера, «организм питается отрицательной энтропией». Совершенствуясь и усложняясь, организмы вносят хаос в окружающий их мир.

Источник

3. Общее представление об уровнях организации живой природы

Под уровнем организации живой материи подразумевают то функциональное место, которое данный биологический объект занимает в общей системе организации природы.

Выделяют несколько уровней организации живых систем, которые отражают соподчинённость, иерархичность структурной организации жизни.

• Молекулярный (молекулярно-генетический) уровень — самый низкий уровень проявления жизни. Структурными элементами этого уровня являются молекулы нуклеиновых кислот, белков, липидов, углеводов и других органических веществ. На этом уровне происходят явления, связанные с размножением и обменом веществ. Изучением жизни на молекулярном уровне занимается молекулярная биология.
• Клеточныйуровень представлен клеткой — основной единицей строения, функционирования и размножения живых организмов. Процессы, связанные с функционированием клеток, изучает цитология.
• Тканевый уровень изучает гистология.

Ткань — это совокупность межклеточного вещества и сходных по строению, происхождению и выполняемым функциям клеток.

Орган — это часть организма, выполняющая определённые функции, имеющая определённое строение и занимающая в организме определённое место.

• Организменныйуровень изучают разные науки, например, физиология и аутэкология (экология особей). Особь как целостный организм представляет собой элементарную единицу жизни. В другой форме жизнь в природе не существует.

Организм — это любое живое тело, способное существовать самостоятельно и обладающее рядом свойств, которые отличают его от неживых тел.

• Популяционно-видовойуровень характеризуется объединением родственных особей в группы — популяции, а популяций — в виды. Здесь действуют законы внутривидовых взаимоотношений, возникают и накапливаются мутации, происходит естественный отбор. Этот уровень организации изучают такие науки, как демэкология (или популяционная экология), эволюционное учение.

Популяция — это совокупность свободно скрещивающихся организмов одного вида, обитающих долгое время на общей территории, относительно изолированных от других таких же совокупностей.

• Биогеоценотическийуровень представлен экосистемами, т. е. сообществами, образованными популяциями разных видов и окружающей средой. Этот уровень организации изучает биоценология, или синэкология (экология сообществ).

Биогеоценоз — это совокупность всех видов с различной сложностью организации и всех факторов среды их обитания.

• Биосферныйуровень — это высший уровень организации жизни. Биосфера состоит из всех биогеоценозов, существующих на Земле. Как и любой живой системе, биосфере характерен круговорот веществ и превращение энергии.

Источник

4. Уровни организации живого

1. Молекулярный– глубинный, начальный уровень. Все живые организмы состоят из биологических макромолекул: нуклеиновых кислот, белков, полисахаридов, липидов и др. веществ, которые построеныпо единому плану(мономеры → полимеры) и близки по строению или идентичны у всех живых организмов.

Но надо помнить, что «в изолированном виде (т.е.выделенные из клеток) биомолекулы являются неживыми» (А.П.Пехов). Хотя, например, Сент-Дьёрдьи считал, что биомолекулыкачественно отличаются от прочих веществ, несут некую непознаваемую сущность(«Живые молекулы«).

2. Клеточный уровень.Клетка— элементарная единица организацииживой материи. «Cellulaexcellula», Р.Вирхов (1858). С этого уровня начинается жизнь; свободноживущих неклеточных форм жизни не существует. Вирусы – особая форма организации материи.

3. Тканевой. Ткань – совокупность сходных по строению клеток, объединенных выполнением общей функции. Ткани появились в ходе эволюции у многоклеточных организмов как следствие специализации клеток.

У животных: эпителиальная, соединительная, мышечная, нервная и др.

У растений: меристематическая, защитная, основная и проводящая.

4. Органный.Органы – структурно-функциональные объединения нескольких типов тканей. Например,кожа– орган, состоящий из эпителиальной и соединительной ткани, выполняет защитную функцию. У одноклеточных вместо органов –органеллы.

5. Организменный.Организм – это особь, самостоятельное живое существо. Существуют одно- и многоклеточные организмы. На этом уровне реализуется генетическая информация, превращается в признаки.

6. Популяционный.Популяция – совокупность организмов одного и того же вида, населяющих определенную территорию (ареал). Внутри вида может существовать от одной до многих тысяч популяций.

Популяция – элементарная единица эволюции, в ней возникают измененные формы, которые дают начало новым видам.

7. Видовой.Вид – единица классификации живых существ. В настоящее время известно 0,5 млн видов растений и 1,5 млн видов животных. При этом существует 20 млн видов бактерий. В организме человека 10 13 клеток, а бактерий на 2-3 порядка больше, т.е. человек – это случайный, временный гость в мире микробов. Хозяева – они, а не мы.

8. Биогеоценотический.Биогеоценоз – совокупность организмов разных видов и факторов среды их обитания. Организмы, входящие в биогеоценоз, зависят друг от друга: одни производят питательные субстраты, другие – их потребляют, третьи разрушают.

9. Глобальный (биосферный).Биосфера – совокупность всех биогеоценозов. Высший уровень жизни, на котором происходит круговорот веществ и энергии планетарного масштаба.

Между разными уровнями живого существует единство и взаимосвязь. При переходе от более низкого к более высокому уровню сохраняются все структуры и функции, присущие более низкому уровню, и добавляются качественно новые. Элементы системы объединяются между собой не механически, они не могут существовать друг без друга. При их объединении возникаетновая сущность (так называемоеэмерджентноесвойство), и так на каждом уровне.

Таким образом, живому присуща системная организация (А.П.Пехов).

Источник