Уровни организации живой материи в биологии: молекулярный и популяционно-видовой

Основные уровни организации живого | Биология

Жизнь — многоуровневая система (от греч. Система — союз, совокупность). Существуют следующие основные уровни организации живых существ: молекулярный, клеточный, орган-тканевый, организменный, популяционно-специфический, экосистемный, биосферный. Все уровни тесно связаны друг с другом и возникают друг из друга, что свидетельствует о целостности живой природы.

Молекулярный уровень организации живого

Это единица химического состава (биополимеры: белки, углеводы, жиры, нуклеиновые кислоты), химических реакций. На этом уровне начинаются жизненные процессы организма: энергетический, пластический и другие обмены, изменение и реализация генетической информации.

Клеточный уровень организации живого

Клетка — это элементарная структурная единица живых существ. Это единица развития всех живых организмов, обитающих на Земле. В каждой клетке происходят процессы обмена веществ и преобразования энергии, обеспечивается сохранение, преобразование и передача генетической информации.

Каждая клетка состоит из клеточных структур, органелл, которые выполняют определенные функции, поэтому можно выделить субклеточный уровень.

Органно-тканевой уровень организации живого

Клетки многоклеточных организмов, выполняющие аналогичные функции, имеют одинаковое строение, происхождение и объединены в тканях. Существует несколько типов тканей, которые различаются по структуре и выполняют разные функции (на тканевом уровне).

Ткани, находящиеся в разных связях, образуют разные органы, имеющие определенное строение и выполняющие определенные функции (на уровне органов).

Органы объединены в системы органов (системный уровень).

Организменный уровень организации живого

Ткани объединяются в органы, системы органов и функционируют как единое целое: организм. Элементарная единица этого уровня — индивид, рассматриваемый в развитии с момента начала до конца существования как единая живая система.

Популяционно-видовой уровень организации живого

Совокупность организмов (особей) вида, имеющих общую среду обитания, образуют популяцию. Популяция — это элементарная единица вида и эволюции, поскольку в ней происходят элементарные эволюционные процессы, этот и последующие уровни являются надорганизмом.

Экосистемный уровень организации живого

Этот уровень образует совокупность организмов разных типов и уровней организации. Здесь можно выделить биоценотический и биогеоценотический уровни.

Популяции разных видов взаимодействуют между собой, образуют многовидовые группировки (биоценотический уровень).

Взаимодействие биоценозов с климатическими и другими небиологическими факторами (рельеф, почва, засоление и др.) Приводит к формированию биогеоценоза (биогеоценоза). В биогеоценозах существует поток энергии между популяциями разных видов и круговорот веществ между неодушевленными и живыми частями.

Биосферный уровень организации живого

он представлен частью оболочек Земли, в которой существует жизнь: биосферой. Биосфера состоит из набора биогеоценозов и функционирует как единая целостная система.

Не всегда можно выбрать весь набор перечисленных уровней. Например, у одноклеточных организмов клеточный и организменный уровни одинаковы, но уровень орган-ткань отсутствует. Иногда можно выделить дополнительные уровни, например субклеточный, тканевый, органический, системный.

Молекулярный уровень

Популяционно-видовой

Организмы одного вида, объединенные общей средой обитания, образуют популяцию. Вид обычно состоит из многих популяций.

Популяции имеют общий генофонд. Внутри вида они могут обмениваться генами, то есть являются генетически открытыми системами.

В популяциях происходят элементарные эволюционные явления, которые в конечном итоге приводят к видообразованию. Живая природа может развиваться только на надорганических уровнях.

На этом уровне возникает потенциальное бессмертие живых.

Органно-тканевой

Ткани есть только у многоклеточных организмов. Ткань — это совокупность клеток, схожих по структуре и функциям.

Ткани образуются в процессе онтогенеза путем дифференциации клеток с одинаковой генетической информацией. На этом уровне происходит клеточная специализация.

У растений и животных различают разные типы тканей. Итак, у растений это меристема, защитная, основная и проводящая ткань. У животных: эпителиальный, соединительный, мышечный и нервный. Ткани могут включать список суб-тканей.

Орган обычно состоит из нескольких тканей, объединенных в структурную и функциональную единицу.

Органы образуют системы органов, каждая из которых отвечает за важную функцию для организма.

Уровень органа у одноклеточных организмов представлен различными клеточными органеллами, выполняющими функции пищеварения, выделения, дыхания и т.д.

Биогеоценотический уровень

Биогеоценоз — это совокупность взаимодействующих организмов разных видов с разными факторами среды обитания. Элементарные явления представлены материально-энергетическими циклами, в основном обеспечиваемыми живыми организмами.

Роль биогеоценотического уровня — формирование устойчивых сообществ организмов разных видов, приспособленных к сосуществованию в определенной среде обитания.

Организменный уровень организации живого

Наряду с клеточным на уровне организма (или онтогенетическом) выделяют отдельные структурные единицы. Ткани и органы не могут жить самостоятельно, организмы и клетки (если это одноклеточный организм) могут.

Многоклеточные организмы состоят из систем органов.

На уровне организма происходят такие жизненно важные явления, как размножение, онтогенез, метаболизм, раздражительность, нейрогуморальная регуляция и гомеостаз. Другими словами, его элементарные явления представляют собой закономерные изменения организма в индивидуальном развитии. Индивид — это элементарная единица.

Клеточный уровень жизни

Это клетка, которая является структурной и функциональной единицей живого. Вне камеры жизни нет. Вирусы тоже могут проявлять свойства живого существа только тогда, когда они находятся в клетке-хозяине. Биополимеры полностью проявляют свою реакционную способность, будучи организованными в клетку, которую можно рассматривать как сложную систему молекул, связанных между собой в основном различными химическими реакциями.

На этом клеточном уровне проявляется феномен жизни, механизмы передачи генетической информации и преобразования веществ и энергии взаимосвязаны.

1.3. Уровни организации живой природы

Уровни организации живых систем отражают подчиненность, иерархию структурной организации жизни; отличаются друг от друга сложностью организации системы (клетка проще многоклеточного организма или популяции).

Уровень жизни — это форма и способ его существования (вирус существует в виде молекулы ДНК или РНК, заключенной в белковую оболочку — форма существования вируса. Однако вирус проявляет свойства системы, живущей только когда попадает в клетку другого организма, где размножается — способ его существования).

Организационные уровни	Биологическая система	Компоненты, составляющие систему	Основные процессы
1. Молекулярно-генетический уровень	Молекула	Отдельные биополимеры (ДНК, РНК, белки, липиды, углеводы и др.);	На этом уровне жизни изучаются явления, связанные с изменениями (мутациями) и воспроизводством генетического материала, обменом веществ.
2 мобильный телефон	Клетка	Комплексы молекул химических соединений и органелл клетки	Синтез специфических органических веществ; регулирование химических реакций; деление клеток; участие химических элементов Земли и энергии Солнца в биосистемах
3 ткань	Текстиль	Клетки и межклеточное вещество	Метаболизм; раздражительность
4 органа	Орган	Различные виды тканей	Пищеварение; газообмен; транспортировка веществ; движение и т д.
5. Организационные	Тело	Системы органов	Метаболизм; раздражительность; размножение; онтогенез. Нервно-гуморальная регуляция жизненных процессов. Обеспечить гармоничное соответствие организма среде обитания
6. Специфично для населения	Численность населения	Связанные группы людей, объединенные определенным генофондом и определенным взаимодействием с окружающей средой	Генетическая идентичность; взаимодействие между людьми и популяциями; накопление элементарных эволюционных преобразований; развитие адаптации к изменяющимся условиям окружающей среды
7. Биогеоценотический	Биогеоценоз	Популяции разных видов; факторы окружающей среды; пространство с комплексом условий окружающей среды	Биологический круговорот веществ и поток энергии, поддерживающий жизнь; подвижный баланс между живым населением и абиотической средой; обеспечить проживающее население жилищными условиями и ресурсами
8 биосферных	Биосфера	Биогеоценоз и антропное воздействие	Активное взаимодействие живой и неживой (инертной) материи планеты; глобальная биологическая циркуляция; активное биогеохимическое участие человека во всех процессах биосферы

Уровни организации структуры тела на современном этапе эволюции

ТЕМАТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ

Часть А

• А1. Уровень, на котором изучаются процессы биогенной миграции атомов, называется:

1) биогеоценотический 2) биосферный 3) популяционный 4) молекулярная генетика

• A2. На популяционно-видовом уровне они изучают:

1) генетические мутации 2) родство организмов одного вида 3) системы органов 4) обменные процессы в организме

• A3. Поддержание относительного постоянства химического состава тела называется

1) обмен веществ 2) ассимиляция 3) гомеостаз 4) адаптация

• A4. Возникновение мутаций связано с таким свойством организма, как

1) наследственность 2) изменчивость 3) раздражительность 4) самовоспроизведение

• А5. Какая из перечисленных биологических систем составляет наивысший уровень жизни?

1) клетка амебы 2) вирус оспы 3) стадо оленей 4) заповедник

• А6. Примером может служить снятие руки с горячего предмета

1) раздражительность 2) приспособляемость 3) наследование черт от родителей 4) саморегулирование

• A7. Фотосинтез, биосинтез белков — примеры

1) пластический обмен 2) энергетический обмен 3) питание и дыхание 4) гомеостаз

• А8. Какой из терминов синонимичен понятию «метаболизм»?

1) анаболизм 2) катаболизм 3) ассимиляция 4) метаболизм

Часть В

• В 1. Выделите процессы, изучаемые на уровне молекулярной генетики жизни:

1) репликация ДНК 2) наследование болезни Дауна 3) ферментативные реакции 4) строение митохондрий 5) строение клеточной мембраны 6) кровообращение

• В 2. Соотнесите характер адаптации организмов с условиями, в которых они развивались

Часть С

• C1. Какие приспособления растений обеспечивают им размножение и расселение?
• C2. Что общего и в чем разница между разными уровнями организации жизни?