Το θέμα του μαθήματος είναι το Οργανικό επίπεδο ζωής και ο ρόλος του στη φύση. Το οργανικό επίπεδο της ζωής είναι η αξία του οργανικού επιπέδου στη φύση

Το σώμα είναι η βασική μονάδα της ζωής, ο πραγματικός φορέας των ιδιοτήτων του, αφού οι διαδικασίες ζωής συμβαίνουν μόνο στα κύτταρα του σώματος. Ως ξεχωριστό άτομο, ο οργανισμός είναι μέρος του είδους και του πληθυσμού, αποτελώντας μια δομική μονάδα του βιοτικού επιπέδου πληθυσμού-ειδών.

Τα βιοσυστήματα σε επίπεδο οργανισμού έχουν τις ακόλουθες ιδιότητες: Μεταβολισμός Διατροφή και πέψη Αναπνοή Έκκριση Ευερεθιστότητα Αναπαραγωγή Συμπεριφορά Τρόπος ζωής Μηχανισμοί προσαρμογής στο περιβάλλον Νευροχυμική ρύθμιση ζωτικών διεργασιών

Τα δομικά στοιχεία του σώματος είναι κύτταρα, κυτταρικοί ιστοί, όργανα και συστήματα οργάνων με τις μοναδικές ζωτικές τους λειτουργίες. Η αλληλεπίδραση αυτών των δομικών στοιχείων στο σύνολό τους διασφαλίζει τη δομική και λειτουργική ακεραιότητα του οργανισμού.

Οι κύριες διαδικασίες στο βιοσύστημα του οργανισμού: μεταβολισμός και ενέργεια, που χαρακτηρίζονται από τη συντονισμένη δραστηριότητα διαφόρων οργάνων του σώματος: διατήρηση της σταθερότητας του εσωτερικού περιβάλλοντος, ανάπτυξη και εφαρμογή κληρονομικών πληροφοριών, καθώς και έλεγχος της βιωσιμότητας ενός δεδομένου γονότυπου, ατομικής ανάπτυξης (οντογένεση).

Η οργάνωση ενός βιοσυστήματος σε επίπεδο οργανισμού διακρίνεται από μια μεγάλη ποικιλία συστημάτων οργάνων και ιστών που σχηματίζουν έναν οργανισμό. ο σχηματισμός συστημάτων ελέγχου που διασφαλίζουν τη συντονισμένη λειτουργία όλων των στοιχείων του βιοσυστήματος και την επιβίωση του οργανισμού σε δύσκολες περιβαλλοντικές συνθήκες· η παρουσία διαφόρων μηχανισμών προσαρμογής στη δράση παραγόντων που διατηρούν τη σχετική σταθερότητα του εσωτερικού περιβάλλοντος, δηλαδή την ομοιόσταση του σώματος.

Η σημασία του οργανικού επιπέδου της ζωής στη φύση εκφράζεται κυρίως στο γεγονός ότι σε αυτό το επίπεδο προέκυψε ένα πρωτεύον διακριτό βιοσύστημα, που χαρακτηρίζεται από αυτοσυντήρηση της δομής του, αυτοανανέωση, ενεργή ρύθμιση των επιπτώσεων του εξωτερικού περιβάλλοντος και ικανό να αλληλεπιδρούν με άλλους οργανισμούς.

Η ζωτική δραστηριότητα του σώματος παρέχεται από την εργασία και την αλληλεπίδραση των διαφόρων οργάνων του. Ένα όργανο είναι μέρος ενός πολυκύτταρου οργανισμού που εκτελεί μια συγκεκριμένη λειτουργία (ή μια ομάδα αλληλένδετων λειτουργιών), έχει μια ορισμένη δομή και αποτελείται από ένα φυσικά σχηματισμένο σύμπλεγμα ιστών. Ένα όργανο μπορεί να εκτελέσει τις λειτουργίες του μόνο του ή ως μέρος ενός συστήματος οργάνων (π.χ. αναπνευστικό, πεπτικό, απεκκριτικό ή νευρικό).

Στους μονοκύτταρους οργανισμούς, τα λειτουργικά μέρη των ατόμων είναι οργανίδια, δηλαδή δομές παρόμοιες με τα όργανα. Ένας οργανισμός είναι ένα σύνολο συστημάτων οργάνων που συνδέονται μεταξύ τους και με το εξωτερικό περιβάλλον.

Όλοι οι οργανισμοί ως ξεχωριστά άτομα είναι εκπρόσωποι διαφόρων πληθυσμών (και ειδών) και φορείς των κύριων κληρονομικών ιδιοτήτων και χαρακτηριστικών τους. Επομένως, κάθε οργανισμός είναι ένα μοναδικό παράδειγμα πληθυσμού (και είδους) στην εκδήλωση κληρονομικών κλίσεων, γνωρισμάτων και σχέσεων με το περιβάλλον.

Η ρύθμιση του χυμού πραγματοποιείται μέσω των υγρών μέσων του σώματος (αίμα, λέμφος, υγρό ιστών) με τη βοήθεια βιολογικά ενεργών ουσιών που εκκρίνονται από κύτταρα, ιστούς και όργανα κατά τη λειτουργία τους. Στην περίπτωση αυτή, σημαντικό ρόλο παίζουν οι ορμόνες, οι οποίες παράγονται σε ειδικούς ενδοκρινείς αδένες, εισέρχονται απευθείας στο αίμα. Στα φυτά, οι διαδικασίες ανάπτυξης και μορφοφυσιολογικής ανάπτυξης ελέγχονται από βιολογικά ενεργές χημικές ενώσεις - φυτοορμόνες που παράγονται από εξειδικευμένους ιστούς (μεριστώματος στα σημεία ανάπτυξης).

Στους μονοκύτταρους οργανισμούς (πρωτόζωα, φύκια, μύκητες), πολλές ζωτικές διεργασίες ρυθμίζονται επίσης με χυμικά-χημικά μέσα μέσω του εξωτερικού και του εσωτερικού περιβάλλοντος.

Στην πορεία της εξέλιξης των ζωντανών οργανισμών, προέκυψε μια νέα ρύθμιση, πιο αποτελεσματική ως προς την ταχύτητα διαχείρισης των διαδικασιών λειτουργίας - η νευρική ρύθμιση. Η νευρική ρύθμιση είναι ένας φυλογενετικά νεότερος τύπος ρύθμισης σε σύγκριση με τη χυμική ρύθμιση. Βασίζεται σε αντανακλαστικές συνδέσεις και απευθύνεται σε ένα αυστηρά καθορισμένο όργανο ή ομάδα κυττάρων. Η ταχύτητα της νευρικής ρύθμισης είναι εκατοντάδες φορές μεγαλύτερη από αυτή της χυμικής ρύθμισης.

Ομοιόσταση είναι η ικανότητα να αντιστέκεται στις αλλαγές και να διατηρεί δυναμικά τη σχετική σταθερότητα της σύστασης και των ιδιοτήτων του οργανισμού.

Στα σπονδυλωτά και στον άνθρωπο, οι παρορμήσεις που στέλνει το νευρικό σύστημα και οι εκκρινόμενες ορμόνες αλληλοσυμπληρώνονται στη ρύθμιση των ζωτικών διεργασιών του οργανισμού. Η ρύθμιση του χιούμορ υποτάσσεται στη νευρική ρύθμιση, μαζί αποτελούν μια ενιαία νευροχυμική ρύθμιση που διασφαλίζει τη φυσιολογική λειτουργία του σώματος σε μεταβαλλόμενες περιβαλλοντικές συνθήκες.

Η διατροφή της μονοκύτταρης πινοκύττωσης είναι η απορρόφηση υγρών και ιόντων. Η φαγοκυττάρωση είναι η σύλληψη στερεών σωματιδίων. Το κύτταρο μπορεί να αφομοιώσει με τη βοήθεια λυσοσωμάτων. Τα λυσοσώματα αφομοιώνουν σχεδόν τα πάντα, ακόμη και το περιεχόμενο των κυττάρων τους. Η διαδικασία της αυτοκαταστροφής των κυττάρων ονομάζεται αυτόλυση. Ο αυτόλυχος εμφανίζεται όταν τα περιεχόμενα των λυσοσωμάτων απελευθερώνονται απευθείας στο κυτταρόπλασμα.

Η κίνηση των μονοκύτταρων οργανισμών πραγματοποιείται με τη βοήθεια διαφόρων οργανιδίων και αποβλήτων του κυτταροπλάσματος. Στο κυτταρόπλασμα υπάρχει ένα πολύπλοκο δίκτυο μικροσωληνίσκων, μικρονημάτων και άλλων δομών που έχουν υποστηρικτικές και συσταλτικές λειτουργίες που παρέχουν αμοιβοειδή κίνηση του κυττάρου. Μερικά πρωτόζωα κινούνται με κυματοειδή συστολή ολόκληρου του σώματος. Το κύτταρο εκτελεί ενεργή κίνηση με τη βοήθεια τέτοιων ειδικών σχηματισμών όπως τα μαστίγια και οι βλεφαρίδες.

Η συμπεριφορά (ευερεθιστότητα) των μονοκύτταρων οργανισμών εκδηλώνεται στο γεγονός ότι μπορούν να αντιληφθούν διάφορα ερεθίσματα από το εξωτερικό περιβάλλον και να ανταποκριθούν σε αυτά. Κατά κανόνα, η απάντηση στον ερεθισμό συνίσταται στη χωρική κίνηση των ατόμων. Αυτός ο τύπος ευερεθιστότητας στους μονοκύτταρους οργανισμούς ονομάζεται ταξί. Η φωτοταξία είναι μια ενεργή απόκριση στο φως. Η θερμοταξία είναι μια ενεργή απόκριση στη θερμοκρασία. Η γεωταξία είναι μια ενεργή αντίδραση στην έλξη της γης.

Οι πολυκύτταροι οργανισμοί, όπως και οι μονοκύτταροι οργανισμοί, είναι εγγενείς στις βασικές διαδικασίες της ζωής: διατροφή, αναπνοή, απέκκριση, κίνηση, ευερεθιστότητα κ.λπ. Ωστόσο, σε αντίθεση με τους μονοκύτταρους οργανισμούς, στους οποίους όλες οι διεργασίες συγκεντρώνονται σε ένα κύτταρο, οι πολυκύτταροι οργανισμοί έχουν μια διαίρεση λειτουργεί μεταξύ κυττάρων, ιστών, οργάνων και συστημάτων οργάνων.

Τα αγγειακά συστήματα μεταφέρουν ουσίες μέσα στο σώμα. Το αναπνευστικό σύστημα τροφοδοτεί τον οργανισμό με την απαραίτητη ποσότητα οξυγόνου και ταυτόχρονα απομακρύνει πολλά μεταβολικά προϊόντα. Η χρήση οξυγόνου διαλυμένου στο νερό είναι ο αρχαιότερος τρόπος αναπνοής. Για αυτό, χρησιμοποιούνται βράγχια. Στα χερσαία σπονδυλωτά, το αναπνευστικό σύστημα αποτελείται από τον λάρυγγα, την τραχεία, τους ζευγαρωμένους βρόγχους και τους πνεύμονες.

Οι διεργασίες της αναπνοής και της απέκκρισης των μεταβολικών προϊόντων σε πολλά ιδιαίτερα οργανωμένα ζώα, ειδικά σε αυτά με μεγάλα μεγέθη, είναι αδύνατες χωρίς τη συμμετοχή του κυκλοφορικού συστήματος. Το CS πρωτοεμφανίστηκε στα σκουλήκια. Τα αρθρόποδα, τα μαλάκια και τα χορδοειδή έχουν ένα ειδικό παλλόμενο όργανο στο CS - την καρδιά. Εκτός από τον κύριο ρόλο (παροχή μεταβολικών διεργασιών και διατήρηση της ομοιόστασης), το CS των σπονδυλωτών εκτελεί και άλλες λειτουργίες: διατηρεί σταθερή θερμοκρασία σώματος, μεταφέρει ορμόνες, συμμετέχει στην καταπολέμηση ασθενειών, στην επούλωση πληγών κ.λπ.

Το αίμα είναι ένας υγρός ιστός που κυκλοφορεί στο κυκλοφορικό σύστημα. Όλα τα σπονδυλωτά έχουν κυτταρικά ή μορφοποιημένα στοιχεία στο αίμα τους. Αυτά είναι τα ερυθροκύτταρα, τα λευκοκύτταρα και τα αιμοπετάλια.

Εργασίες και ερωτήσεις 1. Περιγράψτε τις διαφορές μεταξύ του βιοτικού επιπέδου του οργανισμού και του επιπέδου πληθυσμού-ειδών. 2. Χρησιμοποιώντας το παράδειγμα οποιουδήποτε θηλαστικού, ονομάστε τα κύρια δομικά στοιχεία του βιοσυστήματος του «οργανισμού». 3. Εξηγήστε ποια σημάδια καθιστούν δυνατό να αποδοθεί σε οργανισμούς ο βάκιλος της φυματίωσης σε έναν ασθενή, μια πέρκα σε ένα ποτάμι και ένα πεύκο σε ένα δάσος. 4. Περιγράψτε το ρόλο των μηχανισμών ελέγχου στην ύπαρξη ενός βιοσυστήματος. 5. Πώς πραγματοποιείται η αυτορρύθμιση των ζωτικών διεργασιών στο σώμα; 6. Εξηγήστε πώς οι μονοκύτταροι οργανισμοί απορροφούν και αφομοιώνουν την τροφή. Περιγράψτε πώς οι μονοκύτταροι οργανισμοί πλοηγούνται στο περιβάλλον.

Υπάρχουν τέτοια επίπεδα οργάνωσης της ζωντανής ύλης - επίπεδα βιολογικής οργάνωσης: μοριακό, κυτταρικό, ιστός, όργανο, οργανισμός, πληθυσμός-είδη και οικοσύστημα.

Μοριακό επίπεδο οργάνωσης- αυτό είναι το επίπεδο λειτουργίας των βιολογικών μακρομορίων - βιοπολυμερών: νουκλεϊκά οξέα, πρωτεΐνες, πολυσακχαρίτες, λιπίδια, στεροειδή. Από αυτό το επίπεδο ξεκινούν οι πιο σημαντικές διαδικασίες της ζωής: μεταβολισμός, μετατροπή ενέργειας, μεταφορά κληρονομικές πληροφορίες. Αυτό το επίπεδο μελετάται: βιοχημεία, μοριακή γενετική, μοριακή βιολογία, γενετική, βιοφυσική.

Κυτταρικό επίπεδο- αυτό είναι το επίπεδο των κυττάρων (κύτταρα βακτηρίων, κυανοβακτήρια, μονοκύτταρα ζώα και φύκια, μονοκύτταροι μύκητες, κύτταρα πολυκύτταρων οργανισμών). Ένα κύτταρο είναι μια δομική μονάδα του ζωντανού, μια λειτουργική μονάδα, μια μονάδα ανάπτυξης. Αυτό το επίπεδο μελετάται από κυτταρολογία, κυτταροχημεία, κυτταρογενετική, μικροβιολογία.

Επίπεδο οργάνωσης ιστού- Αυτό είναι το επίπεδο στο οποίο μελετάται η δομή και η λειτουργία των ιστών. Αυτό το επίπεδο μελετάται από την ιστολογία και την ιστοχημεία.

Επίπεδο οργάνωσης οργάνου- Αυτό είναι το επίπεδο των οργάνων των πολυκύτταρων οργανισμών. Ανατομία, φυσιολογία, εμβρυολογία μελετούν αυτό το επίπεδο.

Οργανικό επίπεδο οργάνωσης- αυτό είναι το επίπεδο των μονοκύτταρων, αποικιακών και πολυκύτταρων οργανισμών. Η ιδιαιτερότητα του οργανικού επιπέδου είναι ότι σε αυτό το επίπεδο λαμβάνει χώρα η αποκωδικοποίηση και εφαρμογή της γενετικής πληροφορίας, ο σχηματισμός χαρακτηριστικών εγγενών σε άτομα ενός δεδομένου είδους. Αυτό το επίπεδο μελετάται από τη μορφολογία (ανατομία και εμβρυολογία), τη φυσιολογία, τη γενετική, την παλαιοντολογία.

Επίπεδο πληθυσμού-ειδώνείναι το επίπεδο των πληθυσμών των ατόμων - πληθυσμούςΚαι είδος. Αυτό το επίπεδο μελετάται από συστηματική, ταξινομία, οικολογία, βιογεωγραφία, πληθυσμιακή γενετική. Σε αυτό το επίπεδο, η γενετική και οικολογικά χαρακτηριστικά των πληθυσμών, στοιχειώδες εξελικτικούς παράγοντεςκαι την επίδρασή τους στη γονιδιακή δεξαμενή (μικροεξέλιξη), το πρόβλημα της διατήρησης των ειδών.

Επίπεδο οργάνωσης οικοσυστήματος- αυτό είναι το επίπεδο των μικροοικοσυστημάτων, των μεσοοικοσυστημάτων, των μακροοικοσυστημάτων. Σε αυτό το επίπεδο μελετώνται είδη διατροφής, τύποι σχέσεων μεταξύ οργανισμών και πληθυσμών σε ένα οικοσύστημα, μέγεθος πληθυσμού, πληθυσμιακή δυναμική, πυκνότητα πληθυσμού, παραγωγικότητα οικοσυστήματος, διαδοχές. Αυτό το επίπεδο μελετά την οικολογία.

Διαθέστε επίσης βιοσφαιρικό επίπεδο οργάνωσηςζωντανή ύλη. Η βιόσφαιρα είναι ένα γιγάντιο οικοσύστημα που καταλαμβάνει μέρος του γεωγραφικού περιβλήματος της Γης. Αυτό είναι ένα μέγα οικοσύστημα. Στη βιόσφαιρα υπάρχει κυκλοφορία ουσιών και χημικών στοιχείων, καθώς και μετατροπή της ηλιακής ενέργειας.

2. Θεμελιώδεις ιδιότητες της ζωντανής ύλης

Μεταβολισμός (μεταβολισμός)

Μεταβολισμός (μεταβολισμός) - ένα σύνολο χημικών μετασχηματισμών που συμβαίνουν σε ζωντανά συστήματα που εξασφαλίζουν τη ζωτική τους δραστηριότητα, ανάπτυξη, αναπαραγωγή, ανάπτυξη, αυτοσυντήρηση, συνεχή επαφή με το περιβάλλον, την ικανότητα προσαρμογής σε αυτό και τις αλλαγές του. Κατά τη διαδικασία του μεταβολισμού, συμβαίνει διάσπαση και σύνθεση των μορίων που αποτελούν τα κύτταρα. σχηματισμός, καταστροφή και ανανέωση κυτταρικών δομών και μεσοκυττάριας ουσίας. Ο μεταβολισμός βασίζεται σε αλληλένδετες διαδικασίες αφομοίωσης (αναβολισμός) και αφομοίωσης (καταβολισμός). Αφομοίωση - οι διαδικασίες σύνθεσης πολύπλοκων μορίων από απλά με τη δαπάνη της ενέργειας που αποθηκεύεται κατά την αφομοίωση (καθώς και η συσσώρευση ενέργειας κατά την εναπόθεση συνθετικών ουσιών στο απόθεμα). Αφομοίωση - οι διεργασίες διάσπασης (αναερόβιας ή αερόβιας) πολύπλοκων οργανικών ενώσεων, που συνοδεύονται από την απελευθέρωση της ενέργειας που είναι απαραίτητη για την υλοποίηση της ζωτικής δραστηριότητας του οργανισμού. Σε αντίθεση με τα σώματα της άψυχης φύσης, η ανταλλαγή με το περιβάλλον για τους ζωντανούς οργανισμούς είναι προϋπόθεση για την ύπαρξή τους. Σε αυτή την περίπτωση, εμφανίζεται αυτοανανέωση. Οι μεταβολικές διεργασίες που συμβαίνουν μέσα στο σώμα συνδυάζονται σε μεταβολικούς καταρράκτες και κύκλους με χημικές αντιδράσεις, οι οποίες είναι αυστηρά διατεταγμένες στο χρόνο και στο χώρο. Η συντονισμένη ροή μεγάλου αριθμού αντιδράσεων σε μικρό όγκο επιτυγχάνεται με την διατεταγμένη κατανομή των επιμέρους μεταβολικών συνδέσμων στο κύτταρο (η αρχή της διαμερισματοποίησης). Οι μεταβολικές διεργασίες ρυθμίζονται με τη βοήθεια βιοκαταλυτών - ειδικών πρωτεϊνών-ενζύμων. Κάθε ένζυμο έχει ειδικότητα υποστρώματος για να καταλύει τη μετατροπή μόνο ενός υποστρώματος. Αυτή η ειδικότητα βασίζεται σε μια ιδιόμορφη «αναγνώριση» του υποστρώματος από το ένζυμο. Η ενζυματική κατάλυση διαφέρει από τη μη βιολογική ως προς την εξαιρετικά υψηλή της απόδοση, με αποτέλεσμα ο ρυθμός της αντίστοιχης αντίδρασης να αυξάνεται κατά 1010 - 1013 φορές. Κάθε μόριο ενζύμου είναι ικανό να εκτελεί από πολλές χιλιάδες έως πολλά εκατομμύρια λειτουργίες ανά λεπτό χωρίς να καταστραφεί στη διαδικασία συμμετοχής σε αντιδράσεις. Μια άλλη χαρακτηριστική διαφορά μεταξύ των ενζύμων και των μη βιολογικών καταλυτών είναι ότι τα ένζυμα είναι σε θέση να επιταχύνουν τις αντιδράσεις υπό κανονικές συνθήκες (ατμοσφαιρική πίεση, θερμοκρασία σώματος κ.λπ.). Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί μπορούν να χωριστούν σε δύο ομάδες - αυτότροφους και ετερότροφους, που διαφέρουν ως προς τις πηγές ενέργειας και τις απαραίτητες ουσίες για τη ζωή τους. Αυτότροφοι - οργανισμοί που συνθέτουν οργανικές ενώσεις από ανόργανες ουσίες χρησιμοποιώντας την ενέργεια του ηλιακού φωτός (φωτοσυνθετικά - πράσινα φυτά, φύκια, ορισμένα βακτήρια) ή ενέργεια που λαμβάνεται από την οξείδωση ενός ανόργανου υποστρώματος (χημοσυνθετικά - θείο, βακτήρια σιδήρου και μερικά άλλα), Αυτοτροφικοί οργανισμοί είναι σε θέση να συνθέσουν όλα τα συστατικά του κυττάρου. Ο ρόλος των φωτοσυνθετικών αυτότροφων στη φύση είναι καθοριστικός - όντας ο κύριος παραγωγός οργανικής ύλης στη βιόσφαιρα, εξασφαλίζουν την ύπαρξη όλων των άλλων οργανισμών και την πορεία των βιογεωχημικών κύκλων στην κυκλοφορία των ουσιών στη Γη. Τα ετερότροφα (όλα τα ζώα, οι μύκητες, τα περισσότερα βακτήρια, μερικά φυτά χωρίς χλωροφύλλη) είναι οργανισμοί που χρειάζονται έτοιμες οργανικές ουσίες για την ύπαρξή τους, οι οποίες λειτουργώντας ως τροφή χρησιμεύουν και ως πηγή ενέργειας και ως απαραίτητο «δομικό υλικό». Χαρακτηριστικό γνώρισμα των ετερότροφων είναι η παρουσία αμφιβολισμού σε αυτά, δηλ. η διαδικασία σχηματισμού μικρών οργανικών μορίων (μονομερών) που σχηματίζονται κατά την πέψη των τροφών (η διαδικασία αποδόμησης πολύπλοκων υποστρωμάτων). Τέτοια μόρια - μονομερή χρησιμοποιούνται για τη συναρμολόγηση των δικών τους πολύπλοκων οργανικών ενώσεων.

Αυτοαναπαραγωγή (αναπαραγωγή)

Η ικανότητα αναπαραγωγής (αναπαράγουν το δικό τους είδος, αυτοαναπαραγωγή) αναφέρεται σε μια από τις θεμελιώδεις ιδιότητες των ζωντανών οργανισμών. Η αναπαραγωγή είναι απαραίτητη για να εξασφαλιστεί η συνέχεια της ύπαρξης των ειδών, γιατί. η διάρκεια ζωής ενός μεμονωμένου οργανισμού είναι περιορισμένη. Η αναπαραγωγή περισσότερο από αντισταθμίζει τις απώλειες που προκαλούνται από τη φυσική εξαφάνιση των ατόμων, και έτσι διατηρεί τη διατήρηση του είδους σε μια σειρά από γενιές ατόμων. Στη διαδικασία της εξέλιξης των ζωντανών οργανισμών έλαβε χώρα η εξέλιξη των μεθόδων αναπαραγωγής. Επομένως, στα πολυάριθμα και διαφορετικά είδη ζωντανών οργανισμών που υπάρχουν σήμερα, βρίσκουμε διαφορετικές μορφές αναπαραγωγής. Πολλοί τύποι οργανισμών συνδυάζουν διάφορες μεθόδους αναπαραγωγής. Είναι απαραίτητο να διακρίνουμε δύο θεμελιωδώς διαφορετικούς τύπους αναπαραγωγής οργανισμών - την ασεξουαλική (πρωτογενής και πιο αρχαίος τύπος αναπαραγωγής) και τη σεξουαλική. Στη διαδικασία της ασεξουαλικής αναπαραγωγής, ένα νέο άτομο σχηματίζεται από ένα ή μια ομάδα κυττάρων (σε πολυκύτταρα) του μητρικού οργανισμού. Σε όλες τις μορφές ασεξουαλικής αναπαραγωγής, οι απόγονοι έχουν γονότυπο (σύνολο γονιδίων) πανομοιότυπο με τον μητρικό. Κατά συνέπεια, όλοι οι απόγονοι ενός μητρικού οργανισμού αποδεικνύονται γενετικά ομοιογενείς και τα θυγατρικά άτομα έχουν το ίδιο σύνολο χαρακτηριστικών. Στη σεξουαλική αναπαραγωγή, ένα νέο άτομο αναπτύσσεται από έναν ζυγώτη που σχηματίζεται από τη σύντηξη δύο εξειδικευμένων γεννητικών κυττάρων (διαδικασία γονιμοποίησης) που παράγονται από δύο γονικούς οργανισμούς. Ο πυρήνας στο ζυγώτη περιέχει ένα υβριδικό σύνολο χρωμοσωμάτων, το οποίο σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της ένωσης συνόλων χρωμοσωμάτων συντηγμένων πυρήνων γαμετών. Στον πυρήνα του ζυγωτού, λοιπόν, δημιουργείται ένας νέος συνδυασμός κληρονομικών κλίσεων (γονιδίων), που εισάγονται εξίσου και από τους δύο γονείς. Και ο θυγατρικός οργανισμός που αναπτύσσεται από το ζυγώτη θα έχει έναν νέο συνδυασμό χαρακτηριστικών. Με άλλα λόγια, κατά τη σεξουαλική αναπαραγωγή, εμφανίζεται μια συνδυαστική μορφή κληρονομικής μεταβλητότητας των οργανισμών, η οποία εξασφαλίζει την προσαρμογή των ειδών στις μεταβαλλόμενες περιβαλλοντικές συνθήκες και είναι ουσιαστικός παράγοντας στην εξέλιξη. Αυτό είναι ένα σημαντικό πλεονέκτημα της σεξουαλικής αναπαραγωγής έναντι της ασεξουαλικής αναπαραγωγής. Η ικανότητα των ζωντανών οργανισμών να αυτοαναπαράγονται βασίζεται στη μοναδική ιδιότητα των νουκλεϊκών οξέων να αναπαράγονται και στο φαινόμενο της σύνθεσης μήτρας, το οποίο αποτελεί τη βάση του σχηματισμού μορίων και πρωτεϊνών νουκλεϊκών οξέων. Η αυτοαναπαραγωγή σε μοριακό επίπεδο καθορίζει τόσο την υλοποίηση του μεταβολισμού στα κύτταρα όσο και την αυτοαναπαραγωγή των ίδιων των κυττάρων. Η κυτταρική διαίρεση (αυτοαναπαραγωγή κυττάρων) αποτελεί τη βάση της ατομικής ανάπτυξης των πολυκύτταρων οργανισμών και της αναπαραγωγής όλων των οργανισμών. Η αναπαραγωγή των οργανισμών εξασφαλίζει την αυτοαναπαραγωγή όλων των ειδών που κατοικούν στη Γη, κάτι που με τη σειρά του καθορίζει την ύπαρξη βιογεωκαινόζων και της βιόσφαιρας.

Κληρονομικότητα και μεταβλητότητα

Η κληρονομικότητα παρέχει υλική συνέχεια (τη ροή της γενετικής πληροφορίας) μεταξύ των γενεών των οργανισμών. Σχετίζεται στενά με την αναπαραγωγή σε μοριακό, υποκυτταρικό και κυτταρικό επίπεδο. Οι γενετικές πληροφορίες που καθορίζουν την ποικιλομορφία των κληρονομικών χαρακτηριστικών είναι κρυπτογραφημένες στη μοριακή δομή του DNA (για ορισμένους ιούς, στο RNA). Τα γονίδια κωδικοποιούν πληροφορίες για τη δομή των συντιθέμενων πρωτεϊνών, ενζυματικές και δομικές. Ο γενετικός κώδικας είναι ένα σύστημα «καταγραφής» πληροφοριών σχετικά με την αλληλουχία αμινοξέων στις συντιθέμενες πρωτεΐνες χρησιμοποιώντας την αλληλουχία νουκλεοτιδίων στο μόριο του DNA. Το σύνολο όλων των γονιδίων ενός οργανισμού ονομάζεται γονότυπος και το σύνολο των χαρακτηριστικών ονομάζεται φαινότυπος. Ο φαινότυπος εξαρτάται τόσο από τον γονότυπο όσο και από τους παράγοντες του εσωτερικού και εξωτερικού περιβάλλοντος που επηρεάζουν τη δραστηριότητα των γονιδίων και καθορίζουν τις τακτικές διαδικασίες. Η αποθήκευση και η μετάδοση κληρονομικών πληροφοριών πραγματοποιείται σε όλους τους οργανισμούς με τη βοήθεια νουκλεϊκών οξέων, ο γενετικός κώδικας είναι ίδιος για όλα τα έμβια όντα στη Γη, δηλ. είναι καθολική. Λόγω της κληρονομικότητας, χαρακτηριστικά μεταδίδονται από γενιά σε γενιά που εξασφαλίζουν την προσαρμοστικότητα των οργανισμών στο περιβάλλον τους. Εάν κατά την αναπαραγωγή των οργανισμών εκδηλώθηκε μόνο η συνέχεια των υπαρχόντων σημείων και ιδιοτήτων, τότε στο πλαίσιο των μεταβαλλόμενων περιβαλλοντικών συνθηκών, η ύπαρξη οργανισμών θα ήταν αδύνατη, καθώς απαραίτητη προϋπόθεση για τη ζωή των οργανισμών είναι η προσαρμοστικότητά τους στις περιβαλλοντικές συνθήκες. Υπάρχει μεταβλητότητα στην ποικιλότητα των οργανισμών που ανήκουν στο ίδιο είδος. Η μεταβλητότητα μπορεί να πραγματοποιηθεί σε μεμονωμένους οργανισμούς κατά τη διάρκεια της ατομικής τους ανάπτυξης ή μέσα σε μια ομάδα οργανισμών σε μια σειρά γενεών κατά την αναπαραγωγή. Υπάρχουν δύο κύριες μορφές μεταβλητότητας, οι οποίες διαφέρουν ως προς τους μηχανισμούς εμφάνισης, τη φύση της αλλαγής των χαρακτηριστικών και, τέλος, τη σημασία τους για την ύπαρξη ζωντανών οργανισμών - γονότυπος (κληρονομικός) και τροποποιητικός (μη κληρονομικός). Η γονοτυπική μεταβλητότητα σχετίζεται με αλλαγή του γονότυπου και οδηγεί σε αλλαγή του φαινοτύπου. Η βάση της γονοτυπικής μεταβλητότητας μπορεί να είναι μεταλλάξεις (mutational variability) ή νέοι συνδυασμοί γονιδίων που προκύπτουν κατά τη διαδικασία γονιμοποίησης κατά τη σεξουαλική αναπαραγωγή. Στην μεταλλακτική μορφή, οι αλλαγές συνδέονται κυρίως με σφάλματα στον αντιγραφικό νουκλεϊκών οξέων. Έτσι, η εμφάνιση νέων γονιδίων που φέρουν νέες γενετικές πληροφορίες. εμφανίζονται νέα σημάδια. Και αν τα ζώδια που αναδύονται πρόσφατα είναι χρήσιμα στον οργανισμό σε συγκεκριμένες συνθήκες, τότε «πιάνονται» και «φτιάχνονται» από τη φυσική επιλογή. Έτσι, η προσαρμοστικότητα των οργανισμών στις περιβαλλοντικές συνθήκες, η ποικιλομορφία των οργανισμών βασίζονται στην κληρονομική (γονοτυπική) μεταβλητότητα και δημιουργούνται οι προϋποθέσεις για θετική εξέλιξη. Με τη μη κληρονομική (τροποποιητική) μεταβλητότητα, οι αλλαγές στον φαινότυπο συμβαίνουν υπό την επίδραση περιβαλλοντικών παραγόντων και δεν σχετίζονται με αλλαγή του γονότυπου. Τροποποιήσεις (αλλαγές στα χαρακτηριστικά με μεταβλητότητα τροποποίησης) συμβαίνουν εντός του φυσιολογικού εύρους της αντίδρασης, η οποία βρίσκεται υπό τον έλεγχο του γονότυπου. Οι τροποποιήσεις δεν μεταβιβάζονται στις επόμενες γενιές. Η αξία της μεταβλητότητας τροποποίησης έγκειται στο γεγονός ότι διασφαλίζει την προσαρμοστικότητα του οργανισμού σε περιβαλλοντικούς παράγοντες κατά τη διάρκεια της ζωής του.

Ατομική ανάπτυξη των οργανισμών

Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί χαρακτηρίζονται από τη διαδικασία ατομικής ανάπτυξης - οντογένεσης. Παραδοσιακά, η οντογένεση νοείται ως η διαδικασία της ατομικής ανάπτυξης ενός πολυκύτταρου οργανισμού (που σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της σεξουαλικής αναπαραγωγής) από τη στιγμή του σχηματισμού ενός ζυγώτη έως τον φυσικό θάνατο ενός ατόμου. Λόγω της διαίρεσης του ζυγώτη και των επόμενων γενεών κυττάρων, σχηματίζεται ένας πολυκύτταρος οργανισμός, που αποτελείται από έναν τεράστιο αριθμό διαφορετικών τύπων κυττάρων, διάφορους ιστούς και όργανα. Η ανάπτυξη ενός οργανισμού βασίζεται στο «γενετικό πρόγραμμα» (που ενσωματώνεται στα γονίδια των χρωμοσωμάτων του ζυγώτη) και πραγματοποιείται σε συγκεκριμένες περιβαλλοντικές συνθήκες που επηρεάζουν σημαντικά τη διαδικασία εφαρμογής γενετικής πληροφορίας κατά την ατομική ύπαρξη ενός ατόμου. Στα αρχικά στάδια της ατομικής ανάπτυξης, εμφανίζεται εντατική ανάπτυξη (αύξηση μάζας και μεγέθους) λόγω της αναπαραγωγής μορίων, κυττάρων και άλλων δομών και διαφοροποίησης, δηλ. εμφάνιση διαφορών στη δομή και πολυπλοκότητα των λειτουργιών. Σε όλα τα στάδια της οντογένεσης, διάφοροι περιβαλλοντικοί παράγοντες (θερμοκρασία, βαρύτητα, πίεση, σύνθεση τροφής ως προς την περιεκτικότητα σε χημικά στοιχεία και βιταμίνες, διάφοροι φυσικοί και χημικοί παράγοντες) έχουν σημαντική ρυθμιστική επίδραση στην ανάπτυξη του οργανισμού. Η μελέτη του ρόλου αυτών των παραγόντων στη διαδικασία της ατομικής ανάπτυξης των ζώων και των ανθρώπων έχει μεγάλη πρακτική σημασία, η οποία αυξάνεται με την εντατικοποίηση των ανθρωπογενών επιπτώσεων στη φύση. Σε διάφορους τομείς της βιολογίας, της ιατρικής, της κτηνιατρικής και άλλων επιστημών, διεξάγεται ευρέως έρευνα για τη μελέτη των διαδικασιών φυσιολογικής και παθολογικής ανάπτυξης των οργανισμών, για την αποσαφήνιση των προτύπων οντογένεσης.

Ευερέθιστο

Αναπόσπαστη ιδιότητα των οργανισμών και όλων των ζωντανών συστημάτων είναι η ευερεθιστότητα - η ικανότητα να αντιλαμβάνονται εξωτερικά ή εσωτερικά ερεθίσματα (επιπτώσεις) και να ανταποκρίνονται επαρκώς σε αυτά. Στους οργανισμούς, η ευερεθιστότητα συνοδεύεται από ένα σύμπλεγμα αλλαγών, που εκφράζονται σε μεταβολές του μεταβολισμού, ηλεκτρικό δυναμικό στις κυτταρικές μεμβράνες, φυσικοχημικές παραμέτρους στο κυτταρόπλασμα των κυττάρων, σε κινητικές αντιδράσεις και τα εξαιρετικά οργανωμένα ζώα χαρακτηρίζονται από αλλαγές στη συμπεριφορά τους.

4. Κεντρικό δόγμα της μοριακής βιολογίας- κανόνας που γενικεύει την εφαρμογή της γενετικής πληροφορίας που παρατηρείται στη φύση: οι πληροφορίες μεταδίδονται από νουκλεϊκά οξέαΠρος την σκίουροςαλλά όχι προς την αντίθετη κατεύθυνση. Ο κανόνας διατυπώθηκε Φράνσις Κρικ V 1958 έτος και ευθυγραμμίστηκε με τα δεδομένα που είχαν συγκεντρωθεί μέχρι εκείνη τη στιγμή 1970 έτος. Μεταφορά γενετικών πληροφοριών από DNAΠρος την RNAκαι από RNA σε σκίουροςείναι καθολική για όλους τους κυτταρικούς οργανισμούς χωρίς εξαίρεση· αποτελεί τη βάση της βιοσύνθεσης των μακρομορίων. Η αντιγραφή του γονιδιώματος αντιστοιχεί στην πληροφοριακή μετάβαση DNA → DNA. Στη φύση, υπάρχουν επίσης μεταβάσεις RNA → RNA και RNA → DNA (για παράδειγμα, σε ορισμένους ιούς), καθώς και μια αλλαγή διαμορφώσειςπρωτεΐνες που μεταφέρονται από μόριο σε μόριο.

Καθολικοί τρόποι μεταφοράς βιολογικών πληροφοριών

Στους ζωντανούς οργανισμούς, υπάρχουν τρεις τύποι ετερογενών, δηλαδή που αποτελούνται από διαφορετικά πολυμερή μονομερή - DNA, RNA και πρωτεΐνη. Η μεταφορά πληροφοριών μεταξύ τους μπορεί να πραγματοποιηθεί με 3 x 3 = 9 τρόπους. Το κεντρικό δόγμα χωρίζει αυτούς τους 9 τύπους μεταφοράς πληροφοριών σε τρεις ομάδες:

Γενικά - βρίσκεται στους περισσότερους ζωντανούς οργανισμούς.

Ειδικό - εμφανίζεται κατ' εξαίρεση, σε ιούςκαι στο κινητά στοιχεία του γονιδιώματοςή υπό βιολογικές συνθήκες πείραμα;

Άγνωστο - δεν βρέθηκε.

Αντιγραφή DNA (DNA → DNA)

Το DNA είναι ο κύριος τρόπος μετάδοσης πληροφοριών μεταξύ γενεών ζωντανών οργανισμών, επομένως ο ακριβής διπλασιασμός (αντιγραφή) του DNA είναι πολύ σημαντικός. Η αντιγραφή πραγματοποιείται από ένα σύμπλεγμα πρωτεϊνών που ξετυλίγονται χρωματίνη, μετά διπλή έλικα. Μετά από αυτό, η DNA πολυμεράση και οι σχετικές πρωτεΐνες δημιουργούν ένα πανομοιότυπο αντίγραφο σε καθένα από τα δύο σκέλη.

Μεταγραφή (DNA → RNA)

Η μεταγραφή είναι μια βιολογική διαδικασία, ως αποτέλεσμα της οποίας οι πληροφορίες που περιέχονται σε ένα τμήμα DNA αντιγράφονται σε ένα συντιθέμενο μόριο. αγγελιοφόρο RNA. Η μεταγραφή πραγματοποιείται παράγοντες μεταγραφήςΚαι RNA πολυμεράση. ΣΕ ευκαρυωτικό κύτταροτο πρωτεύον αντίγραφο (προ-mRNA) επεξεργάζεται συχνά. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται μάτισμα.

Μετάφραση (RNA → πρωτεΐνη)

Διαβάζεται το ώριμο mRNA ριβοσώματακατά τη διαδικασία της μετάφρασης. ΣΕ προκαρυωτικόΣτα κύτταρα, η διαδικασία της μεταγραφής και της μετάφρασης δεν διαχωρίζεται χωρικά, και αυτές οι διαδικασίες είναι συζευγμένες. ΣΕ ευκαρυωτικόθέση μεταγραφής στα κύτταρα πυρήνα του κυττάρουχωρισμένος από τον ιστότοπο εκπομπής ( κυτόπλασμα) πυρηνική μεμβράνηάρα mRNA μεταφέρονται από τον πυρήναστο κυτταρόπλασμα. Το mRNA διαβάζεται από το ριβόσωμα με τη μορφή τριών νουκλεοτίδιο"λόγια". συγκροτήματα παράγοντες έναρξηςΚαι παράγοντες επιμήκυνσηςπαραδίδουν αμινοακυλιωμένα μεταφορά RNAστο σύμπλεγμα mRNA-ριβοσώματος.

5. αντίστροφη μεταγραφήείναι η διαδικασία σχηματισμού ενός δίκλωνου DNAσε μονόκλωνη μήτρα RNA. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται ΑΝΤΙΣΤΡΟΦΗμεταγραφή, δεδομένου ότι η μεταφορά της γενετικής πληροφορίας σε αυτή την περίπτωση συμβαίνει στην «αντίστροφη» κατεύθυνση σε σχέση με τη μεταγραφή.

Η ιδέα της αντίστροφης μεταγραφής ήταν αρχικά πολύ μη δημοφιλής, καθώς αντιφάσκει κεντρικό δόγμα της μοριακής βιολογίας, που πρότεινε ότι το DNA μεταγραφήστο RNA και όχι μόνο αναμετάδοσησε πρωτεΐνες. Βρέθηκε στο ρετροϊούς, Για παράδειγμα, HIVκαι σε περίπτωση ρετροτρανσποζόνια.

μεταγωγή(από λατ. μεταγωγή- κίνηση) - διαδικασία μεταφοράς βακτηριακός DNAαπό το ένα κελί στο άλλο βακτηριοφάγος. Η γενική μεταγωγή χρησιμοποιείται στη βακτηριακή γενετική για να χαρτογράφηση γονιδιώματοςκαι σχεδιασμός στελέχη. Τόσο οι εύκρατοι όσο και οι λοιμογόνοι φάγοι είναι ικανοί για μεταγωγή· ωστόσο, οι τελευταίοι καταστρέφουν τον βακτηριακό πληθυσμό· επομένως, η μεταγωγή με τη βοήθειά τους είναι μικρής σημασίας είτε στη φύση είτε στην έρευνα.

Ένα μόριο DNA φορέα είναι ένα μόριο DNA που δρα ως φορέας. Το μόριο φορέας πρέπει να έχει μια σειρά από χαρακτηριστικά:

Ικανότητα αυτόνομης αναπαραγωγής σε κύτταρο ξενιστή (συνήθως βακτηριακό ή ζυμομύκητα)

Η παρουσία ενός επιλέξιμου δείκτη

Διαθεσιμότητα βολικών τοποθεσιών περιορισμού

Οι πιο συνηθισμένοι φορείς είναι τα βακτηριακά πλασμίδια.

Λεπτομερής λύση παράγραφος Συνοψίστε το κεφάλαιο 1 στη βιολογία για μαθητές της 11ης τάξης, συγγραφείς Ι.Ν. Ponomareva, O.K. Κορνίλοβα, Τ.Ε. Loshchilin, P.V. Izhevsk Βασικό επίπεδο 2012

• Μπορείτε να βρείτε το Gdz στη Βιολογία για την 11η τάξη
• Μπορείτε να βρείτε το βιβλίο εργασίας Gdz στη Βιολογία για την 11η τάξη

Δοκίμασε τον εαυτό σου

Ορίστε τον «οργανισμό» του βιοσυστήματος.

Ένας οργανισμός είναι μια ξεχωριστή ζωντανή ύλη ως αναπόσπαστο ζωντανό σύστημα.

Εξηγήστε τη διαφορά μεταξύ των εννοιών «οργανισμός» και «άτομο».

Κάτω από τον οργανισμό (η έννοια του φυσιολογικού) εννοείται ένα ζωντανό σύστημα στο σύνολό του, που αποτελείται από μέρη, ως αλληλεπίδραση κυττάρων, οργάνων και άλλων συστατικών του σώματος.

Ένα άτομο (μια οικολογική (πληθυσμιακή) έννοια) είναι μέρος του περιβάλλοντος (κοπάδια, υπερηφάνεια, κοινωνία) και όχι ως σύνολο. Ένα άτομο αλληλεπιδρά με τον έξω κόσμο και ένας οργανισμός είναι ένας κόσμος στον οποίο τα μέρη του αλληλεπιδρούν.

Ονομάστε τις κύριες ιδιότητες του «οργανισμού» του βιοσυστήματος.

Ανάπτυξη και ανάπτυξη?

Διατροφή και αναπνοή;

Μεταβολισμός;

ειλικρίνεια;

Ευερέθιστο;

διακριτικότητα?

Αυτο-αναπαραγωγή;

Κληρονομικότητα;

Μεταβλητότητα;

Η ενότητα της χημ. σύνθεση.

Εξηγήστε τι ρόλο παίζει ο οργανισμός στην εξέλιξη της ζωντανής φύσης.

Κάθε οργανισμός (άτομο) φέρει ένα μέρος της γονιδιακής δεξαμενής (τον δικό του γονότυπο) του πληθυσμού. Με κάθε νέα διασταύρωση, η κόρη λαμβάνει έναν εντελώς νέο γονότυπο. Αυτός είναι ο ρόλος των οργανισμών, μοναδικός στη σημασία του, που πραγματοποιούν τη διαδικασία της συνεχούς ανανέωσης των κληρονομικών ιδιοτήτων στις νέες γενιές, χάρη στη σεξουαλική αναπαραγωγή. Ένα άτομο δεν μπορεί να εξελιχθεί, δίνει «ώθηση» σε όλο τον πληθυσμό, συχνά σε ένα είδος. Μπορεί να αλλάξει, να προσαρμοστεί στις περιβαλλοντικές συνθήκες, αλλά αυτά είναι μη κληρονομικά χαρακτηριστικά. Οι οργανισμοί, όπως καμία άλλη μορφή ζωντανής ύλης, είναι σε θέση να αισθανθούν τον εξωτερικό κόσμο, την κατάσταση του σώματός τους και να ανταποκριθούν σε αυτές τις αισθήσεις αλλάζοντας σκόπιμα τις ενέργειές τους ως απάντηση στον ερεθισμό που προέρχεται από εξωτερικούς και εσωτερικούς παράγοντες. Οι οργανισμοί μπορούν να μάθουν και να επικοινωνήσουν με άτομα του δικού τους είδους, να χτίσουν κατοικίες και να δημιουργήσουν συνθήκες για την αναπαραγωγή μωρών και να επιδείξουν γονική μέριμνα για τους απογόνους.

5. Ποιοι είναι οι κύριοι μηχανισμοί διαχείρισης διαδικασιών στον «οργανισμό» του βιοσυστήματος.

Ρύθμιση του χιούμορ, νευρική ρύθμιση, κληρονομικές πληροφορίες.

Περιγράψτε τα κύρια πρότυπα μετάδοσης της κληρονομικότητας στους οργανισμούς.

Επί του παρόντος, έχουν θεσπιστεί πολλοί νόμοι κληρονομικότητας των ιδιοτήτων (χαρακτηριστικών) των οργανισμών. Όλα αυτά αντικατοπτρίζονται στη χρωμοσωμική θεωρία της κληρονομικότητας των χαρακτηριστικών του οργανισμού. Ας αναφέρουμε τις κύριες διατάξεις αυτής της θεωρίας.

Τα γονίδια, ως φορείς των κληρονομικών ιδιοτήτων των οργανισμών, λειτουργούν ως μονάδες κληρονομικών πληροφοριών.

Η κυτταρολογική βάση των γονιδίων είναι ομάδες γειτονικών νουκλεοτιδίων σε αλυσίδες DNA.

Τα γονίδια που βρίσκονται στα χρωμοσώματα του πυρήνα και του κυττάρου κληρονομούνται ως ξεχωριστές ανεξάρτητες μονάδες.

Σε όλους τους οργανισμούς του ίδιου είδους, κάθε γονίδιο βρίσκεται πάντα στην ίδια θέση (θέση) σε ένα συγκεκριμένο χρωμόσωμα.

Οποιεσδήποτε αλλαγές σε ένα γονίδιο οδηγούν στην εμφάνιση των νέων ποικιλιών του - αλληλόμορφων αυτού του γονιδίου και, κατά συνέπεια, σε αλλαγή του χαρακτηριστικού.

Όλα τα χρωμοσώματα και τα γονίδια ενός ατόμου είναι πάντα παρόντα στα κύτταρά του με τη μορφή ενός ζεύγους που έπεσε στο ζυγωτό και από τους δύο γονείς κατά τη διάρκεια της γονιμοποίησης.

Κάθε γαμίτης μπορεί να έχει μόνο ένα πανομοιότυπο (ομόλογο) χρωμόσωμα και ένα γονίδιο από ένα αλληλικό ζεύγος.

Κατά τη διάρκεια της μείωσης, διαφορετικά ζεύγη χρωμοσωμάτων κατανέμονται μεταξύ των γαμετών ανεξάρτητα το ένα από το άλλο και, εντελώς τυχαία, κληρονομούνται και τα γονίδια που βρίσκονται σε αυτά τα χρωμοσώματα.

Η διασταύρωση είναι μια σημαντική πηγή νέων συνδυασμών γονιδίων.

Η ανάπτυξη των οργανισμών συμβαίνει υπό τον έλεγχο γονιδίων σε στενή σχέση με περιβαλλοντικούς παράγοντες.

Τα αποκαλυπτόμενα πρότυπα κληρονομικότητας ιδιοτήτων παρατηρούνται σε όλους τους ζωντανούς οργανισμούς με σεξουαλική αναπαραγωγή χωρίς εξαίρεση.

Να αναφέρετε τον πρώτο και τον δεύτερο νόμο του Μέντελ.

Ο πρώτος νόμος του Mendel (ο νόμος της ομοιομορφίας των υβριδίων πρώτης γενιάς). Όταν διασταυρώνονται δύο ομόζυγοι οργανισμοί που ανήκουν σε διαφορετικές καθαρές γραμμές και διαφέρουν μεταξύ τους σε ένα ζεύγος εναλλακτικών εκδηλώσεων του χαρακτηριστικού, ολόκληρη η πρώτη γενιά υβριδίων (F1) θα είναι ομοιόμορφη και θα φέρει την εκδήλωση του χαρακτηριστικού ενός από τους γονείς .

Ο δεύτερος νόμος του Μέντελ (νόμος της διάσπασης). Όταν δύο ετερόζυγοι απόγονοι της πρώτης γενιάς διασταυρώνονται μεταξύ τους, στη δεύτερη γενιά παρατηρείται διάσπαση σε μια ορισμένη αριθμητική αναλογία: κατά φαινότυπο 3:1, κατά γονότυπο 1:2:1.

Γιατί ο τρίτος νόμος του Μέντελ δεν τηρείται πάντα στην κληρονομικότητα των χαρακτηριστικών;

Ο νόμος της ανεξάρτητης κληρονομικότητας για κάθε ζεύγος χαρακτηριστικών τονίζει για άλλη μια φορά τη διακριτή φύση οποιουδήποτε γονιδίου. Η διακριτικότητα εκδηλώνεται τόσο στον ανεξάρτητο συνδυασμό αλληλόμορφων διαφορετικών γονιδίων όσο και στην ανεξάρτητη δράση τους - στη φαινοτυπική έκφραση. Η ανεξάρτητη κατανομή των γονιδίων μπορεί να εξηγηθεί από τη συμπεριφορά των χρωμοσωμάτων κατά τη διάρκεια της μείωσης: ζεύγη ομόλογων χρωμοσωμάτων, και μαζί τους ζευγαρωμένα γονίδια, ανακατανέμονται και αποκλίνουν σε γαμέτες ανεξάρτητα το ένα από το άλλο.

Πώς κληρονομούνται τα κυρίαρχα και υπολειπόμενα αλληλόμορφα ενός γονιδίου;

η λειτουργική δραστηριότητα του κυρίαρχου αλληλόμορφου του γονιδίου δεν εξαρτάται από την παρουσία στο σώμα ενός άλλου γονιδίου αυτού του χαρακτηριστικού. Το κυρίαρχο γονίδιο είναι επομένως κυρίαρχο, εμφανίζεται ήδη στην πρώτη γενιά.

Το υπολειπόμενο αλληλόμορφο ενός γονιδίου μπορεί να εμφανιστεί στη δεύτερη και τις επόμενες γενιές. Για την εκδήλωση ενός χαρακτηριστικού που σχηματίζεται από ένα υπολειπόμενο γονίδιο, είναι απαραίτητο οι απόγονοι να λαμβάνουν την ίδια υπολειπόμενη παραλλαγή αυτού του γονιδίου τόσο από τον πατέρα όσο και από τη μητέρα (δηλ. στην περίπτωση της ομοζυγωτίας). Στη συνέχεια, στο αντίστοιχο ζεύγος χρωμοσωμάτων, και τα δύο αδελφά χρωμοσώματα θα έχουν μόνο αυτή τη μία παραλλαγή, η οποία δεν θα καταστέλλεται από το κυρίαρχο γονίδιο και μπορεί να εκδηλωθεί στον φαινότυπο.

10. Να αναφέρετε τους κύριους τύπους γονιδιακής σύνδεσης.

Διάκριση μεταξύ ατελούς και πλήρους σύνδεσης γονιδίων. Η ατελής σύνδεση είναι αποτέλεσμα διασταύρωσης (crossover) μεταξύ συνδεδεμένων γονιδίων, ενώ η πλήρης σύνδεση είναι δυνατή μόνο σε περιπτώσεις που δεν συμβαίνει διασταύρωση.

Πώς είναι ο σχηματισμός του σεξ σε ζώα και ανθρώπους;

Μετά τη γονιμοποίηση, δηλαδή όταν τα αρσενικά και θηλυκά χρωμοσώματα συγχωνεύονται, ένας ορισμένος συνδυασμός είτε του XX είτε του XY μπορεί να εμφανιστεί στο ζυγωτό.

Στα θηλαστικά, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων, ένας θηλυκός οργανισμός (XX) αναπτύσσεται από έναν ομογαμητικό ζυγώτη στο χρωμόσωμα Χ και ένας αρσενικός οργανισμός (XY) αναπτύσσεται από έναν ετερογαμητικό ζυγώτη. Αργότερα, όταν ο οργανισμός που έχει ήδη αναπτυχθεί από το ζυγώτη θα μπορέσει να σχηματίσει τους γαμέτες του, τότε στο γυναικείο σώμα (XX) τα ωάρια θα εμφανιστούν μόνο με χρωμοσώματα Χ, ενώ στο ανδρικό σώμα θα σχηματιστούν σπερματοζωάρια δύο τύπων: 50 % με το χρωμόσωμα Χ και τον ίδιο αριθμό άλλων - με ένα χρωμόσωμα Υ.

Τι είναι η οντογένεση;

Οντογένεση είναι η ατομική ανάπτυξη ενός οργανισμού, η ανάπτυξη ενός ατόμου από ζυγώτη μέχρι θανάτου.

Εξηγήστε τι είναι ο ζυγώτης. αποκαλύπτει τον ρόλο του στην εξέλιξη.

Ο ζυγώτης είναι ένα κύτταρο που σχηματίζεται από τη σύντηξη δύο γαμετών (κύτταρα φύλου) - θηλυκού (ωάριο) και αρσενικού (σπερματοζωάριο) ως αποτέλεσμα της σεξουαλικής διαδικασίας. Περιέχει ένα διπλό (διπλοειδές) σύνολο ομόλογων (ζευγών) χρωμοσωμάτων. Από το ζυγώτη σχηματίζονται τα έμβρυα όλων των ζωντανών οργανισμών με διπλοειδές σύνολο ομόλογων χρωμοσωμάτων - φυτών, ζώων και ανθρώπων.

Περιγράψτε τα χαρακτηριστικά των σταδίων της οντογένεσης σε πολυκύτταρους οργανισμούς.

Στην οντογένεση, συνήθως διακρίνονται δύο περίοδοι - η εμβρυϊκή και η μεταεμβρυϊκή - και τα στάδια ενός ενήλικου οργανισμού.

Η εμβρυϊκή (εμβρυονική) περίοδος ανάπτυξης ενός πολυκύτταρου οργανισμού, ή εμβρυογένεση, στα ζώα καλύπτει τις διεργασίες που συμβαίνουν από την πρώτη διαίρεση του ζυγώτη έως την έξοδο από το αυγό ή τη γέννηση ενός νεαρού ατόμου και στα φυτά - από τη διαίρεση του ζυγωτού στη βλάστηση των σπόρων και την εμφάνιση δενδρυλλίου.

Η εμβρυϊκή περίοδος στα περισσότερα πολυκύτταρα ζώα περιλαμβάνει τρία κύρια στάδια: διάσπαση, γαστρίωση και διαφοροποίηση ή μορφογένεση.

Ως αποτέλεσμα μιας σειράς διαδοχικών μιτωτικών διαιρέσεων του ζυγώτη, σχηματίζονται πολυάριθμα (128 ή περισσότερα) μικρά κύτταρα - βλαστομερή. Κατά τη διαίρεση, τα θυγατρικά κύτταρα που προκύπτουν δεν αποκλίνουν και δεν αυξάνονται σε μέγεθος. Με κάθε επόμενο βήμα γίνονται όλο και μικρότεροι, αφού δεν υπάρχει αύξηση του όγκου του κυτταροπλάσματος σε αυτά. Επομένως, η διαδικασία της κυτταρικής διαίρεσης χωρίς αύξηση του όγκου του κυτταροπλάσματος ονομάζεται σύνθλιψη. Με την πάροδο του χρόνου, το έμβρυο παίρνει τη μορφή μιας φυσαλίδας με ένα τοίχωμα που σχηματίζεται από ένα στρώμα κυττάρων. Ένα τέτοιο έμβρυο μιας στιβάδας ονομάζεται blastula και η κοιλότητα που σχηματίζεται μέσα ονομάζεται blastocoel. Κατά τη διάρκεια της περαιτέρω ανάπτυξης, το blastocoel μετατρέπεται στην κύρια σωματική κοιλότητα σε έναν αριθμό ασπόνδυλων και στα σπονδυλωτά αντικαθίσταται σχεδόν πλήρως από τη δευτερεύουσα σωματική κοιλότητα. Μετά το σχηματισμό μιας πολυκύτταρης βλαστούλας, αρχίζει η διαδικασία της γαστρίωσης: η μετακίνηση μέρους των κυττάρων από την επιφάνεια της βλαστούλας προς τα μέσα, στις θέσεις των μελλοντικών οργάνων. Ως αποτέλεσμα, σχηματίζεται μια γαστρούλα. Αποτελείται από δύο στρώματα κυττάρων - βλαστικά στρώματα: εξωτερικό - εξώδερμα και εσωτερικό - ενδόδερμα. Στα περισσότερα πολυκύτταρα ζώα, κατά τη γαστρίωση, σχηματίζεται ένα τρίτο βλαστικό στρώμα, το μεσόδερμα. Βρίσκεται μεταξύ του εξωδερμίου και του ενδοδερμίου.

Στη διαδικασία της γαστρίωσης, τα κύτταρα διαφοροποιούνται, δηλαδή διαφέρουν ως προς τη δομή και τη βιοχημική σύσταση. Η βιοχημική εξειδίκευση των κυττάρων παρέχεται από τη διαφορετική (διαφοροποιημένη) δραστηριότητα των γονιδίων. Η διαφοροποίηση των κυττάρων κάθε βλαστικής στιβάδας οδηγεί στο σχηματισμό διαφόρων ιστών και οργάνων, δηλαδή μορφογένεση ή διαμόρφωση.

Η σύγκριση της εμβρυογένεσης διαφόρων σπονδυλωτών, όπως τα ψάρια, τα αμφίβια, τα πουλιά και τα θηλαστικά, δείχνει ότι τα αρχικά στάδια ανάπτυξής τους μοιάζουν πολύ μεταξύ τους. Αλλά στα μεταγενέστερα στάδια, τα έμβρυα αυτών των ζώων διαφέρουν αρκετά.

Η μεταεμβρυονική ή μεταεμβρυϊκή περίοδος ξεκινά από τη στιγμή που ο οργανισμός αφήνει τις μεμβράνες των ωαρίων ή από τη στιγμή της γέννησης και συνεχίζεται μέχρι τη σεξουαλική ωριμότητα. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου ολοκληρώνονται οι διαδικασίες διαμόρφωσης και ανάπτυξης, οι οποίες καθορίζονται κυρίως από τον γονότυπο, καθώς και από την αλληλεπίδραση των γονιδίων μεταξύ τους και με περιβαλλοντικούς παράγοντες. Στον άνθρωπο, η διάρκεια αυτής της περιόδου είναι 13-16 χρόνια.

Σε πολλά ζώα, διακρίνονται δύο τύποι μεταεμβρυϊκής ανάπτυξης - άμεση και έμμεση.

Κατά τη διάρκεια της οντογένεσης, συμβαίνει ανάπτυξη, διαφοροποίηση και ενσωμάτωση τμημάτων ενός αναπτυσσόμενου πολυκύτταρου οργανισμού. Σύμφωνα με τις σύγχρονες έννοιες, ο ζυγώτης έχει ένα πρόγραμμα με τη μορφή ενός κώδικα κληρονομικών πληροφοριών που καθορίζει την πορεία ανάπτυξης ενός δεδομένου οργανισμού (ατόμου). Αυτό το πρόγραμμα εφαρμόζεται στις διαδικασίες αλληλεπίδρασης μεταξύ του πυρήνα και του κυτταροπλάσματος σε κάθε κύτταρο του εμβρύου, μεταξύ των διαφορετικών κυττάρων του και μεταξύ των κυτταρικών συμπλεγμάτων στα βλαστικά στρώματα.

Στάδια ενός ενήλικου οργανισμού. Ο ενήλικας είναι ένας οργανισμός που έχει φτάσει στην εφηβεία και είναι ικανός να αναπαραχθεί. Σε έναν ενήλικο οργανισμό διακρίνεται ένα γενετικό στάδιο και ένα στάδιο γήρανσης.

Το γενετικό στάδιο ενός ενήλικου οργανισμού εξασφαλίζει την εμφάνιση απογόνων μέσω της αναπαραγωγής. Έτσι, συνειδητοποιείται η συνέχεια της ύπαρξης πληθυσμών και ειδών. Για πολλούς οργανισμούς, αυτή η περίοδος διαρκεί για μεγάλο χρονικό διάστημα - πολλά χρόνια, ακόμη και για εκείνους που γεννούν μόνο μία φορά στη ζωή τους (ψάρια σολομού, ποταμόχελι, μύγες και στα φυτά - πολλά είδη μπαμπού, ομπρέλα και αγαύη). Ωστόσο, υπάρχουν πολλά είδη στα οποία οι ενήλικοι οργανισμοί παράγουν επανειλημμένα απογόνους επί σειρά ετών.

Στο στάδιο της γήρανσης παρατηρούνται διάφορες αλλαγές στο σώμα που οδηγούν σε μείωση των προσαρμοστικών του ικανοτήτων, σε αύξηση της πιθανότητας θανάτου.

15. Περιγράψτε τα κύρια είδη διατροφής των οργανισμών.

Υπάρχουν δύο είδη διατροφής στους ζωντανούς οργανισμούς: η αυτότροφη και η ετερότροφη.

Αυτότροφοι (αυτότροφοι οργανισμοί) - οργανισμοί που χρησιμοποιούν διοξείδιο του άνθρακα ως πηγή άνθρακα (φυτά και ορισμένα βακτήρια). Με άλλα λόγια, πρόκειται για οργανισμούς ικανούς να δημιουργούν οργανικές ουσίες από ανόργανες - διοξείδιο του άνθρακα, νερό, μεταλλικά άλατα.

Ετερότροφοι (ετερότροφοι οργανισμοί) - οργανισμοί που χρησιμοποιούν οργανικές ενώσεις (ζώα, μύκητες και τα περισσότερα βακτήρια) ως πηγή άνθρακα. Πρόκειται δηλαδή για οργανισμούς που δεν είναι σε θέση να δημιουργήσουν οργανικές ουσίες από ανόργανες, αλλά χρειάζονται έτοιμες οργανικές ουσίες. Σύμφωνα με την κατάσταση της πηγής τροφής, τα ετερότροφα διακρίνονται σε βιοτροφικά και σαπρότροφα.

Ορισμένα έμβια όντα, ανάλογα με τις συνθήκες του οικοτόπου, είναι ικανά τόσο για αυτότροφη όσο και για ετερότροφη διατροφή (μιξότροφα).

16. Περιγράψτε τους σημαντικότερους παράγοντες που διαμορφώνουν την υγεία.

Ο γονότυπος ως παράγοντας υγείας. Η βάση της ανθρώπινης υγείας είναι η ικανότητα του σώματός του να αντέχει τις περιβαλλοντικές επιρροές και να διατηρεί μια σχετική σταθερότητα της ομοιόστασης. Η παραβίαση της ομοιόστασης για διάφορους λόγους προκαλεί ασθένειες, προβλήματα υγείας. Ωστόσο, ο ίδιος ο τύπος της ομοιόστασης, οι μηχανισμοί διατήρησής της σε όλα τα στάδια της οντογένεσης υπό ορισμένες συνθήκες, καθορίζονται από τα γονίδια, πιο συγκεκριμένα, από τον γονότυπο του ατόμου.

Ο βιότοπος ως παράγοντας υγείας. Εδώ και καιρό έχει σημειωθεί ότι τόσο η κληρονομικότητα όσο και το περιβάλλον παίζουν ρόλο στη διαμόρφωση οποιουδήποτε χαρακτηριστικού. Επιπλέον, μερικές φορές είναι δύσκολο να προσδιοριστεί από τι εξαρτάται περισσότερο αυτό ή εκείνο το ζώδιο. Για παράδειγμα, ένα χαρακτηριστικό όπως το ύψος κληρονομείται με τη βοήθεια πολλών γονιδίων (πολυγονικά), δηλαδή, η επίτευξη φυσιολογικής ανάπτυξης χαρακτηριστικών των γονέων εξαρτάται από έναν αριθμό γονιδίων που ελέγχουν το επίπεδο έκθεσης σε ορμόνες, το μεταβολισμό του ασβεστίου, τη χρησιμότητα της πρόσληψης των πεπτικών ενζύμων κ.λπ. Ταυτόχρονα, ακόμη και ο «καλύτερος» γονότυπος όσον αφορά την ανάπτυξη υπό κακές συνθήκες διαβίωσης (έλλειψη διατροφής, ήλιος, αέρας, κίνηση) οδηγεί αναπόφευκτα σε υστέρηση στο μήκος του σώματος.

Κοινωνικοί παράγοντες υγείας. Σε αντίθεση με τα φυτά και τα ζώα, μια ιδιαίτερη περιοχή οντογένεσης στον άνθρωπο είναι η διαμόρφωση της διάνοιας, του ηθικού χαρακτήρα και της προσωπικότητάς του. Εδώ, μαζί με βιολογικούς και μη παράγοντες κοινούς για όλα τα έμβια όντα, υπάρχει ένας νέος ισχυρός παράγοντας του περιβάλλοντος - ο κοινωνικός. Εάν τα πρώτα καθορίζουν βασικά το δυνητικό εύρος του κανόνα αντίδρασης, τότε το κοινωνικό περιβάλλον, η ανατροφή και ο τρόπος ζωής καθορίζουν τη συγκεκριμένη ενσάρκωση των κληρονομικών κλίσεων σε ένα δεδομένο άτομο. Το κοινωνικό περιβάλλον λειτουργεί ως ένα είδος μηχανισμού για τη μεταφορά της ιστορικής εμπειρίας της ανθρωπότητας, των πολιτιστικών, επιστημονικών και τεχνικών επιτευγμάτων της.

17. Εξηγήστε ποιος είναι ο ρόλος των μονοκύτταρων οργανισμών στη φύση.

Στις μονοκύτταρες μεταβολικές διεργασίες προχωρούν σχετικά γρήγορα, επομένως συμβάλλουν πολύ στον κύκλο των ουσιών στη βιογεωκένωση, ιδιαίτερα στον κύκλο του άνθρακα. Επιπλέον, τα μονοκύτταρα ζώα (πρωτόζωα) με την κατάποση και την πέψη των βακτηρίων (δηλαδή των πρωτογενών αποικοδομητών) επιταχύνουν τη διαδικασία ανανέωσης της σύνθεσης του βακτηριακού πληθυσμού. Οι φυτοφάγοι και αρπακτικοί οργανισμοί επιτελούν επίσης τη λειτουργία τους στο οικοσύστημα, συμμετέχοντας άμεσα στη διάσπαση του φυτικού και ζωικού υλικού.

18. Περιγράψτε το ρόλο των μεταλλαξιγόνων στη φύση και στην ανθρώπινη ζωή.

Τα μεταλλαξιογόνα είναι φυσικής και χημικής φύσης. Οι μεταλλαξιογόνοι παράγοντες περιλαμβάνουν δηλητηριώδεις ουσίες (για παράδειγμα, κολχικίνη), ακτίνες Χ, ραδιενεργές, καρκινογόνες και άλλες δυσμενείς περιβαλλοντικές επιπτώσεις. Υπό την επίδραση μεταλλαξιγόνων, συμβαίνουν μεταλλάξεις. Οι μεταλλαξιογόνοι παράγοντες προκαλούν διακοπή των κανονικών διαδικασιών αντιγραφής, ανασυνδυασμού ή απόκλισης των φορέων γενετικής πληροφορίας.

Κατά την αλληλεπίδραση της ιονίζουσας ακτινοβολίας (ηλεκτρομαγνητικές ακτίνες Χ και ακτίνες γάμμα, καθώς και στοιχειωδών σωματιδίων (άλφα, βήτα, νετρόνια κ.λπ.) με το σώμα, τα κυτταρικά συστατικά, συμπεριλαμβανομένων των μορίων DNA, απορροφούν μια ορισμένη ποσότητα (δόση) ενέργειας .

Έχουν εντοπιστεί πολλές χημικές ενώσεις που έχουν μεταλλαξιογόνο δράση: το ινώδες ορυκτό αμίαντος, αιθυλενοαμίνη, κολχικίνη, βενζοπυρένιο, νιτρώδη, αλδεΰδες, φυτοφάρμακα κ.λπ. Συχνά αυτές οι ουσίες είναι επίσης καρκινογόνες, δηλαδή μπορούν να προκαλέσουν την ανάπτυξη κακοήθων νεοπλασμάτων (όγκων). στο σώμα. Ορισμένοι ζωντανοί οργανισμοί, όπως οι ιοί, έχουν επίσης αναγνωριστεί ως μεταλλαξιογόνοι.

Είναι γνωστό ότι οι πολυπλοειδείς μορφές συναντώνται συχνά μεταξύ των φυτικών οργανισμών σε συνθήκες υψηλού βουνού ή της Αρκτικής - συνέπεια αυθόρμητων μεταλλάξεων του γονιδιώματος. Αυτό οφείλεται σε ξαφνικές αλλαγές θερμοκρασίας κατά τη διάρκεια της καλλιεργητικής περιόδου.

Σε επαφή με μεταλλαξιογόνους παράγοντες, πρέπει να θυμόμαστε ότι έχουν ισχυρή επίδραση στην ανάπτυξη των γεννητικών κυττάρων, στις κληρονομικές πληροφορίες που περιέχονται σε αυτά και στην ανάπτυξη του εμβρύου στη μήτρα της μητέρας.

19. Περιγράψτε τη σημασία των σύγχρονων επιτευγμάτων στη γενετική για την ανθρώπινη υγεία.

Χάρη στη γενετική αναπτύσσονται τώρα τέτοιες μέθοδοι θεραπείας, χάρη στις οποίες είναι δυνατή η θεραπεία ασθενειών που προηγουμένως ήταν ανίατες. Χάρη στις σύγχρονες εξελίξεις στη γενετική, υπάρχουν πλέον τεστ DNA και RNA, χάρη στις οποίες είναι δυνατός ο εντοπισμός του καρκίνου σε πρώιμο στάδιο. Έμαθαν επίσης πώς να παίρνουν ένζυμα, αντιβιοτικά, ορμόνες, αμινοξέα. Για παράδειγμα, για όσους πάσχουν από διαβήτη, η ινσουλίνη έχει ληφθεί γενετικά.

Από τη μια πλευρά, τα σύγχρονα επιτεύγματα στη γενετική παρέχουν νέες ευκαιρίες για τη διάγνωση και τη θεραπεία ενός ατόμου. Από την άλλη πλευρά, τα επιτεύγματα της γενετικής έχουν αρνητικό αντίκτυπο στην ανθρώπινη υγεία μέσω της κατανάλωσης τροφίμων, που εκφράζεται στην ευρεία διανομή γενετικά τροποποιημένων τροφίμων. Κατά την κατανάλωση τέτοιων προϊόντων, η ανοσία μπορεί να εξασθενήσει, η γενική κατάσταση επιδεινώνεται, μπορεί να εμφανιστεί αντίσταση στα αντιβιοτικά, μπορεί να εμφανιστούν ογκολογικές ασθένειες, κυρίως ο γαστρεντερικός σωλήνας (GIT).

20. Εξηγήστε αν είναι δυνατόν να ονομάσουμε έναν ιό οργανισμό, άτομο.

Όταν ένας ιός σε ένα κύτταρο ξενιστή αναπαράγει το δικό του είδος, είναι ένας οργανισμός και πολύ ενεργός. Έξω από το κύτταρο ξενιστή, ο ιός δεν έχει σημάδια ζωντανού οργανισμού.

Η εξαιρετικά πρωτόγονη δομή του ιού, η απλότητα της οργάνωσής του, η απουσία κυτταροπλάσματος και ριβοσωμάτων, καθώς και ο δικός του μεταβολισμός, ένα μικρό μοριακό βάρος - όλα αυτά, διακρίνοντας τους ιούς από τους κυτταρικούς οργανισμούς, δίνουν αφορμή για μια συζήτηση του ζητήματος : τι είναι ένας ιός - ένα πλάσμα ή ουσία, ζωντανό ή μη; Οι επιστημονικές διαμάχες για αυτό το θέμα συνεχίζονται για μεγάλο χρονικό διάστημα. Ωστόσο, τώρα, χάρη σε μια ενδελεχή μελέτη των ιδιοτήτων ενός τεράστιου αριθμού τύπων ιών, έχει διαπιστωθεί ότι ένας ιός είναι μια ειδική μορφή ζωής ενός οργανισμού, αν και πολύ πρωτόγονη. Η δομή του ιού, που αντιπροσωπεύεται από τα κύρια μέρη του που αλληλεπιδρούν μεταξύ τους (νουκλεϊκό οξύ και πρωτεΐνες), η βεβαιότητα της δομής (πυρήνας και πρωτεϊνική επικάλυψη - καψίδιο), η διατήρηση της δομής του, μας επιτρέπουν να θεωρήσουμε τον ιό ως ειδικό ζωντανό σύστημα - ένα βιοσύστημα οργανικού επιπέδου, αν και πολύ πρωτόγονο.

21. Επιλέξτε τη σωστή απάντηση από αυτές που προσφέρονται (η σωστή είναι υπογραμμισμένη).

1. Τα γονίδια που ελέγχουν την ανάπτυξη αντίθετων χαρακτηριστικών ονομάζονται:

α) αλληλόμορφο (σωστό). β) ετερόζυγο; γ) ομόζυγο? δ) συνδεδεμένο.

2. "Ο διαχωρισμός για κάθε ζεύγος χαρακτηριστικών προχωρά ανεξάρτητα από άλλα ζεύγη χαρακτηριστικών," - έχει ως εξής:

α) Ο πρώτος νόμος του Μέντελ β) Δεύτερος νόμος του Μέντελ. γ) Τρίτος νόμος του Mendel (σωστός). δ) Νόμος του Μόργκαν.

3. Στις συνθήκες των τροπικών περιοχών της Γης, τα λάχανα δεν σχηματίζουν κεφάλια. Ποια μορφή μεταβλητότητας εκδηλώνεται σε αυτή την περίπτωση;

α) μεταλλακτική· β) συνδυαστική? γ) τροποποίηση (σωστή). δ) οντογενετική.

4. Μια τυχαία εμφάνιση ενός αρνιού με κοντύτερα πόδια (μια παραμόρφωση ωφέλιμη για ένα άτομο - δεν πηδά πάνω από έναν φράκτη) οδήγησε στη δημιουργία της φυλής των προβάτων Onkon. Για τι είδους αλλαγή μιλάμε εδώ;

α) μεταλλακτική (σωστό)· β) συνδυαστική? γ) τροποποίηση· δ) οντογενετική.

Εκφράστε την άποψή σας.

Όπως γνωρίζετε, η βασική μονάδα εξέλιξης είναι ο πληθυσμός. Και ποιος είναι ο ρόλος των οργανισμών στη μικροεξελικτική διαδικασία;

Σε οργανικό επίπεδο, για πρώτη φορά, η διαδικασία γονιμοποίησης και ατομικής ανάπτυξης ενός ατόμου εμφανίζεται ως διαδικασία εφαρμογής κληρονομικών πληροφοριών που περιέχονται στα χρωμοσώματα και τα γονίδιά τους, καθώς και ως αξιολόγηση της βιωσιμότητας αυτού του ατόμου με φυσική επιλογή.

Οι οργανισμοί είναι εκφράσεις των κληρονομικών ιδιοτήτων πληθυσμών και ειδών. Οι οργανισμοί είναι αυτοί που καθορίζουν την επιτυχία ή την αποτυχία ενός πληθυσμού στον αγώνα για περιβαλλοντικούς πόρους και στον αγώνα για ύπαρξη μεταξύ ατόμων. Επομένως, σε όλες τις διαδικασίες μικροπληθυσμού ιστορικής σημασίας, οι οργανισμοί είναι άμεσοι συμμετέχοντες. Οι οργανισμοί συσσωρεύουν νέες ιδιότητες του είδους. Η επιλογή ασκεί την επίδρασή της στους οργανισμούς, αφήνοντας τους πιο ικανούς και απορρίπτοντας τους άλλους.

Σε οργανικό επίπεδο εκδηλώνεται η αμφίδρομη ζωή του κάθε οργανισμού. Από τη μια, αυτή είναι η δυνατότητα ενός οργανισμού (ατόμου) προσανατολισμένου στην επιβίωση και την αναπαραγωγή. Από την άλλη πλευρά, αυτό γίνεται για να εξασφαλιστεί η μεγαλύτερη δυνατή ύπαρξη του πληθυσμού και του είδους του, μερικές φορές εις βάρος της ζωής του ίδιου του οργανισμού. Αυτό δείχνει τη σημαντική, εξελικτική σημασία του οργανικού επιπέδου στη φύση.

Συμβιωτικοί τρόποι διατροφής των οργανισμών προέκυψαν στην πορεία της εξέλιξής τους. Και πώς τα νεογέννητα άτομα κατακτούν αυτή τη μέθοδο;

Δεν χρειάζεται να μάθουν έναν συμβιωτικό τρόπο ζωής ή τρόπο διατροφής. Στη διαδικασία της εξέλιξης, ανέπτυξαν επίσης όλες τις απαραίτητες προσαρμογές για την αναγνώριση του απαραίτητου ατόμου ή υποστρώματος. Για παράδειγμα, ειδικοί υποδοχείς για την αντίληψη ενός άλλου συμβιωτικού ατόμου ή μορφολογικές δομές που διευκολύνουν την ίδια τη διαδικασία της διατροφής. Επιπλέον, τα περισσότερα συμβιωτικά άτομα γεννιούνται κοντά στον μητρικό οργανισμό και αμέσως πέφτουν σε ευνοϊκές συνθήκες ανάπτυξης.

Η συμβιωτική συμπεριφορά μεταδίδεται από τους γονείς. Για παράδειγμα, σε πτηνά ή σε θηλαστικά σε σχέση με βακτήρια.

Γιατί πιστεύεται ότι ο τρόπος ζωής ενός ατόμου είναι δείκτης του πολιτισμού του;

Από το πώς ένα άτομο φροντίζει τον εαυτό του, φροντίζει τον εαυτό του κ.λπ., μπορεί κανείς να κρίνει το επίπεδο της ανατροφής του, αυτό σχετίζεται άμεσα με την ανάπτυξη ενός ατόμου, τις πνευματικές του αξίες και τον ίδιο τον πολιτισμό, συμπεριφορά, τρόπο ζωής γενικότερα.

Στις αρχές του ΧΧ αιώνα. έγινε διάσημος αφορισμός, τον οποίο ο συγγραφέας Μαξίμ Γκόρκι στο έργο "At the Bottom" έβαλε στο στόμα του ήρωά του Σατέν: "Άνθρωπος - ακούγεται περήφανο!" Μπορείτε επί του παρόντος να υποστηρίξετε ή να αντικρούσετε αυτόν τον ισχυρισμό;

Προς το παρόν, αυτό είναι ένα φιλοσοφικό ερώτημα ... Η επιστήμη έχει δημιουργήσει έναν τεράστιο αριθμό από τα πιο περίπλοκα τεχνικά μέσα, προσπαθώντας να διεισδύσει στο διάστημα και στο κύτταρο, να ανακαλύψει τα μυστικά του ζωντανού κόσμου, τις αιτίες των ασθενειών, τη δυνατότητα παράταση της ζωής ενός ατόμου. Ταυτόχρονα, αναπτύχθηκαν «τέλεια» μέσα καταστροφής όλης της ζωής στη Γη. Είναι αυτό το καμάρι της ανθρωπότητας;

Για ένα άτομο, υπάρχουν πολλά κοινά ονόματα που αντικατοπτρίζουν την εσωτερική του ουσία: σκλάβος, ανόητος, ληστής, βοοειδή, σκύλος, θηρίο. ταυτόχρονα: ιδιοφυΐα, δημιουργός, δημιουργός, λογικός, έξυπνος! Ποια είναι λοιπόν η διαφορά μεταξύ μιας ιδιοφυΐας και ενός ανόητου; Με ποιες ιδιότητες, με ποια κριτήρια πρέπει να αξιολογηθούν και να συγκριθούν;

Κάθε άνθρωπος έχει έναν σκοπό στη γη. Το αν το καταλαβαίνει εξαρτάται από την ευημερία του, την πίστη στον εαυτό του, την περηφάνια για τον εαυτό του.

Ο άνθρωπος, ως βιολογικό ον, είναι σίγουρα το καμάρι της Γης. Μπορούμε να σκεφτούμε, να εκφράσουμε τα συναισθήματά μας, να μιλήσουμε.

Αλλά αν κάποιος καταλάβει μέσα του ότι δεν πρέπει να βλάψει κανέναν και τίποτα, να ζει σε αρμονία με τον εαυτό του, με τους άλλους και τη φύση, να εκτιμά τη ζωή και όχι μόνο τη δική του, τότε ένας τέτοιος άνθρωπος είναι πραγματικά περήφανος!!!

Θέμα προς συζήτηση

Το 1992, στη Διάσκεψη του ΟΗΕ για το Περιβάλλον στο Ρίο ντε Τζανέιρο, σε επίπεδο ηγετών 179 κρατών, συμπεριλαμβανομένης της Ρωσίας, εγκρίθηκαν τα σημαντικότερα έγγραφα για την πρόληψη της υποβάθμισης της βιόσφαιρας. Ένα από τα προγράμματα δράσης της ανθρωπότητας τον XXI αιώνα. - «Διατήρηση της βιολογικής ποικιλότητας» έχει σύνθημα: «Οι βιολογικοί πόροι μας τρέφουν και μας ντύνουν, παρέχουν στέγη, φάρμακα και πνευματική τροφή».

Εκφράστε τη στάση σας σε αυτό το σύνθημα. Μπορείτε να το διευκρινίσετε, να το διευρύνετε; Γιατί η βιολογική ποικιλότητα είναι η κύρια ανθρώπινη αξία;

Αυτό το σύνθημα μας υπενθυμίζει για άλλη μια φορά ότι εμείς (οι άνθρωποι) στη Γη πρέπει να ζούμε σε αρμονία με τη φύση (να πάρουμε κάτι και να δώσουμε κάτι σε αντάλλαγμα) και όχι ανελέητα να το χρησιμοποιήσουμε για τους δικούς μας σκοπούς.

Ηθική, φύση, άνθρωπος είναι έννοιες ταυτόσημες. Και προς μεγάλη μας λύπη, στην κοινωνία μας, είναι η σχέση μεταξύ αυτών των εννοιών που έχει καταστραφεί. Οι γονείς διδάσκουν στα παιδιά τους την ευπρέπεια, την καλοσύνη, την αγάπη για τον κόσμο γύρω τους, την πνευματικότητα και τη φροντίδα, αλλά δεν τους το δίνουμε στην πραγματικότητα. Χάσαμε και κατασπαταλήσαμε πλούτο, αποθηκευμένο και συσσωρευμένο για αιώνες. Ανέτρεψαν, άφησαν στη λήθη τις διαθήκες, τις παραδόσεις, την εμπειρία των περασμένων γενεών σε σχέση με τον περιβάλλοντα κόσμο. Ουσιαστικά το κατέστρεψαν με τα ίδια τους τα χέρια, την αψυχία, την αστοχία, την κακοδιαχείρισή τους.

Ακτινοβολία και όξινη βροχή, καλλιέργειες καλυμμένες με φυτοφάρμακα, ρηχά ποτάμια, λάσπες λίμνες και λίμνες που μετατράπηκαν σε βάλτους, αποψίλωση των δασών, κατεστραμμένα ζώα, τροποποιημένοι οργανισμοί και προϊόντα - αυτή είναι η σύγχρονη κληρονομιά μας. Και τώρα, ξαφνικά, όλος ο κόσμος συνειδητοποιεί ότι βρισκόμαστε στα πρόθυρα του θανάτου και ο καθένας, ακριβώς ο καθένας, στη θέση του, πρέπει σιγά σιγά, επίμονα και ευσυνείδητα να αποκαταστήσει, να θεραπεύσει, να γίνει καλός. Χωρίς βιοποικιλότητα, ΔΕΝ ΕΙΜΑΣΤΕ ΤΙΠΟΤΑ. Η βιολογική ποικιλότητα είναι η κύρια ανθρώπινη αξία.

ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ

Ένας οργανισμός είναι ένας διαχωρισμός της ζωντανής ύλης ως άτομο (άτομο) και ως αναπόσπαστο ζωντανό σύστημα (βιοσύστημα).

Η κληρονομικότητα είναι η ιδιότητα ενός οργανισμού να μεταδίδει χαρακτηριστικά δομής, λειτουργίας και ανάπτυξης από τους γονείς στους απογόνους. Η κληρονομικότητα καθορίζεται από τα γονίδια.

Η μεταβλητότητα είναι η ιδιότητα των ζωντανών οργανισμών να υπάρχουν σε διάφορες μορφές, παρέχοντάς τους την ικανότητα να επιβιώνουν σε μεταβαλλόμενες συνθήκες.

Τα χρωμοσώματα είναι δομές του κυτταρικού πυρήνα που φέρουν γονίδια και καθορίζουν τις κληρονομικές ιδιότητες των κυττάρων και των οργανισμών. Τα χρωμοσώματα αποτελούνται από DNA και πρωτεΐνες.

Ένα γονίδιο είναι μια στοιχειώδης μονάδα κληρονομικότητας, που αντιπροσωπεύεται από ένα βιοπολυμερές - ένα τμήμα ενός μορίου DNA, το οποίο περιέχει πληροφορίες σχετικά με την πρωτογενή δομή μιας μεμονωμένης πρωτεΐνης ή μορίου rRNA και tRNA.

Γονιδίωμα - ένα σύνολο γονιδίων του είδους, το οποίο περιλαμβάνει έναν οργανισμό (άτομο). Το γονιδίωμα ονομάζεται επίσης το σύνολο των γονιδίων που είναι χαρακτηριστικό του απλοειδούς (1n) συνόλου χρωμοσωμάτων ενός δεδομένου είδους οργανισμών ή το κύριο απλοειδές σύνολο χρωμοσωμάτων. Ταυτόχρονα, το γονιδίωμα θεωρείται τόσο ως λειτουργική μονάδα όσο και ως είδος απαραίτητο για την κανονική ανάπτυξη των οργανισμών ενός δεδομένου είδους.

Γονότυπος - ένα σύστημα αλληλεπιδρώντων γονιδίων ενός οργανισμού (ατομικού). Ο γονότυπος εκφράζει το σύνολο των γενετικών πληροφοριών ενός ατόμου (οργανισμού).

Η αναπαραγωγή είναι η αναπαραγωγή του ίδιου του είδους. Αυτή η ιδιότητα είναι χαρακτηριστική μόνο για ζωντανούς οργανισμούς.

Η γονιμοποίηση είναι η ένωση των πυρήνων των αρσενικών και θηλυκών γεννητικών κυττάρων - γαμετών, που οδηγεί στο σχηματισμό ενός ζυγώτη και στην επακόλουθη ανάπτυξη ενός νέου (κόρη) οργανισμού από αυτόν.

Ο ζυγώτης είναι ένα ενιαίο κύτταρο που σχηματίζεται από τη σύντηξη θηλυκών και αρσενικών γεννητικών κυττάρων (γαμήτες).

Οντογένεση είναι η ατομική ανάπτυξη ενός οργανισμού, συμπεριλαμβανομένου ολόκληρου του συμπλέγματος διαδοχικών και μη αναστρέψιμων αλλαγών, από το σχηματισμό ενός ζυγώτη έως τον φυσικό θάνατο του οργανισμού.

Η ομοιόσταση είναι μια κατάσταση σχετικής δυναμικής ισορροπίας ενός συστήματος (συμπεριλαμβανομένου ενός βιολογικού), που διατηρείται από μηχανισμούς αυτορρύθμισης.

Υγεία είναι η κατάσταση οποιουδήποτε ζωντανού οργανισμού στην οποία αυτός ως σύνολο και όλα τα όργανά του είναι σε θέση να εκτελούν πλήρως τις λειτουργίες τους. Δεν υπάρχει ασθένεια ή ασθένεια.

Ο ιός είναι μια μοναδική προκυτταρική μορφή ζωής με ετερότροφο τύπο διατροφής. Ένα μόριο DNA ή RNA αντιγράφεται μέσα στο προσβεβλημένο κύτταρο.

Οργανικό επίπεδο οργάνωσης της ζωντανής ύλης - αντανακλά τα χαρακτηριστικά των ατόμων, τη συμπεριφορά τους. Η δομική και λειτουργική μονάδα του επιπέδου του οργανισμού είναι ο οργανισμός. Σε οργανικό επίπεδο συμβαίνουν τα ακόλουθα φαινόμενα: αναπαραγωγή, λειτουργία του οργανισμού συνολικά, οντογένεση κ.λπ.

Ετοιμάστε τους μαθητές για εργασία.

1. Τι μελετά η βιολογία;

2. Η γνώση ποιων νόμων της φυσικής επιστήμης είναι η βάση της επιστημονικής κοσμοθεωρίας και είναι απαραίτητη για την επίλυση πρακτικών προβλημάτων;

3. Με ποια αρχή γίνεται η διαίρεση της βιολογίας σε ξεχωριστές επιστήμες;

4. Γιατί βέλτιστη χρήση της άγριας ζωής;

5. Τι είναι η ζωή;

6. Ποια επίπεδα οργάνωσης ζωής γνωρίζετε;

7. Ποια επίπεδα οργάνωσης ζωής έχετε ήδη σπουδάσει;

8. Ποια είναι η στοιχειώδης μονάδα και δομικά στοιχεία του οργανικού επιπέδου;

9. Πώς ταξινομούνται οι ζωντανοί οργανισμοί;

10. Ποιες είναι οι κύριες διεργασίες που λαμβάνουν χώρα σε επίπεδο οργανισμού;

11. Ονομάστε τη σημασία και τον ρόλο του οργανικού επιπέδου στη φύση.

Α. Η διαφορά μεταξύ ζωντανών και μη.

Εργαστείτε σε ομάδες σε εργασίες:

(Οι μαθητές απαντούν στην ερώτηση, αιτιολογούν τη γνώμη τους).

Ομάδα #1:

Μπορούν οι ακόλουθοι οργανισμοί να ονομαστούν ζωντανοί και γιατί:

α) ζώα σε κατάσταση αναστολής κίνησης·

β) άτομο υπό αναισθησία.

γ) βακτήρια σε αποξηραμένη κατάσταση.

δ) ξηρή μαγιά

Ομάδα #2:

Η σταθερότητα της δομικής και λειτουργικής οργάνωσης των βιολογικών συστημάτων - ομοιόσταση - ως προϋπόθεση για την ύπαρξη βιολογικών συστημάτων.

Ομάδα #3:

Ποιο φαινόμενο, χαρακτηριστικό όλων των ζωντανών συστημάτων, βασίζεται στα ακόλουθα γεγονότα:

1) ένας βάτραχος δεν μπορεί να ζήσει σε αλμυρό νερό, αλλά στο γλυκό νερό εκκρίνει πολλά ούρα.

2) ζωντανή ρέγγα σε θαλασσινό νερό "ανάλατη"?

3) στο ανθρώπινο αίμα που περιέχει νερό, είναι απαραίτητη η ένεση φυσιολογικού ορού.

Ομάδα #4:

1. Δώστε παραδείγματα συστημάτων άγριας ζωής.

2. Ονομάστε παραδείγματα συστημάτων άψυχης φύσης.

Συμπέρασμα: οι μεταβολικές διεργασίες στη ζωντανή ύλη παρέχουν ομοιόσταση - τη σταθερότητα της δομικής και λειτουργικής οργάνωσης του συστήματος.

ΣΙ). Ιδιότητες ζωντανών οργανισμών:

1. Η ενότητα της χημικής σύνθεσης.
2. Η ανταλλαγή ύλης και ενέργειας (μεταβολισμός).

1. 3. Ρυθμός.
2. 4.Αυτορύθμιση

1. Αυτοαναπαραγωγή.
2. Κληρονομικότητα.
3. Μεταβλητότητα.
4. Ένα ενιαίο επίπεδο οργάνωσης των ζωντανών οργανισμών

1. Ανάπτυξη και ανάπτυξη.

2. Ευερεθιστότητα.

3. Διακριτικότητα.

4. Προσαρμοστικότητα

Επιλέξτε εκείνα τα σημάδια των ζωντανών οργανισμών που δεν συζητήθηκαν στο κείμενο του σχολικού βιβλίου.

(διακριτικότητα, αυτορρύθμιση, ρυθμός).

Συμπέρασμα: οι ζωντανοί οργανισμοί διαφέρουν έντονα από τα μη ζωντανά συστήματα ως προς την εξαιρετική πολυπλοκότητα και την υψηλή δομική και λειτουργική τους τάξη. Αυτές οι διαφορές δίνουν στη ζωή ποιοτικά νέες ιδιότητες.

ΣΕ). Τα κύρια επίπεδα οργάνωσης των ζωντανών οργανισμών Η άγρια ​​ζωή είναι ένα πολύπλοκα οργανωμένο ιεραρχικό σύστημα. Οι επιστήμονες, με βάση τα χαρακτηριστικά της εκδήλωσης των ιδιοτήτων της ζωντανής ύλης, διακρίνουν διάφορα επίπεδα οργάνωσης της ζωντανής ύλης.

Όργανο ιστού μοριακού κυττάρου

(μόριο) (κύτταρο) (ιστός) (όργανο)

οργανικός πληθυσμός-είδος

(οργανισμός) (είδος, πληθυσμός)

Βιογεωκαινοτική (οικοσύστημα) βιοσφαιρική.

(BHC, οικοσύστημα) (βιόσφαιρα)

Το διάγραμμα δείχνει τα επιμέρους επίπεδα οργάνωσης της ζωής, τη σύνδεσή τους μεταξύ τους, τη ροή του ενός από το άλλο και δείχνει την ακεραιότητα της ζωντανής φύσης.

1. ομάδα:

1. Μοριακός.
2. Κυτταρικός.

2η ομάδα:

1. Ιστός

2. Όργανο.

1. ομάδα:

1. Οργανισμός.

1. Πληθυσμός-είδος.

Κατά την εξήγηση των επιπέδων οργάνωσης των ζωντανών οργανισμών σε ομάδες, οι μαθητές της τάξης συμπληρώνουν τον προτεινόμενο πίνακα:

	Οργανωτικά επίπεδα	βιολογικό σύστημα	Στοιχεία που αποτελούν το σύστημα
	Μοριακός	Οργανίδια	Άτομα και μόρια
	Κυτταρικός	Κύτταρο (οργανισμός)	Οργανίδια
	Ιστός
	Οργανο
	Οργανισμός	οργανισμός	Συστήματα οργάνων
	πληθυσμό-είδος	πληθυσμός
	Βιογεωκοινοτικό (οικοσύστημα)	Βιογεωκένωση (οικοσύστημα)	Πληθυσμοί
	βιοσφαιρικό	Βιόσφαιρα	Βιογεωκενώσεις (οικοσυστήματα)

Συμπέρασμα: η δομή των ζωντανών συστημάτων χαρακτηρίζεται από διακριτικότητα, δηλ. χωρίζονται σε λειτουργικές μονάδες. Έτσι, τα άτομα αποτελούνται από στοιχειώδη σωματίδια, τα μόρια αποτελούνται από άτομα, τα μόρια (μεγάλα και μικρά) αποτελούν οργανίδια που σχηματίζουν κύτταρα, οι ιστοί σχηματίζονται από κύτταρα και τα όργανα σχηματίζονται από αυτά κ.λπ.

Η κατανομή των επιμέρους επιπέδων οργάνωσης της ζωής είναι σε κάποιο βαθμό υπό όρους, καθώς είναι στενά αλληλένδετα και διαδέχονται το ένα από το άλλο, γεγονός που υποδηλώνει την ακεραιότητα της ζωντανής φύσης.

Ποιες μορφές οργανισμών βρίσκονται στη Γη;

Ποια είναι η σημασία του οργανισμού στη φύση;

Απαντήστε στην ερώτηση χρησιμοποιώντας τις σελίδες 5-6 του σχολικού βιβλίου και τακτοποιήστε με τη μορφή διαγράμματος

Η έννοια του οργανισμού

1. Εργασία στον πίνακα:

Αντιστοιχίστε τις εικόνες ανάλογα με τα επίπεδα οργάνωσης των ζωντανών οργανισμών

Α) μοριακή

Β) Κυτταρική

Β) ιστός

Δ) Όργανο

Δ) Οργανισμός

Ε) Πληθυσμός-είδος

Ζ) Βιογεωκαινοτική (οικοσύστημα)

Η) Βιοσφαιρική

Επίλυση προβλήματος:

1. Οι «τρύπες του όζοντος» και η επίδραση των ακτίνων UV στο κυτταρικό και μοριακό επίπεδο της ζωής.
2. Η αδυναμία θεραπείας ενός ατόμου χωρίς να γνωρίζουμε τα χαρακτηριστικά της δομής και της λειτουργίας των κυττάρων.
3. Για να λυθούν ποια παγκόσμια προβλήματα της ανθρωπότητας, είναι απαραίτητη η γνώση της βιολογίας;
4. Δώστε παραδείγματα χρήσης μεθόδων βιολογικής επιστήμης από τη βοτανική, τη ζωολογία, την ανθρώπινη ανατομία και τη φυσιολογία.

στην παράγραφο 1.2 συμπληρώστε τον πίνακα.

Δημιουργική εργασία σε ομάδες: Ποια είναι η σημασία της βιολογίας για την κατανόηση όλων των ζωντανών όντων. Πώς νιώσατε ενώ μελετούσατε αυτό το θέμα;

Διακρίνονται τα ακόλουθα επίπεδα οργάνωσης της ζωής: μοριακό, κυτταρικό, οργανικό ιστό (μερικές φορές χωρίζονται), οργανικό, πληθυσμό-είδη, βιογεωκοινοτικό, βιοσφαιρικό. Η ζωντανή φύση είναι ένα σύστημα και τα διάφορα επίπεδα της οργάνωσής της σχηματίζουν την περίπλοκη ιεραρχική δομή της, όταν τα υποκείμενα απλούστερα επίπεδα καθορίζουν τις ιδιότητες των υπερκείμενων.

Έτσι τα πολύπλοκα οργανικά μόρια αποτελούν μέρος των κυττάρων και καθορίζουν τη δομή και τη ζωτική τους δραστηριότητα. Στους πολυκύτταρους οργανισμούς, τα κύτταρα είναι οργανωμένα σε ιστούς και αρκετοί ιστοί σχηματίζουν ένα όργανο. Ένας πολυκύτταρος οργανισμός αποτελείται από συστήματα οργάνων, από την άλλη πλευρά, ο ίδιος ο οργανισμός είναι μια στοιχειώδης μονάδα ενός πληθυσμού και ενός βιολογικού είδους. Η κοινότητα αντιπροσωπεύεται από αλληλεπιδρώντες πληθυσμούς διαφορετικών ειδών. Η κοινότητα και το περιβάλλον σχηματίζουν μια βιογεωκένωση (οικοσύστημα). Το σύνολο των οικοσυστημάτων του πλανήτη Γη σχηματίζει τη βιόσφαιρά του.

Σε κάθε επίπεδο προκύπτουν νέες ιδιότητες των έμβιων όντων, οι οποίες απουσιάζουν στο υποκείμενο επίπεδο, διακρίνονται τα δικά τους στοιχειώδη φαινόμενα και στοιχειώδεις μονάδες. Ταυτόχρονα, τα επίπεδα αντικατοπτρίζουν σε μεγάλο βαθμό την πορεία της εξελικτικής διαδικασίας.

Η κατανομή των επιπέδων είναι βολική για τη μελέτη της ζωής ως σύνθετου φυσικού φαινομένου.

Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά σε κάθε επίπεδο οργάνωσης της ζωής.

Μοριακό επίπεδο

Αν και τα μόρια αποτελούνται από άτομα, η διαφορά μεταξύ ζωντανής και μη ζωντανής ύλης αρχίζει να εκδηλώνεται μόνο στο επίπεδο των μορίων. Μόνο η σύνθεση των ζωντανών οργανισμών περιλαμβάνει μεγάλο αριθμό πολύπλοκων οργανικών ουσιών - βιοπολυμερών (πρωτεΐνες, λίπη, υδατάνθρακες, νουκλεϊκά οξέα). Ωστόσο, το μοριακό επίπεδο οργάνωσης των ζωντανών όντων περιλαμβάνει και ανόργανα μόρια που εισέρχονται στα κύτταρα και παίζουν σημαντικό ρόλο στη ζωή τους.

Η λειτουργία των βιολογικών μορίων αποτελεί τη βάση του ζωντανού συστήματος. Στο μοριακό επίπεδο της ζωής, ο μεταβολισμός και η μετατροπή ενέργειας εκδηλώνονται ως χημικές αντιδράσεις, μεταφορά και αλλαγή κληρονομικών πληροφοριών (αναδιπλασιασμός και μεταλλάξεις), καθώς και μια σειρά από άλλες κυτταρικές διεργασίες. Μερικές φορές το μοριακό επίπεδο ονομάζεται μοριακό γενετικό επίπεδο.

Κυτταρικό επίπεδο ζωής

Είναι το κύτταρο που είναι η δομική και λειτουργική μονάδα του ζωντανού. Δεν υπάρχει ζωή έξω από το κελί. Ακόμη και οι ιοί μπορούν να επιδείξουν τις ιδιότητες ενός ζωντανού όντος μόνο όταν βρίσκονται στο κύτταρο ξενιστή. Τα βιοπολυμερή δείχνουν πλήρως την αντιδραστικότητα τους όταν οργανώνονται σε ένα κύτταρο, το οποίο μπορεί να θεωρηθεί ως ένα πολύπλοκο σύστημα μορίων που διασυνδέονται κυρίως με διάφορες χημικές αντιδράσεις.

Σε αυτό το κυτταρικό επίπεδο εκδηλώνεται το φαινόμενο της ζωής, συζεύγνυνται οι μηχανισμοί μετάδοσης της γενετικής πληροφορίας και του μετασχηματισμού ουσιών και ενέργειας.

Ιστός οργάνου

Μόνο οι πολυκύτταροι οργανισμοί έχουν ιστούς. Ο ιστός είναι μια συλλογή κυττάρων παρόμοιας δομής και λειτουργίας.

Οι ιστοί σχηματίζονται κατά τη διαδικασία της οντογένεσης με διαφοροποίηση κυττάρων που έχουν την ίδια γενετική πληροφορία. Σε αυτό το επίπεδο, λαμβάνει χώρα εξειδίκευση των κυττάρων.

Τα φυτά και τα ζώα έχουν διαφορετικούς τύπους ιστών. Άρα στα φυτά είναι μερίστωμα, προστατευτικός, βασικός και αγώγιμος ιστός. Στα ζώα - επιθηλιακό, συνδετικό, μυϊκό και νευρικό. Τα υφάσματα μπορεί να περιλαμβάνουν μια λίστα με υπουφάσματα.

Ένα όργανο συνήθως αποτελείται από πολλούς ιστούς, ενωμένους μεταξύ τους σε μια δομική και λειτουργική ενότητα.

Τα όργανα σχηματίζουν συστήματα οργάνων, καθένα από τα οποία είναι υπεύθυνο για μια σημαντική λειτουργία για το σώμα.

Το επίπεδο οργάνων στους μονοκύτταρους οργανισμούς αντιπροσωπεύεται από διάφορα κυτταρικά οργανίδια που εκτελούν τις λειτουργίες της πέψης, της απέκκρισης, της αναπνοής κ.λπ.

Οργανικό επίπεδο οργάνωσης διαβίωσης

Μαζί με το κυτταρικό σε οργανικό (ή οντογενετικό) επίπεδο, διακρίνονται ξεχωριστές δομικές μονάδες. Οι ιστοί και τα όργανα δεν μπορούν να ζήσουν ανεξάρτητα, οι οργανισμοί και τα κύτταρα (αν είναι μονοκύτταρος οργανισμός) μπορούν.

Οι πολυκύτταροι οργανισμοί αποτελούνται από συστήματα οργάνων.

Σε οργανικό επίπεδο, εκδηλώνονται φαινόμενα ζωής όπως η αναπαραγωγή, η οντογένεση, ο μεταβολισμός, η ευερεθιστότητα, η νευρο-χυμική ρύθμιση, η ομοιόσταση. Με άλλα λόγια, τα στοιχειώδη του φαινόμενα αποτελούν τακτικές αλλαγές στον οργανισμό στην ατομική ανάπτυξη. Η στοιχειώδης μονάδα είναι το άτομο.

πληθυσμό-είδος

Οι οργανισμοί του ίδιου είδους, ενωμένοι από έναν κοινό βιότοπο, σχηματίζουν έναν πληθυσμό. Ένα είδος συνήθως αποτελείται από πολλούς πληθυσμούς.

Οι πληθυσμοί μοιράζονται μια κοινή γονιδιακή δεξαμενή. Μέσα σε ένα είδος, μπορούν να ανταλλάξουν γονίδια, δηλαδή είναι γενετικά ανοιχτά συστήματα.

Στους πληθυσμούς συμβαίνουν στοιχειώδη εξελικτικά φαινόμενα, που οδηγούν τελικά στην ειδογένεση. Η ζωντανή φύση μπορεί να εξελιχθεί μόνο σε υπερ-οργανιστικά επίπεδα.

Σε αυτό το επίπεδο, προκύπτει η πιθανή αθανασία των ζωντανών.

Βιογεωκαινοτικό επίπεδο

Η βιογεωκένωση είναι ένα αλληλεπιδρώντα σύνολο οργανισμών διαφορετικών ειδών με διαφορετικούς παράγοντες του οικοτόπου τους. Τα στοιχειώδη φαινόμενα αντιπροσωπεύονται από κύκλους ύλης-ενέργειας, που παρέχονται κυρίως από ζωντανούς οργανισμούς.

Ο ρόλος του βιογεωκαινοτικού επιπέδου συνίσταται στο σχηματισμό σταθερών κοινοτήτων οργανισμών διαφορετικών ειδών, προσαρμοσμένων να ζουν μαζί σε ένα συγκεκριμένο βιότοπο.

Βιόσφαιρα

Το βιοσφαιρικό επίπεδο οργάνωσης της ζωής είναι ένα ανώτερο σύστημα ζωής στη Γη. Η βιόσφαιρα περιλαμβάνει όλες τις εκδηλώσεις της ζωής στον πλανήτη. Σε αυτό το επίπεδο γίνεται η παγκόσμια κυκλοφορία των ουσιών και η ροή της ενέργειας (που καλύπτει όλες τις βιογεωκαινώσεις).