Tema lekcije: Organizmatska razina života i njegova uloga u prirodi. Organizmska razina života organizma je značenje organske razine u prirodi

Organizam je osnovna jedinica života, stvarni nositelj njegovih svojstava, jer se životni procesi odvijaju samo u stanicama tijela. Kao zasebna jedinka, organizam je dio vrste i populacije, kao strukturna jedinica životnog standarda populacije-vrste.

Biosustavi na razini organizma imaju sljedeća svojstva: Metabolizam Prehrana i probava Respiracija Izlučivanje Razdražljivost Razmnožavanje Ponašanje Način života Mehanizmi prilagodbe na okoliš Neurohumoralna regulacija vitalnih procesa

Strukturni elementi tijela su stanice, stanična tkiva, organi i organski sustavi sa svojim jedinstvenim vitalnim funkcijama. Međudjelovanje ovih strukturnih elemenata u njihovoj ukupnosti osigurava strukturnu i funkcionalnu cjelovitost tijela.

Glavni procesi u biosustavu organske razine: metabolizam i energija, karakterizirani koordiniranom aktivnošću različitih organskih sustava tijela: održavanje stalnog unutarnjeg okruženja, raspoređivanje i implementacija nasljednih informacija, kao i provjera održivosti danog genotip, individualni razvoj (ontogeneza).

Organizacija biosustava na razini organizma odlikuje se velikom raznolikošću organskih sustava i tkiva koja tvore tijelo; formiranje kontrolnih sustava koji osiguravaju usklađen rad svih komponenti biosustava i opstanak organizma u teškim uvjetima okoliša; prisutnost različitih mehanizama prilagodbe djelovanju čimbenika koji održavaju relativnu postojanost unutarnjeg okruženja, tj. Homeostazu tijela.

Značenje organske razine života u prirodi izražava se prije svega u činjenici da je na ovoj razini nastao primarni diskretni biosustav, karakteriziran samoodržanjem svoje strukture, samoobnavljanjem, aktivnim reguliranjem utjecaja vanjske sredine i sposobnim za u interakciji s drugim organizmima.

Vitalna aktivnost tijela osigurana je radom i interakcijom njegovih različitih organa. Organ je dio višestaničnog organizma koji obavlja određenu funkciju (ili skupinu međusobno povezanih funkcija), ima specifičnu strukturu i sastoji se od prirodno oblikovanog kompleksa tkiva. Organ može obavljati svoje funkcije samostalno ili kao dio nekog organskog sustava (primjerice dišnog, probavnog, ekskretornog ili živčanog).

Kod jednostaničnih organizama funkcionalni dijelovi jedinki su organele, tj. strukture slične organima. Organizam je skup organskih sustava povezanih međusobno i s vanjskom okolinom.

Svi organizmi, kao jedinke, predstavnici su različitih populacija (i vrsta) i nositelji njihovih osnovnih nasljednih svojstava i karakteristika. Stoga svaki organizam predstavlja jedinstven primjer populacije (i vrste) u očitovanju nasljednih sklonosti, osobina i odnosa s okolinom.

Humoralna regulacija provodi se putem tjelesnih tekućina (krv, limfa, tkivna tekućina) uz pomoć biološki aktivnih tvari koje izlučuju stanice, tkiva i organi tijekom svog funkcioniranja. U ovom slučaju, važnu ulogu igraju hormoni, koji, proizvedeni u posebnim endokrinim žlijezdama, ulaze izravno u krv. Kod biljaka procese rasta i morfofiziološkog razvoja kontroliraju biološki aktivni kemijski spojevi - fitohormoni, koje proizvode specijalizirana tkiva (meristem na točkama rasta).

Kod jednostaničnih organizama (praživotinje, alge, gljive) mnogi vitalni procesi također se reguliraju humoralnim kemijskim putem kroz vanjsku i unutarnju sredinu.

Tijekom evolucije živih organizama pojavila se nova regulacija, učinkovitija u pogledu brzine upravljanja procesima funkcioniranja - živčana regulacija. Živčana regulacija je filogenetski mlađi tip regulacije u odnosu na humoralnu regulaciju. Temelji se na refleksnim vezama i upućuje se na točno određeni organ ili skupinu stanica. Brzina živčane regulacije je stotinama puta veća od humoralne regulacije.

Homeostaza je sposobnost odupiranja promjenama i dinamičkog održavanja relativne postojanosti sastava i svojstava tijela.

Kod kralježnjaka i čovjeka impulsi koje šalje živčani sustav i izlučeni hormoni međusobno se nadopunjuju u regulaciji vitalnih procesa u tijelu. Humoralna regulacija podređena je živčanoj regulaciji; zajedno čine jednu neurohumoralnu regulaciju, osiguravajući normalno funkcioniranje tijela u promjenjivim uvjetima okoline.

Prehrana jednostaničnih organizama Pinocitoza je apsorpcija tekućine i iona. Fagocitoza je hvatanje čvrstih oblikovanih čestica. Stanica može probaviti uz pomoć lizosoma. Lizosomi probavljaju gotovo sve, čak i sadržaj svojih stanica. Proces samouništenja stanice naziva se autoliza. Autoliza se događa kada se sadržaj lizosoma otpusti izravno u citoplazmu.

Kretanje jednostaničnih organizama provodi se uz pomoć različitih organela i izdanaka citoplazme. Citoplazma sadrži složenu mrežu mikrotubula, mikrofilamenata i drugih struktura koje imaju potporne i kontraktilne funkcije koje osiguravaju ameboidno kretanje stanice. Neke se praživotinje kreću valnim kontrakcijama cijelog tijela. Stanica obavlja aktivno kretanje uz pomoć takvih posebnih formacija kao što su flagele i cilije.

Ponašanje (razdražljivost) jednostaničnih organizama očituje se u tome što oni mogu uočiti različite nadražaje iz vanjske sredine i na njih reagirati. U pravilu, odgovor na iritaciju sastoji se od prostornog kretanja jedinki. Ova vrsta podražljivosti kod jednostaničnih organizama naziva se taksi. Fototaksija je aktivan odgovor na svjetlost. Termotaksija je aktivan odgovor na temperaturu. Geotaksija je aktivan odgovor na gravitaciju zemlje.

Višestanični organizmi, kao i jednostanični, imaju temeljne životne procese: ishranu, disanje, izlučivanje, kretanje, nadražljivost itd. No, za razliku od jednostaničnih organizama, kod kojih su svi procesi koncentrirani u jednoj stanici, višestanični organizmi imaju međustaničnu podjelu funkcija, tj. tkiva, organi, organski sustavi.

Vaskularni sustavi prenose tvari unutar tijela. Dišni sustav opskrbljuje tijelo potrebnom količinom kisika i istovremeno uklanja mnoge produkte metabolizma. Korištenje kisika otopljenog u vodi najstarija je metoda disanja. Za to se koriste škrge. Kod kopnenih kralježnjaka dišni sustav sastoji se od grkljana, dušnika, parnih bronha i pluća.

Procesi disanja i oslobađanje metaboličkih produkata kod mnogih visoko organiziranih životinja, osobito velikih, nemogući su bez sudjelovanja cirkulacijskog sustava. CS se prvi put pojavio u crvima. Kod člankonožaca, mekušaca i hordata CS ima poseban pulsirajući organ - srce. Osim glavne uloge (osiguranje metaboličkih procesa i održavanje homeostaze), CS kralješnjaka obavlja i druge funkcije: održava stalnu tjelesnu temperaturu, prenosi hormone, sudjeluje u borbi protiv bolesti, u zacjeljivanju rana itd.

Krv je tekuće tkivo koje cirkulira u krvožilnom sustavu. Svi kralježnjaci imaju stanične, odnosno formirane elemente u krvi. To su crvene krvne stanice, bijele krvne stanice i trombociti.

Zadaci i pitanja 1. Opišite razlike između životnog standarda organizama i populacijsko-vrstnog standarda. 2. Koristeći primjer bilo kojeg sisavca, navedite glavne strukturne elemente biosustava "organizma". 3. Objasnite koji znakovi nam omogućuju da bacil tuberkuloze kod bolesnika, grgeča u rijeci i bora u šumi svrstamo u organizme. 4. Opišite ulogu kontrolnih mehanizama u postojanju biosustava. 5. Kako se odvija samoregulacija vitalnih procesa u tijelu? 6. Objasnite kako jednostanični organizmi apsorbiraju i probavljaju hranu. Opišite kako se jednostanični organizmi snalaze u svom okolišu.

Postoje takve razine organizacije žive tvari - razine biološke organizacije: molekularna, stanična, tkivna, organska, organska, populacijsko-vrstna i ekosustavna.

Molekularna razina organizacije- ovo je razina funkcioniranja bioloških makromolekula - biopolimera: nukleinskih kiselina, proteina, polisaharida, lipida, steroida. Od ove razine započinju najvažniji životni procesi: metabolizam, pretvorba energije, prijenos nasljedne informacije. Ova razina se proučava: biokemija, molekularna genetika, molekularna biologija, genetika, biofizika.

Stanična razina- to je razina stanica (stanice bakterija, cijanobakterija, jednostaničnih životinja i algi, jednostaničnih gljiva, stanica višestaničnih organizama). Stanica je strukturna jedinica živih bića, funkcionalna jedinica, jedinica razvoja. Ovu razinu proučavaju citologija, citokemija, citogenetika i mikrobiologija.

Razina organizacije tkiva- ovo je razina na kojoj se proučava struktura i funkcioniranje tkiva. Ovu razinu proučavaju histologija i histokemija.

Organska razina organizacije- Ovo je razina organa višestaničnih organizama. Anatomija, fiziologija i embriologija proučavaju ovu razinu.

Organizmatska razina organizacije- ovo je razina jednostaničnih, kolonijalnih i višestaničnih organizama. Specifičnost razine organizma je u tome što se na ovoj razini odvija dekodiranje i implementacija genetskih informacija, formiranje karakteristika svojstvenih pojedincima određene vrste. Tu razinu proučavaju morfologija (anatomija i embriologija), fiziologija, genetika i paleontologija.

Populacijsko-vrstna razina- ovo je razina agregata pojedinaca - populacije I vrsta. Ovu razinu proučavaju sistematika, taksonomija, ekologija, biogeografija, populacijska genetika. Na ovoj razini, genetski i ekološke značajke populacija, osnovno evolucijski faktori i njihov utjecaj na genetski fond (mikroevolucija), problem očuvanja vrsta.

Razina organizacije ekosustava- ovo je razina mikroekosustava, mezoekosustava, makroekosustava. Na ovoj razini proučavaju se tipovi ishrane, tipovi odnosa između organizama i populacija u ekosustavu, veličina populacije populacijska dinamika, gustoća naseljenosti, produktivnost ekosustava, sukcesija. Ova razina proučava ekologiju.

Također istaknuti biosferna razina organizaciježiva materija. Biosfera je gigantski ekosustav koji zauzima dio geografske ovojnice Zemlje. Ovo je mega ekosustav. U biosferi se odvija kruženje tvari i kemijskih elemenata, kao i transformacija sunčeve energije.

2. Osnovna svojstva žive tvari

Metabolizam (metabolizam)

Metabolizam (metabolizam) je skup kemijskih transformacija koje se odvijaju u živim sustavima koje osiguravaju njihovu vitalnu aktivnost, rast, razmnožavanje, razvoj, samoodržanje, stalni kontakt s okolinom i sposobnost prilagodbe njoj i njezinim promjenama. Tijekom metaboličkog procesa razgrađuju se i sintetiziraju molekule koje čine stanice; stvaranje, razaranje i obnavljanje staničnih struktura i međustanične tvari. Metabolizam se temelji na međusobno povezanim procesima asimilacije (anabolizam) i disimilacije (katabolizam). Asimilacija - procesi sinteze složenih molekula iz jednostavnih uz trošenje energije pohranjene tijekom disimilacije (kao i akumulacije energije tijekom taloženja sintetiziranih tvari). Disimilacija je proces razgradnje (anaerobne ili aerobne) složenih organskih spojeva, koji se odvija uz oslobađanje energije potrebne za funkcioniranje organizma. Za razliku od tijela nežive prirode, za žive organizme razmjena s okolinom uvjet je njihovog postojanja. U tom slučaju dolazi do samoobnavljanja. Metabolički procesi koji se odvijaju unutar tijela kombiniraju se u metaboličke kaskade i cikluse kemijskim reakcijama koje su strogo poredane u vremenu i prostoru. Usklađeno odvijanje velikog broja reakcija u malom volumenu postiže se uređenim rasporedom pojedinih metaboličkih jedinica u stanici (princip kompartmentalizacije). Metabolički procesi regulirani su uz pomoć biokatalizatora - posebnih enzimskih proteina. Svaki enzim ima supstratnu specifičnost da katalizira pretvorbu samo jednog supstrata. Ova specifičnost temelji se na svojevrsnom "prepoznavanju" supstrata od strane enzima. Enzimska kataliza razlikuje se od nebiološke po izuzetno visokoj učinkovitosti, zbog čega se brzina odgovarajuće reakcije povećava za 1010 - 1013 puta. Svaka molekula enzima sposobna je izvesti od nekoliko tisuća do nekoliko milijuna operacija u minuti, a da ne bude uništena tijekom sudjelovanja u reakcijama. Još jedna karakteristična razlika između enzima i nebioloških katalizatora je ta da su enzimi sposobni ubrzati reakcije u normalnim uvjetima (atmosferski tlak, tjelesna temperatura itd.). Svi živi organizmi mogu se podijeliti u dvije skupine - autotrofe i heterotrofe, koje se razlikuju po izvorima energije i potrebnim tvarima za život. Autotrofi su organizmi koji sintetiziraju organske spojeve iz anorganskih tvari koristeći energiju sunčeve svjetlosti (fotosintetici - zelene biljke, alge, neke bakterije) ili energiju dobivenu oksidacijom anorganskog supstrata (kemosintetici - bakterije sumpora, željeza i neki drugi).Autotrofni organizmi sposobni su sintetizirati sve komponente stanice. Uloga fotosintetskih autotrofa u prirodi je odlučujuća - budući da su primarni proizvođači organske tvari u biosferi, oni osiguravaju postojanje svih drugih organizama i tijek biogeokemijskih ciklusa u kruženju tvari na Zemlji. Heterotrofi (sve životinje, gljive, većina bakterija, neke neklorofilne biljke) su organizmi koji za svoje postojanje zahtijevaju gotove organske tvari, koje, kada se isporučuju kao hrana, služe i kao izvor energije i kao neophodan "građevni materijal". . Karakteristična značajka heterotrofa je prisutnost amfibolizma, tj. proces nastanka malih organskih molekula (monomera) nastalih tijekom probave hrane (proces razgradnje složenih supstrata). Takve molekule - monomeri - koriste se za sastavljanje vlastitih složenih organskih spojeva.

Samoreprodukcija (razmnožavanje)

Sposobnost razmnožavanja (razmnožavanje sebi vrste, samorazmnožavanje) jedno je od temeljnih svojstava živih organizama. Razmnožavanje je neophodno kako bi se osigurao kontinuitet postojanja vrste, jer Životni vijek pojedinog organizma je ograničen. Razmnožavanje više nego nadoknađuje gubitke uzrokovane prirodnom smrću jedinki i tako održava očuvanje vrste tijekom generacija jedinki. U procesu evolucije živih organizama došlo je do evolucije načina razmnožavanja. Stoga, u brojnim i raznolikim vrstama živih organizama koje trenutno postoje, nalazimo različite oblike reprodukcije. Mnoge vrste organizama kombiniraju nekoliko načina razmnožavanja. Potrebno je razlikovati dvije bitno različite vrste reprodukcije organizama - aseksualnu (primarni i stariji tip reprodukcije) i spolnu. U procesu nespolnog razmnožavanja iz jedne ili skupine stanica (u višestaničnih organizama) majčinskog organizma nastaje nova jedinka. U svim oblicima nespolnog razmnožavanja, potomci imaju genotip (skup gena) identičan majčinom. Posljedično, pokazalo se da su svi potomci jednog majčinog organizma genetski homogeni, a jedinke kćeri imaju isti skup karakteristika. U spolnom razmnožavanju nova se jedinka razvija iz zigote, koja nastaje spajanjem dviju specijaliziranih spolnih stanica (proces oplodnje) koje proizvode dva roditeljska organizma. Jezgra u zigoti sadrži hibridni set kromosoma, nastao kao rezultat kombiniranja skupova kromosoma spojenih jezgri gameta. U jezgri zigote nastaje tako nova kombinacija nasljednih sklonosti (gena) koju podjednako unose oba roditelja. A organizam kćer koji se razvija iz zigote imat će novu kombinaciju karakteristika. Drugim riječima, tijekom spolnog razmnožavanja javlja se kombinacijski oblik nasljedne varijabilnosti organizama koji osigurava prilagodbu vrsta promjenjivim uvjetima okoliša i predstavlja bitan čimbenik evolucije. Ovo je značajna prednost spolnog razmnožavanja u usporedbi s nespolnim razmnožavanjem. Sposobnost živih organizama da se sami razmnožavaju temelji se na jedinstvenom svojstvu nukleinskih kiselina za reprodukciju i fenomenu matrične sinteze, koja je u osnovi stvaranja molekula nukleinskih kiselina i proteina. Samoreprodukcija na molekularnoj razini određuje kako provedbu metabolizma u stanicama tako i samoreprodukciju samih stanica. Dioba stanica (stanično samorazmnožavanje) u osnovi je individualnog razvoja višestaničnih organizama i razmnožavanja svih organizama. Razmnožavanje organizama osigurava samorazmnožavanje svih vrsta koje obitavaju na Zemlji, što pak uvjetuje postojanje biogeocenoza i biosfere.

Nasljednost i varijabilnost

Nasljedstvo osigurava materijalni kontinuitet (protok genetskih informacija) između generacija organizama. Usko je povezan s reprodukcijom na molekularnoj, substaničnoj i staničnoj razini. Genetske informacije koje određuju raznolikost nasljednih osobina šifrirane su u molekularnoj strukturi DNK (kod nekih virusa u RNK). Geni kodiraju informacije o strukturi sintetiziranih proteina, enzimskoj i strukturnoj. Genetski kod je sustav za "bilježenje" informacija o slijedu aminokiselina u sintetiziranim proteinima pomoću slijeda nukleotida u molekuli DNA. Skup svih gena organizma naziva se genotip, a skup karakteristika fenotip. Fenotip ovisi kako o genotipu tako io čimbenicima unutarnje i vanjske okoline koji utječu na aktivnost gena i određuju pravilne procese. Pohranjivanje i prijenos nasljednih informacija odvija se kod svih organizama uz pomoć nukleinskih kiselina, genetski kod je isti za sva živa bića na Zemlji, tj. univerzalna je. Zahvaljujući nasljeđu, s koljena na koljeno prenose se osobine koje osiguravaju prilagodbu organizama okolini. Ako bi se tijekom reprodukcije organizama očitovao samo kontinuitet postojećih znakova i svojstava, tada bi u pozadini promjenjivih uvjeta okoliša postojanje organizama bilo nemoguće, jer je nužan uvjet za život organizama njihova prilagodljivost uvjetima njihovog okoliš. Postoji varijabilnost u raznolikosti organizama koji pripadaju istoj vrsti. Varijabilnost se može pojaviti u pojedinačnim organizmima tijekom njihova individualnog razvoja ili unutar skupine organizama tijekom niza generacija tijekom reprodukcije. Postoje dva glavna oblika varijabilnosti, koji se razlikuju po mehanizmima nastanka, prirodi promjena svojstava i, konačno, njihovom značaju za postojanje živih organizama - genotipska (nasljedna) i modifikacija (nenasljedna). Genotipska varijabilnost povezana je s promjenom genotipa i dovodi do promjene fenotipa. Genotipska varijabilnost može se temeljiti na mutacijama (mutacijska varijabilnost) ili novim kombinacijama gena koje nastaju tijekom procesa oplodnje tijekom spolnog razmnožavanja. Kod mutacijskog oblika promjene su prvenstveno povezane s pogreškama tijekom replikacije nukleinskih kiselina. Tako se pojavljuju novi geni koji nose nove genetske informacije; pojavljuju se novi znakovi. A ako su novonastale osobine korisne organizmu pod određenim uvjetima, tada su "pokupljene" i "popravljene" prirodnom selekcijom. Time se na nasljednoj (genotipskoj) varijabilnosti temelji prilagodljivost organizama na uvjete okoliša, raznolikost organizama te se stvaraju preduvjeti za pozitivnu evoluciju. Uz nenasljednu (modificirajuću) varijabilnost, promjene u fenotipu nastaju pod utjecajem čimbenika okoliša i nisu povezane s promjenama u genotipu. Modifikacije (promjene karakteristika tijekom modifikacijske varijabilnosti) odvijaju se u granicama norme reakcije, koja je pod kontrolom genotipa. Izmjene se ne prenose na sljedeće generacije. Značaj modifikacijske varijabilnosti je u tome što osigurava prilagodljivost organizma na čimbenike okoliša tijekom njegova života.

Individualni razvoj organizama

Sve žive organizme karakterizira proces individualnog razvoja - ontogeneza. Tradicionalno se ontogenija shvaća kao proces individualnog razvoja višestaničnog organizma (nastalog kao rezultat spolnog razmnožavanja) od trenutka formiranja zigote do prirodne smrti jedinke. Zbog diobe zigote i naknadnih generacija stanica nastaje višestanični organizam koji se sastoji od ogromnog broja različitih vrsta stanica, raznih tkiva i organa. Razvoj organizma temelji se na “genetičkom programu” (ugrađenom u gene kromosoma zigote) i odvija se u specifičnim uvjetima okoline, koji značajno utječu na proces implementacije genetskih informacija tijekom individualnog postojanja. pojedinac. U ranim fazama individualnog razvoja dolazi do intenzivnog rasta (povećanja mase i veličine), uzrokovanog razmnožavanjem molekula, stanica i drugih struktura, te diferencijacijom, tj. pojava razlika u građi i usložnjavanju funkcija. U svim fazama ontogeneze različiti čimbenici okoliša (temperatura, gravitacija, tlak, sastav hrane u smislu sadržaja kemijskih elemenata i vitamina, različiti fizikalni i kemijski agensi) imaju značajan regulatorni utjecaj na razvoj organizma. Proučavanje uloge ovih čimbenika u procesu individualnog razvoja životinja i ljudi od velike je praktične važnosti, koja se povećava kako se antropogeni utjecaj na prirodu pojačava. U raznim područjima biologije, medicine, veterine i drugih znanosti provode se široka istraživanja za proučavanje procesa normalnog i patološkog razvoja organizama i razjašnjavanje obrazaca ontogeneze.

Razdražljivost

Integralno svojstvo organizama i svih živih sustava je podražljivost - sposobnost opažanja vanjskih ili unutarnjih podražaja (udara) i adekvatnog reagiranja na njih. U organizmima je razdražljivost praćena kompleksom promjena, izraženih u pomacima u metabolizmu, električnom potencijalu na staničnoj membrani, fizikalno-kemijskim parametrima u citoplazmi stanica, u motoričkim reakcijama, a visokoorganizirane životinje karakteriziraju promjene u ponašanju.

4. Središnja dogma molekularne biologije- generalizirajuće pravilo za implementaciju genetske informacije promatrane u prirodi: informacija se prenosi iz nukleinske kiseline Do vjeverica, ali ne u suprotnom smjeru. Pravilo je formulirano Franjo Crick V 1958 godine i uskladiti s podacima prikupljenim do tada u 1970 godina. Prijenos genetske informacije iz DNK Do RNA a od RNA do vjeverica je univerzalan za sve stanične organizme bez iznimke; nalazi se u osnovi biosinteze makromolekula. Replikacija genoma odgovara prijelazu informacija DNA → DNA. U prirodi postoje i prijelazi RNA → RNA i RNA → DNA (npr. kod nekih virusa), kao i promjene konformacija proteini koji se prenose iz molekule u molekulu.

Univerzalne metode prijenosa bioloških informacija

U živim organizmima postoje tri vrste heterogenih, koji se sastoje od različitih polimernih monomera - DNA, RNA i proteina. Informacije se između njih mogu prenositi na 3 x 3 = 9 načina. Centralna dogma dijeli ovih 9 vrsta prijenosa informacija u tri skupine:

Općenito - nalazi se u većini živih organizama;

Poseban - nalazi se kao izuzetak, u virusi i kod pokretni elementi genoma ili pod biološkim uvjetima eksperiment;

Nepoznato - nije pronađeno.

replikacija DNK (DNK → DNK)

DNA je glavni način prijenosa informacija između generacija živih organizama, stoga je točna duplikacija (replikacija) DNA vrlo važna. Replikaciju provodi kompleks proteina koji se odmotavaju kromatin, zatim dvostruka spirala. Nakon toga, DNA polimeraza i njezini povezani proteini grade identičnu kopiju na svakom od dva lanca.

Transkripcija (DNA → RNA)

Transkripcija je biološki proces uslijed kojeg se informacije sadržane u dijelu DNK kopiraju na sintetiziranu molekulu messenger RNA. Transkripcija se provodi transkripcijski faktori I RNA polimeraza. U eukariotska stanica primarni transkript (pre-mRNA) često se editira. Ovaj proces se zove spajanje.

Translacija (RNA → protein)

Čita se zrela mRNA ribosomi tijekom procesa emitiranja. U prokariotski U stanicama procesi transkripcije i translacije nisu prostorno odvojeni, već su ti procesi spregnuti. U eukariotski stanično mjesto transkripcije stanična jezgra odvojeno od mjesta emitiranja ( citoplazma) nuklearna membrana, dakle mRNA transportiran iz jezgre u citoplazmu. mRNA ribosom čita u obliku tri nukleotid"riječi". Kompleksi čimbenici inicijacije I faktori istezanja dostaviti aminoaciliran prijenosne RNA na kompleks mRNA-ribosom.

5. Obrnuta transkripcija je proces formiranja dvolančane DNK na jednolančanoj matrici RNA. Ovaj proces se zove obrnuti transkripcija, jer se prijenos genetske informacije odvija u "obrnutom" smjeru u odnosu na transkripciju.

Ideja obrnute transkripcije u početku je bila vrlo nepopularna jer je proturječila središnja dogma molekularne biologije, što je sugeriralo da DNK prepisana do RNA i šire emitirati u proteine. Nađeno u retrovirusi, Na primjer, HIV i u slučaju retrotranspozoni.

Transdukcija(iz lat. transductio- kretanje) - proces prijenosa bakterijski DNK iz jedne ćelije u drugu bakteriofag. Opća transdukcija koristi se u bakterijskoj genetici za mapiranje genoma i dizajn naprezanja. I umjereni fagi i virulentni fagi sposobni su za transdukciju, ali potonji uništavaju bakterijsku populaciju, pa transdukcija uz njihovu pomoć nema veliku važnost ni u prirodi ni u istraživanju.

Vektorska molekula DNA je molekula DNA koja djeluje kao prijenosnik. Molekula nosač mora imati niz svojstava:

Sposobnost autonomne replikacije u stanici domaćinu (obično bakterijskoj ili gljivičnoj)

Prisutnost selektivnog markera

Dostupnost prikladnih mjesta ograničenja

Kao vektori najčešće djeluju bakterijski plazmidi.

Paragraf detaljnog rješenja Sažeti 1. poglavlje biologije za učenike 11. razreda, autori I.N. Ponomareva, O.K. Kornilova, T.E. Loščilina, P.V. Iževsk Osnovni nivo 2012

• GD iz biologije za 11. razred možete pronaći
• Gdz radna bilježnica iz biologije za 11. razred možete pronaći

Testirajte se

Definirajte biosustav “organizam”.

Organizam je zasebna cjelina žive tvari kao cjeloviti živi sustav.

Objasnite razlikuju li se pojmovi “organizam” i “jedinka”.

Pod organizmom (fiziološkim pojmom) podrazumijevamo živi sustav kao cjelinu, koji se sastoji od dijelova, kao međudjelovanje stanica, organa i drugih sastavnih dijelova tijela.

Pojedinac (ekološki (populacijski) pojam) je dio okoliša (čopora, ponosa, društva), a ne kao cjelina.Jedinka je u interakciji sa svijetom koji ga okružuje, a organizam je svijet u kojem njegovi dijelovi međusobno djeluju.

Navedite glavna svojstva biosustava "organizam".

Rast i razvoj;

Prehrana i disanje;

Metabolizam;

Otvorenost;

Razdražljivost;

diskretnost;

Samoreprodukcija;

Nasljedstvo;

Varijabilnost;

Jedinstvo kem. sastav.

Objasnite kakvu ulogu ima organizam u evoluciji žive prirode.

Svaki organizam (jedinka) u sebi nosi dio genofonda (svoj genotip) populacije. Svakim novim križanjem jedinka kćeri dobiva potpuno novi genotip. To je jedinstveno važna uloga organizama koji provode proces stalne obnove nasljednih svojstava u novim generacijama zahvaljujući spolnom razmnožavanju. Jedna jedinka ne može evoluirati, ona daje “poticaj” cijeloj populaciji, često vrsti. Može se mijenjati, prilagođavajući se uvjetima okoliša, ali to su nenasljedne osobine. Organizmi, kao nijedan drugi oblik žive tvari, mogu osjetiti vanjski svijet, stanje svog tijela i odgovoriti na te osjete, namjerno mijenjajući svoje djelovanje kao odgovor na iritacije koje dolaze od vanjskih i unutarnjih čimbenika. Organizmi mogu učiti i komunicirati s jedinkama vlastite vrste, graditi domove i stvarati uvjete za odgoj mladih te pokazivati ​​roditeljsku brigu za svoje potomstvo.

5. Navedite glavne mehanizme upravljanja procesima u biosustavu “organizam”.

Humoralna regulacija, živčana regulacija, nasljedna informacija.

Opišite osnovne obrasce prijenosa nasljeđa u organizmima.

Trenutno su utvrđeni mnogi obrasci nasljeđivanja svojstava (karaktera) organizama. Svi oni odražavaju se u kromosomskoj teoriji nasljeđivanja karakteristika organizma. Navedimo glavne odredbe ove teorije.

Geni, kao nositelji nasljednih svojstava organizama, djeluju kao jedinice nasljedne informacije.

Citološka osnova gena su skupine susjednih nukleotida u lancima DNA.

Geni smješteni na kromosomima jezgre i stanice nasljeđuju se kao zasebne neovisne jedinice.

U svim organizmima iste vrste, svaki gen se uvijek nalazi na istom mjestu (lokusu) na određenom kromosomu.

Svaka promjena u genu dovodi do pojave njegovih novih varijanti - alela ovog gena i, posljedično, do promjene svojstva.

Svi kromosomi i geni jedinke uvijek su prisutni u njenim stanicama u obliku para koji dospijeva u zigotu od oba roditelja tijekom oplodnje.

Svaka gameta može imati samo jedan identičan (homologni) kromosom i jedan gen iz alelnog para.

Tijekom mejoze različiti parovi kromosoma raspoređuju se između gameta neovisno jedni o drugima, a geni koji se nalaze na tim kromosomima također se nasljeđuju potpuno nasumično.

Važan izvor nastanka novih kombinacija gena je crossing over.

Razvoj organizama odvija se pod kontrolom gena u bliskoj vezi s čimbenicima okoliša.

Otkriveni obrasci nasljeđivanja svojstava uočeni su u svim živim organizmima sa spolnom reprodukcijom bez iznimke.

Formulirajte prvi i drugi Mendelov zakon.

Prvi Mendelov zakon (zakon uniformnosti hibrida prve generacije). Kod križanja dvaju homozigotnih organizama koji pripadaju različitim čistim linijama i koji se međusobno razlikuju u jednom paru alternativnih manifestacija svojstva, cijela prva generacija hibrida (F1) bit će ujednačena i nosit će manifestaciju osobine jednog od roditelja .

Mendelov drugi zakon (zakon segregacije). Kada se dva heterozigotna potomka prve generacije međusobno križaju, u drugoj generaciji dolazi do podjele u određenom brojčanom omjeru: po fenotipu 3:1, po genotipu 1:2:1.

Zašto se treći Mendelov zakon ne poštuje uvijek u nasljeđivanju svojstava?

Zakon neovisnog nasljeđivanja za svaki par osobina još jednom naglašava diskretnu prirodu svakog gena. Diskretnost se očituje kako u neovisnoj kombinaciji alela različitih gena, tako iu njihovom neovisnom djelovanju - u fenotipskoj ekspresiji. Neovisna raspodjela gena može se objasniti ponašanjem kromosoma tijekom mejoze: parovi homolognih kromosoma, a s njima i uparenih gena, redistribuiraju se i raspršuju u gamete neovisno jedni o drugima.

Kako se nasljeđuju dominantni i recesivni aleli gena?

funkcionalna aktivnost dominantnog alela gena ne ovisi o prisutnosti drugog gena za to svojstvo u tijelu. Dominantni gen je dakle dominantan, manifestira se već u prvoj generaciji.

Recesivni alel gena može se pojaviti u drugoj i sljedećim generacijama. Da bi se svojstvo formirano recesivnim genom očitovalo, potrebno je da potomak dobije istu recesivnu varijantu tog gena i od oca i od majke (tj. u slučaju homozigotnosti). Tada će u odgovarajućem paru kromosoma oba sestrinska kromosoma imati samo ovu jednu varijantu, koja neće biti potisnuta od strane dominantnog gena i moći će se očitovati u fenotipu.

10. Navedite glavne vrste povezivanja gena.

Pravi se razlika između nepotpunog i potpunog povezivanja gena. Nepotpuno povezivanje je rezultat križanja između povezanih gena, dok je potpuno povezivanje moguće samo u slučajevima kada ne dolazi do križanja.

Kako se spol razvija kod životinja i ljudi?

Nakon oplodnje, tj. kada se spoje muški i ženski kromosom, u zigoti se može pojaviti određena kombinacija XX ili XY.

U sisavaca, uključujući i ljude, ženski organizam (XX) razvija se iz zigote homogametske na X kromosomu, a muški organizam (XY) razvija se iz heterogametske zigote. Kasnije, kada organizam koji se već razvio iz zigote bude sposoban formirati svoje gamete, tada će se u ženskom tijelu (XX) pojaviti jajne stanice sa samo X kromosomima, dok će se u muškom tijelu formirati dvije vrste spermija: 50% s X kromosomom i istim brojem drugih - s Y kromosomom.

Što je ontogeneza?

Ontogeneza je individualni razvoj organizma, razvoj jedinke od zigote do smrti.

Objasniti što je zigota; otkriti njegovu ulogu u evoluciji.

Zigota je stanica nastala spajanjem dviju spolnih stanica (spolnih stanica) - ženske (jajne stanice) i muške (spermija) kao rezultat spolnog procesa. Sadrže dvostruki (diploidni) set homolognih (uparenih) kromosoma. Iz zigote nastaju embriji svih živih organizama koji imaju diploidnu garnituru homolognih kromosoma – biljaka, životinja i ljudi.

Opišite značajke faza ontogeneze kod višestaničnih organizama.

U ontogenezi se obično razlikuju dva razdoblja - embrionalno i postembrionalno - te stadiji odraslog organizma.

Embrionalno (embrijsko) razdoblje razvoja višestaničnog organizma, ili embriogeneza, kod životinja obuhvaća procese koji se odvijaju od prve diobe zigote do izlaska iz jajeta ili rođenja mlade jedinke, a kod biljaka - od diobe zigote do klijanja sjemena i pojave klijanca.

Embrionalno razdoblje kod većine višestaničnih životinja uključuje tri glavna stadija: cijepanje, gastrulaciju i diferencijaciju, odnosno morfogenezu.

Kao rezultat niza uzastopnih mitotskih dioba zigote nastaju brojne (128 ili više) male stanice - blastomeri. Tijekom diobe, rezultirajuće stanice kćeri ne divergiraju i ne povećavaju se u veličini. Svakim sljedećim korakom oni postaju sve manji, budući da u njima ne dolazi do povećanja volumena citoplazme. Stoga se proces diobe stanice bez povećanja volumena citoplazme naziva fragmentacija. S vremenom embrij poprima oblik mjehurića sa stijenkom koju čini jedan sloj stanica. Takav jednoslojni embrij naziva se blastula, a unutarnja šupljina koja se formira naziva se blastocel. Tijekom daljnjeg razvoja blastocel se kod niza beskralješnjaka pretvara u primarnu tjelesnu šupljinu, a kod kralježnjaka je gotovo potpuno zamijenjen sekundarnom tjelesnom šupljinom. Nakon formiranja višestanične blastule započinje proces gastrulacije: kretanje nekih stanica s površine blastule prema unutra, na mjesta budućih organa. Kao rezultat toga nastaje gastrula. Sastoji se od dva sloja stanica – zametnih listića: vanjskog – ektoderma i unutarnjeg – endoderma. Kod većine višestaničnih životinja tijekom procesa gastrulacije nastaje treći zametni listić, mezoderm. Nalazi se između ektoderma i endoderma.

Tijekom procesa gastrulacije stanice se diferenciraju, odnosno postaju različite po građi i biokemijskom sastavu. Biokemijska specijalizacija stanica osigurava se različitom (diferenciranom) aktivnošću gena. Diferencijacijom stanica svakog klicinog listića nastaju različita tkiva i organi, tj. dolazi do morfogeneze, odnosno morfogeneze.

Usporedba embriogeneze različitih kralježnjaka, poput riba, vodozemaca, ptica i sisavaca, pokazuje da su njihovi rani razvojni stadiji vrlo slični jedni drugima. Ali u kasnijim fazama, embriji ovih životinja prilično se razlikuju.

Postembrionalno ili postembrionalno razdoblje počinje od trenutka izlaska organizma iz jajne ovojnice ili od trenutka rođenja i traje do zrelosti. U tom razdoblju dovršavaju se procesi morfogeneze i rasta, što je određeno prvenstveno genotipom, kao i interakcijom gena međusobno i s čimbenicima okoliša. Kod ljudi, trajanje ovog razdoblja je 13-16 godina.

U mnogih životinja postoje dvije vrste postembrionalnog razvoja - izravni i neizravni.

Tijekom ontogeneze dolazi do rasta, diferencijacije i integracije dijelova višestaničnog organizma u razvoju. Prema suvremenim shvaćanjima, zigota sadrži program u obliku koda nasljedne informacije koji određuje tijek razvoja određenog organizma (pojedinca). Ovaj program se ostvaruje u procesima interakcije između jezgre i citoplazme u svakoj stanici embrija, između njegovih različitih stanica i između kompleksa stanica u klicama.

Faze odraslog organizma. Odrasla jedinka je organizam koji je postigao spolnu zrelost i sposoban je za razmnožavanje. U odraslom organizmu razlikuju se: generativni stadij i stadij starenja.

Generativni stadij odraslog organizma osigurava pojavu potomstva reprodukcijom. Time se ostvaruje kontinuitet postojanja populacija i vrsta. Za mnoge organizme to razdoblje traje dugo - mnogo godina, čak i za one koji rađaju samo jednom u životu (riba losos, riječna jegulja, jednobojnica, a kod biljaka - mnoge vrste bambusa, štitarice i agave). Međutim, postoje mnoge vrste kod kojih odrasli organizmi opetovano stvaraju potomke tijekom nekoliko godina.

U fazi starenja uočavaju se različite promjene u tijelu, što dovodi do smanjenja njegovih adaptivnih sposobnosti i povećanja vjerojatnosti smrti.

15. Opišite glavne vrste prehrane organizama.

Postoje dvije vrste prehrane živih organizama: autotrofna i heterotrofna.

Autotrofi (autotrofni organizmi) su organizmi koji kao izvor ugljika koriste ugljikov dioksid (biljke i neke bakterije). Drugim riječima, to su organizmi sposobni stvarati organske tvari iz anorganskih - ugljični dioksid, voda, mineralne soli.

Heterotrofi (heterotrofni organizmi) su organizmi koji koriste organske spojeve (životinje, gljive i većina bakterija) kao izvor ugljika. Drugim riječima, to su organizmi koji nisu sposobni stvarati organske tvari iz anorganskih, već su im potrebne gotove organske tvari. Prema stanju izvora hrane heterotrofi se dijele na biotrofe i saprotrofe.

Neka živa bića, ovisno o životnim uvjetima, sposobna su i za autotrofnu i za heterotrofnu prehranu (miksotrofi).

16. Opišite najvažnije čimbenike koji oblikuju zdravlje.

Genotip kao faktor zdravlja. Osnova ljudskog zdravlja je sposobnost tijela da izdrži utjecaje okoliša i održava relativnu postojanost homeostaze. Povreda homeostaze iz različitih razloga uzrokuje bolesti i zdravstvene probleme. Međutim, sama vrsta homeostaze, mehanizmi njezina održavanja u svim fazama ontogeneze u određenim uvjetima određeni su genima, točnije, genotipom jedinke.

Stanište kao čimbenik zdravlja. Odavno je primijećeno da i naslijeđe i okolina igraju ulogu u formiranju svake osobine. Štoviše, ponekad je teško odrediti o čemu jedan ili drugi znak više ovisi. Na primjer, osobina kao što je visina nasljeđuje se preko mnogih gena (poligenski), tj. postizanje normalnog rasta svojstvenog roditeljima ovisi o nizu gena koji kontroliraju razinu hormona, metabolizam kalcija, potpunu opskrbljenost probavnih enzima itd. U isto vrijeme, čak i "najbolji" genotip u smislu rasta u lošim životnim uvjetima (nedostatak prehrane, sunca, zraka, kretanja) neizbježno dovodi do zaostajanja u duljini tijela.

Socijalni čimbenici zdravlja. Za razliku od biljaka i životinja, kod čovjeka je posebno područje ontogeneze formiranje njegovog intelekta, moralnog karaktera i individualnosti. Ovdje, uz biološke i nebiološke čimbenike zajedničke svim živim bićima, djeluje i novi snažan ekološki čimbenik - društveni. Ako prvi uglavnom određuju potencijalni raspon normi reagiranja, onda društveno okruženje, odgoj i stil života određuju specifično utjelovljenje nasljednih sklonosti u određenom pojedincu. Društveno okruženje djeluje kao jedinstveni mehanizam prijenosa povijesnog iskustva čovječanstva, njegovih kulturnih, znanstvenih i tehničkih dostignuća.

17. Objasnite ulogu jednostaničnih organizama u prirodi.

Kod jednostaničnih organizama metabolički procesi odvijaju se relativno brzo, pa oni daju veliki doprinos kruženju tvari u biogeocenozi, posebice ciklusu ugljika. Osim toga, jednostanične životinje (praživotinje) gutanjem i probavljanjem bakterija (tj. primarnih razlagača) ubrzavaju proces ažuriranja sastava bakterijske populacije. Biljojedi i predatorski organizmi također obavljaju svoju funkciju u ekosustavu, izravno sudjelujući u razgradnji biljnog i životinjskog materijala.

18. Opišite ulogu mutagena u prirodi i životu čovjeka.

Mutageni su fizičke i kemijske prirode. Mutageni uključuju otrovne tvari (na primjer, kolhicin), rendgenske, radioaktivne, kancerogene i druge štetne utjecaje iz okoliša. Mutacije nastaju pod utjecajem mutagena. Mutageni uzrokuju poremećaj normalnih procesa replikacije, rekombinacije ili divergencije nositelja genetske informacije.

Prilikom interakcije ionizirajućeg zračenja (elektromagnetske X-zrake i gama-zrake, kao i elementarne čestice (alfa, beta, neutroni i dr.) s tijelom, komponente stanice, uključujući molekule DNA, apsorbiraju određenu količinu (dozu) energije.

Identificirani su mnogi kemijski spojevi koji imaju mutageno djelovanje: vlaknasti mineral azbest, etilenamin, kolhicin, benzopiren, nitriti, aldehidi, pesticidi itd. Često su te tvari i karcinogeni, odnosno mogu uzrokovati razvoj malignih neoplazmi (tumora ) u tijelu.. Neki živi organizmi, poput virusa, također su identificirani kao mutageni.

Poznato je da se među biljnim organizmima u visokim planinskim ili arktičkim uvjetima često nalaze poliploidni oblici - posljedica spontanih mutacija genoma. To je zbog naglih promjena temperature tijekom vegetacije.

Kada kontaktirate mutagene, morate imati na umu da oni imaju snažan učinak na razvoj zametnih stanica, na nasljedne informacije sadržane u njima i na procese razvoja embrija u maternici majke.

19. Opišite značaj suvremenih dostignuća genetike za ljudsko zdravlje.

Upravo zahvaljujući genetici sada se razvijaju terapijske metode koje omogućuju liječenje ranije neizlječivih bolesti. Zahvaljujući suvremenom napretku genetike, sada postoje DNA i RNA testovi, zahvaljujući kojima je moguće otkriti rak u ranim fazama. Također smo naučili kako dobiti enzime, antibiotike, hormone i aminokiseline. Na primjer, za one koji boluju od dijabetes melitusa, inzulin je dobiven genetskim putem.

S jedne strane, suvremeni napredak u genetici pruža nove mogućnosti za dijagnosticiranje i liječenje ljudi. S druge strane, napredak u genetici ima negativan utjecaj na zdravlje ljudi kroz konzumaciju hrane, izražen u širokoj distribuciji genetski modificiranih prehrambenih proizvoda. Prehrana takvom hranom može oslabiti imunološki sustav, pogoršati opće stanje, rezistenciju na antibiotike, te izazvati rak, prvenstveno gastrointestinalni trakt (GIT).

20. Objasnite može li se virusom nazivati ​​organizam, jedinka.

Kada se virus razmnožava vlastite vrste u stanici domaćina, to je organizam, i to vrlo aktivan. Izvan stanice domaćina, virus nema znakova živog organizma.

Izuzetno primitivna struktura virusa, jednostavnost njegove organizacije, odsutnost citoplazme i ribosoma, kao i vlastiti metabolizam, mala molekularna težina - sve to, razlikujući viruse od staničnih organizama, dovodi do rasprave o pitanju: što je virus - biće ili tvar, živo ili neživo? ? Znanstvena rasprava o ovoj temi trajala je dugo vremena. Međutim, sada, zahvaljujući temeljitom proučavanju svojstava velikog broja vrsta virusa, utvrđeno je da je virus poseban oblik života organizma, iako vrlo primitivan. Struktura virusa, predstavljena njegovim glavnim dijelovima koji međusobno djeluju (nukleinska kiselina i proteini), određena struktura (jezgra i proteinska ljuska - kapsida), njegovo održavanje svoje strukture, omogućuju nam da virus smatramo posebnim živim sustav - biosustav na razini organizma, iako vrlo primitivan.

21. Odaberite točan odgovor od ponuđenih (točan je podcrtan).

1. Geni koji kontroliraju razvoj suprotnih osobina nazivaju se:

a) alelni (ispravni); b) heterozigot; c) homozigot; d) povezani.

2. “Razdvajanje za svaki par karakteristika događa se neovisno o drugim parovima karakteristika,” - ovako je formulirano:

a) Prvi Mendelov zakon; b) Mendelov drugi zakon; c) treći Mendelov zakon (točno); d) Morganov zakon.

3. U tropskim krajevima Zemlje bijeli kupus ne stvara glavice. Koji se oblik varijabilnosti očituje u ovom slučaju?

a) mutacijski; b) kombinativan; c) preinaka (ispravna); d) ontogenetski.

4. Nasumično janje sa skraćenim nogama (korisna deformacija za ljude - ne preskače ogradu) dalo je početak Onkonskoj pasmini ovaca. O kakvoj vrsti varijabilnosti ovdje govorimo?

a) mutacijski (ispravan); b) kombinativan; c) izmjena; d) ontogenetski.

Izrazite svoje stajalište.

Kao što znate, osnovna jedinica evolucije je stanovništvo. Koja je uloga organizama u mikroevolucijskom procesu?

Na razini organizma, proces oplodnje i individualnog razvoja jedinke najprije se pojavljuje kao proces implementacije nasljednih informacija sadržanih u kromosomima i njihovim genima, kao i procjena prirodne selekcije održivosti te jedinke.

Organizmi su eksponenti nasljednih svojstava populacija i vrsta. Organizmi su ti koji određuju uspjeh ili neuspjeh populacije u borbi za okolišne resurse iu borbi za opstanak između jedinki. Dakle, u svim mikropopulacijskim procesima od povijesnog značaja organizmi su neposredni sudionici. U organizmima se nakupljaju nova svojstva vrste. Selekcija djeluje na organizme, ostavljajući prilagođenije i odbacujući druge.

Na razini organizma očituje se dvosmjernost života svakog organizma. S jedne strane, to je sposobnost organizma (pojedinca), usmjerena na preživljavanje i reprodukciju. S druge strane, to je osiguravanje što duljeg opstanka svoje populacije i vrste, ponekad i nauštrb života samog organizma. Ovo otkriva važan, evolucijski značaj organske razine u prirodi.

Simbiotske metode hranjenja organizama nastale su tijekom njihove evolucije. Kako novorođenčad svladavaju ovu metodu?

Ne trebaju učiti simbiotski stil života ili način prehrane. U procesu evolucije razvili su i sve potrebne prilagodbe za prepoznavanje tražene jedinke ili supstrata. Na primjer, posebni receptori za percepciju druge simbiotske jedinke ili morfološke strukture koje olakšavaju sam proces hranjenja. Štoviše, većina simbiotskih jedinki rođena je u blizini roditeljskog organizma i odmah se nađe u povoljnim uvjetima za razvoj.

Simbiotsko ponašanje prenosi se od roditelja. Na primjer, kod ptica ili kod sisavaca u odnosu na bakterije.

Zašto se vjeruje da je način života osobe pokazatelj njegove kulture?

Po tome kako se osoba štiti, brine o sebi itd., može se suditi o stupnju njezina odgoja; to je izravno povezano s razvojem osobe, njegovim duhovnim vrijednostima i samom kulturom, ponašanjem i stilom života općenito .

Početkom 20.st. Postao je poznat aforizam koji je pisac Maksim Gorki stavio u usta svom junaku Satinu u drami "Na dnu": "Čovjek - to zvuči gordo!" Možete li trenutno podržati ili opovrgnuti ovu izjavu?

Trenutno je to filozofsko pitanje... Znanost je stvorila ogroman broj složenih tehničkih sredstava, pokušava prodrijeti u svemir i stanice, otkriti tajne živog svijeta, uzroke bolesti i mogućnosti širenja. ljudski život. U isto vrijeme razvijena su "savršena" sredstva za uništavanje cjelokupnog života na Zemlji. Je li to ponos čovječanstva?

Za osobu postoji mnogo zajedničkih imenica koje odražavaju njegovu unutarnju suštinu: rob, budala, pljačkaš, zvijer, pas, zvijer; u isto vrijeme: genij, kreator, kreator, inteligentan, pametan! Dakle, koja je razlika između genija i budale? Koje kvalitete, po kojim kriterijima ih treba ocjenjivati ​​i uspoređivati?

Svaka osoba ima svoju svrhu na Zemlji. Njegovo blagostanje, samopouzdanje i ponos na sebe ovise o tome hoće li to razumjeti.

Čovjek, kao biološko biće, definitivno je ponos Zemlje. Znamo razmišljati, izražavati svoje emocije i govoriti.

Ali ako čovjek u sebi shvati da ne smije nikome i ničemu nauditi, živjeti u skladu sa sobom, sa drugima i prirodom, cijeniti život a ne samo svoj, onda je takav čovjek zaista ponosan!!!

Problem za raspravu

Godine 1992. na Konferenciji UN-a o okolišu u Rio de Janeiru na razini čelnika 179 država, uključujući i Rusiju, doneseni su najvažniji dokumenti za sprječavanje degradirajućeg razvoja biosfere. Jedan od programa djelovanja čovječanstva u 21. stoljeću. - “Očuvanje biološke raznolikosti” ima moto: “Biološki resursi nas hrane i odijevaju, daju nam stan, lijekove i duhovnu hranu.”

Izrazite svoje mišljenje o ovom motu. Možete li to pojasniti, proširiti? Zašto je biološka raznolikost glavna ljudska vrijednost?

Ovaj nas moto još jednom podsjeća da mi (ljudi) na Zemlji moramo živjeti u skladu s prirodom (nešto uzeti i nešto dati zauzvrat), a ne je nemilosrdno koristiti za svoje potrebe.

Moral, priroda, čovjek su identični pojmovi. I nažalost, u našem društvu je upravo ta povezanost ovih pojmova razorena. Roditelji uče svoju djecu pristojnosti, dobroti, ljubavi prema svijetu oko sebe, duhovnosti i brizi, ali zapravo im mi to ne dajemo. Izgubili smo i protraćili bogatstvo koje se stoljećima čuvalo i gomilalo. Srušili su i predali zaboravu saveze, tradiciju i iskustvo prošlih generacija u odnosu na svijet oko njih. Praktički su ga uništili vlastitim rukama, svojom bešćutnošću, nepromišljenošću i lošim upravljanjem.

Radijacija i kisele kiše, usjevi prekriveni otrovnim kemikalijama, plitke rijeke, zamuljena jezera i bare pretvorene u močvare, iskrčene šume, uništene životinje, modificirani organizmi i proizvodi - ovo je naše moderno nasljeđe. I sad, odjednom, cijeli svijet shvaća da smo na rubu propasti i svatko, baš svatko, na svome mjestu, mora malo po malo, ustrajno i savjesno obnavljati, liječiti, rasti dobro. Bez bioraznolikosti MI SMO NIŠTA. Biološka raznolikost glavna je univerzalna ljudska vrijednost.

Osnovni koncepti

Organizam je zasebnost žive tvari kao jedinke (individue) i kao cjelovitog živog sustava (biosustava).

Nasljedstvo je sposobnost organizma da prenosi značajke građe, funkcioniranja i razvoja s roditelja na potomstvo. Nasljednost je određena genima.

Varijabilnost je svojstvo živih organizama da postoje u različitim oblicima, što im daje sposobnost preživljavanja u promjenjivim uvjetima.

Kromosomi su strukture stanične jezgre koje su nositelji gena i određuju nasljedna svojstva stanica i organizama. Kromosomi se sastoje od DNK i proteina.

Gen je elementarna jedinica nasljeđa, predstavljena biopolimerom - segmentom molekule DNA koji sadrži podatke o primarnoj strukturi jednog proteina ili molekule rRNA i tRNA.

Genom – skup gena vrste koji uključuje organizam (jedinku). Genom se također naziva skup gena karakterističnih za haploidni (1n) skup kromosoma danog tipa organizma, odnosno glavni haploidni skup kromosoma. Pritom se genom promatra i kao funkcionalna jedinica i kao karakteristika vrste neophodna za normalan razvoj organizama određene vrste.

Genotip je sustav međusobno povezanih gena organizma (jedinke). Genotip izražava ukupnost genetske informacije jedinke (organizma).

Reprodukcija je reprodukcija vlastite vrste. Ovo svojstvo je karakteristično samo za žive organizme.

Oplodnja je spajanje jezgri muških i ženskih spolnih stanica - spolnih stanica, što dovodi do stvaranja zigote i kasnijeg razvoja novog organizma (kćeri) iz nje.

Zigota je jedna stanica koja nastaje spajanjem ženskih i muških spolnih stanica (gameta).

Ontogeneza je individualni razvoj organizma koji uključuje cijeli kompleks dosljednih i nepovratnih promjena, počevši od nastanka zigote do prirodne smrti organizma.

Homeostaza je stanje relativne dinamičke ravnoteže sustava (uključujući biološku), održavano putem mehanizama samoregulacije.

Zdravlje je stanje svakog živog organizma u kojem on kao cjelina i svi njegovi organi mogu u potpunosti obavljati svoje funkcije. Nema bolesti ni bolesti.

Virus je jedinstveni predstanični oblik života s heterotrofnim tipom prehrane. Molekula DNA ili RNA replicira se unutar zahvaćene stanice.

Organizmska razina organizacije žive tvari odražava karakteristike pojedinih jedinki i njihova ponašanja. Strukturna i funkcionalna jedinica organizama je organizam. Na razini organizma odvijaju se sljedeće pojave: razmnožavanje, funkcioniranje organizma kao cjeline, ontogeneza itd.

Radno raspoloženje učenika.

1. Što proučava biologija?

2. Poznavanje kojih je prirodnih znanstvenih zakona temelj znanstvenog svjetonazora i nužno je za rješavanje praktičnih problema?

3. Po kojem se principu biologija dijeli na zasebne znanosti?

4. Zašto optimalno korištenje divljači?

5. Što je život?

6. Koje razine organizacije života poznajete?

7.Koje ste razine organizacije života već proučavali?

8.Navedite elementarnu jedinicu i strukturne elemente razine organizma?

9.Kako se klasificiraju živi organizmi?

10. Koji su glavni procesi koji se odvijaju na razini organizma?

11.Navesti značaj i ulogu organske razine u prirodi.

A. Razlika između živog i neživog.

Rad u grupama na zadacima:

(Učenici odgovaraju na pitanje i obrazlažu svoje mišljenje).

Grupa br. 1:

Mogu li se sljedeći organizmi nazvati živima i zašto:

a) životinje u stanju mirovanja;

b) osoba pod anestezijom;

c) bakterije u osušenom stanju;

d) suhi kvasac?

Grupa br. 2:

Konstantnost strukturne i funkcionalne organizacije bioloških sustava - homeostaza - kao preduvjet postojanja bioloških sustava.

Grupa br. 3:

Koji fenomen, karakterističan za sve žive sustave, leži u osnovi navedenih činjenica:

1) žaba ne može živjeti u slanoj vodi, ali proizvodi mnogo urina u slatkoj vodi;

2) živa haringa u morskoj vodi "nesoljena";

3) u ljudsku krv koja sadrži vodu potrebno je ubrizgati fiziološku otopinu.

Grupa br. 4:

1. Navedite primjere sustava žive prirode.

2. Navedite primjere neživih sustava.

Zaključak: metabolički procesi u živoj tvari osiguravaju homeostazu - postojanost strukturne i funkcionalne organizacije sustava.

B). Svojstva živih organizama:

1. Jedinstvo kemijskog sastava.
2. Metabolizam i energija (metabolizam).

1. 3. Ritam.
2. 4.Samoregulacija

1. Samoreprodukcija.
2. Nasljedstvo.
3. Varijabilnost.
4. Jedinstvena razina organizacije živih organizama

1. Rast i razvoj.

2. Razdražljivost.

3. Diskretnost.

4. Prilagodljivost

Odaberi one znakove živih organizama koji nisu obrađeni u tekstu udžbenika.

(diskrecija, samoregulacija, ritam).

Zaključak: živi organizmi se izrazito razlikuju od neživih sustava po svojoj iznimnoj složenosti i visokoj strukturnoj i funkcionalnoj uređenosti. Te razlike daju životu kvalitativno nova svojstva.

U). Osnovne razine organizacije živih organizama Živa priroda je složeno organiziran hijerarhijski sustav. Znanstvenici, na temelju karakteristika manifestacije svojstava živih bića, razlikuju nekoliko razina organizacije žive tvari.

molekularno stanično tkivo organ

(molekule) (stanica) (tkivo) (organ)

populacija organizama-vrsta

(organizam) (vrsta, populacija)

Biogeocenotska (ekosustavna) biosfera.

(BGC, ekosustav) (biosfera)

Dijagram prikazuje pojedine razine organizacije života, njihovu međusobnu povezanost, tijek jedne iz druge i prikazuje cjelovitost žive prirode.

1. skupina:

1. Molekularni.
2. Stanični.

2. grupa:

1. Tkanina

2. Orgulje.

1. skupina:

1. Organski.

1. Populacija-vrsta.

Dok objašnjavamo razine organizacije živih organizama u skupinama, učenici razreda ispunjavaju predloženu tablicu:

	Razine organizacije	Biološki sustav	Elementi koji tvore sustav
	Molekularni	Organoidi	Atomi i molekule
	Stanični	stanica (organizam)	Organoidi
	Tkanina
	Orgulje
	Organizam	Organizam	Organski sustavi
	Populacija-vrsta	Populacija
	Biogeocenotski (ekosustav)	Biogeocenoza (ekosustav)	Populacije
	Biosfera	Biosfera	Biogeocenoze (ekosustavi)

Zaključak: strukturu živih sustava karakterizira diskretnost, tj. podijeljen na funkcionalne cjeline. Dakle, atomi se sastoje od elementarnih čestica, molekule su građene od atoma, molekule (velike i male) su građene od organela koje tvore stanice, tkiva nastaju od stanica, a od njih organi itd.

Identifikacija pojedinih razina organizacije života donekle je proizvoljna, jer su međusobno tijesno povezane i protječu jedna iz druge, što govori o cjelovitosti žive prirode.

Koji se oblici organizama nalaze na Zemlji?

Koje je značenje organizma u prirodi?

Odgovorite na pitanje pomoću udžbenika str. 5-6 i rasporedite ga u obliku dijagrama

Značenje organizma

1. Rad na ploči:

Spoji slike prema stupnjevima organizacije živih organizama

A) Molekularni

B) Stanični

B) Tkanina

D) Orgulje

D) Organski

E) Populacija-vrsta

G) Biogeocenotski (ekosustav)

H) Biosfera

Rješavanje problematičnih pitanja:

1. „Ozonske rupe“ i djelovanje UV zraka na staničnoj i molekularnoj razini života.
2. Nemoguće je liječiti osobu bez poznavanja strukture i funkcioniranja stanica.
3. Za rješavanje kojih globalnih problema čovječanstva potrebno je poznavanje biologije?
4. Navedite primjere korištenja metoda bioloških znanosti iz botanike, zoologije, anatomije i fiziologije čovjeka.

stavak 1.2 popunite tablicu.

Kreativni zadatak za grupe: Koja je važnost biologije za razumijevanje svega živog. Kako ste se osjećali dok ste proučavali ovu temu?

Razlikuju se sljedeće razine organizacije života: molekularna, stanična, organsko-tkivna (ponekad su odvojene), organska, populacijsko-vrstska, biogeocenotska, biosferna. Živa priroda je sustav, a različite razine njezine organizacije tvore njezinu složenu hijerarhijsku strukturu, pri čemu temeljne jednostavnije razine određuju svojstva viših.

Dakle, složene organske molekule su dio stanica i određuju njihovu strukturu i vitalne funkcije. Kod višestaničnih organizama stanice su organizirane u tkiva, a nekoliko tkiva čini organ. Višestanični organizam sastoji se od organskih sustava, s druge strane, sam organizam je elementarna jedinica populacije i biološke vrste. Zajednica je predstavljena međudjelovanjem populacija različitih vrsta. Zajednica i okoliš čine biogeocenozu (ekosustav). Cjelokupnost ekosustava planeta Zemlje čini njegovu biosferu.

Na svakoj razini pojavljuju se nova svojstva živih bića kojih nema na osnovnoj razini, te se razlikuju njihovi vlastiti elementarni fenomeni i elementarne jedinice. U isto vrijeme, na mnoge načine razine odražavaju tijek evolucijskog procesa.

Identifikacija razina pogodna je za proučavanje života kao složenog prirodnog fenomena.

Pogledajmo pobliže svaku razinu organizacije života.

Molekularna razina

Iako se molekule sastoje od atoma, razlika između žive i nežive materije počinje se pojavljivati ​​tek na molekularnoj razini. Samo živi organizmi sadrže veliki broj složenih organskih tvari – biopolimera (proteini, masti, ugljikohidrati, nukleinske kiseline). Međutim, molekularna razina organizacije živih bića uključuje i anorganske molekule koje ulaze u stanice i igraju važnu ulogu u njihovom životu.

Funkcioniranje bioloških molekula u osnovi je živog sustava. Na molekularnoj razini života metabolizam i pretvorba energije očituju se kao kemijske reakcije, prijenos i promjena nasljednih informacija (reduplikacija i mutacije), kao i niz drugih staničnih procesa. Ponekad se molekularna razina naziva molekularnom genetikom.

Stanična razina života

Stanica je strukturna i funkcionalna jedinica živih bića. Izvan ćelije nema života. Čak i virusi mogu pokazivati ​​svojstva živih bića samo kada su u stanici domaćinu. Svoju reaktivnost biopolimeri u potpunosti pokazuju kada su organizirani u stanicu, koja se može smatrati složenim sustavom molekula međusobno povezanih prvenstveno različitim kemijskim reakcijama.

Na ovoj staničnoj razini očituje se fenomen života, sprežu se mehanizmi prijenosa genetskih informacija i transformacije tvari i energije.

Organ-tkivo

Samo višestanični organizmi imaju tkiva. Tkivo je skup stanica sličnih po strukturi i funkciji.

Tkiva nastaju u procesu ontogeneze diferencijacijom stanica koje imaju istu genetsku informaciju. Na ovoj razini dolazi do specijalizacije stanica.

Biljke i životinje imaju različite vrste tkiva. Dakle, kod biljaka je to meristem, zaštitno, osnovno i provodno tkivo. U životinja - epitelni, vezivni, mišićni i živčani. Tkiva mogu uključivati ​​popis podtkiva.

Organ se najčešće sastoji od više tkiva međusobno povezanih u strukturnu i funkcionalnu cjelinu.

Organi tvore sustave organa, od kojih je svaki odgovoran za važnu funkciju za tijelo.

Razinu organa u jednostaničnim organizmima predstavljaju različite stanične organele koje obavljaju funkcije probave, izlučivanja, disanja itd.

Organizmska razina organizacije živih bića

Uz staničnu razinu razlikuju se zasebne strukturne jedinice na organskoj (ili ontogenetskoj) razini. Tkiva i organi ne mogu živjeti samostalno, organizmi i stanice (ako se radi o jednostaničnom organizmu) mogu.

Višestanični organizmi sastoje se od organskih sustava.

Na razini organizma očituju se takvi životni fenomeni kao što su reprodukcija, ontogeneza, metabolizam, razdražljivost, neurohumoralna regulacija i homeostaza. Drugim riječima, njegove elementarne pojave čine prirodne promjene organizma u individualnom razvoju. Osnovna jedinica je pojedinac.

Populacija-vrsta

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

Populacije imaju zajednički genski fond. Unutar vrste mogu izmjenjivati ​​gene, odnosno genetski su otvoreni sustavi.

Elementarni evolucijski fenomeni javljaju se u populacijama, što u konačnici dovodi do specijacije. Živa priroda može se razvijati samo na nadorganizmskim razinama.

Na ovoj razini javlja se potencijalna besmrtnost živih.

Biogeocenotska razina

Biogeocenoza je interakcijski skup organizama različitih vrsta s različitim čimbenicima okoliša. Elementarne pojave predstavljene su ciklusima tvari i energije, koje prvenstveno osiguravaju živi organizmi.

Uloga biogeocenotske razine je formiranje stabilnih zajednica organizama različitih vrsta, prilagođenih zajedničkom životu u određenom staništu.

Biosfera

Biosferna razina organizacije života je sustav najvišeg reda života na Zemlji. Biosfera pokriva sve manifestacije života na planetu. Na ovoj razini postoji globalno kruženje tvari i tok energije (obuhvaća sve biogeocenoze).