Il tema della lezione è lo standard di vita dell'organismo e il suo ruolo nella natura. Il livello organismico della vita è il valore del livello organismico nella natura

Il corpo è l'unità fondamentale della vita, il vero portatore delle sue proprietà, poiché i processi vitali si verificano solo nelle cellule del corpo. In quanto individuo separato, l'organismo fa parte della specie e della popolazione, essendo un'unità strutturale del tenore di vita della specie-popolazione.

I biosistemi a livello organismico hanno le seguenti proprietà: Metabolismo Nutrizione e digestione Respirazione Escrezione Irritabilità Riproduzione Comportamento Stile di vita Meccanismi di adattamento all'ambiente Regolazione neuroumorale dei processi vitali

Gli elementi strutturali del corpo sono cellule, tessuti cellulari, organi e sistemi di organi con le loro funzioni vitali uniche. L'interazione di questi elementi strutturali nella loro totalità garantisce l'integrità strutturale e funzionale dell'organismo.

I principali processi nel biosistema del livello dell'organismo: metabolismo ed energia, caratterizzati dall'attività coordinata di vari sistemi di organi del corpo: mantenimento della costanza dell'ambiente interno, distribuzione e implementazione delle informazioni ereditarie, nonché controllo della vitalità di un dato il genotipo, lo sviluppo individuale (ontogenesi).

L'organizzazione di un biosistema a livello organismico si distingue per un'ampia varietà di sistemi di organi e tessuti che formano un organismo; la formazione di sistemi di controllo che garantiscono il funzionamento coordinato di tutti i componenti del biosistema e la sopravvivenza dell'organismo in condizioni ambientali difficili; la presenza di vari meccanismi di adattamento all'azione di fattori che mantengono la relativa costanza dell'ambiente interno, cioè l'omeostasi del corpo.

Il significato del livello organismico della vita in natura si esprime principalmente nel fatto che a questo livello è sorto un biosistema primario discreto, caratterizzato dall'automantenimento della sua struttura, dall'autorinnovamento, che regola attivamente l'impatto dell'ambiente esterno e in grado di interagire con altri organismi.

L'attività vitale del corpo è fornita dal lavoro e dall'interazione dei suoi vari organi. Un organo è una parte di un organismo multicellulare che svolge una funzione specifica (o un gruppo di funzioni correlate), ha una certa struttura ed è costituito da un complesso di tessuti formato naturalmente. Un organo può svolgere le sue funzioni in modo indipendente o come parte di un sistema di organi (ad esempio respiratorio, digestivo, escretore o nervoso).

Negli organismi unicellulari le parti funzionali degli individui sono organelli, cioè strutture simili agli organi. Un organismo è un insieme di sistemi di organi collegati tra loro e con l'ambiente esterno.

Tutti gli organismi come individui separati sono rappresentanti di varie popolazioni (e specie) e portatori delle loro principali proprietà e caratteristiche ereditarie. Ogni organismo, quindi, è un esempio unico di popolazione (e specie) nella manifestazione di inclinazioni, tratti ereditari e rapporti con l'ambiente.

La regolazione umorale viene effettuata attraverso i mezzi liquidi del corpo (sangue, linfa, fluido tissutale) con l'aiuto di sostanze biologicamente attive secrete da cellule, tessuti e organi durante il loro funzionamento. In questo caso un ruolo importante è svolto dagli ormoni che, essendo prodotti in apposite ghiandole endocrine, entrano direttamente nel sangue. Nelle piante, i processi di crescita e sviluppo morfofisiologico sono controllati da composti chimici biologicamente attivi - fitormoni prodotti da tessuti specializzati (meristema nei punti di crescita).

Negli organismi unicellulari (protozoi, alghe, funghi), molti processi vitali sono regolati anche con mezzi chimico-umorali attraverso l'ambiente esterno ed interno.

Nel corso dell'evoluzione degli organismi viventi è emersa una nuova regolazione, più efficiente in termini di velocità di gestione dei processi di funzionamento: la regolazione nervosa. La regolazione nervosa è un tipo di regolazione filogeneticamente più giovane rispetto alla regolazione umorale. Si basa su connessioni riflesse e si rivolge a un organo o gruppo di cellule strettamente definito. La velocità della regolazione nervosa è centinaia di volte superiore a quella della regolazione umorale.

L'omeostasi è la capacità di resistere ai cambiamenti e di mantenere dinamicamente la relativa costanza della composizione e delle proprietà dell'organismo.

Nei vertebrati e nell'uomo gli impulsi inviati dal sistema nervoso e gli ormoni secreti si completano a vicenda nella regolazione dei processi vitali dell'organismo. La regolazione umorale è subordinata alla regolazione nervosa, insieme costituiscono un'unica regolazione neuroumorale che garantisce il normale funzionamento del corpo in condizioni ambientali mutevoli.

La nutrizione della pinocitosi unicellulare è l'assorbimento di liquidi e ioni. La fagocitosi è la cattura di particelle solide. La cellula può digerire con l'aiuto dei lisosomi. I lisosomi digeriscono quasi tutto, anche il contenuto delle loro cellule. Il processo di autodistruzione delle cellule è chiamato autolisi. L'autolych si verifica quando il contenuto dei lisosomi viene rilasciato direttamente nel citoplasma.

Il movimento degli organismi unicellulari viene effettuato con l'aiuto di vari organelli ed escrescenze del citoplasma. Nel citoplasma esiste una complessa rete di microtubuli, microfilamenti e altre strutture che hanno funzioni di supporto e contrattili che forniscono il movimento ameboide della cellula. Alcuni protozoi si muovono mediante la contrazione ondulatoria dell'intero corpo. La cellula esegue il movimento attivo con l'aiuto di formazioni speciali come flagelli e ciglia.

Il comportamento (irritabilità) degli organismi unicellulari si manifesta nel fatto che possono percepire vari stimoli dall'ambiente esterno e rispondere ad essi. Di norma, la risposta all'irritazione consiste nel movimento spaziale degli individui. Questo tipo di irritabilità negli organismi unicellulari è chiamato taxi. La fototassi è una risposta attiva alla luce. La termotassi è una risposta attiva alla temperatura. La geotassi è una reazione attiva all'attrazione della terra.

Gli organismi multicellulari, come gli organismi unicellulari, sono inerenti ai processi fondamentali della vita: nutrizione, respirazione, escrezione, movimento, irritabilità, ecc. Tuttavia, a differenza degli organismi unicellulari, in cui tutti i processi sono concentrati in una cellula, gli organismi multicellulari hanno una divisione di funzioni tra cellule, tessuti, organi e sistemi di organi.

I sistemi vascolari trasportano sostanze all'interno del corpo. Il sistema respiratorio fornisce al corpo la quantità necessaria di ossigeno e contemporaneamente rimuove molti prodotti metabolici. L'utilizzo dell'ossigeno disciolto nell'acqua è il modo più antico di respirare. Per questo vengono utilizzate le branchie. Nei vertebrati terrestri, il sistema respiratorio è costituito da laringe, trachea, bronchi pari e polmoni.

I processi di respirazione ed escrezione dei prodotti metabolici in molti animali altamente organizzati, specialmente quelli di grandi dimensioni, sono impossibili senza la partecipazione del sistema circolatorio. CS è apparso per la prima volta nei worm. Artropodi, molluschi e cordati hanno uno speciale organo pulsante nel CS: il cuore. Oltre al ruolo principale (fornire processi metabolici e mantenere l'omeostasi), il CS vertebrato svolge anche altre funzioni: mantiene una temperatura corporea costante, trasferisce ormoni, partecipa alla lotta contro le malattie, alla guarigione delle ferite, ecc.

Il sangue è un tessuto liquido che circola nel sistema circolatorio. Tutti i vertebrati hanno elementi cellulari o sagomati nel sangue. Questi sono eritrociti, leucociti e piastrine.

Compiti e domande 1. Descrivere le differenze tra lo standard di vita organismico e lo standard popolazione-specie. 2. Utilizzando l'esempio di qualsiasi mammifero, nominare i principali elementi strutturali del biosistema "organismo". 3. Spiegare quali segni consentono di attribuire a organismi il bacillo della tubercolosi in un paziente, un trespolo in un fiume e un pino in una foresta. 4. Descrivere il ruolo dei meccanismi di controllo nell'esistenza di un biosistema. 5. Come viene effettuata l'autoregolazione dei processi vitali nel corpo? 6. Spiegare come gli organismi unicellulari assorbono e digeriscono il cibo. Descrivere come gli organismi unicellulari si muovono nell'ambiente.

Esistono tali livelli di organizzazione della materia vivente: livelli di organizzazione biologica: molecolare, cellulare, tessuto, organo, organismo, specie di popolazione ed ecosistema.

Livello molecolare di organizzazione- questo è il livello di funzionamento delle macromolecole biologiche - biopolimeri: acidi nucleici, proteine, polisaccaridi, lipidi, steroidi. Da questo livello iniziano i processi vitali più importanti: metabolismo, conversione energetica, trasferimento informazioni ereditarie. In questo livello si studia: biochimica, genetica molecolare, biologia molecolare, genetica, biofisica.

Livello cellulare- questo è il livello delle cellule (cellule di batteri, cianobatteri, animali e alghe unicellulari, funghi unicellulari, cellule di organismi multicellulari). Una cellula è un'unità strutturale del vivente, un'unità funzionale, un'unità di sviluppo. Questo livello è studiato da citologia, citochimica, citogenetica, microbiologia.

Livello di organizzazione dei tessuti- Questo è il livello al quale si studia la struttura e il funzionamento dei tessuti. Questo livello è studiato dall'istologia e dall'istochimica.

Livello di organizzazione dell'organo- Questo è il livello degli organi degli organismi multicellulari. Anatomia, fisiologia, embriologia studiano questo livello.

Livello organizzativo dell'organismo- questo è il livello degli organismi unicellulari, coloniali e multicellulari. La specificità del livello organismico è che a questo livello avviene la decodifica e l'implementazione dell'informazione genetica, la formazione di caratteristiche inerenti agli individui di una determinata specie. Questo livello è studiato dalla morfologia (anatomia ed embriologia), fisiologia, genetica, paleontologia.

Livello di popolazione-specieè il livello delle popolazioni di individui - popolazioni E specie. Questo livello è studiato dalla sistematica, dalla tassonomia, dall'ecologia, dalla biogeografia, genetica delle popolazioni. A questo livello, genetico e caratteristiche ecologiche delle popolazioni, elementare fattori evolutivi e il loro impatto sul pool genetico (microevoluzione), il problema della conservazione delle specie.

Livello di organizzazione dell'ecosistema- questo è il livello di microecosistemi, mesoecosistemi, macroecosistemi. A questo livello si studiano i tipi di alimentazione, i tipi di relazioni tra organismi e popolazioni in un ecosistema, dimensione della popolazione, dinamica delle popolazioni, densità di popolazione, produttività degli ecosistemi, successioni. Questo livello studia l'ecologia.

Assegna anche livello di organizzazione biosferica materia vivente. La biosfera è un gigantesco ecosistema che occupa parte dell'involucro geografico della Terra. Questo è un mega ecosistema. Nella biosfera avviene la circolazione di sostanze ed elementi chimici, nonché la conversione dell'energia solare.

2. Proprietà fondamentali della materia vivente

Metabolismo (metabolismo)

Metabolismo (metabolismo) - un insieme di trasformazioni chimiche che si verificano nei sistemi viventi che garantiscono la loro attività vitale, crescita, riproduzione, sviluppo, autoconservazione, contatto costante con l'ambiente, capacità di adattarsi ad esso e ai suoi cambiamenti. Nel processo di metabolismo avviene la scissione e la sintesi delle molecole che compongono le cellule; formazione, distruzione e rinnovamento delle strutture cellulari e della sostanza intercellulare. Il metabolismo si basa su processi interconnessi di assimilazione (anabolismo) e di dissimilazione (catabolismo). Assimilazione: i processi di sintesi di molecole complesse da quelle semplici con il dispendio di energia immagazzinata durante la dissimilazione (nonché l'accumulo di energia durante la deposizione di sostanze sintetizzate nella riserva). Dissimilazione - i processi di scissione (anaerobica o aerobica) di composti organici complessi, che accompagnano il rilascio dell'energia necessaria per l'attuazione dell'attività vitale dell'organismo. A differenza dei corpi di natura inanimata, per gli organismi viventi lo scambio con l'ambiente è una condizione della loro esistenza. In questo caso si verifica l'auto-rinnovamento. I processi metabolici che si verificano all'interno del corpo sono combinati in cascate e cicli metabolici da reazioni chimiche, rigorosamente ordinate nel tempo e nello spazio. Il flusso coordinato di un gran numero di reazioni in un piccolo volume si ottiene mediante la distribuzione ordinata dei singoli legami metabolici nella cellula (principio della compartimentazione). I processi metabolici sono regolati con l'aiuto di biocatalizzatori - speciali enzimi proteici. Ciascun enzima ha una specificità di substrato per catalizzare la conversione di un solo substrato. Questa specificità si basa su un peculiare "riconoscimento" del substrato da parte dell'enzima. La catalisi enzimatica differisce da quella non biologica per la sua efficienza estremamente elevata, per cui la velocità della reazione corrispondente aumenta di 1010 - 1013 volte. Ogni molecola di enzima è in grado di eseguire da diverse migliaia a diversi milioni di operazioni al minuto senza essere distrutta durante il processo di partecipazione alle reazioni. Un'altra differenza caratteristica tra enzimi e catalizzatori non biologici è che gli enzimi sono in grado di accelerare le reazioni in condizioni normali (pressione atmosferica, temperatura corporea, ecc.). Tutti gli organismi viventi possono essere divisi in due gruppi: autotrofi ed eterotrofi, che differiscono nelle fonti di energia e nelle sostanze necessarie per la loro vita. Autotrofi - organismi che sintetizzano composti organici da sostanze inorganiche utilizzando l'energia della luce solare (fotosintetici - piante verdi, alghe, alcuni batteri) o energia ottenuta dall'ossidazione di un substrato inorganico (chemiosintetici - zolfo, batteri di ferro e alcuni altri), Organismi autotrofi sono in grado di sintetizzare tutti i componenti della cellula. Il ruolo degli autotrofi fotosintetici in natura è decisivo: essendo i principali produttori di materia organica nella biosfera, assicurano l'esistenza di tutti gli altri organismi e il corso dei cicli biogeochimici nella circolazione delle sostanze sulla Terra. Gli eterotrofi (tutti gli animali, i funghi, la maggior parte dei batteri, alcune piante prive di clorofilla) sono organismi che necessitano per la loro esistenza di sostanze organiche già pronte, che, agendo come cibo, servono sia come fonte di energia che come "materiale da costruzione" necessario. Una caratteristica degli eterotrofi è la presenza di anfibolismo in essi, ad es. il processo di formazione di piccole molecole organiche (monomeri) formate durante la digestione del cibo (il processo di degradazione di substrati complessi). Tali molecole, i monomeri, vengono utilizzati per assemblare i propri composti organici complessi.

Autoriproduzione (riproduzione)

La capacità di riprodursi (riprodurre i propri simili, autoriprodursi) si riferisce a una delle proprietà fondamentali degli organismi viventi. La riproduzione è necessaria per garantire la continuità dell'esistenza delle specie, perché. la durata della vita di un singolo organismo è limitata. La riproduzione più che compensa le perdite causate dall'estinzione naturale degli individui, e quindi mantiene la conservazione della specie in un numero di generazioni di individui. Nel processo di evoluzione degli organismi viventi, ha avuto luogo l'evoluzione dei metodi di riproduzione. Pertanto, nelle numerose e diverse specie di organismi viventi attualmente esistenti, troviamo diverse forme di riproduzione. Molti tipi di organismi combinano diversi metodi di riproduzione. È necessario distinguere due tipi fondamentalmente diversi di riproduzione degli organismi: asessuata (tipo di riproduzione primaria e più antica) e sessuale. Nel processo di riproduzione asessuata, un nuovo individuo si forma da una o da un gruppo di cellule (in multicellulare) dell'organismo madre. In tutte le forme di riproduzione asessuata, la prole ha un genotipo (insieme di geni) identico a quello materno. Di conseguenza, tutta la progenie di un organismo materno risulta essere geneticamente omogenea e gli individui figlie hanno lo stesso insieme di tratti. Nella riproduzione sessuale, un nuovo individuo si sviluppa da uno zigote formato dalla fusione di due cellule germinali specializzate (processo di fecondazione) prodotte da due organismi parentali. Il nucleo nello zigote contiene un insieme ibrido di cromosomi, che si forma come risultato dell'unione di insiemi di cromosomi di nuclei di gameti fusi. Nel nucleo dello zigote si crea così una nuova combinazione di inclinazioni ereditarie (geni), apportate equamente da entrambi i genitori. E l'organismo figlia che si sviluppa dallo zigote avrà una nuova combinazione di caratteristiche. In altre parole, durante la riproduzione sessuale si verifica una forma combinata di variabilità ereditaria degli organismi, che garantisce l'adattamento delle specie alle mutevoli condizioni ambientali ed è un fattore essenziale nell'evoluzione. Questo è un vantaggio significativo della riproduzione sessuale rispetto alla riproduzione asessuata. La capacità degli organismi viventi di autoriprodursi si basa sulla proprietà unica degli acidi nucleici di riprodursi e sul fenomeno della sintesi della matrice, che è alla base della formazione di molecole e proteine ​​di acido nucleico. L'autoriproduzione a livello molecolare determina sia l'attuazione del metabolismo nelle cellule che l'autoriproduzione delle cellule stesse. La divisione cellulare (autoriproduzione delle cellule) è alla base dello sviluppo individuale degli organismi multicellulari e della riproduzione di tutti gli organismi. La riproduzione degli organismi garantisce l'autoriproduzione di tutte le specie che abitano la Terra, che a sua volta determina l'esistenza delle biogeocenosi e della biosfera.

Ereditarietà e variabilità

L'ereditarietà fornisce la continuità materiale (il flusso di informazioni genetiche) tra generazioni di organismi. È strettamente correlato alla riproduzione a livello molecolare, subcellulare e cellulare. Le informazioni genetiche che determinano la diversità dei tratti ereditari sono crittografate nella struttura molecolare del DNA (per alcuni virus, nell'RNA). I geni codificano informazioni sulla struttura delle proteine ​​sintetizzate, enzimatiche e strutturali. Il codice genetico è un sistema di "registrazione" di informazioni sulla sequenza di amminoacidi nelle proteine ​​sintetizzate utilizzando la sequenza di nucleotidi nella molecola di DNA. L’insieme di tutti i geni di un organismo è detto genotipo, mentre l’insieme dei tratti è detto fenotipo. Il fenotipo dipende sia dal genotipo che dai fattori dell'ambiente interno ed esterno che influenzano l'attività dei geni e determinano processi regolari. La conservazione e la trasmissione delle informazioni ereditarie avviene in tutti gli organismi con l'aiuto degli acidi nucleici, il codice genetico è lo stesso per tutti gli esseri viventi sulla Terra, ad es. è universale. A causa dell'ereditarietà, i tratti vengono trasmessi di generazione in generazione che garantiscono l'adattabilità degli organismi al loro ambiente. Se durante la riproduzione degli organismi si manifestasse solo la continuità dei segni e delle proprietà esistenti, allora sullo sfondo delle mutevoli condizioni ambientali, l'esistenza degli organismi sarebbe impossibile, poiché una condizione necessaria per la vita degli organismi è la loro adattabilità alle condizioni ambientali. C'è variabilità nella diversità degli organismi appartenenti alla stessa specie. La variabilità può realizzarsi nei singoli organismi nel corso del loro sviluppo individuale o all'interno di un gruppo di organismi in una serie di generazioni durante la riproduzione. Esistono due forme principali di variabilità, che differiscono nei meccanismi di insorgenza, nella natura del cambiamento delle caratteristiche e, infine, nel loro significato per l'esistenza degli organismi viventi: genotipica (ereditaria) e modificazione (non ereditaria). La variabilità genotipica è associata a un cambiamento nel genotipo e porta a un cambiamento nel fenotipo. La base della variabilità genotipica può essere mutazioni (variabilità mutazionale) o nuove combinazioni di geni che si verificano nel processo di fecondazione durante la riproduzione sessuale. Nella forma mutazionale, i cambiamenti sono associati principalmente ad errori nella replicazione degli acidi nucleici. Pertanto, l'emergere di nuovi geni che trasportano nuove informazioni genetiche; compaiono nuovi segni. E se i nuovi segni emergenti sono utili all'organismo in condizioni specifiche, allora vengono "raggiunti" e "fissati" dalla selezione naturale. Pertanto, l'adattabilità degli organismi alle condizioni ambientali, la diversità degli organismi si basa sulla variabilità ereditaria (genotipica) e vengono creati i prerequisiti per un'evoluzione positiva. Con la variabilità non ereditaria (modifica), i cambiamenti nel fenotipo si verificano sotto l'influenza di fattori ambientali e non sono associati a un cambiamento nel genotipo. Le modifiche (cambiamenti nei tratti con variabilità della modifica) si verificano all'interno dell'intervallo normale della reazione, che è sotto il controllo del genotipo. Le modifiche non vengono trasmesse alle generazioni future. Il valore della variabilità della modificazione sta nel fatto che garantisce l'adattabilità dell'organismo ai fattori ambientali durante la sua vita.

Sviluppo individuale degli organismi

Tutti gli organismi viventi sono caratterizzati dal processo di sviluppo individuale: l'ontogenesi. Tradizionalmente, l'ontogenesi è intesa come il processo di sviluppo individuale di un organismo multicellulare (formato a seguito della riproduzione sessuale) dal momento della formazione dello zigote alla morte naturale dell'individuo. A causa della divisione dello zigote e delle successive generazioni di cellule, si forma un organismo multicellulare, costituito da un numero enorme di diversi tipi di cellule, vari tessuti e organi. Lo sviluppo di un organismo si basa sul "programma genetico" (incarnato nei geni dei cromosomi dello zigote) e si svolge in condizioni ambientali specifiche che influenzano in modo significativo il processo di implementazione dell'informazione genetica durante l'esistenza individuale di un individuo. Nelle prime fasi dello sviluppo individuale, avviene una crescita intensiva (aumento di massa e dimensioni) dovuta alla riproduzione di molecole, cellule e altre strutture, nonché alla differenziazione, ad es. comparsa di differenze nella struttura e complicazione delle funzioni. In tutte le fasi dell'ontogenesi, vari fattori ambientali (temperatura, gravità, pressione, composizione del cibo in termini di contenuto di elementi chimici e vitamine, vari agenti fisici e chimici) hanno un'influenza normativa significativa sullo sviluppo dell'organismo. Lo studio del ruolo di questi fattori nel processo di sviluppo individuale degli animali e dell'uomo è di grande importanza pratica, che aumenta con l'intensificarsi dell'impatto antropico sulla natura. In vari campi della biologia, medicina, medicina veterinaria e altre scienze, la ricerca è ampiamente condotta per studiare i processi di sviluppo normale e patologico degli organismi, per chiarire i modelli di ontogenesi.

Irritabilità

Una proprietà integrale degli organismi e di tutti i sistemi viventi è l'irritabilità: la capacità di percepire stimoli esterni o interni (impatto) e di rispondere adeguatamente ad essi. Negli organismi, l'irritabilità è accompagnata da un complesso di cambiamenti, espressi in cambiamenti nel metabolismo, potenziale elettrico sulle membrane cellulari, parametri fisico-chimici nel citoplasma delle cellule, nelle reazioni motorie e animali altamente organizzati sono caratterizzati da cambiamenti nel loro comportamento.

4. Dogma centrale della biologia molecolare- una regola che generalizza l'implementazione dell'informazione genetica osservata in natura: l'informazione viene trasmessa da acidi nucleici A scoiattolo ma non nella direzione opposta. La regola è stata formulata Francesco Crick V 1958 anno e allineato con i dati accumulati da quel momento in 1970 anno. Trasferimento di informazioni genetiche da DNA A RNA e dall'RNA a scoiattoloè universale per tutti gli organismi cellulari senza eccezione; è alla base della biosintesi delle macromolecole. La replicazione del genoma corrisponde alla transizione informativa DNA → DNA. In natura esistono anche le transizioni RNA → RNA e RNA → DNA (ad esempio in alcuni virus), nonché un cambiamento conformazioni proteine ​​trasferite da molecola a molecola.

Modi universali di trasferimento delle informazioni biologiche

Negli organismi viventi esistono tre tipi di monomeri eterogenei, cioè costituiti da diversi monomeri polimerici: DNA, RNA e proteine. Il trasferimento di informazioni tra loro può essere effettuato in 3 x 3 = 9 modi. Il dogma centrale divide questi 9 tipi di trasferimento di informazioni in tre gruppi:

Generale - presente nella maggior parte degli organismi viventi;

Speciale - che si verifica come eccezione, in virus e a elementi mobili del genoma o in condizioni biologiche sperimentare;

Sconosciuto - non trovato.

Replicazione del DNA (DNA → DNA)

Il DNA è il modo principale in cui le informazioni vengono trasmesse tra generazioni di organismi viventi, quindi l'esatta duplicazione (replicazione) del DNA è molto importante. La replicazione viene effettuata da un complesso di proteine ​​che si srotolano cromatina, quindi una doppia elica. Successivamente, la DNA polimerasi e le proteine ​​ad essa associate costruiscono una copia identica su ciascuno dei due filamenti.

Trascrizione (DNA → RNA)

La trascrizione è un processo biologico, a seguito del quale l'informazione contenuta in un segmento di DNA viene copiata su una molecola sintetizzata. RNA messaggero. Viene effettuata la trascrizione fattori di trascrizione E RNA polimerasi. IN cellula eucariotica la trascrizione primaria (pre-mRNA) viene spesso modificata. Questo processo si chiama giunzione.

Traduzione (RNA → proteina)

Viene letto l'mRNA maturo ribosomi durante il processo di traduzione. IN procariotico Nelle cellule, il processo di trascrizione e traduzione non è spazialmente separato e questi processi sono coniugati. IN eucariotico sito di trascrizione nelle cellule nucleo cellulare separato dal sito di trasmissione ( citoplasma) membrana nucleare, quindi mRNA trasportato dal nucleo nel citoplasma. L'mRNA viene letto dal ribosoma sotto forma di tre nucleotide"parole". complessi fattori di iniziazione E fattori di allungamento fornire aminoacilati trasferire gli RNA al complesso mRNA-ribosoma.

5. trascrizione inversaè il processo di formazione di un doppio filamento DNA su una matrice a singolo filamento RNA. Questo processo si chiama inversione trascrizione, poiché il trasferimento delle informazioni genetiche in questo caso avviene nella direzione "inversa" rispetto alla trascrizione.

Inizialmente l’idea della trascrizione inversa era molto impopolare perché contraddittoria dogma centrale della biologia molecolare, che suggeriva che il DNA trascritto all'RNA e oltre trasmissione nelle proteine. Trovato in retrovirus, Per esempio, HIV e nel caso retrotrasposoni.

trasduzione(da lat. trasduzione- movimento) - processo di trasferimento batterico DNA da una cellula all'altra batteriofago. La trasduzione generale viene utilizzata nella genetica batterica mappatura del genoma e progettazione tensioni. Sia i fagi temperati che quelli virulenti sono capaci di trasduzione; tuttavia, questi ultimi distruggono la popolazione batterica; pertanto, la trasduzione con il loro aiuto è di scarsa importanza sia in natura che nella ricerca.

Una molecola di DNA vettoriale è una molecola di DNA che funge da trasportatore. La molecola trasportatrice deve avere una serie di caratteristiche:

Capacità di replicarsi autonomamente in una cellula ospite (solitamente batterica o lievito)

La presenza di un marcatore selezionabile

Disponibilità di comodi siti di restrizione

I vettori più comuni sono i plasmidi batterici.

Paragrafo dettagliato della soluzione Riassumi il capitolo 1 in biologia per studenti di grado 11, autori I.N. Ponomareva, O.K. Kornilova, T.E. Loshchilin, P.V. Izhevsk Livello base 2012

• È possibile trovare Gdz in Biologia per il grado 11
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Mettiti alla prova

Definire il biosistema "organismo".

Un organismo è una materia vivente separata come un sistema vivente integrale.

Spiegare la differenza tra i concetti di "organismo" e "individuo".

Per organismo (il concetto di fisiologico) si intende un sistema vivente nel suo insieme, costituito da parti, come interazione di cellule, organi e altri componenti del corpo.

Un individuo (un concetto ecologico (di popolazione)) è una parte dell'ambiente (gregge, orgoglio, società) e non nel suo insieme: un individuo interagisce con il mondo esterno e un organismo è un mondo in cui le sue parti interagiscono.

Nominare le principali proprietà del biosistema "organismo".

Crescita e sviluppo;

Nutrizione e respirazione;

Metabolismo;

apertura;

Irritabilità;

discrezione;

Autoriproduzione;

Eredità;

Variabilità;

L'unità della chimica. composizione.

Spiegare quale ruolo gioca l'organismo nell'evoluzione della natura vivente.

Ogni organismo (individuo) porta con sé una parte del pool genetico (il proprio genotipo) della popolazione. Ad ogni nuovo incrocio, l'individuo figlia riceve un genotipo completamente nuovo. Questo è il ruolo degli organismi, unici nel suo significato, che realizzano il processo di costante rinnovamento delle proprietà ereditarie nelle nuove generazioni, grazie alla riproduzione sessuale. Un individuo non può evolversi, dà una "spinta" all'intera popolazione, spesso ad una specie. Può cambiare, adattandosi alle condizioni ambientali, ma questi sono tratti non ereditari. Gli organismi, come nessun'altra forma di materia vivente, sono in grado di percepire il mondo esterno, lo stato del proprio corpo e rispondere a queste sensazioni modificando intenzionalmente le proprie azioni in risposta all'irritazione proveniente da fattori esterni ed interni. Gli organismi possono apprendere e comunicare con individui della propria specie, costruire abitazioni e creare condizioni per allevare cuccioli e mostrare cure parentali per la prole.

5. Quali sono i principali meccanismi di gestione dei processi nel biosistema "organismo".

Regolazione umorale, regolazione nervosa, informazioni ereditarie.

Descrivere i principali modelli di trasmissione ereditaria negli organismi.

Attualmente sono state stabilite molte leggi sull'ereditarietà delle proprietà (caratteristiche) degli organismi. Tutti si riflettono nella teoria cromosomica dell'ereditarietà dei tratti dell'organismo. Chiamiamo le principali disposizioni di questa teoria.

I geni, essendo portatori delle proprietà ereditarie degli organismi, agiscono come unità di informazione ereditaria.

Le basi citologiche dei geni sono gruppi di nucleotidi adiacenti nelle catene del DNA.

I geni situati sui cromosomi del nucleo e della cellula vengono ereditati come unità indipendenti separate.

In tutti gli organismi della stessa specie, ciascun gene è sempre localizzato nello stesso posto (locus) su un particolare cromosoma.

Qualsiasi cambiamento nel gene porta alla comparsa di nuove varietà - alleli di questo gene e, di conseguenza, a un cambiamento nel tratto.

Tutti i cromosomi e i geni di un individuo sono sempre presenti nelle sue cellule sotto forma di una coppia caduta nello zigote da entrambi i genitori durante la fecondazione.

Ogni gamete può avere solo un cromosoma identico (omologo) e un gene di una coppia allelica.

Durante la meiosi, diverse coppie di cromosomi sono distribuite tra i gameti indipendentemente l'una dall'altra e, per caso, vengono ereditati anche i geni situati su questi cromosomi.

Il crossover è un'importante fonte di nuove combinazioni genetiche.

Lo sviluppo degli organismi avviene sotto il controllo dei geni in stretta relazione con i fattori ambientali.

I modelli rivelati di eredità delle proprietà sono osservati in tutti gli organismi viventi con riproduzione sessuale senza eccezione.

Enuncia la prima e la seconda legge di Mendel.

Prima legge di Mendel (legge di uniformità degli ibridi di prima generazione). Quando si incrociano due organismi omozigoti appartenenti a diverse linee pure e che differiscono tra loro in una coppia di manifestazioni alternative del tratto, l'intera prima generazione di ibridi (F1) sarà uniforme e porterà la manifestazione del tratto di uno dei genitori .

Seconda legge di Mendel (legge di scissione). Quando due discendenti eterozigoti della prima generazione vengono incrociati tra loro, nella seconda generazione si osserva la scissione in un certo rapporto numerico: per fenotipo 3:1, per genotipo 1:2:1.

Perché la terza legge di Mendel non viene sempre rispettata nell'ereditarietà dei tratti?

La legge dell'ereditarietà indipendente per ciascuna coppia di tratti sottolinea ancora una volta la natura discreta di ogni gene. La discrezione si manifesta sia nella combinazione indipendente di alleli di geni diversi, sia nella loro azione indipendente - nell'espressione fenotipica. La distribuzione indipendente dei geni può essere spiegata dal comportamento dei cromosomi durante la meiosi: coppie di cromosomi omologhi, e con essi i geni accoppiati, vengono ridistribuiti e divergono in gameti indipendentemente l'uno dall'altro.

Come vengono ereditati gli alleli dominanti e recessivi di un gene?

l'attività funzionale dell'allele dominante del gene non dipende dalla presenza nel corpo di un altro gene di questo tratto. Il gene dominante è quindi dominante, appare già nella prima generazione.

L'allele recessivo di un gene può comparire nella seconda generazione e in quelle successive. Affinché si manifesti un carattere formato da un gene recessivo, è necessario che la prole riceva la stessa variante recessiva di questo gene sia dal padre che dalla madre (cioè in caso di omozigosi). Quindi nella coppia di cromosomi corrispondente, entrambi i cromosomi fratelli avranno solo questa variante, che non verrà soppressa dal gene dominante e potrà manifestarsi nel fenotipo.

10. Nomina i principali tipi di collegamento genetico.

Distinguere tra collegamento incompleto e completo di geni. Il collegamento incompleto è il risultato dell'incrocio (crossover) tra geni collegati, mentre il collegamento completo è possibile solo nei casi in cui non si verifica l'incrocio.

Come avviene la formazione del sesso negli animali e nell'uomo?

Dopo la fecondazione, cioè quando i cromosomi maschili e femminili si uniscono, nello zigote può apparire una certa combinazione di XX o XY.

Nei mammiferi, compreso l'uomo, un organismo femminile (XX) si sviluppa da uno zigote omogametico sul cromosoma X e un organismo maschile (XY) si sviluppa da uno zigote eterogametico. Successivamente, quando l'organismo che si è già sviluppato dallo zigote sarà in grado di formare i suoi gameti, allora nel corpo femminile (XX) appariranno uova solo con cromosomi X, mentre nel corpo maschile si formeranno spermatozoi di due tipi: 50 % con il cromosoma X e lo stesso numero di altri - con un cromosoma Y.

Cos'è l'ontogenesi?

L'ontogenesi è lo sviluppo individuale di un organismo, lo sviluppo di un individuo dallo zigote alla morte.

Spiega cos'è uno zigote; rivelare il suo ruolo nell’evoluzione.

Uno zigote è una cellula formata dalla fusione di due gameti (cellule sessuali): femmina (uovo) e maschio (sperma) come risultato del processo sessuale. Contengono un doppio set (diploide) di cromosomi omologhi (accoppiati). Dallo zigote si formano gli embrioni di tutti gli organismi viventi con un set diploide di cromosomi omologhi: piante, animali e esseri umani.

Descrivere le caratteristiche delle fasi dell'ontogenesi negli organismi multicellulari.

Nell'ontogenesi si distinguono solitamente due periodi - embrionale e postembrionale - e gli stadi di un organismo adulto.

Il periodo embrionale (embrionale) di sviluppo di un organismo multicellulare, o embriogenesi, negli animali copre i processi che si verificano dalla prima divisione dello zigote all'uscita dall'uovo o alla nascita di un giovane individuo, e nelle piante - dalla divisione dello zigote alla germinazione del seme e alla comparsa di una piantina.

Il periodo embrionale nella maggior parte degli animali multicellulari comprende tre fasi principali: scissione, gastrulazione e differenziazione o morfogenesi.

Come risultato di una serie di successive divisioni mitotiche dello zigote, si formano numerose piccole cellule (128 o più): blastomeri. Durante la divisione, le cellule figlie risultanti non divergono e non aumentano di dimensioni. Ad ogni passaggio successivo, diventano sempre più piccoli, poiché non vi è alcun aumento del volume del citoplasma in essi. Pertanto, il processo di divisione cellulare senza aumento del volume del citoplasma è chiamato frantumazione. Nel tempo, l'embrione assume la forma di una bolla con una parete formata da uno strato di cellule. Un embrione di questo tipo a strato singolo è chiamato blastula e la cavità formata all'interno è chiamata blastocele. Nel corso dell'ulteriore sviluppo, in numerosi invertebrati il ​​blastocele si trasforma nella cavità corporea primaria e nei vertebrati viene quasi completamente sostituito dalla cavità corporea secondaria. Dopo la formazione di una blastula multicellulare, inizia il processo di gastrulazione: il movimento di parte delle cellule dalla superficie della blastula verso l'interno, verso i luoghi dei futuri organi. Di conseguenza, si forma una gastrula. Consiste di due strati di cellule - strati germinali: esterno - ectoderma e interno - endoderma. Nella maggior parte degli animali multicellulari, durante la gastrulazione, si forma un terzo strato germinale, il mesoderma. Si trova tra l'ectoderma e l'endoderma.

Nel processo di gastrulazione, le cellule si differenziano, cioè diventano diverse nella struttura e nella composizione biochimica. La specializzazione biochimica delle cellule è fornita dalla diversa attività (differenziata) dei geni. La differenziazione delle cellule di ciascuno strato germinale porta alla formazione di vari tessuti e organi, cioè ha luogo la morfogenesi o modellatura.

Il confronto dell'embriogenesi di vari vertebrati, come pesci, anfibi, uccelli e mammiferi, mostra che i loro primi stadi di sviluppo sono molto simili tra loro. Ma nelle fasi successive, gli embrioni di questi animali differiscono notevolmente.

Il periodo postembrionale, o postembrionale, inizia dal momento in cui l'organismo lascia le membrane dell'uovo o dal momento della nascita e continua fino alla maturità sessuale. Durante questo periodo vengono completati i processi di formazione e crescita, che sono determinati principalmente dal genotipo, nonché dall'interazione dei geni tra loro e con fattori ambientali. Negli esseri umani, la durata di questo periodo è di 13-16 anni.

In molti animali si distinguono due tipi di sviluppo postembrionale: diretto e indiretto.

Durante l'ontogenesi si verificano la crescita, la differenziazione e l'integrazione di parti di un organismo multicellulare in via di sviluppo. Secondo i concetti moderni, lo zigote ha un programma sotto forma di un codice di informazioni ereditarie che determina il corso dello sviluppo di un dato organismo (individuo). Questo programma si attua nei processi di interazione tra nucleo e citoplasma in ciascuna cellula dell'embrione, tra le sue diverse cellule e tra i complessi cellulari negli strati germinali.

Stadi di un organismo adulto. Un adulto è un organismo che ha raggiunto lo stato di pubertà ed è in grado di riprodursi. In un organismo adulto si distingue uno stadio generativo e uno stadio di invecchiamento.

Lo stadio generativo di un organismo adulto garantisce la comparsa della prole attraverso la riproduzione. In questo modo si realizza la continuità dell'esistenza delle popolazioni e delle specie. Per molti organismi, questo periodo dura a lungo - molti anni, anche per coloro che partoriscono solo una volta nella vita (salmone, anguilla di fiume, effimere e nelle piante - molti tipi di bambù, ombrello e agave). Tuttavia, ci sono molte specie in cui gli organismi adulti producono ripetutamente prole per un certo numero di anni.

Nella fase dell'invecchiamento si osservano vari cambiamenti nel corpo, che portano ad una diminuzione delle sue capacità adattative, ad un aumento della probabilità di morte.

15. Descrivere i principali tipi di nutrizione degli organismi.

Esistono due tipi di nutrizione negli organismi viventi: autotrofi ed eterotrofi.

Autotrofi (organismi autotrofi) - organismi che utilizzano l'anidride carbonica come fonte di carbonio (piante e alcuni batteri). In altre parole, si tratta di organismi capaci di creare sostanze organiche da sostanze inorganiche: anidride carbonica, acqua, sali minerali.

Eterotrofi (organismi eterotrofi) - organismi che utilizzano composti organici (animali, funghi e la maggior parte dei batteri) come fonte di carbonio. Si tratta, in altre parole, di organismi che non sono in grado di creare sostanze organiche da sostanze inorganiche, ma necessitano di sostanze organiche già pronte. A seconda dello stato della fonte alimentare, gli eterotrofi si dividono in biotrofi e saprotrofi.

Alcuni esseri viventi, a seconda delle condizioni dell'habitat, sono capaci sia di nutrizione autotrofa che eterotrofa (mixotrofi).

16. Descrivi i fattori più importanti che influenzano la salute.

Il genotipo come fattore di salute. La base della salute umana è la capacità del suo corpo di resistere alle influenze ambientali e mantenere una relativa costanza dell'omeostasi. La violazione dell'omeostasi per vari motivi provoca malattie e problemi di salute. Tuttavia, il tipo di omeostasi stessa, i meccanismi del suo mantenimento in tutte le fasi dell'ontogenesi in determinate condizioni, sono determinati dai geni, più precisamente, dal genotipo dell'individuo.

L'habitat come fattore di salute. È stato a lungo notato che sia l'ereditarietà che l'ambiente giocano un ruolo nella formazione di qualsiasi tratto. Inoltre, a volte è difficile determinare da cosa dipenda maggiormente questo o quel segno. Ad esempio, una caratteristica come l'altezza viene ereditata con l'aiuto di molti geni (poligenici), cioè il raggiungimento della normale crescita caratteristica dei genitori dipende da un numero di geni che controllano il livello di esposizione ormonale, il metabolismo del calcio, l'utilità dell'assunzione degli enzimi digestivi, ecc. Allo stesso tempo, anche il genotipo “migliore” in termini di crescita in condizioni di vita sfavorevoli (mancanza di nutrizione, sole, aria, movimento) porta inevitabilmente ad un ritardo nella lunghezza del corpo.

Fattori sociali di salute. A differenza delle piante e degli animali, un'area speciale dell'ontogenesi nell'uomo è la formazione del suo intelletto, carattere morale e personalità. Qui, insieme ai fattori biologici e non biologici comuni a tutti gli esseri viventi, c'è un nuovo potente fattore ambientale: quello sociale. Se i primi determinano fondamentalmente la gamma potenziale della norma di reazione, allora l'ambiente sociale, l'educazione e lo stile di vita determinano l'incarnazione specifica delle inclinazioni ereditarie in un dato individuo. L'ambiente sociale agisce come una sorta di meccanismo per trasferire l'esperienza storica dell'umanità, le sue conquiste culturali, scientifiche e tecniche.

17. Spiega qual è il ruolo degli organismi unicellulari in natura.

Nei processi metabolici unicellulari procedono in modo relativamente rapido, quindi danno un grande contributo al ciclo delle sostanze nella biogeocenosi, in particolare al ciclo del carbonio. Inoltre, gli animali unicellulari (protozoi) deglutendo e digerendo i batteri (cioè i decompositori primari) accelerano il processo di rinnovamento della composizione della popolazione batterica. Anche gli organismi erbivori e predatori svolgono la loro funzione nell'ecosistema, partecipando direttamente alla decomposizione del materiale vegetale e animale.

18. Descrivere il ruolo dei mutageni nella natura e nella vita umana.

I mutageni sono di natura fisica e chimica. I mutageni comprendono sostanze velenose (ad esempio la colchicina), raggi X, radioattive, cancerogene e altri effetti ambientali avversi. Sotto l'influenza di mutageni, si verificano mutazioni. I mutageni causano l'interruzione dei normali processi di replicazione, ricombinazione o divergenza dei portatori di informazioni genetiche.

Durante l'interazione delle radiazioni ionizzanti (raggi X elettromagnetici e raggi gamma, nonché particelle elementari (alfa, beta, neutroni, ecc.) con il corpo, i componenti cellulari, comprese le molecole di DNA, assorbono una certa quantità (dose) di energia .

Sono stati identificati molti composti chimici che hanno attività mutagena: il minerale fibroso amianto, etilenammina, colchicina, benzopirene, nitriti, aldeidi, pesticidi, ecc. Spesso queste sostanze sono anche cancerogene, cioè possono causare lo sviluppo di neoplasie maligne (tumori). nel corpo. Anche alcuni organismi viventi, come i virus, sono stati identificati come mutageni.

È noto che tra gli organismi vegetali di alta montagna o nelle regioni artiche si trovano spesso forme poliploidi, una conseguenza di mutazioni spontanee del genoma. Ciò è dovuto agli sbalzi di temperatura improvvisi durante la stagione di crescita.

A contatto con gli agenti mutageni, bisogna ricordare che hanno un forte effetto sullo sviluppo delle cellule germinali, sulle informazioni ereditarie in esse contenute e sullo sviluppo dell'embrione nell'utero materno.

19. Descrivere l'importanza delle moderne conquiste della genetica per la salute umana.

È grazie alla genetica che ora si stanno sviluppando tali metodi terapeutici, grazie ai quali è possibile curare malattie prima incurabili. Grazie ai moderni progressi della genetica, oggi esistono i test del DNA e dell’RNA, grazie ai quali è possibile individuare il cancro in una fase precoce. Hanno anche imparato come ottenere enzimi, antibiotici, ormoni, aminoacidi. Ad esempio, per chi soffre di diabete, l’insulina è stata ottenuta geneticamente.

Da un lato, i moderni progressi nel campo della genetica offrono nuove opportunità per diagnosticare e curare una persona. D’altro canto, le conquiste della genetica hanno un impatto negativo sulla salute umana attraverso il consumo alimentare, che si esprime nella capillare distribuzione di alimenti geneticamente modificati. Quando si mangiano tali prodotti, l'immunità può essere indebolita, le condizioni generali peggiorano, possono comparire resistenza agli antibiotici, malattie oncologiche, soffre principalmente il tratto gastrointestinale (GIT).

20. Spiegare se è possibile chiamare un virus un organismo, un individuo.

Quando un virus in una cellula ospite riproduce la propria specie, è un organismo e molto attivo. Al di fuori della cellula ospite, il virus non ha segni di un organismo vivente.

La struttura estremamente primitiva del virus, la semplicità della sua organizzazione, l'assenza di citoplasma e ribosomi, nonché il suo stesso metabolismo, un piccolo peso molecolare: tutto ciò che distingue i virus dagli organismi cellulari dà origine a una discussione sulla questione : cos'è un virus: una creatura o sostanza, vivente o non vivente? Le controversie scientifiche su questo argomento continuano da molto tempo. Tuttavia, ora, grazie a uno studio approfondito delle proprietà di un numero enorme di tipi di virus, è stato stabilito che un virus è una forma di vita speciale di un organismo, anche se molto primitiva. La struttura del virus, rappresentata dalle sue parti principali interagenti tra loro (acido nucleico e proteine), la certezza della struttura (nucleo e rivestimento proteico - capside), il mantenimento della sua struttura, ci permettono di considerare il virus come un sistema vivente speciale - un biosistema a livello organismico, sebbene molto primitivo.

21. Scegli la risposta corretta tra quelle proposte (quella corretta è sottolineata).

1. I geni che controllano lo sviluppo di tratti opposti sono chiamati:

a) allelico (corretto); b) eterozigote; c) omozigote; d) collegati.

2. "La suddivisione per ciascuna coppia di caratteristiche procede indipendentemente dalle altre coppie di caratteristiche", ecco come viene formulata:

a) Prima legge di Mendel b) Seconda legge di Mendel; c) Terza legge di Mendel (corretta); d) Legge di Morgan.

3. Nelle condizioni delle regioni tropicali della Terra, i cavoli non formano teste. Quale forma di variabilità si manifesta in questo caso?

a) mutazionale; b) combinatorio; c) modifica (corretta); d) ontogenetico.

4. L'apparizione accidentale di un agnello con le gambe accorciate (una deformità benefica per l'uomo - non salta oltre il recinto) ha dato origine alla razza delle pecore Onkon. Di che tipo di cambiamento stiamo parlando qui?

a) mutazionale (corretto); b) combinatorio; c) modifica; d) ontogenetico.

Esprimi il tuo punto di vista.

Come sapete, l'unità base dell'evoluzione è la popolazione. E qual è il ruolo degli organismi nel processo microevolutivo?

A livello organismico, per la prima volta, il processo di fecondazione e sviluppo individuale di un individuo appare come un processo di implementazione delle informazioni ereditarie contenute nei cromosomi e nei loro geni, nonché di valutazione della vitalità di questo individuo mediante selezione naturale.

Gli organismi sono espressioni delle proprietà ereditarie di popolazioni e specie. Sono gli organismi che determinano il successo o il fallimento di una popolazione nella lotta per le risorse ambientali e nella lotta per l'esistenza tra individui. Pertanto, in tutti i processi di micropopolazione di importanza storica, gli organismi sono partecipanti diretti. Gli organismi accumulano nuove proprietà della specie. La selezione esercita il suo effetto sugli organismi, lasciando i più adatti e scartando gli altri.

A livello organismico si manifesta la bidirezionalità della vita di ciascun organismo. Da un lato, questa è la possibilità di un organismo (individuo) orientato alla sopravvivenza e alla riproduzione. D'altro canto, questo serve a garantire la più lunga esistenza possibile della sua popolazione e della sua specie, a volte a scapito della vita dell'organismo stesso. Ciò dimostra l'importante significato evolutivo del livello organismico in natura.

Nel corso della loro evoluzione sono emersi modi simbiotici di nutrire gli organismi. E come fanno i neonati a padroneggiare questo metodo?

Non hanno bisogno di imparare uno stile di vita o un modo di mangiare simbiotico. Nel processo di evoluzione, hanno anche sviluppato tutti gli adattamenti necessari per riconoscere l'individuo o il substrato necessario. Ad esempio, recettori speciali per la percezione di un altro individuo simbiotico o strutture morfologiche che facilitano il processo stesso di nutrizione. Inoltre, la maggior parte degli individui simbiotici nasce vicino all'organismo genitore e si trova immediatamente in condizioni favorevoli allo sviluppo.

Il comportamento simbiotico viene tramandato dai genitori. Ad esempio, negli uccelli o nei mammiferi in relazione ai batteri.

Perché si ritiene che lo stile di vita di una persona sia un indicatore della sua cultura?

Da come una persona si prende cura di se stessa, si prende cura di se stessa, ecc., Si può giudicare il livello della sua educazione, questo è direttamente correlato allo sviluppo di una persona, ai suoi valori spirituali e alla cultura stessa, comportamento, stile di vita in generale.

All'inizio del XX secolo. divenne famoso l'aforisma che lo scrittore Maxim Gorky nella commedia "At the Bottom" mise in bocca al suo eroe Satin: "Amico, sembra orgoglioso!" Attualmente puoi supportare o confutare questa affermazione?

Al momento, questa è una questione filosofica ... La scienza ha creato un numero enorme dei mezzi tecnici più complessi, cercando di penetrare nello spazio e nella cellula, per scoprire i segreti del mondo vivente, le cause delle malattie, la possibilità di prolungare la vita di una persona. Allo stesso tempo, furono sviluppati mezzi "perfetti" per distruggere tutta la vita sulla Terra. È questo l'orgoglio dell'umanità?

Per una persona, ci sono molti nomi comuni che riflettono la sua essenza interiore: schiavo, sciocco, ladro, bestiame, cane, bestia; allo stesso tempo: genio, creatore, creatore, ragionevole, intelligente! Allora qual è la differenza tra un genio e uno sciocco? Con quali qualità, con quali criteri dovrebbero essere valutati e confrontati?

Ogni persona ha uno scopo sulla terra. Se lo capirà dipende dal suo benessere, dalla fiducia in se stesso, dall'orgoglio in se stesso.

L'uomo, come essere biologico, è sicuramente l'orgoglio della Terra. Possiamo pensare, esprimere le nostre emozioni, parlare.

Ma se una persona capisce dentro di sé che non deve fare del male a niente e nessuno, vivere in armonia con se stesso, con gli altri e con la natura, valorizzare la vita e non solo la propria, allora una persona del genere è davvero orgogliosa !!!

Argomento da discutere

Nel 1992, alla Conferenza delle Nazioni Unite sull'ambiente a Rio de Janeiro, a livello dei leader di 179 stati, inclusa la Russia, furono adottati i documenti più importanti per prevenire il degrado della biosfera. Uno dei programmi d'azione dell'umanità nel XXI secolo. - "Conservazione della diversità biologica" ha un motto: "Le risorse biologiche ci nutrono e ci vestono, forniscono alloggio, medicine e cibo spirituale".

Esprimi il tuo atteggiamento nei confronti di questo motto. Puoi chiarirlo, espanderlo? Perché la diversità biologica è il principale valore umano?

Questo motto ci ricorda ancora una volta che noi (le persone) sulla Terra dobbiamo vivere in armonia con la natura (prendere qualcosa e dare qualcosa in cambio) e non usarla senza pietà per i nostri scopi.

Moralità, natura, uomo sono concetti identici. E con nostro grande rammarico, nella nostra società, è il rapporto tra questi concetti che è stato distrutto. I genitori insegnano ai loro figli la decenza, la gentilezza, l’amore per il mondo che li circonda, la spiritualità e la cura, ma in realtà non glielo diamo. Abbiamo perso e sperperato ricchezze, immagazzinate e accumulate per secoli. Hanno rovesciato, consegnato all'oblio le alleanze, le tradizioni, l'esperienza delle generazioni passate in relazione al mondo circostante. L'hanno praticamente distrutto con le loro stesse mani, con la loro mancanza di anima, sconsideratezza, con la loro cattiva gestione.

Radiazioni e piogge acide, raccolti ricoperti di pesticidi, fiumi poco profondi, laghi e stagni limosi trasformati in paludi, deforestazione, animali distrutti, organismi e prodotti modificati: questa è la nostra eredità moderna. E ora, all'improvviso, il mondo intero si rende conto che siamo sull'orlo della morte, e tutti, proprio tutti, al loro posto, devono poco a poco, con tenacia e coscienziosità, restaurarsi, guarire, crescere bene. Senza biodiversità NON SIAMO NIENTE. La diversità biologica è il principale valore umano.

Concetti basilari

Un organismo è una separazione della materia vivente come individuo (individuo) e come sistema vivente integrale (biosistema).

L'ereditarietà è la proprietà di un organismo di trasmettere caratteristiche di struttura, funzionamento e sviluppo dai genitori alla prole. L'ereditarietà è determinata dai geni.

La variabilità è la proprietà degli organismi viventi di esistere in varie forme, fornendo loro la capacità di sopravvivere in condizioni mutevoli.

I cromosomi sono strutture del nucleo cellulare che trasportano i geni e determinano le proprietà ereditarie delle cellule e degli organismi. I cromosomi sono costituiti da DNA e proteine.

Un gene è un'unità elementare di ereditarietà, rappresentata da un biopolimero - un segmento di una molecola di DNA, che contiene informazioni sulla struttura primaria di una singola proteina o molecola di rRNA e tRNA.

Genoma: un insieme di geni della specie, che include un organismo (individuo). Il genoma è anche chiamato l'insieme di geni caratteristici dell'insieme cromosomico aploide (1n) di una data specie di organismi, o l'insieme principale di cromosomi aploidi. Allo stesso tempo, il genoma è considerato sia come un'unità funzionale che come una caratteristica specifica necessaria per il normale sviluppo degli organismi di una determinata specie.

Genotipo: un sistema di geni interagenti di un organismo (individuo). Il genotipo esprime la totalità dell'informazione genetica di un individuo (organismo).

La riproduzione è la riproduzione della propria specie. Questa proprietà è caratteristica solo per gli organismi viventi.

La fecondazione è l'unione dei nuclei delle cellule germinali maschili e femminili - gameti, che porta alla formazione di uno zigote e al successivo sviluppo da esso di un nuovo organismo (figlia).

Uno zigote è una singola cellula formata dalla fusione di cellule germinali femminili e maschili (gameti).

L'ontogenesi è lo sviluppo individuale di un organismo, compreso l'intero complesso di cambiamenti sequenziali e irreversibili, dalla formazione di uno zigote alla morte naturale dell'organismo.

L'omeostasi è uno stato di relativo equilibrio dinamico di un sistema (incluso quello biologico), mantenuto da meccanismi di autoregolazione.

La salute è lo stato di qualsiasi organismo vivente in cui esso nel suo complesso e tutti i suoi organi sono in grado di svolgere pienamente le proprie funzioni. Non c'è malattia o malattia.

Un virus è una forma di vita precellulare unica con un tipo di nutrizione eterotrofa. Una molecola di DNA o RNA viene replicata all'interno della cellula interessata.

Livello organizzativo di organizzazione della materia vivente: riflette le caratteristiche degli individui, il loro comportamento. L'unità strutturale e funzionale del livello organismico è l'organismo. A livello organismico si verificano i seguenti fenomeni: riproduzione, funzionamento dell'organismo nel suo insieme, ontogenesi, ecc.

Prepara gli studenti al lavoro.

1. Cosa studia la biologia?

2. La conoscenza di quali leggi delle scienze naturali è alla base della visione scientifica del mondo ed è necessaria per risolvere problemi pratici?

3. In base a quale principio la biologia è divisa in scienze separate?

4. Perché l'uso ottimale della fauna selvatica?

5. Cos'è la vita?

6. Quali livelli di organizzazione della vita conosci?

7. Quali livelli di organizzazione della vita hai già studiato?

8. Quali sono l'unità elementare e gli elementi strutturali del livello organismico?

9. Come vengono classificati gli organismi viventi?

10. Quali sono i principali processi che avvengono a livello dell'organismo?

11. Nomina il significato e il ruolo del livello organismico in natura.

R. La differenza tra vivente e non vivente.

Lavorare in gruppi sui compiti:

(Gli studenti rispondono alla domanda, giustificano la loro opinione).

Gruppo 1:

I seguenti organismi possono essere definiti vivi e perché:

a) animali in stato di animazione sospesa;

b) una persona sotto anestesia;

c) batteri allo stato essiccato;

d) lievito secco

Gruppo n. 2:

La costanza dell'organizzazione strutturale e funzionale dei sistemi biologici - omeostasi - come prerequisito per l'esistenza dei sistemi biologici.

Gruppo n.3:

Quale fenomeno, caratteristico di tutti i sistemi viventi, è alla base dei seguenti fatti:

1) una rana non può vivere in acqua salata, ma in acqua dolce espelle molta urina;

2) aringhe vive in acqua di mare "non salata";

3) nel sangue umano contenente acqua è necessario iniettare soluzione salina.

Gruppo n.4:

1. Fornisci esempi di sistemi di fauna selvatica.

2. Nomina esempi di sistemi di natura inanimata.

Conclusione: i processi metabolici nella materia vivente forniscono l'omeostasi: la costanza dell'organizzazione strutturale e funzionale del sistema.

B). Proprietà degli organismi viventi:

1. L'unità della composizione chimica.
2. Lo scambio di materia ed energia (metabolismo).

1. 3. Ritmo.
2. 4.Autoregolamentazione

1. Autoriproduzione.
2. Eredità.
3. Variabilità.
4. Un unico livello di organizzazione degli organismi viventi

1. Crescita e sviluppo.

2. Irritabilità.

3. Discretezza.

4. Adattabilità

Scegli quei segni di organismi viventi che non sono stati discussi nel testo del libro di testo.

(discrezione, autoregolamentazione, ritmo).

Conclusione: gli organismi viventi differiscono nettamente dai sistemi non viventi per la loro eccezionale complessità e l'elevato ordine strutturale e funzionale. Queste differenze danno alla vita proprietà qualitativamente nuove.

IN). I principali livelli di organizzazione degli organismi viventi La fauna selvatica è un sistema gerarchico organizzato in modo complesso. Gli scienziati, in base alle caratteristiche della manifestazione delle proprietà della materia vivente, distinguono diversi livelli di organizzazione della materia vivente.

Organo del tessuto cellulare molecolare

(molecola) (cellula) (tessuto) (organo)

specie-popolazione organica

(organismo) (specie, popolazione)

Biogeocenotico (ecosistema) biosferico.

(BHC, ecosistema) (biosfera)

Il diagramma mostra i singoli livelli di organizzazione della vita, la loro connessione tra loro, il flusso dell'uno dall'altro e mostra l'integrità della natura vivente.

1. gruppo:

1. Molecolare.
2. Cellulare.

2° gruppo:

1. Tessuto

2. Organo.

1. gruppo:

1. Organismico.

1. Specie-popolazione.

Nel corso della spiegazione dei livelli di organizzazione degli organismi viventi in gruppi, gli studenti della classe compilano la tabella proposta:

	Livelli di organizzazione	sistema biologico	Elementi che formano il sistema
	Molecolare	Organelli	Atomi e molecole
	Cellulare	Cellula (organismo)	Organelli
	Tessuto
	Organo
	Organismico	organismo	Sistemi di organi
	popolazione-specie	popolazione
	Biogeocenotico (ecosistema)	Biogeocenosi (ecosistema)	Popolazioni
	biosferico	Biosfera	Biogeocenosi (ecosistemi)

Conclusione: la struttura dei sistemi viventi è caratterizzata dalla discrezione, cioè suddiviso in unità funzionali. Quindi, gli atomi sono costituiti da particelle elementari, le molecole sono costituite da atomi, le molecole (grandi e piccole) costituiscono gli organelli che formano le cellule, i tessuti si formano dalle cellule e gli organi si formano da esse, ecc.

L'assegnazione dei livelli individuali di organizzazione della vita è in una certa misura condizionata, poiché sono strettamente interconnessi e si susseguono l'uno dall'altro, il che indica l'integrità della natura vivente.

Quali forme di organismi si trovano sulla Terra?

Qual è l'importanza dell'organismo in natura?

Rispondi alla domanda utilizzando le pagine 5-6 del libro di testo e disponi sotto forma di diagramma

Il significato dell'organismo

1. Lavoro sulla lavagna:

Abbina le immagini in base ai livelli di organizzazione degli organismi viventi

A) molecolare

B) Cellulare

B) tessuto

D) Organo

D) Organismico

E) Popolazione-specie

G) Biogeocenotico (ecosistema)

H) Biosferica

Risoluzione dei problemi:

1. "Buchi dell'ozono" e impatto dei raggi UV sui livelli cellulari e molecolari della vita.
2. L'impossibilità di curare una persona senza conoscere le caratteristiche della struttura e del funzionamento delle cellule.
3. Per risolvere quali problemi globali dell'umanità è necessaria la conoscenza della biologia?
4. Fornire esempi dell'uso di metodi di scienze biologiche provenienti dalla botanica, dalla zoologia, dall'anatomia e dalla fisiologia umana.

paragrafo 1.2 compilare la tabella.

Compito creativo in gruppi: Qual è l'importanza della biologia per comprendere tutti gli esseri viventi. Come ti sei sentito mentre studiavi questo argomento?

Si distinguono i seguenti livelli di organizzazione della vita: molecolare, cellulare, organo-tessuto (a volte sono separati), organismico, popolazione-specie, biogeocenotico, biosferico. La natura vivente è un sistema, e i vari livelli della sua organizzazione formano la sua complessa struttura gerarchica, dove i livelli più semplici sottostanti determinano le proprietà di quelli sovrastanti.

Quindi le molecole organiche complesse fanno parte delle cellule e ne determinano la struttura e l'attività vitale. Negli organismi multicellulari, le cellule sono organizzate in tessuti e diversi tessuti formano un organo. Un organismo multicellulare è costituito da sistemi di organi, d'altra parte, l'organismo stesso è un'unità elementare di una popolazione e di una specie biologica. La comunità è rappresentata da popolazioni interagenti di specie diverse. La comunità e l'ambiente formano una biogeocenosi (ecosistema). La totalità degli ecosistemi del pianeta Terra costituisce la sua biosfera.

Ad ogni livello sorgono nuove proprietà degli esseri viventi, che sono assenti al livello sottostante, si distinguono i propri fenomeni elementari e le unità elementari. Allo stesso tempo, i livelli riflettono in gran parte il corso del processo evolutivo.

L'assegnazione dei livelli è conveniente per studiare la vita come fenomeno naturale complesso.

Diamo uno sguardo più da vicino a ciascun livello di organizzazione della vita.

Livello molecolare

Sebbene le molecole siano costituite da atomi, la differenza tra materia vivente e materia non vivente comincia a manifestarsi solo a livello delle molecole. Solo la composizione degli organismi viventi comprende un gran numero di sostanze organiche complesse: biopolimeri (proteine, grassi, carboidrati, acidi nucleici). Tuttavia, il livello molecolare dell'organizzazione degli esseri viventi comprende anche molecole inorganiche che entrano nelle cellule e svolgono un ruolo importante nella loro vita.

Il funzionamento delle molecole biologiche è alla base del sistema vivente. A livello molecolare della vita, il metabolismo e la conversione dell'energia si manifestano come reazioni chimiche, trasferimento e modifica delle informazioni ereditarie (riduplicazione e mutazioni), nonché una serie di altri processi cellulari. A volte il livello molecolare è chiamato livello genetico molecolare.

Livello di vita cellulare

È la cellula l'unità strutturale e funzionale degli esseri viventi. Non c'è vita fuori dalla cellula. Anche i virus possono manifestare le proprietà di un essere vivente solo quando si trovano nella cellula ospite. I biopolimeri mostrano pienamente la loro reattività quando sono organizzati in una cellula, che può essere considerata come un sistema complesso di molecole interconnesse principalmente da varie reazioni chimiche.

A questo livello cellulare si manifesta il fenomeno della vita, si coniugano i meccanismi di trasmissione dell'informazione genetica e di trasformazione delle sostanze e dell'energia.

Tessuto d'organo

Solo gli organismi multicellulari hanno tessuti. Il tessuto è un insieme di cellule simili per struttura e funzione.

I tessuti si formano nel processo di ontogenesi mediante differenziazione di cellule che hanno la stessa informazione genetica. A questo livello avviene la specializzazione cellulare.

Le piante e gli animali hanno diversi tipi di tessuti. Quindi nelle piante è un meristema, un tessuto protettivo, basico e conduttivo. Negli animali: epiteliale, connettivo, muscolare e nervoso. I tessuti possono includere un elenco di sottotessuti.

Un organo è solitamente costituito da più tessuti, uniti tra loro in un'unità strutturale e funzionale.

Gli organi formano sistemi di organi, ognuno dei quali è responsabile di un'importante funzione per il corpo.

Il livello degli organi negli organismi unicellulari è rappresentato da vari organelli cellulari che svolgono le funzioni di digestione, escrezione, respirazione, ecc.

Livello organizzativo dell'organizzazione della vita

Insieme al cellulare a livello organismico (o ontogenetico), si distinguono unità strutturali separate. I tessuti e gli organi non possono vivere in modo indipendente, gli organismi e le cellule (se si tratta di un organismo unicellulare) sì.

Gli organismi multicellulari sono costituiti da sistemi di organi.

A livello organismico si manifestano fenomeni della vita come la riproduzione, l'ontogenesi, il metabolismo, l'irritabilità, la regolazione neuro-umorale, l'omeostasi. In altre parole, i suoi fenomeni elementari costituiscono cambiamenti regolari nell'organismo nello sviluppo individuale. L'unità elementare è l'individuo.

popolazione-specie

Organismi della stessa specie, uniti da un habitat comune, formano una popolazione. Una specie è solitamente composta da molte popolazioni.

Le popolazioni condividono un pool genetico comune. All’interno di una specie possono scambiarsi geni, cioè sono sistemi geneticamente aperti.

Nelle popolazioni si verificano fenomeni evolutivi elementari che portano infine alla speciazione. La natura vivente può evolversi solo a livelli sovra-organizzativi.

A questo livello sorge la potenziale immortalità dei viventi.

Livello biogeocenotico

La biogeocenosi è un insieme interagente di organismi di specie diverse con diversi fattori del loro habitat. I fenomeni elementari sono rappresentati dai cicli materia-energia, forniti principalmente dagli organismi viventi.

Il ruolo del livello biogeocenotico consiste nella formazione di comunità stabili di organismi di specie diverse, adattati a convivere in un determinato habitat.

Biosfera

Il livello biosferico dell’organizzazione della vita è un sistema di vita di ordine superiore sulla Terra. La biosfera comprende tutte le manifestazioni della vita sul pianeta. A questo livello avviene la circolazione globale delle sostanze e il flusso di energia (che copre tutte le biogeocenosi).