Leksjonsemne: Organisk livsnivå og dets rolle i naturen. Det organismiske livsnivået til en organisme er betydningen av organismenivået i naturen

En organisme er livets grunnleggende enhet, den virkelige bæreren av dens egenskaper, siden livsprosesser bare skjer i kroppens celler. Som et eget individ er organismen en del av arten og populasjonen, og er en strukturell enhet av populasjonens arters levestandard.

Biosystemer på organismenivå har følgende egenskaper: Metabolisme Ernæring og fordøyelse Respirasjon Utskillelse Irritabilitet Reproduksjonsatferd Livsstil Mekanismer for tilpasning til miljøet Neurohumoral regulering av vitale prosesser

Kroppens strukturelle elementer er celler, cellevev, organer og organsystemer med sine unike vitale funksjoner. Samspillet mellom disse strukturelle elementene i sin helhet sikrer kroppens strukturelle og funksjonelle integritet.

Hovedprosessene i biosystemet på organismenivået: metabolisme og energi, preget av den koordinerte aktiviteten til ulike organsystemer i kroppen: opprettholde et konstant indre miljø, distribusjon og implementering av arvelig informasjon, samt sjekke levedyktigheten til en gitt genotype, individuell utvikling (ontogenese).

Organiseringen av biosystemet på organismenivå utmerker seg ved et bredt utvalg av organsystemer og vev som danner kroppen; dannelsen av kontrollsystemer som sikrer koordinert drift av alle komponenter i biosystemet og overlevelse av organismen under vanskelige miljøforhold; tilstedeværelsen av ulike mekanismer for tilpasning til virkningen av faktorer som opprettholder den relative konstansen til det indre miljøet, det vil si kroppens homeostase.

Betydningen av det organismiske livsnivået i naturen kommer først og fremst til uttrykk i det faktum at på dette nivået oppsto et primært diskret biosystem, preget av selvvedlikehold av dets struktur, selvfornyelse, aktivt regulerende påvirkning av det ytre miljø og i stand til å interaksjon med andre organismer.

Kroppens vitale aktivitet er sikret av arbeidet og samspillet mellom dens ulike organer. Et organ er en del av en flercellet organisme som utfører en spesifikk funksjon (eller en gruppe av sammenkoblede funksjoner), har en bestemt struktur og består av et naturlig dannet kompleks av vev. Et organ kan utføre sine funksjoner uavhengig eller som en del av et organsystem (for eksempel luftveier, fordøyelse, utskillelse eller nervøsitet).

I encellede organismer er de funksjonelle delene av individer organeller, det vil si strukturer som ligner organer. En organisme er en samling av organsystemer knyttet til hverandre og det ytre miljøet.

Alle organismer, som individer, er representanter for ulike populasjoner (og arter) og bærere av deres grunnleggende arvelige egenskaper og egenskaper. Derfor representerer hver organisme et unikt eksempel på en populasjon (og art) i manifestasjonen av arvelige tilbøyeligheter, egenskaper og forhold til miljøet.

Humoral regulering utføres gjennom kroppsvæsker (blod, lymfe, vevsvæske) ved hjelp av biologisk aktive stoffer som skilles ut av celler, vev og organer under deres funksjon. I dette tilfellet spilles en viktig rolle av hormoner, som, produsert i spesielle endokrine kjertler, kommer direkte inn i blodet. Hos planter styres prosessene med vekst og morfofysiologisk utvikling av biologisk aktive kjemiske forbindelser - fytohormoner, produsert av spesialisert vev (meristem ved vekstpunkter).

I encellede organismer (protozoer, alger, sopp) reguleres også mange vitale prosesser med humorale kjemiske midler gjennom det ytre og indre miljøet.

Under utviklingen av levende organismer dukket det opp en ny regulering, mer effektiv når det gjelder hastighet på kontroll av fungerende prosesser - nervøs regulering. Nerveregulering er en fylogenetisk yngre type regulering sammenlignet med humoral regulering. Den er basert på refleksforbindelser og er adressert til et strengt definert organ eller gruppe av celler. Hastigheten til nerveregulering er hundrevis av ganger høyere enn humoral regulering.

Homeostase er evnen til å motstå endringer og dynamisk opprettholde den relative konstantheten til kroppens sammensetning og egenskaper.

Hos virveldyr og mennesker utfyller impulser sendt av nervesystemet og utskilte hormoner hverandre gjensidig for å regulere de vitale prosessene i kroppen. Humoral regulering er underordnet nerveregulering; sammen utgjør de en enkelt nevrohumoral regulering, som sikrer normal funksjon av kroppen i skiftende miljøforhold.

Ernæring av encellede organismer Pinocytose er absorpsjon av væske og ioner. Fagocytose er fangst av faste partikler. Cellen kan fordøye ved hjelp av lysosomer. Lysosomer fordøyer nesten alt, selv innholdet i cellene deres. Prosessen med selvdestruksjon av celler kalles autolyse. Autolyse oppstår når innholdet av lysosomer frigjøres direkte inn i cytoplasmaet.

Bevegelsen av encellede organismer utføres ved hjelp av ulike organeller og utvekster av cytoplasma. Cytoplasmaet inneholder et komplekst nettverk av mikrotubuli, mikrofilamenter og andre strukturer som har støttende og kontraktile funksjoner som sikrer amøboid bevegelse av cellen. Noen protozoer beveger seg ved bølgelignende sammentrekninger av hele kroppen. Cellen utfører aktiv bevegelse ved hjelp av slike spesielle formasjoner som flageller og flimmerhår.

Atferden (irritabiliteten) til encellede organismer manifesteres i det faktum at de kan oppfatte ulike irritasjoner fra det ytre miljøet og reagere på dem. Som regel består responsen på irritasjon av romlig bevegelse av individer. Denne typen irritabilitet hos encellede organismer kalles taxier. Fototaxi er en aktiv respons på lys. Termotaksis er en aktiv respons på temperatur. Geotaxis er en aktiv respons på jordens tyngdekraft.

Flercellede organismer har, i likhet med encellede, grunnleggende livsprosesser: ernæring, åndedrett, utskillelse, bevegelse, irritabilitet osv. Men i motsetning til encellede organismer, hvor alle prosesser er konsentrert i én celle, har flercellede organismer en funksjonsdeling mellom cellene. vev, organer, organsystemer.

Vaskulære systemer transporterer stoffer i kroppen. Luftveiene forsyner kroppen med nødvendig mengde oksygen og fjerner samtidig mange stoffskifteprodukter. Bruken av oksygen oppløst i vann er den eldste metoden for å puste. Til dette brukes gjeller. Hos terrestriske virveldyr består luftveiene av strupehodet, luftrøret, parede bronkier og lunger.

Respirasjonsprosessene og frigjøringen av metabolske produkter hos mange høyt organiserte dyr, spesielt de av stor størrelse, er umulige uten deltakelse fra sirkulasjonssystemet. CS dukket først opp i ormer. Hos leddyr, bløtdyr og chordater har CS et spesielt pulserende organ - hjertet. I tillegg til hovedrollen (sikre metabolske prosesser og opprettholde homeostase), utfører CS av virveldyr også andre funksjoner: opprettholder en konstant kroppstemperatur, overfører hormoner, deltar i kampen mot sykdommer, i sårheling, etc.

Blod er et flytende vev som sirkulerer i sirkulasjonssystemet. Alle virveldyr har cellulære, eller dannede, elementer i blodet. Disse er røde blodlegemer, hvite blodlegemer og blodplater.

Oppgaver og spørsmål 1. Beskriv forskjellene mellom organismenes levestandard og populasjons-artsstandarden. 2. Bruk eksemplet med et hvilket som helst pattedyr, og nevne de viktigste strukturelle elementene i "organisme"-biosystemet. 3. Forklar hvilke tegn som gjør at vi kan klassifisere tuberkulosebasillen hos en pasient, en abbor i en elv og en furu i en skog som organismer. 4. Beskriv hvilken rolle kontrollmekanismer har i eksistensen av et biosystem. 5. Hvordan utføres selvregulering av vitale prosesser i kroppen? 6. Forklar hvordan encellede organismer absorberer og fordøyer mat. Beskriv hvordan encellede organismer navigerer i miljøet sitt.

Det er slike nivåer av organisering av levende materie - nivåer av biologisk organisering: molekylært, cellulært, vev, organ, organisme, populasjonsarter og økosystem.

Molekylært organisasjonsnivå- dette er funksjonsnivået til biologiske makromolekyler - biopolymerer: nukleinsyrer, proteiner, polysakkarider, lipider, steroider. Fra dette nivået begynner de viktigste livsprosessene: metabolisme, energiomdannelse, overføring arvelig informasjon. Dette nivået studeres: biokjemi, molekylær genetikk, molekylærbiologi, genetikk, biofysikk.

Mobilnivå- dette er nivået av celler (celler av bakterier, cyanobakterier, encellede dyr og alger, encellede sopp, celler av flercellede organismer). En celle er en strukturell enhet av levende ting, en funksjonell enhet, en enhet for utvikling. Dette nivået studeres av cytologi, cytokjemi, cytogenetikk og mikrobiologi.

Organisasjonsnivået på vev- dette er nivået der strukturen og funksjonen til vev studeres. Dette nivået studeres av histologi og histokjemi.

Organiseringsnivå– Dette er nivået av organer til flercellede organismer. Anatomi, fysiologi og embryologi studerer dette nivået.

Organisk organisasjonsnivå- dette er nivået av encellede, koloniale og flercellede organismer. Spesifisiteten til organismenivået er at på dette nivået skjer dekoding og implementering av genetisk informasjon, dannelsen av egenskaper som er iboende hos individer av en gitt art. Dette nivået studeres av morfologi (anatomi og embryologi), fysiologi, genetikk og paleontologi.

Befolknings-arts nivå- dette er nivået av aggregater av individer - populasjoner Og arter. Dette nivået studeres av systematikk, taksonomi, økologi, biogeografi, populasjonsgenetikk. På dette nivået, genetisk og økologiske trekk ved bestander, elementær evolusjonære faktorer og deres innvirkning på genpoolen (mikroevolusjon), problemet med bevaring av arter.

Økosystemnivå av organisasjon- dette er nivået av mikroøkosystemer, mesoøkosystemer, makroøkosystemer. På dette nivået studeres typer ernæring, typer forhold mellom organismer og populasjoner i økosystemet, Befolkningsstørrelse, populasjonsdynamikk, befolkningstetthet, økosystemproduktivitet, suksesjon. Dette nivået studerer økologi.

Også utmerkede organisasjonsnivå på biosfæren levende materie. Biosfæren er et gigantisk økosystem som okkuperer en del av jordens geografiske konvolutt. Dette er et megaøkosystem. I biosfæren er det en sirkulasjon av stoffer og kjemiske elementer, samt transformasjon av solenergi.

2. Grunnleggende egenskaper ved levende materie

Metabolisme (metabolisme)

Metabolisme (metabolisme) er et sett med kjemiske transformasjoner som skjer i levende systemer som sikrer deres vitale aktivitet, vekst, reproduksjon, utvikling, selvoppholdelse, konstant kontakt med miljøet og evnen til å tilpasse seg det og dets endringer. Under den metabolske prosessen brytes molekylene som utgjør cellene ned og syntetiseres; dannelse, ødeleggelse og fornyelse av cellulære strukturer og intercellulær substans. Metabolisme er basert på de sammenhengende prosessene assimilering (anabolisme) og dissimilering (katabolisme). Assimilering - prosesser for syntese av komplekse molekyler fra enkle med forbruk av energi lagret under dissimilering (så vel som akkumulering av energi under avsetning av syntetiserte stoffer). Dissimilering er prosessen med nedbrytning (anaerob eller aerob) av komplekse organiske forbindelser, som skjer med frigjøring av energi som er nødvendig for kroppens funksjon. I motsetning til kropper av livløs natur, er utveksling med miljøet for levende organismer en betingelse for deres eksistens. I dette tilfellet skjer selvfornyelse. Metabolske prosesser som skjer inne i kroppen kombineres til metabolske kaskader og sykluser ved kjemiske reaksjoner som er strengt ordnet i tid og rom. Den koordinerte forekomsten av et stort antall reaksjoner i et lite volum oppnås gjennom den ordnede fordelingen av individuelle metabolske enheter i cellen (prinsippet om kompartmentalisering). Metabolske prosesser reguleres ved hjelp av biokatalysatorer - spesielle enzymproteiner. Hvert enzym har substratspesifisiteten for å katalysere omdannelsen av bare ett substrat. Denne spesifisiteten er basert på en slags "gjenkjenning" av substratet av enzymet. Enzymatisk katalyse skiller seg fra ikke-biologisk katalyse ved sin ekstremt høye effektivitet, som et resultat av at hastigheten på den tilsvarende reaksjonen øker med 1010 - 1013 ganger. Hvert enzymmolekyl er i stand til å utføre fra flere tusen til flere millioner operasjoner per minutt uten å bli ødelagt under deltakelse i reaksjoner. En annen karakteristisk forskjell mellom enzymer og ikke-biologiske katalysatorer er at enzymer er i stand til å akselerere reaksjoner under normale forhold (atmosfærisk trykk, kroppstemperatur, etc.). Alle levende organismer kan deles inn i to grupper - autotrofer og heterotrofer, forskjellig i energikilder og nødvendige stoffer for deres liv. Autotrofer er organismer som syntetiserer organiske forbindelser fra uorganiske stoffer ved å bruke energien til sollys (fotosyntetiske stoffer - grønne planter, alger, noen bakterier) eller energi oppnådd fra oksidasjon av et uorganisk substrat (kjemosyntetiske midler - svovel, jernbakterier og noen andre). Autotrofe organismer. er i stand til å syntetisere alle komponenter i cellen. Rollen til fotosyntetiske autotrofer i naturen er avgjørende - som den primære produsenten av organisk materiale i biosfæren, sikrer de eksistensen av alle andre organismer og forløpet til biogeokjemiske sykluser i syklusen av stoffer på jorden. Heterotrofer (alle dyr, sopp, de fleste bakterier, noen ikke-klorofyllplanter) er organismer som krever for sin eksistens ferdiglagde organiske stoffer, som, når de tilføres som mat, fungerer som både en energikilde og et nødvendig "byggemateriale" . Et karakteristisk trekk ved heterotrofer er tilstedeværelsen av amfibolisme, dvs. prosessen med dannelse av små organiske molekyler (monomerer) dannet under fordøyelsen av mat (prosessen med nedbrytning av komplekse substrater). Slike molekyler - monomerer - brukes til å sette sammen sine egne komplekse organiske forbindelser.

Selvreproduksjon (reproduksjon)

Evnen til å reprodusere (reprodusere sin egen type, selvreproduksjon) er en av de grunnleggende egenskapene til levende organismer. Reproduksjon er nødvendig for å sikre kontinuiteten i eksistensen av arter, fordi Levetiden til en individuell organisme er begrenset. Reproduksjon mer enn kompenserer for tap forårsaket av individers naturlige død, og opprettholder dermed bevaringen av arten over generasjoner av individer. I prosessen med evolusjon av levende organismer skjedde utviklingen av metoder for reproduksjon. Derfor, i de mange og mangfoldige artene av levende organismer som for tiden eksisterer, finner vi forskjellige former for reproduksjon. Mange arter av organismer kombinerer flere metoder for reproduksjon. Det er nødvendig å skille mellom to fundamentalt forskjellige typer reproduksjon av organismer - aseksuell (den primære og eldre typen reproduksjon) og seksuell. I prosessen med aseksuell reproduksjon dannes et nytt individ fra en eller en gruppe celler (i flercellede organismer) av mors organisme. I alle former for aseksuell reproduksjon har avkom en genotype (sett med gener) som er identisk med mors. Følgelig viser alle avkom fra en mors organisme seg å være genetisk homogene og datterindividene har samme sett med egenskaper. Ved seksuell reproduksjon utvikler et nytt individ fra en zygote, som dannes ved sammensmelting av to spesialiserte kjønnsceller (befruktningsprosessen) produsert av to foreldreorganismer. Kjernen i zygoten inneholder et hybridsett av kromosomer, dannet som et resultat av å kombinere sett med kromosomer av smeltede kjønnsceller. I kjernen til zygoten skapes dermed en ny kombinasjon av arvelige tilbøyeligheter (gener), introdusert likt av begge foreldrene. Og datterorganismen som utvikler seg fra zygoten vil ha en ny kombinasjon av egenskaper. Med andre ord, under seksuell reproduksjon oppstår en kombinasjonsform for arvelig variasjon av organismer, som sikrer tilpasning av arter til skiftende miljøforhold og representerer en vesentlig faktor i evolusjonen. Dette er en betydelig fordel med seksuell reproduksjon sammenlignet med aseksuell reproduksjon. Levende organismers evne til å reprodusere seg selv er basert på den unike egenskapen til nukleinsyrer for reproduksjon og fenomenet matrisesyntese, som ligger til grunn for dannelsen av nukleinsyremolekyler og proteiner. Selvreproduksjon på molekylært nivå bestemmer både implementeringen av metabolisme i cellene og selvreproduksjonen av cellene selv. Celledeling (celleselvreproduksjon) ligger til grunn for den individuelle utviklingen av flercellede organismer og reproduksjonen av alle organismer. Reproduksjonen av organismer sikrer selvreproduksjon av alle arter som bor på jorden, som igjen bestemmer eksistensen av biogeocenoser og biosfæren.

Arvelighet og variasjon

Arvelighet gir materiell kontinuitet (flyten av genetisk informasjon) mellom generasjoner av organismer. Det er nært knyttet til reproduksjon på molekylært, subcellulært og cellulært nivå. Genetisk informasjon som bestemmer mangfoldet av arvelige egenskaper er kryptert i molekylstrukturen til DNA (i RNA for noen virus). Gener koder for informasjon om strukturen til syntetiserte proteiner, enzymatiske og strukturelle. Den genetiske koden er et system for å "registrere" informasjon om sekvensen av aminosyrer i syntetiserte proteiner ved hjelp av sekvensen av nukleotider i DNA-molekylet. Settet med alle gener til en organisme kalles en genotype, og settet med egenskaper kalles en fenotype. Fenotypen avhenger både av genotypen og av interne og eksterne miljøfaktorer som påvirker genaktiviteten og bestemmer regelmessige prosesser. Lagring og overføring av arvelig informasjon skjer i alle organismer ved hjelp av nukleinsyrer, den genetiske koden er den samme for alle levende vesener på jorden, dvs. den er universell. Takket være arvelighet overføres egenskaper fra generasjon til generasjon som sikrer organismenes tilpasning til miljøet. Hvis under reproduksjonen av organismer bare kontinuiteten til eksisterende egenskaper og egenskaper ble manifestert, ville eksistensen av organismer på bakgrunn av endrede miljøforhold være umulig, siden en nødvendig betingelse for organismenes liv er deres tilpasningsevne til forholdene til deres miljø. Det er variasjon i mangfoldet av organismer som tilhører samme art. Variasjon kan forekomme i individuelle organismer under deres individuelle utvikling eller innenfor en gruppe organismer over en serie generasjoner under reproduksjon. Det er to hovedformer for variabilitet, som er forskjellige i forekomstmekanismene, arten av endringer i egenskaper og til slutt deres betydning for eksistensen av levende organismer - genotypisk (arvelig) og modifikasjon (ikke-arvelig). Genotypisk variasjon er assosiert med en endring i genotypen og fører til en endring i fenotypen. Genotypisk variasjon kan være basert på mutasjoner (mutasjonsvariabilitet) eller nye kombinasjoner av gener som oppstår under befruktningsprosessen under seksuell reproduksjon. I mutasjonsformen er endringer primært assosiert med feil under replikasjonen av nukleinsyrer. Dermed dukker det opp nye gener som bærer ny genetisk informasjon; nye tegn vises. Og hvis nye karakterer er nyttige for organismen under spesifikke forhold, blir de "plukket opp" og "fiksert" av naturlig utvalg. Dermed er organismenes tilpasningsevne til miljøforhold, mangfoldet av organismer basert på arvelig (genotypisk) variabilitet, og forutsetningene for positiv evolusjon skapes. Med ikke-arvelig (modifiserende) variabilitet skjer endringer i fenotypen under påvirkning av miljøfaktorer og er ikke assosiert med endringer i genotypen. Modifikasjoner (endringer i egenskaper under modifikasjonsvariabilitet) skjer innenfor grensene for reaksjonsnormen, som er under kontroll av genotypen. Endringer overføres ikke til etterfølgende generasjoner. Betydningen av modifikasjonsvariabilitet er at den sikrer organismens tilpasningsevne til miljøfaktorer i løpet av livet.

Individuell utvikling av organismer

Alle levende organismer er preget av en prosess med individuell utvikling - ontogenese. Tradisjonelt forstås ontogeni som prosessen med individuell utvikling av en flercellet organisme (dannet som et resultat av seksuell reproduksjon) fra øyeblikket av dannelsen av zygoten til individets naturlige død. På grunn av delingen av zygoten og påfølgende generasjoner av celler, dannes en flercellet organisme, bestående av et stort antall forskjellige typer celler, forskjellige vev og organer. Utviklingen av en organisme er basert på et "genetisk program" (innebygd i genene til kromosomene til zygoten) og utføres under spesifikke miljøforhold, som i betydelig grad påvirker prosessen med implementering av genetisk informasjon under den individuelle eksistensen av en organisme. individuell. På de tidlige stadiene av individuell utvikling oppstår intensiv vekst (økning i masse og størrelse), forårsaket av reproduksjon av molekyler, celler og andre strukturer, og differensiering, dvs. fremveksten av forskjeller i struktur og komplikasjoner av funksjoner. På alle stadier av ontogenesen har ulike miljøfaktorer (temperatur, tyngdekraft, trykk, matsammensetning når det gjelder innhold av kjemiske elementer og vitaminer, ulike fysiske og kjemiske midler) en betydelig regulatorisk innflytelse på kroppens utvikling. Å studere rollen til disse faktorene i prosessen med individuell utvikling av dyr og mennesker er av stor praktisk betydning, og øker etter hvert som den menneskeskapte påvirkningen på naturen intensiveres. Innenfor ulike felt innen biologi, medisin, veterinærmedisin og andre vitenskaper utføres forskning mye for å studere prosessene for normal og patologisk utvikling av organismer og for å klargjøre mønstrene for ontogenese.

Irritabilitet

En integrert egenskap til organismer og alle levende systemer er irritabilitet - evnen til å oppfatte ytre eller indre stimuli (påvirkninger) og reagere tilstrekkelig på dem. I organismer er irritabilitet ledsaget av et kompleks av endringer, uttrykt i endringer i metabolisme, elektrisk potensial på cellemembraner, fysisk-kjemiske parametere i cytoplasma av celler, i motoriske reaksjoner, og høyt organiserte dyr er preget av endringer i deres oppførsel.

4. Sentralt dogme for molekylærbiologi- en generaliserende regel for implementering av genetisk informasjon observert i naturen: informasjon overføres fra nukleinsyrer Til ekorn, men ikke i motsatt retning. Regelen ble utformet Francis Crick V 1958 år og brakt i tråd med dataene som ble akkumulert på det tidspunktet 1970 år. Overføring av genetisk informasjon fra DNA Til RNA og fra RNA til ekorn er universell for alle cellulære organismer uten unntak; det ligger til grunn for biosyntesen av makromolekyler. Genomreplikasjon tilsvarer informasjonsovergangen DNA → DNA. I naturen er det også overganger RNA → RNA og RNA → DNA (for eksempel i noen virus), samt endringer konfirmasjon proteiner som overføres fra molekyl til molekyl.

Universelle metoder for overføring av biologisk informasjon

I levende organismer er det tre typer heterogene, det vil si bestående av forskjellige polymermonomerer - DNA, RNA og protein. Informasjon kan overføres mellom dem på 3 x 3 = 9 måter. Det sentrale dogmet deler disse 9 typene informasjonsoverføring inn i tre grupper:

Generelt - finnes i de fleste levende organismer;

Spesiell - funnet som unntak, i virus og kl mobile genomelementer eller under biologiske forhold eksperiment;

Ukjent - ikke funnet.

DNA-replikasjon (DNA → DNA)

DNA er hovedmåten for å overføre informasjon mellom generasjoner av levende organismer, så nøyaktig duplisering (replikasjon) av DNA er svært viktig. Replikering utføres av et kompleks av proteiner som slapper av kromatin, deretter en dobbel helix. Etter dette bygger DNA-polymerase og tilhørende proteiner en identisk kopi på hver av de to kjedene.

Transkripsjon (DNA → RNA)

Transkripsjon er en biologisk prosess som et resultat av at informasjonen i en del av DNA kopieres til det syntetiserte molekylet messenger RNA. Transkripsjon utføres transkripsjonsfaktorer Og RNA-polymerase. I eukaryot celle det primære transkriptet (pre-mRNA) blir ofte redigert. Denne prosessen kalles skjøting.

Oversettelse (RNA → protein)

Modent mRNA leses ribosomer under kringkastingsprosessen. I prokaryot I celler er prosessene med transkripsjon og translasjon ikke romlig atskilt, og disse prosessene er koblet. I eukaryote cellested for transkripsjon cellekjernen atskilt fra kringkastingsstedet ( cytoplasma) kjernefysisk membran, altså mRNA transportert fra kjernen inn i cytoplasmaet. mRNA leses av ribosomet i form av tre nukleotid"ord". Komplekser initieringsfaktorer Og forlengelsesfaktorer levere aminoacylert overføre RNA til mRNA-ribosomkomplekset.

5. Omvendt transkripsjon er prosessen med å danne en dobbelttrådet DNA på en enkeltstrenget matrise RNA. Denne prosessen kalles omvendt transkripsjon, siden overføringen av genetisk informasjon skjer i "omvendt" retning i forhold til transkripsjon.

Ideen om omvendt transkripsjon var veldig upopulær til å begynne med fordi den motsi sentralt dogme innen molekylærbiologi, som antydet at DNA transkribert til RNA og utover kringkaste til proteiner. Funnet i retrovirus, For eksempel, HIV og i tilfelle retrotransposoner.

Transduksjon(fra lat. transductio- bevegelse) - overføringsprosess bakteriell DNA fra en celle til en annen bakteriofag. Generell transduksjon brukes i bakteriell genetikk til genomkartlegging og design stammer. Både tempererte fager og virulente er i stand til transduksjon; sistnevnte ødelegger imidlertid bakteriepopulasjonen, så transduksjon med deres hjelp er ikke av stor betydning verken i naturen eller i forskning.

Et vektor-DNA-molekyl er et DNA-molekyl som fungerer som en bærer. Bærermolekylet må ha en rekke funksjoner:

Evnen til autonomt å replikere i en vertscelle (vanligvis bakteriell eller gjær)

Tilstedeværelse av en selektiv markør

Tilgjengelighet av praktiske restriksjonssteder

Bakterieplasmider fungerer oftest som vektorer.

Detaljløsningsavsnitt Oppsummer kapittel 1 i biologi for 11. klasseelever, forfattere I.N. Ponomareva, O.K. Kornilova, T.E. Loshchilina, P.V. Izhevsk grunnleggende nivå 2012

• GD i biologi for klasse 11 finner du
• Gdz arbeidsbok om biologi for klasse 11 kan bli funnet

Test deg selv

Definer biosystemet "organisme".

En organisme er en separat enhet av levende materie som et integrert levende system.

Forklar om begrepene «organisme» og «individ» er forskjellige.

Med organisme (et fysiologisk begrep) mener vi et levende system som en helhet, bestående av deler, som samspillet mellom celler, organer og andre komponenter i kroppen.

Et individ (et økologisk (befolknings)begrep) er en del av miljøet (flokk, stolthet, samfunn), og ikke som en helhet. Et individ samhandler med omverdenen, og en organisme er en verden der delene samhandler.

Nevn hovedegenskapene til biosystemets "organisme".

Vekst og utvikling;

Ernæring og pust;

Metabolisme;

Åpenhet;

Irritabilitet;

diskrethet;

Selvreproduksjon;

Arvelighet;

Variabilitet;

Unity chem. komposisjon.

Forklar hvilken rolle organismen spiller i utviklingen av levende natur.

Hver organisme (individ) bærer i seg en del av genpoolen (sin egen genotype) av befolkningen. For hver ny kryssing får datterindividet en helt ny genotype. Dette er en unik viktig rolle for organismer som utfører prosessen med konstant fornyelse av arvelige egenskaper i nye generasjoner takket være seksuell reproduksjon. Ett individ kan ikke utvikle seg; det gir en "impuls" til en hel populasjon, ofte en art. Det kan endre seg, tilpasse seg miljøforhold, men dette er ikke-arvelige egenskaper. Organismer, som ingen annen form for levende materie, er i stand til å fornemme den ytre verden, kroppens tilstand og reagere på disse følelsene, og målrettet endre handlingene sine som svar på irritasjon som kommer fra eksterne og indre faktorer. Organismer kan lære og kommunisere med individer av sin egen art, bygge hjem og skape forutsetninger for å oppdra unger, og vise foreldreomsorg for sine avkom.

5. Nevn hovedmekanismene for å kontrollere prosesser i biosystemet "organismen".

Humoral regulering, nerveregulering, arvelig informasjon.

Beskriv de grunnleggende mønstrene for overføring av arv i organismer.

For tiden er det etablert mange mønstre for arv av egenskaper (karakterer) til organismer. Alle av dem gjenspeiles i den kromosomale teorien om arv av egenskaper til en organisme. La oss nevne hovedbestemmelsene i denne teorien.

Gener, som er bærere av de arvelige egenskapene til organismer, fungerer som enheter av arvelig informasjon.

Det cytologiske grunnlaget for gener er grupper av tilstøtende nukleotider i DNA-kjeder.

Gener lokalisert på kromosomene til kjernen og cellen arves som separate uavhengige enheter.

I alle organismer av samme art er hvert gen alltid lokalisert på samme sted (locus) på et spesifikt kromosom.

Eventuelle endringer i et gen fører til utseendet til dets nye varianter - alleler av dette genet og følgelig til en endring i egenskapen.

Alle kromosomene og genene til et individ er alltid til stede i cellene i form av et par som kommer inn i zygoten fra begge foreldrene under befruktning.

Hver gamete kan bare ha ett identisk (homologt) kromosom og ett gen fra et allelpar.

Under meiosen er ulike par av kromosomer fordelt mellom kjønnsceller uavhengig av hverandre, og genene som ligger på disse kromosomene arves også helt tilfeldig.

En viktig kilde til fremveksten av nye genkombinasjoner er kryssing.

Utviklingen av organismer skjer under kontroll av gener i nær sammenheng med miljøfaktorer.

De avslørte mønstrene for arv av egenskaper observeres i alle levende organismer med seksuell reproduksjon uten unntak.

Formuler Mendels første og andre lov.

Mendels første lov (loven om enhetlighet av første generasjons hybrider). Når du krysser to homozygote organismer som tilhører forskjellige rene linjer og skiller seg fra hverandre i ett par alternative manifestasjoner av egenskapen, vil hele den første generasjonen av hybrider (F1) være ensartet og vil bære manifestasjonen av egenskapen til en av foreldrene .

Mendels andre lov (segregeringsloven). Når to heterozygote etterkommere av første generasjon krysses med hverandre, observeres i andre generasjon en splittelse i et visst numerisk forhold: etter fenotype 3:1, etter genotype 1:2:1.

Hvorfor overholdes ikke alltid Mendels tredje lov når det gjelder arv av egenskaper?

Loven om uavhengig arv for hvert par av egenskaper understreker nok en gang den diskrete naturen til ethvert gen. Diskrethet manifesteres både i den uavhengige kombinasjonen av alleler av forskjellige gener, og i deres uavhengige handling - i fenotypisk uttrykk. Den uavhengige fordelingen av gener kan forklares med oppførselen til kromosomer under meiose: par av homologe kromosomer, og med dem sammenkoblede gener, blir omfordelt og spredt i gameter uavhengig av hverandre.

Hvordan arves dominante og recessive alleler av et gen?

den funksjonelle aktiviteten til den dominerende allelen til et gen er ikke avhengig av tilstedeværelsen av et annet gen for denne egenskapen i kroppen. Det dominerende genet er altså dominant, det manifesterer seg allerede i første generasjon.

Det recessive allelet til et gen kan dukke opp i andre og påfølgende generasjoner. For at en egenskap dannet av et recessivt gen skal manifestere seg, er det nødvendig at avkommet får den samme recessive varianten av dette genet fra både far og mor (dvs. ved homozygositet). Da, i det tilsvarende kromosomparet, vil begge søsterkromosomene kun ha denne ene varianten, som ikke vil bli undertrykt av det dominerende genet og vil kunne manifestere seg i fenotypen.

10. Nevn hovedtypene for genkobling.

Det skilles mellom ufullstendig og fullstendig genkobling. Ufullstendig kobling er resultatet av kryssing mellom koblede gener, mens fullstendig kobling kun er mulig i tilfeller der kryssing ikke forekommer.

Hvordan utvikler sex hos dyr og mennesker?

Etter befruktning, dvs. når de mannlige og kvinnelige kromosomene smelter sammen, kan en viss kombinasjon av enten XX eller XY vises i zygoten.

Hos pattedyr, inkludert mennesker, utvikles en kvinnelig organisme (XX) fra en zygote homogametisk på X-kromosomet, og en mannlig organisme (XY) utvikler seg fra en heterogametisk zygote. Senere, når organismen som allerede har utviklet seg fra zygoten er i stand til å danne sine kjønnsceller, vil det i kvinnekroppen (XX) vises egg med bare X-kromosomer, mens det vil dannes to typer sædceller i den mannlige kroppen: 50 % med X-kromosomet og like mange andre - med Y-kromosomet.

Hva er ontogeni?

Ontogenese er den individuelle utviklingen av en organisme, utviklingen av et individ fra zygote til død.

Forklar hva en zygote er; avsløre sin rolle i evolusjonen.

En zygote er en celle dannet ved sammensmelting av to kjønnsceller (kjønnsceller) - en hunn (egg) og en hann (sperm) som et resultat av den seksuelle prosessen. De inneholder et dobbelt (diploid) sett med homologe (parrede) kromosomer. Fra zygoten dannes embryoene til alle levende organismer som har et diploid sett med homologe kromosomer - planter, dyr og mennesker.

Beskriv trekk ved stadiene av ontogenese i flercellede organismer.

I ontogenese skilles vanligvis to perioder - embryonale og postembryonale - og stadiene til den voksne organismen.

Den embryonale (embryo) perioden med utvikling av en flercellet organisme, eller embryogenese, hos dyr dekker prosessene som skjer fra den første delingen av zygoten til utgangen fra egget eller fødselen til et ungt individ, og i planter - fra delingen av zygoten til spiringen av frøet og utseendet til frøplanten.

Embryonperioden hos de fleste flercellede dyr inkluderer tre hovedstadier: spaltning, gastrulering og differensiering, eller morfogenese.

Som et resultat av en rekke påfølgende mitotiske delinger av zygoten, dannes det mange (128 eller flere) små celler - blastomerer. Under deling divergerer ikke de resulterende dattercellene og øker ikke i størrelse. Med hvert påfølgende trinn blir de mindre og mindre, siden det ikke er noen økning i volumet av cytoplasma i dem. Derfor kalles prosessen med celledeling uten å øke volumet av cytoplasmaet fragmentering. Over tid tar embryoet form av en vesikkel med en vegg dannet av et enkelt lag med celler. Et slikt enkeltlags embryo kalles blastula, og hulrommet som dannes inni kalles blastocoel. Under videre utvikling går blastocoel over i det primære kroppshulen hos en rekke virvelløse dyr, og hos virveldyr blir den nesten fullstendig erstattet av den sekundære kroppshulen. Etter dannelsen av en flercellet blastula, begynner gastrulasjonsprosessen: bevegelsen av noen celler fra overflaten av blastulaen innover, til stedene til fremtidige organer. Som et resultat dannes en gastrula. Den består av to lag med celler - kimlag: den ytre - ektoderm og den indre - endoderm. Hos de fleste flercellede dyr, under prosessen med gastrulering, dannes et tredje kimlag, mesodermen. Den ligger mellom ektodermen og endodermen.

Under gastruleringsprosessen differensierer cellene, det vil si at de blir forskjellige i struktur og biokjemisk sammensetning. Biokjemisk spesialisering av celler sikres ved forskjellig (differensiert) genaktivitet. Differensieringen av cellene i hvert kimlag fører til dannelsen av forskjellige vev og organer, dvs. morfogenese eller morfogenese.

En sammenligning av embryogenesen til ulike virveldyr, som fisk, amfibier, fugler og pattedyr, viser at deres tidlige utviklingsstadier er svært like hverandre. Men på senere stadier er embryoene til disse dyrene ganske forskjellige.

Den postembryonale, eller postembryonale, perioden begynner fra det øyeblikket organismen kommer ut av eggmembranene eller fra fødselsøyeblikket og fortsetter til modenhet. I løpet av denne perioden fullføres prosessene med morfogenese og vekst, som først og fremst bestemmes av genotypen, samt samspillet mellom gener med hverandre og med miljøfaktorer. Hos mennesker er varigheten av denne perioden 13-16 år.

Hos mange dyr er det to typer postembryonal utvikling - direkte og indirekte.

Under ontogenese skjer vekst, differensiering og integrering av deler av en utviklende flercellet organisme. I følge moderne konsepter inneholder zygoten et program i form av en kode med arvelig informasjon som bestemmer utviklingsforløpet til en gitt organisme (individ). Dette programmet realiseres i prosessene for interaksjon mellom kjernen og cytoplasmaet i hver celle i embryoet, mellom dets forskjellige celler og mellom komplekser av celler i kimlagene.

Stadier av en voksen organisme. En voksen er en organisme som har nådd seksuell modenhet og er i stand til å formere seg. I en voksen organisme er det skilt: det generative stadiet og aldringsstadiet.

Det generative stadiet til en voksen organisme sikrer utseendet til avkom gjennom reproduksjon. Dermed blir kontinuiteten i eksistensen av bestander og arter realisert. For mange organismer varer denne perioden lenge - mange år, selv for de som føder bare én gang i livet (laksefisk, elveål, maifluer og i planter - mange typer bambus, skjermbilder og agave). Imidlertid er det mange arter der voksne organismer gjentatte ganger produserer avkom over en årrekke.

På aldringsstadiet observeres forskjellige endringer i kroppen, noe som fører til en reduksjon i dens tilpasningsevne og en økning i sannsynligheten for død.

15. Beskriv hovedtyper av ernæring av organismer.

Det er to typer ernæring av levende organismer: autotrofisk og heterotrofisk.

Autotrofer (autotrofe organismer) er organismer som bruker karbondioksid som karbonkilde (planter og noen bakterier). Med andre ord, dette er organismer som er i stand til å lage organiske stoffer fra uorganiske - karbondioksid, vann, mineralsalter.

Heterotrofer (heterotrofe organismer) er organismer som bruker organiske forbindelser (dyr, sopp og de fleste bakterier) som karbonkilde. Dette er med andre ord organismer som ikke er i stand til å lage organiske stoffer fra uorganiske, men krever ferdige organiske stoffer. I henhold til tilstanden til matkilden er heterotrofer delt inn i biotrofer og saprotrofer.

Noen levende vesener, avhengig av levekår, er i stand til både autotrofisk og heterotrofisk ernæring (mixotrofer).

16. Beskriv de viktigste faktorene som former helse.

Genotype som helsefaktor. Grunnlaget for menneskers helse er kroppens evne til å motstå miljøpåvirkninger og opprettholde relativ konstant homeostase. Brudd på homeostase av ulike årsaker forårsaker sykdom og helseproblemer. Imidlertid bestemmes selve typen homeostase, mekanismene for dens vedlikehold i alle stadier av ontogenese under visse forhold av gener, eller mer presist, av individets genotype.

Habitat som helsefaktor. Det har lenge vært bemerket at både arv og miljø spiller en rolle i dannelsen av enhver egenskap. Noen ganger er det dessuten vanskelig å bestemme hvilket tegn som avhenger mer. For eksempel arves en egenskap som høyde gjennom mange gener (polygene), dvs. oppnåelse av den normale vekstkarakteristikken til foreldre avhenger av en rekke gener som kontrollerer nivået av hormoner, kalsiummetabolisme, fullstendig tilførsel av fordøyelsesenzymer osv. Samtidig fører til og med den "beste" genotypen når det gjelder vekst under dårlige leveforhold (mangel på ernæring, sol, luft, bevegelse) uunngåelig til etterslep i kroppslengden.

Sosiale helsefaktorer. I motsetning til planter og dyr, er et spesielt område for ontogenese hos mennesker dannelsen av hans intellekt, moralske karakter og individualitet. Her, sammen med biologiske og ikke-biologiske faktorer som er felles for alle levende ting, opererer en ny kraftig miljøfaktor – sosial. Hvis førstnevnte hovedsakelig bestemmer det potensielle spekteret av reaksjonsnormer, bestemmer det sosiale miljøet, oppveksten og livsstilen den spesifikke legemliggjørelsen av arvelige tilbøyeligheter hos et gitt individ. Det sosiale miljøet fungerer som en unik mekanisme for å overføre menneskehetens historiske erfaring, dens kulturelle, vitenskapelige og tekniske prestasjoner.

17. Forklar rollen til encellede organismer i naturen.

I encellede organismer skjer metabolske prosesser relativt raskt, så de gir et stort bidrag til sirkulasjonen av stoffer i biogeocenosen, spesielt til karbonkretsløpet. I tillegg akselererer encellede dyr (protozoer), ved å innta og fordøye bakterier (dvs. primære nedbrytere), prosessen med å oppdatere sammensetningen av bakteriepopulasjonen. Planteetende og rovorganismer utfører også sin funksjon i økosystemet, og deltar direkte i nedbrytningen av plante- og dyremateriale.

18. Beskriv mutagenenes rolle i naturen og i menneskers liv.

Mutagener er av fysisk og kjemisk natur. Mutagener inkluderer giftige stoffer (for eksempel kolkisin), røntgen, radioaktive, kreftfremkallende og andre negative miljøpåvirkninger. Mutasjoner skjer under påvirkning av mutagener. Mutagener forårsaker forstyrrelse av de normale prosessene med replikasjon, rekombinasjon eller divergens av genetiske informasjonsbærere.

Når ioniserende stråling (elektromagnetiske røntgen- og gammastråler, samt elementære partikler (alfa, beta, nøytroner, etc.) samhandler med kroppen, absorberer cellekomponenter, inkludert DNA-molekyler, en viss mengde (dose) energi.

Det er identifisert mange kjemiske forbindelser som har mutagen aktivitet: fibermineralet asbest, etylenamin, kolkisin, benzopyren, nitritter, aldehyder, plantevernmidler osv. Ofte er disse stoffene også kreftfremkallende, det vil si at de kan forårsake utvikling av ondartede neoplasmer (svulster). ) i kroppen.. Noen levende organismer, som virus, har også blitt identifisert som mutagener.

Det er kjent at polyploide former ofte finnes blant planteorganismer i høyfjells- eller arktiske forhold – en konsekvens av spontane genommutasjoner. Dette skyldes plutselige temperaturendringer i vekstsesongen.

Når man kontakter mutagener, må man huske at de har en sterk effekt på utviklingen av kjønnsceller, på arvelig informasjon som finnes i dem, og på prosessene med embryoutvikling i mors livmor.

19. Beskriv betydningen av moderne fremskritt innen genetikk for menneskers helse.

Det er takket være genetikk at det nå utvikles terapimetoder som gjør det mulig å behandle tidligere uhelbredelige sykdommer. Takket være moderne fremskritt innen genetikk er det nå DNA- og RNA-tester, takket være det er det mulig å oppdage kreft i de tidlige stadiene. Vi lærte også hvordan man får tak i enzymer, antibiotika, hormoner og aminosyrer. For eksempel, for de som lider av diabetes mellitus, ble insulin oppnådd på genetisk måte.

På den ene siden gir moderne fremskritt innen genetikk nye muligheter for diagnostisering og behandling av mennesker. På den annen side har fremskritt innen genetikk en negativ innvirkning på menneskers helse gjennom matforbruk, uttrykt i den utbredte distribusjonen av genmodifiserte matprodukter. Å spise slik mat kan svekke immunforsvaret, forverre allmenntilstanden, antibiotikaresistens og kan forårsake kreft, primært påvirke mage-tarmkanalen (GIT).

20. Forklar om et virus kan kalles en organisme, et individ.

Når et virus reproduserer sin egen type i en vertscelle, er det en organisme, og en veldig aktiv en. Utenfor vertscellen har viruset ingen tegn til en levende organisme.

Den ekstremt primitive strukturen til viruset, enkelheten i organiseringen, fraværet av cytoplasma og ribosomer, så vel som dets egen metabolisme, liten molekylvekt - alt dette, å skille virus fra cellulære organismer, gir opphav til en diskusjon av spørsmålet: hva er et virus - en skapning eller substans, levende eller ikke-levende?? Den vitenskapelige debatten om dette emnet fortsatte i lang tid. Men nå, takket være en grundig studie av egenskapene til et stort antall typer virus, har det blitt fastslått at et virus er en spesiell livsform for en organisme, om enn en veldig primitiv. Strukturen til viruset, representert ved at dets hoveddeler interagerer med hverandre (nukleinsyre og proteiner), den bestemte strukturen (kjerne og proteinskall - kapsid), dets vedlikehold av strukturen, tillater oss å betrakte viruset som et spesielt liv system - et biosystem på organismenivå, om enn et veldig primitivt.

21. Velg riktig svar fra de foreslåtte (det riktige er understreket).

1. Gener som kontrollerer utviklingen av motsatte egenskaper kalles:

a) allelisk (korrekt); b) heterozygot; c) homozygot; d) koblet.

2. "Splitting for hvert par av egenskaper skjer uavhengig av andre par av egenskaper," - slik er det formulert:

a) Mendels første lov; b) Mendels andre lov; c) Mendels tredje lov (riktig); d) Morgans lov.

3. I tropiske områder av jorden danner ikke hvitkål hoder. Hvilken form for variasjon er manifestert i dette tilfellet?

a) mutasjonsmessig; b) kombinativ; c) modifikasjon (korrekt); d) ontogenetisk.

4. Et tilfeldig dukket lam med forkortede ben (en fordelaktig misdannelse for mennesker - det hopper ikke over et gjerde) ga opphav til Onkon sauerasen. Hvilken type variasjon snakker vi om her?

a) mutasjonsmessig (riktig); b) kombinativ; c) modifikasjon; d) ontogenetisk.

Uttrykk ditt synspunkt.

Som du vet, er den grunnleggende enheten for evolusjon befolkningen. Hvilken rolle spiller organismer i den mikroevolusjonære prosessen?

På organismnivå fremstår prosessen med befruktning og individuell utvikling av et individ først som en prosess for implementering av arvelig informasjon inneholdt i kromosomer og deres gener, samt en vurdering av naturlig utvalg av levedyktigheten til dette individet.

Organismer er eksponenter for de arvelige egenskapene til populasjoner og arter. Det er organismer som bestemmer suksessen eller fiaskoen til en befolkning i kampen om miljøressurser og i kampen for tilværelsen mellom individer. Derfor, i alle mikropopulasjonsprosesser av historisk betydning, er organismer direkte deltakere. Nye egenskaper ved arten akkumuleres i organismer. Seleksjon utøver sin effekt på organismer, etterlater de mer tilpassede og forkaster andre.

På organismenivå manifesteres toveisiteten til livet til hver organisme. På den ene siden er dette evnen til en organisme (individ), fokusert på overlevelse og reproduksjon. På den annen side sikrer den lengst mulig eksistens av befolkningen og arten, noen ganger til skade for selve organismens liv. Dette avslører den viktige, evolusjonære betydningen av organismenivået i naturen.

Symbiotiske metoder for å mate organismer oppsto under utviklingen. Hvordan mestrer nyfødte denne metoden?

De trenger ikke å lære en symbiotisk livsstil eller måte å spise på. I evolusjonsprosessen utviklet de også alle nødvendige tilpasninger for å gjenkjenne det nødvendige individet eller underlaget. For eksempel spesielle reseptorer for oppfatningen av et annet symbiotisk individ eller morfologiske strukturer som letter selve fôringsprosessen. Dessuten er de fleste symbiotiske individer født i nærheten av foreldreorganismen og befinner seg umiddelbart i gunstige forhold for utvikling.

Symbiotisk atferd overføres fra foreldre. For eksempel hos fugler eller hos pattedyr i forhold til bakterier.

Hvorfor antas det at en persons livsstil er en indikator på hans kultur?

Fra hvordan en person beskytter seg selv, tar vare på seg selv, etc., kan man bedømme nivået på oppveksten hans; dette er direkte relatert til utviklingen av en person, hans åndelige verdier og kultur selv, oppførsel og livsstil generelt .

På begynnelsen av 1900-tallet. Aforismen som forfatteren Maxim Gorky la inn i munnen til sin helt Satin i skuespillet "At the Lower Depths" ble berømt: "Man - det høres stolt ut!" Kan du for øyeblikket støtte eller tilbakevise denne uttalelsen?

Foreløpig er dette et filosofisk spørsmål ... Vitenskapen har skapt et stort antall komplekse tekniske midler, prøver å trenge inn i verdensrommet og celler, for å finne ut hemmelighetene til den levende verden, årsakene til sykdommer og muligheten for å utvide menneskelig liv. Samtidig ble "perfekte" midler for å ødelegge alt liv på jorden utviklet. Er dette menneskehetens stolthet?

For en person er det mange vanlige substantiv som gjenspeiler hans indre essens: slave, tosk, røver, beist, hund, beist; på samme tid: geni, skaper, skaper, intelligent, smart! Så hva er forskjellen mellom et geni og en tosk? Hvilke egenskaper, etter hvilke kriterier skal de vurderes og sammenlignes?

Hver person har sin egen hensikt på jorden. Hans velvære, selvtillit og stolthet over seg selv avhenger av om han forstår det.

Mennesket, som et biologisk vesen, er definitivt jordens stolthet. Vi vet hvordan vi skal tenke, uttrykke følelsene våre og snakke.

Men hvis en person forstår i seg selv at han ikke må skade noen eller noe, leve i harmoni med seg selv, med andre og naturen, verdsette livet og ikke bare sitt eget, så er en slik person virkelig stolt!!!

Problem å diskutere

I 1992, på FNs miljøkonferanse i Rio de Janeiro, på nivå med ledere av 179 stater, inkludert Russland, ble de viktigste dokumentene vedtatt for å forhindre den nedverdigende utviklingen av biosfæren. Et av handlingsprogrammene for menneskeheten i det 21. århundre. - "Bevaring av biologisk mangfold" har mottoet: "Biologiske ressurser gir oss næring og klær, gir bolig, medisin og åndelig føde."

Si din mening om dette mottoet. Kan du klargjøre det, utvide det? Hvorfor er biologisk mangfold en stor menneskelig verdi?

Dette mottoet minner oss nok en gang om at vi (mennesker) på jorden må leve i harmoni med naturen (ta noe og gi noe tilbake), og ikke nådeløst bruke det til våre egne formål.

Moral, natur, menneske er identiske begreper. Og dessverre, i vårt samfunn er det nettopp sammenkoblingen av disse konseptene som blir ødelagt. Foreldre lærer barna sine anstendighet, vennlighet, kjærlighet til verden rundt dem, åndelighet og omsorg, men i virkeligheten gir vi dem ikke dette. Vi har mistet og kastet bort rikdommen som hadde blitt lagret og akkumulert i århundrer. De styrtet og overga til glemselen pakter, tradisjoner og erfaring fra tidligere generasjoner i forhold til verden rundt dem. De ødela det praktisk talt med sine egne hender, med sin ufølsomhet, tankeløshet og vanstyre.

Stråling og sur nedbør, avlinger dekket av giftige kjemikalier, grunne elver, silde innsjøer og dammer forvandlet til sumper, avskoget skog, ødelagte dyr, modifiserte organismer og produkter - dette er vår moderne arv. Og nå, plutselig, innser hele verden at vi er på randen av ødeleggelse og alle, nemlig alle, på sitt sted, må, bit for bit, vedvarende og samvittighetsfullt gjenopprette, helbrede, vokse godt. Uten biologisk mangfold ER VI INGENTING. Biologisk mangfold er den viktigste universelle menneskelige verdien.

Enkle konsepter

En organisme er en atskilthet av levende materie som et individ (individ) og som et integrert levende system (biosystem).

Arvelighet er en organismes evne til å overføre trekk ved struktur, funksjon og utvikling fra foreldre til avkom. Arvelighet bestemmes av gener.

Variabilitet er egenskapen til levende organismer til å eksistere i ulike former, og gir dem evnen til å overleve under skiftende forhold.

Kromosomer er strukturer i cellekjernen som er bærere av gener og bestemmer de arvelige egenskapene til celler og organismer. Kromosomer består av DNA og proteiner.

Et gen er en elementær enhet av arv, representert av en biopolymer - et segment av et DNA-molekyl som inneholder informasjon om den primære strukturen til ett protein eller rRNA- og tRNA-molekyler.

Genom - et sett med gener fra en art som inkluderer en organisme (individ). Genomet kalles også settet med gener som er karakteristiske for det haploide (1n) settet av kromosomer til en gitt type organisme, eller det haploide hovedsettet av kromosomer. Samtidig betraktes genomet både som en funksjonell enhet og som en egenskap ved en art som er nødvendig for normal utvikling av organismer av en gitt art.

Genotype er et system av samvirkende gener fra en organisme (individ). Genotypen uttrykker totalen av genetisk informasjon til et individ (organisme).

Reproduksjon er reproduksjon av eget slag. Denne egenskapen er bare karakteristisk for levende organismer.

Befruktning er foreningen av kjernene til mannlige og kvinnelige kjønnsceller - kjønnsceller, noe som fører til dannelsen av en zygote og den påfølgende utviklingen av en ny (datter) organisme fra den.

En zygote er en enkeltcelle som dannes ved sammensmelting av kvinnelige og mannlige reproduktive celler (gameter).

Ontogenese er den individuelle utviklingen av en organisme, inkludert hele komplekset av konsistente og irreversible endringer, fra dannelsen av en zygote til organismens naturlige død.

Homeostase er en tilstand av relativ dynamisk likevekt i et system (inkludert biologisk), opprettholdt gjennom selvreguleringsmekanismer.

Helse er tilstanden til enhver levende organisme der den som helhet og alle dens organer er i stand til å utføre sine funksjoner fullt ut. Det er ingen sykdom eller sykdom.

Viruset er en unik precellulær livsform med en heterotrof type ernæring. Et DNA- eller RNA-molekyl replikeres i den berørte cellen.

Organismens organiseringsnivå av levende materie gjenspeiler egenskapene til individuelle individer og deres oppførsel. Den strukturelle og funksjonelle enheten til organismenivået er organismen. Følgende fenomener forekommer på organismenivå: reproduksjon, funksjon av organismen som helhet, ontogenese, etc.

Få elevene i humør til jobb.

1. Hva studerer biologi?

2. Kunnskap om hvilke naturvitenskapelige lover som er grunnlaget for det vitenskapelige verdensbildet og er nødvendig for å løse praktiske problemer?

3. Etter hvilket prinsipp er biologi delt inn i separate vitenskaper?

4. Hvorfor optimal bruk av dyrelivet?

5. Hva er livet?

6. Hvilke nivåer av livsorganisasjon kjenner du til?

7. Hvilke nivåer av livsorganisasjon har du allerede studert?

8.Nevn den elementære enheten og de strukturelle elementene i organismenivået?

9.Hvordan klassifiseres levende organismer?

10. Hva er hovedprosessene som skjer på organismenivå?

11. Nevn betydningen og rollen til organismenivået i naturen.

A. Forskjellen mellom levende og ikke-levende.

Arbeid i grupper med oppgaver:

(Elevene svarer på spørsmålet og begrunner sin mening).

Gruppe nr. 1:

Kan følgende organismer kalles levende og hvorfor:

a) dyr i en tilstand av suspendert animasjon;

b) en person under anestesi;

c) bakterier i tørket tilstand;

d) tørrgjær?

Gruppe nr. 2:

Konstansen til den strukturelle og funksjonelle organiseringen av biologiske systemer - homeostase - som en forutsetning for eksistensen av biologiske systemer.

Gruppe nr. 3:

Hvilket fenomen, karakteristisk for alle levende systemer, ligger til grunn for de gitte fakta:

1) frosken kan ikke leve i saltvann, men produserer mye urin i ferskvann;

2) levende sild i sjøvann "usaltet";

3) i humant blod som inneholder vann, er det nødvendig å injisere saltoppløsning.

Gruppe nr. 4:

1. Gi eksempler på levende natursystemer.

2. Nevn eksempler på livløse systemer.

Konklusjon: metabolske prosesser i levende materie sikrer homeostase - konstansen til den strukturelle og funksjonelle organiseringen av systemet.

B). Egenskaper til levende organismer:

1. Enhet av kjemisk sammensetning.
2. Metabolisme og energi (metabolisme).

1. 3. Rytme.
2. 4.Selvregulering

1. Selvreproduksjon.
2. Arvelighet.
3. Variabilitet.
4. Et enhetlig nivå av organisering av levende organismer

1. Vekst og utvikling.

2. Irritabilitet.

3. Diskrethet.

4. Tilpasningsevne

Velg de tegnene på levende organismer som ikke ble diskutert i teksten til læreboken.

(skjønn, selvregulering, rytme).

Konklusjon: levende organismer skiller seg sterkt fra ikke-levende systemer i sin eksepsjonelle kompleksitet og høye strukturelle og funksjonelle rekkefølge. Disse forskjellene gir livet kvalitativt nye egenskaper.

I). Grunnleggende organiseringsnivåer for levende organismer Levende natur er et komplekst organisert hierarkisk system. Forskere, basert på egenskapene til manifestasjonen av egenskapene til levende ting, skiller flere nivåer av organisering av levende materie.

molekylært cellulært vevsorgan

(molekyler) (celle) (vev) (organ)

organismepopulasjonsarter

(organisme) (art, populasjon)

Biogeocenotisk (økosystem) biosfære.

(BGC, økosystem) (biosfære)

Diagrammet viser de individuelle nivåene av organisering av livet, deres forbindelse med hverandre, flyten av den ene fra den andre og viser integriteten til levende natur.

1. gruppe:

1. Molekylær.
2. Cellular.

2. gruppe:

1. Stoff

2. Orgel.

1. gruppe:

1. Økologisk.

1. Populasjonsarter.

Mens vi forklarer organiseringsnivåene for levende organismer i grupper, fyller klasseelevene ut den foreslåtte tabellen:

	Organisasjonsnivåer	Biologisk system	Elementer som danner systemet
	Molekylær	Organoider	Atomer og molekyler
	Cellular	Celle (organisme)	Organoider
	Stoff
	Organ
	Organisk	Organisme	Organsystemer
	Populasjonsarter	Befolkning
	Biogeocenotisk (økosystem)	Biogeocenose (økosystem)	Befolkninger
	Biosfære	Biosfære	Biogeocenoser (økosystemer)

Konklusjon: strukturen til levende systemer er preget av diskrethet, dvs. delt inn i funksjonelle enheter. Dermed består atomer av elementærpartikler, molekyler er laget av atomer, molekyler (store og små) er laget av organeller som danner celler, vev dannes av celler, og organer dannes av dem, etc.

Identifikasjonen av individuelle nivåer av livsorganisasjon er til en viss grad vilkårlig, siden de er nært forbundet og flyter fra hverandre, noe som snakker om integriteten til levende natur.

Hvilke former for organismer finnes på jorden?

Hvilken betydning har en organisme i naturen?

Svar på spørsmålet ved å bruke læreboka s. 5-6 og ordne det i form av et diagram

Betydningen av organismen

1. Arbeid i styret:

Match bildene i henhold til organiseringsnivåene til levende organismer

A) Molekylær

B) Mobil

B) Stoff

D) Orgel

D) Økologisk

E) Populasjonsarter

G) Biogeocenotisk (økosystem)

H) Biosfære

Løse problematiske problemer:

1. "Ozonhull" og effekten av UV-stråler på celle- og molekylnivå i livet.
2. Det er umulig å behandle en person uten kunnskap om strukturen og funksjonen til celler.
3. For å løse hvilke globale problemer for menneskeheten krever kunnskap om biologi?
4. Gi eksempler på bruk av biologiske vitenskapelige metoder fra botanikk, zoologi, menneskelig anatomi og fysiologi.

avsnitt 1.2 fyll ut tabellen.

Kreativ oppgave for grupper: Hvilken betydning har biologi for å forstå alt levende. Hvordan følte du deg mens du studerte dette emnet?

Følgende nivåer av livsorganisering skilles ut: molekylært, cellulært, organ-vev (noen ganger er de separert), organismer, populasjonsarter, biogeocenotisk, biosfære. Levende natur er et system, og de ulike nivåene i dens organisasjon danner dens komplekse hierarkiske struktur, når de underliggende enklere nivåene bestemmer egenskapene til de høyere.

Så komplekse organiske molekyler er en del av celler og bestemmer deres struktur og vitale funksjoner. I flercellede organismer er celler organisert i vev, og flere vev danner et organ. En flercellet organisme består av organsystemer; på den annen side er organismen i seg selv en elementær enhet av en populasjon og en biologisk art. Et samfunn er representert ved samvirkende populasjoner av forskjellige arter. Samfunnet og miljøet danner en biogeocenose (økosystem). Hele planetens økosystemer utgjør dens biosfære.

På hvert nivå oppstår nye egenskaper ved levende ting som er fraværende på det underliggende nivået, og deres egne elementære fenomener og elementære enheter skilles ut. Samtidig reflekterer nivåene på mange måter forløpet til den evolusjonære prosessen.

Identifikasjon av nivåer er praktisk for å studere livet som et komplekst naturfenomen.

La oss se nærmere på hvert nivå i livsorganisasjonen.

Molekylært nivå

Selv om molekyler består av atomer, begynner forskjellen mellom levende og ikke-levende å vises bare på molekylært nivå. Bare levende organismer inneholder et stort antall komplekse organiske stoffer - biopolymerer (proteiner, fett, karbohydrater, nukleinsyrer). Imidlertid inkluderer det molekylære nivået for organisering av levende ting også uorganiske molekyler som kommer inn i celler og spiller en viktig rolle i livet deres.

Virkningen til biologiske molekyler ligger til grunn for et levende system. På livets molekylære nivå manifesteres metabolisme og energiomdannelse som kjemiske reaksjoner, overføring og endring av arvelig informasjon (reduplisering og mutasjoner), samt en rekke andre cellulære prosesser. Noen ganger kalles det molekylære nivået molekylærgenetisk.

Cellulært livsnivå

Det er cellen som er den strukturelle og funksjonelle enheten til levende ting. Det er ikke noe liv utenfor cellen. Selv virus kan vise egenskapene til en levende ting bare når de er i vertscellen. Biopolymerer demonstrerer fullt ut sin reaktivitet når de er organisert i en celle, som kan betraktes som et komplekst system av molekyler som hovedsakelig er sammenkoblet av forskjellige kjemiske reaksjoner.

På dette cellulære nivået manifesterer livsfenomenet seg, mekanismene for overføring av genetisk informasjon og transformasjonen av stoffer og energi er koblet sammen.

Organ-vev

Bare flercellede organismer har vev. Vev er en samling av celler som ligner i struktur og funksjon.

Vev dannes i prosessen med ontogenese ved differensiering av celler som har samme genetiske informasjon. På dette nivået skjer cellespesialisering.

Planter og dyr har forskjellige typer vev. Så i planter er det et meristem, beskyttende, grunnleggende og ledende vev. Hos dyr - epitelial, bindende, muskuløs og nervøs. Vev kan inkludere en liste over undervev.

Et organ består vanligvis av flere vev koblet sammen til en strukturell og funksjonell enhet.

Organer danner organsystemer, som hver er ansvarlig for en viktig funksjon for kroppen.

Organnivået i encellede organismer er representert av forskjellige celleorganeller som utfører funksjonene fordøyelse, utskillelse, respirasjon, etc.

Organisk nivå av organisering av levende ting

Sammen med det cellulære nivået skilles separate strukturelle enheter ut på det organismale (eller ontogenetiske) nivået. Vev og organer kan ikke leve uavhengig, det kan organismer og celler (hvis det er en encellet organisme).

Flercellede organismer består av organsystemer.

På organismnivå manifesteres slike livsfenomener som reproduksjon, ontogenese, metabolisme, irritabilitet, nevrohumoral regulering og homeostase. Med andre ord, dens elementære fenomener utgjør de naturlige endringene av organismen i individuell utvikling. Den elementære enheten er individet.

Populasjonsarter

Organismer av samme art, forent av et felles habitat, danner en populasjon. En art består vanligvis av mange populasjoner.

Populasjoner har en felles genpool. Innenfor en art kan de utveksle gener, det vil si at de er genetisk åpne systemer.

Elementære evolusjonære fenomener forekommer i populasjoner, som til slutt fører til artsdannelse. Levende natur kan bare utvikle seg på supraorganismenivåer.

På dette nivået oppstår den potensielle udødeligheten til de levende.

Biogeocenotisk nivå

Biogeocenosis er et samvirkende sett av organismer av forskjellige arter med forskjellige miljøfaktorer. Elementære fenomener er representert av materie-energisykluser, hovedsakelig levert av levende organismer.

Rollen til det biogeocenotiske nivået er dannelsen av stabile samfunn av organismer av forskjellige arter, tilpasset til å leve sammen i et bestemt habitat.

Biosfære

Biosfærenivået for livsorganisasjon er et system av den høyeste orden av liv på jorden. Biosfæren dekker alle manifestasjoner av liv på planeten. På dette nivået er det en global sirkulasjon av stoffer og en strøm av energi (som omfatter alle biogeocenoser).