O tema da lição é o padrão de vida do organismo e seu papel na natureza. O nível organísmico de vida é o valor do nível organísmico na natureza

O corpo é a unidade básica da vida, o verdadeiro portador de suas propriedades, pois os processos vitais ocorrem apenas nas células do corpo. Como indivíduo separado, o organismo faz parte da espécie e da população, sendo uma unidade estrutural do padrão de vida da população-espécie.

Os biossistemas no nível do organismo têm as seguintes propriedades: Metabolismo Nutrição e digestão Respiração Excreção Irritabilidade Reprodução Comportamento Estilo de vida Mecanismos de adaptação ao meio ambiente Regulação neuro-humoral de processos vitais

Os elementos estruturais do corpo são células, tecidos celulares, órgãos e sistemas de órgãos com suas funções vitais únicas. A interação desses elementos estruturais em sua totalidade garante a integridade estrutural e funcional do organismo.

Os principais processos do biossistema ao nível do organismo: metabolismo e energia, caracterizados pela atividade coordenada dos vários sistemas orgânicos do corpo: manutenção da constância do ambiente interno, implantação e implementação de informações hereditárias, bem como verificação da viabilidade de um dado genótipo, desenvolvimento individual (ontogênese).

A organização de um biossistema no nível do organismo é caracterizada por uma ampla variedade de sistemas de órgãos e tecidos que formam um organismo; a formação de sistemas de controle que garantam o funcionamento coordenado de todos os componentes do biossistema e a sobrevivência do organismo em condições ambientais difíceis; a presença de diversos mecanismos de adaptação à ação de fatores que mantêm a relativa constância do ambiente interno, ou seja, a homeostase do corpo.

A importância do nível organísmico de vida na natureza é expressa principalmente no fato de que neste nível surgiu um biossistema primário discreto, caracterizado pela automanutenção de sua estrutura, auto-renovação, regulando ativamente o impacto do ambiente externo e capaz de interagir com outros organismos.

A atividade vital do corpo é proporcionada pelo trabalho e interação de seus diversos órgãos. Um órgão é uma parte de um organismo multicelular que desempenha uma função específica (ou um grupo de funções inter-relacionadas), possui uma determinada estrutura e consiste em um complexo de tecidos formado naturalmente. Um órgão pode desempenhar suas funções de forma independente ou como parte de um sistema orgânico (por exemplo, respiratório, digestivo, excretor ou nervoso).

Nos organismos unicelulares, as partes funcionais dos indivíduos são organelas, ou seja, estruturas semelhantes a órgãos. Um organismo é uma coleção de sistemas orgânicos conectados entre si e com o ambiente externo.

Todos os organismos, como indivíduos separados, são representantes de várias populações (e espécies) e portadores de suas principais propriedades e características hereditárias. Portanto, cada organismo é um exemplo único de população (e espécie) na manifestação de inclinações hereditárias, traços e relações com o meio ambiente.

A regulação humoral é realizada através dos meios líquidos do corpo (sangue, linfa, fluido tecidual) com o auxílio de substâncias biologicamente ativas secretadas por células, tecidos e órgãos durante seu funcionamento. Nesse caso, um papel importante é desempenhado pelos hormônios que, sendo produzidos em glândulas endócrinas especiais, entram diretamente no sangue. Nas plantas, os processos de crescimento e desenvolvimento morfofisiológico são controlados por compostos químicos biologicamente ativos - fitohormônios produzidos por tecidos especializados (meristema em pontos de crescimento).

Em organismos unicelulares (protozoários, algas, fungos), muitos processos vitais também são regulados por meios químicos humorais através do ambiente externo e interno.

No decorrer da evolução dos organismos vivos, surgiu uma nova regulação, mais eficiente em termos de velocidade de gestão dos processos de funcionamento - a regulação nervosa. A regulação nervosa é um tipo de regulação filogeneticamente mais jovem em comparação com a regulação humoral. Baseia-se em conexões reflexas e dirige-se a um órgão ou grupo de células estritamente definido. A velocidade da regulação nervosa é centenas de vezes maior que a da regulação humoral.

A homeostase é a capacidade de resistir às mudanças e manter dinamicamente a relativa constância da composição e propriedades do organismo.

Nos vertebrados e nos humanos, os impulsos enviados pelo sistema nervoso e os hormônios secretados complementam-se na regulação dos processos vitais do organismo. A regulação humoral está subordinada à regulação nervosa, juntas constituem uma única regulação neuro-humoral que garante o funcionamento normal do corpo nas mudanças das condições ambientais.

A nutrição da Pinocitose unicelular é a absorção de líquidos e íons. A fagocitose é a captura de partículas sólidas. A célula pode digerir com a ajuda dos lisossomos. Os lisossomos digerem quase tudo, até mesmo o conteúdo de suas células. O processo de autodestruição celular é denominado autólise. Autolych ocorre quando o conteúdo dos lisossomos é liberado diretamente no citoplasma.

O movimento dos organismos unicelulares é realizado com a ajuda de várias organelas e protuberâncias do citoplasma. No citoplasma existe uma complexa rede de microtúbulos, microfilamentos e outras estruturas que possuem funções de suporte e contráteis que proporcionam o movimento amebóide da célula. Alguns protozoários se movem por contração ondulante de todo o corpo. A célula realiza movimentos ativos com a ajuda de formações especiais como flagelos e cílios.

O comportamento (irritabilidade) dos organismos unicelulares se manifesta no fato de serem capazes de perceber diversos estímulos do ambiente externo e responder a eles. Via de regra, a resposta à irritação consiste na movimentação espacial dos indivíduos. Esse tipo de irritabilidade em organismos unicelulares é chamado de táxi. A fototaxia é uma resposta ativa à luz. A termotaxia é uma resposta ativa à temperatura. A geotaxia é uma reação ativa à atração da Terra.

Os organismos multicelulares, assim como os organismos unicelulares, são inerentes aos processos básicos da vida: nutrição, respiração, excreção, movimento, irritabilidade, etc. No entanto, ao contrário dos organismos unicelulares, nos quais todos os processos estão concentrados em uma célula, os organismos multicelulares têm uma divisão de funções entre células, tecidos, órgãos e sistemas de órgãos.

Os sistemas vasculares transportam substâncias dentro do corpo. O sistema respiratório fornece ao corpo a quantidade necessária de oxigênio e simultaneamente remove muitos produtos metabólicos. O uso de oxigênio dissolvido em água é a forma mais antiga de respirar. Para isso, são utilizadas guelras. Nos vertebrados terrestres, o sistema respiratório consiste na laringe, traqueia, brônquios pares e pulmões.

Os processos de respiração e excreção de produtos metabólicos em muitos animais altamente organizados, especialmente aqueles de grande porte, são impossíveis sem a participação do sistema circulatório. CS apareceu pela primeira vez em worms. Artrópodes, moluscos e cordados possuem um órgão pulsante especial no CS - o coração. Além do papel principal (fornecer processos metabólicos e manter a homeostase), o CS dos vertebrados também desempenha outras funções: mantém a temperatura corporal constante, transfere hormônios, participa no combate a doenças, na cicatrização de feridas, etc.

O sangue é um tecido líquido que circula no sistema circulatório. Todos os vertebrados possuem elementos celulares ou moldados no sangue. Estes são eritrócitos, leucócitos e plaquetas.

Tarefas e questões 1. Descreva as diferenças entre o padrão de vida do organismo e o padrão da população-espécie. 2. Usando o exemplo de qualquer mamífero, cite os principais elementos estruturais do biossistema do "organismo". 3. Explique quais sinais permitem atribuir aos organismos o bacilo da tuberculose em um paciente, um poleiro em um rio e um pinheiro em uma floresta. 4. Descrever o papel dos mecanismos de controlo na existência de um biossistema. 5. Como é realizada a autorregulação dos processos vitais do corpo? 6. Explique como os organismos unicelulares absorvem e digerem os alimentos. Descreva como os organismos unicelulares navegam no ambiente.

Existem tais níveis de organização da matéria viva - níveis de organização biológica: molecular, celular, tecido, órgão, organismo, espécie populacional e ecossistema.

Nível molecular de organização- este é o nível de funcionamento das macromoléculas biológicas - biopolímeros: ácidos nucléicos, proteínas, polissacarídeos, lipídios, esteróides. A partir deste nível começam os processos vitais mais importantes: metabolismo, conversão de energia, transferência informação hereditária. Este nível é estudado: bioquímica, genética molecular, biologia molecular, genética, biofísica.

Nível celular- este é o nível das células (células de bactérias, cianobactérias, animais unicelulares e algas, fungos unicelulares, células de organismos multicelulares). Uma célula é uma unidade estrutural dos vivos, uma unidade funcional, uma unidade de desenvolvimento. Este nível é estudado por citologia, citoquímica, citogenética, microbiologia.

Nível de organização do tecido- Este é o nível em que se estuda a estrutura e o funcionamento dos tecidos. Este nível é estudado por histologia e histoquímica.

Nível de órgão da organização- Este é o nível dos órgãos dos organismos multicelulares. Anatomia, fisiologia, embriologia estudam este nível.

Nível orgânico de organização- este é o nível dos organismos unicelulares, coloniais e multicelulares. A especificidade do nível organísmico é que neste nível ocorre a decodificação e implementação da informação genética, a formação de características inerentes aos indivíduos de uma determinada espécie. Este nível estuda morfologia (anatomia e embriologia), fisiologia, genética, paleontologia.

Nível população-espécieé o nível das populações de indivíduos - populações E espécies. Este nível é estudado pela sistemática, taxonomia, ecologia, biogeografia, genética populacional. Neste nível, a genética e características ecológicas das populações, elementar fatores evolutivos e seu impacto no pool genético (microevolução), o problema da conservação das espécies.

Nível de organização do ecossistema- este é o nível dos microecossistemas, mesoecossistemas, macroecossistemas. Neste nível estudam-se os tipos de nutrição, os tipos de relações entre organismos e populações num ecossistema, tamanho da população, dinâmica populacional, densidade populacional, produtividade dos ecossistemas, sucessões. Este nível estuda ecologia.

Alocar também nível biosfera de organização viver importa. A biosfera é um ecossistema gigante que ocupa parte do envelope geográfico da Terra. Este é um mega ecossistema. Na biosfera ocorre circulação de substâncias e elementos químicos, bem como conversão de energia solar.

2. Propriedades fundamentais da matéria viva

Metabolismo (metabolismo)

Metabolismo (metabolismo) - conjunto de transformações químicas que ocorrem nos sistemas vivos que garantem sua atividade vital, crescimento, reprodução, desenvolvimento, autopreservação, contato constante com o meio ambiente, capacidade de adaptação a ele e suas mudanças. No processo de metabolismo ocorre a divisão e síntese das moléculas que constituem as células; formação, destruição e renovação de estruturas celulares e substância intercelular. O metabolismo é baseado em processos inter-relacionados de assimilação (anabolismo) e dissimilação (catabolismo). Assimilação - processos de síntese de moléculas complexas a partir de moléculas simples com gasto de energia armazenada durante a dissimilação (bem como acúmulo de energia durante a deposição de substâncias sintetizadas na reserva). Dissimilação - processos de divisão (anaeróbica ou aeróbica) de compostos orgânicos complexos, acompanhando a liberação da energia necessária à execução da atividade vital do organismo. Ao contrário dos corpos de natureza inanimada, a troca com o meio ambiente pelos organismos vivos é uma condição para sua existência. Nesse caso, ocorre a autorrenovação. Os processos metabólicos que ocorrem dentro do corpo são combinados em cascatas e ciclos metabólicos por meio de reações químicas, que são estritamente ordenadas no tempo e no espaço. O fluxo coordenado de um grande número de reações em um pequeno volume é alcançado pela distribuição ordenada de ligações metabólicas individuais na célula (o princípio da compartimentalização). Os processos metabólicos são regulados com a ajuda de biocatalisadores - proteínas-enzimas especiais. Cada enzima possui especificidade de substrato para catalisar a conversão de apenas um substrato. Esta especificidade baseia-se num peculiar “reconhecimento” do substrato pela enzima. A catálise enzimática difere da não biológica por sua eficiência extremamente alta, como resultado da qual a taxa da reação correspondente aumenta em 1.010 - 1.013 vezes. Cada molécula de enzima é capaz de realizar de vários milhares a vários milhões de operações por minuto sem ser destruída no processo de participação nas reações. Outra diferença característica entre enzimas e catalisadores não biológicos é que as enzimas são capazes de acelerar reações em condições normais (pressão atmosférica, temperatura corporal, etc.). Todos os organismos vivos podem ser divididos em dois grupos - autotróficos e heterótrofos, diferindo nas fontes de energia e nas substâncias necessárias à sua vida. Autotróficos - organismos que sintetizam compostos orgânicos a partir de substâncias inorgânicas utilizando a energia da luz solar (fotossintéticos - plantas verdes, algas, algumas bactérias) ou energia obtida a partir da oxidação de um substrato inorgânico (quimiossintéticos - enxofre, bactérias de ferro e alguns outros), Organismos autotróficos são capazes de sintetizar todos os componentes da célula. O papel dos autotróficos fotossintéticos na natureza é decisivo - sendo os principais produtores de matéria orgânica na biosfera, eles garantem a existência de todos os outros organismos e o curso dos ciclos biogeoquímicos na circulação das substâncias na Terra. Heterótrofos (todos os animais, fungos, a maioria das bactérias, algumas plantas sem clorofila) são organismos que necessitam de substâncias orgânicas prontas para sua existência, que, atuando como alimento, servem tanto como fonte de energia quanto como "material de construção" necessário. Uma característica dos heterótrofos é a presença de anfibolismo neles, ou seja, o processo de formação de pequenas moléculas orgânicas (monômeros) formadas durante a digestão dos alimentos (o processo de degradação de substratos complexos). Tais moléculas - monômeros são usadas para montar seus próprios compostos orgânicos complexos.

Auto-reprodução (reprodução)

A capacidade de reproduzir (reproduzir sua própria espécie, auto-reprodução) refere-se a uma das propriedades fundamentais dos organismos vivos. A reprodução é necessária para garantir a continuidade da existência das espécies, porque. a vida útil de um organismo individual é limitada. A reprodução mais do que compensa as perdas causadas pela extinção natural dos indivíduos e, assim, mantém a preservação da espécie em várias gerações de indivíduos. No processo de evolução dos organismos vivos, ocorreu a evolução dos métodos de reprodução. Portanto, nas numerosas e diversas espécies de organismos vivos que existem atualmente, encontramos diferentes formas de reprodução. Muitos tipos de organismos combinam vários métodos de reprodução. É necessário distinguir dois tipos fundamentalmente diferentes de reprodução de organismos - assexuada (tipo de reprodução primária e mais antiga) e sexual. No processo de reprodução assexuada, um novo indivíduo é formado a partir de uma ou de um grupo de células (em multicelulares) do organismo mãe. Em todas as formas de reprodução assexuada, a prole possui um genótipo (conjunto de genes) idêntico ao materno. Conseqüentemente, todos os descendentes de um organismo materno são geneticamente homogêneos e os indivíduos-filhos têm o mesmo conjunto de características. Na reprodução sexuada, um novo indivíduo se desenvolve a partir de um zigoto formado pela fusão de duas células germinativas especializadas (processo de fertilização) produzidas por dois organismos parentais. O núcleo do zigoto contém um conjunto híbrido de cromossomos, que é formado como resultado da união de conjuntos de cromossomos de núcleos de gametas fundidos. No núcleo do zigoto, portanto, é criada uma nova combinação de inclinações hereditárias (genes), trazidas igualmente por ambos os pais. E o organismo filho que se desenvolve a partir do zigoto terá uma nova combinação de características. Em outras palavras, durante a reprodução sexuada ocorre uma forma combinativa de variabilidade hereditária dos organismos, que garante a adaptação das espécies às mudanças nas condições ambientais e é um fator essencial na evolução. Esta é uma vantagem significativa da reprodução sexuada sobre a reprodução assexuada. A capacidade de auto-reprodução dos organismos vivos baseia-se na propriedade única de reprodução dos ácidos nucleicos e no fenômeno da síntese da matriz, que está na base da formação de moléculas de ácidos nucleicos e proteínas. A auto-reprodução no nível molecular determina tanto a implementação do metabolismo nas células quanto a auto-reprodução das próprias células. A divisão celular (auto-reprodução das células) está na base do desenvolvimento individual dos organismos multicelulares e da reprodução de todos os organismos. A reprodução dos organismos garante a auto-reprodução de todas as espécies que habitam a Terra, o que por sua vez determina a existência das biogeocenoses e da biosfera.

Hereditariedade e variabilidade

A hereditariedade fornece continuidade material (o fluxo de informação genética) entre gerações de organismos. Está intimamente relacionado à reprodução nos níveis molecular, subcelular e celular. A informação genética que determina a diversidade das características hereditárias é criptografada na estrutura molecular do DNA (para alguns vírus, no RNA). Os genes codificam informações sobre a estrutura das proteínas sintetizadas, enzimáticas e estruturais. O código genético é um sistema de "registro" de informações sobre a sequência de aminoácidos nas proteínas sintetizadas a partir da sequência de nucleotídeos da molécula de DNA. A totalidade de todos os genes de um organismo é chamada de genótipo, e a totalidade das características é chamada de fenótipo. O fenótipo depende tanto do genótipo quanto dos fatores do ambiente interno e externo que afetam a atividade dos genes e determinam os processos regulares. O armazenamento e transmissão da informação hereditária é realizado em todos os organismos com a ajuda de ácidos nucléicos, o código genético é o mesmo para todos os seres vivos da Terra, ou seja, é universal. Devido à hereditariedade, são transmitidas características de geração em geração que garantem a adaptabilidade dos organismos ao seu ambiente. Se durante a reprodução dos organismos apenas se manifestasse a continuidade dos sinais e propriedades existentes, então, no contexto das mudanças nas condições ambientais, a existência dos organismos seria impossível, uma vez que uma condição necessária para a vida dos organismos é a sua adaptabilidade às condições ambientais. Existe variabilidade na diversidade de organismos pertencentes à mesma espécie. A variabilidade pode ocorrer em organismos individuais durante seu desenvolvimento individual ou dentro de um grupo de organismos em uma série de gerações durante a reprodução. Existem duas formas principais de variabilidade, que diferem nos mecanismos de ocorrência, na natureza da mudança nas características e, por fim, no seu significado para a existência dos organismos vivos - genotípica (hereditária) e modificada (não hereditária). A variabilidade genotípica está associada a uma mudança no genótipo e leva a uma mudança no fenótipo. A base da variabilidade genotípica pode ser mutações (variabilidade mutacional) ou novas combinações de genes que surgem no processo de fertilização durante a reprodução sexual. Na forma mutacional, as alterações estão associadas principalmente a erros na replicação dos ácidos nucléicos. Assim, o surgimento de novos genes que carregam novas informações genéticas; novos sinais aparecem. E se os sinais emergentes são úteis ao organismo em condições específicas, então eles são “capturados” e “fixados” pela seleção natural. Assim, a adaptabilidade dos organismos às condições ambientais, a diversidade dos organismos baseiam-se na variabilidade hereditária (genotípica) e são criados os pré-requisitos para a evolução positiva. Com a variabilidade não hereditária (modificação), as mudanças no fenótipo ocorrem sob a influência de fatores ambientais e não estão associadas a uma mudança no genótipo. As modificações (mudanças nas características com variabilidade de modificação) ocorrem dentro da faixa normal da reação, que está sob o controle do genótipo. As modificações não são repassadas às gerações futuras. O valor da variabilidade de modificação reside no fato de garantir a adaptabilidade do organismo aos fatores ambientais durante sua vida.

Desenvolvimento individual de organismos

Todos os organismos vivos são caracterizados pelo processo de desenvolvimento individual - ontogênese. Tradicionalmente, a ontogênese é entendida como o processo de desenvolvimento individual de um organismo multicelular (formado a partir da reprodução sexuada) desde o momento da formação do zigoto até a morte natural do indivíduo. Devido à divisão do zigoto e às gerações subsequentes de células, forma-se um organismo multicelular, composto por um grande número de diferentes tipos de células, vários tecidos e órgãos. O desenvolvimento de um organismo é baseado no “programa genético” (corporificado nos genes dos cromossomos do zigoto) e é realizado em condições ambientais específicas que afetam significativamente o processo de implementação da informação genética durante a existência individual de um indivíduo. Nos estágios iniciais do desenvolvimento individual, ocorre um crescimento intensivo (aumento de massa e tamanho) devido à reprodução de moléculas, células e outras estruturas, e à diferenciação, ou seja, aparecimento de diferenças na estrutura e complicação de funções. Em todas as fases da ontogénese, vários factores ambientais (temperatura, gravidade, pressão, composição dos alimentos em termos de conteúdo de elementos químicos e vitaminas, vários agentes físicos e químicos) têm uma influência reguladora significativa no desenvolvimento do organismo. O estudo do papel desses fatores no processo de desenvolvimento individual de animais e humanos é de grande importância prática, que aumenta com a intensificação do impacto antrópico na natureza. Em vários campos da biologia, medicina, medicina veterinária e outras ciências, pesquisas são amplamente realizadas para estudar os processos de desenvolvimento normal e patológico dos organismos, para elucidar os padrões de ontogênese.

Irritabilidade

Uma propriedade integral dos organismos e de todos os sistemas vivos é a irritabilidade - a capacidade de perceber estímulos externos ou internos (impacto) e responder adequadamente a eles. Nos organismos, a irritabilidade é acompanhada por um complexo de alterações, expressas em alterações no metabolismo, no potencial elétrico nas membranas celulares, nos parâmetros físico-químicos no citoplasma das células, nas reações motoras, e animais altamente organizados são caracterizados por mudanças em seu comportamento.

4. Dogma central da biologia molecular- uma regra que generaliza a implementação da informação genética observada na natureza: a informação é transmitida de ácidos nucleicos Para esquilo mas não na direção oposta. A regra foi formulada Francisco Crick V 1958 ano e alinhados com os dados acumulados até então em 1970 ano. Transferência de informações genéticas de ADN Para ARN e do RNA para esquiloé universal para todos os organismos celulares, sem exceção; é a base da biossíntese de macromoléculas. A replicação do genoma corresponde à transição informativa DNA → DNA. Na natureza, também existem transições RNA → RNA e RNA → DNA (por exemplo, em alguns vírus), bem como uma mudança conformações proteínas transferidas de molécula para molécula.

Formas universais de transferência de informação biológica

Nos organismos vivos, existem três tipos de monômeros heterogêneos, ou seja, constituídos por diferentes monômeros poliméricos - DNA, RNA e proteína. A transferência de informações entre eles pode ser realizada de 3 x 3 = 9 maneiras. O dogma central divide estes 9 tipos de transferência de informação em três grupos:

Geral – encontrado na maioria dos organismos vivos;

Especial - ocorrendo como exceção, em vírus e em elementos móveis do genoma ou sob condições biológicas experimentar;

Desconhecido - não encontrado.

Replicação do DNA (DNA → DNA)

O DNA é a principal forma de transmissão de informações entre gerações de organismos vivos, portanto a duplicação (replicação) exata do DNA é muito importante. A replicação é realizada por um complexo de proteínas que se desenrolam cromatina, depois uma dupla hélice. Depois disso, a DNA polimerase e suas proteínas associadas constroem uma cópia idêntica em cada uma das duas fitas.

Transcrição (DNA → RNA)

A transcrição é um processo biológico, pelo qual a informação contida em um segmento de DNA é copiada para uma molécula sintetizada. RNA mensageiro. A transcrição é realizada fatores de transcrição E RNA polimerase. EM célula eucariótica a transcrição primária (pré-mRNA) é frequentemente editada. Este processo é chamado emenda.

Tradução (RNA → proteína)

O mRNA maduro é lido ribossomos durante o processo de tradução. EM procariótico Nas células, o processo de transcrição e tradução não é separado espacialmente e esses processos são conjugados. EM eucariótico local de transcrição nas células Núcleo celular separado do site de transmissão ( citoplasma) membrana nuclear, então mRNA transportado do núcleo para o citoplasma. O mRNA é lido pelo ribossomo na forma de três nucleotídeo"palavras". complexos fatores de iniciação E fatores de alongamento entregar aminoacilado transferir RNAs ao complexo mRNA-ribossomo.

5. Transcrição reversaé o processo de formação de uma fita dupla ADN em uma matriz de fita simples ARN. Este processo é chamado reverter transcrição, uma vez que a transferência da informação genética, neste caso, ocorre no sentido “reverso” em relação à transcrição.

A ideia de transcrição reversa foi inicialmente muito impopular, pois contradizia dogma central da biologia molecular, que sugeriu que o DNA transcrito para RNA e além transmissão em proteínas. Encontrado em retrovírus, Por exemplo, HIV e no caso retrotransposons.

transdução(de lat. transdução- movimento) - processo de transferência bacteriano ADN de uma célula para outra bacteriófago. A transdução geral é usada em genética bacteriana para mapeamento do genoma e design Deformação. Ambos os fagos temperados e virulentos são capazes de transdução; no entanto, estes últimos destroem a população bacteriana; portanto, a transdução com a sua ajuda é de pouca importância na natureza ou na pesquisa.

Uma molécula de DNA vetorial é uma molécula de DNA que atua como transportador. A molécula transportadora deve ter uma série de características:

Capacidade de replicar autonomamente em uma célula hospedeira (geralmente bacteriana ou de levedura)

A presença de um marcador selecionável

Disponibilidade de sites de restrição convenientes

Os vetores mais comuns são plasmídeos bacterianos.

Parágrafo de solução detalhada Resuma o capítulo 1 de biologia para alunos do 11º ano, autores I.N. Ponomareva, O.K. Kornilova, T. E. Loshchilin, P.V. Izhevsk nível básico 2012

• Gdz em Biologia para o 11º ano pode ser encontrado
• A apostila Gdz de Biologia para a 11ª série pode ser encontrada

Teste-se

Defina o "organismo" do biossistema.

Um organismo é uma matéria viva separada como um sistema vivo integral.

Explique a diferença entre os conceitos “organismo” e “indivíduo”.

Por organismo (o conceito de fisiológico) entende-se um sistema vivo como um todo, constituído por partes, como uma interação de células, órgãos e outros componentes do corpo.

Um indivíduo (um conceito ecológico (populacional)) é uma parte do meio ambiente (rebanhos, orgulho, sociedade), e não como um todo.Um indivíduo interage com o mundo exterior, e um organismo é um mundo no qual suas partes interagem.

Cite as principais propriedades do "organismo" do biossistema.

Crescimento e desenvolvimento;

Nutrição e respiração;

Metabolismo;

abertura;

Irritabilidade;

discrição;

Auto-reprodução;

Hereditariedade;

Variabilidade;

A unidade da química. composição.

Explique qual o papel que o organismo desempenha na evolução da natureza viva.

Cada organismo (indivíduo) carrega uma parte do pool genético (seu próprio genótipo) da população. A cada novo cruzamento, o indivíduo filha recebe um genótipo completamente novo. Este é o papel dos organismos, únicos no seu significado, realizando o processo de renovação constante das propriedades hereditárias nas novas gerações, graças à reprodução sexuada. Um indivíduo não pode evoluir, ele dá um “empurrão” para toda a população, muitas vezes para uma espécie. Pode mudar, adaptando-se às condições ambientais, mas estas são características não herdadas. Os organismos, como nenhuma outra forma de matéria viva, são capazes de sentir o mundo externo, o estado do seu corpo e responder a essas sensações mudando propositalmente as suas ações em resposta à irritação proveniente de fatores externos e internos. Os organismos podem aprender e se comunicar com indivíduos de sua própria espécie, construir moradias e criar condições para a criação de filhotes e demonstrar cuidado parental com os descendentes.

5. Quais são os principais mecanismos de gestão dos processos do “organismo” do biossistema.

Regulação humoral, regulação nervosa, informação hereditária.

Descrever os principais padrões de transmissão da hereditariedade nos organismos.

Atualmente, muitas leis de herança de propriedades (características) dos organismos foram estabelecidas. Todos eles se refletem na teoria cromossômica da herança das características do organismo. Vamos citar as principais disposições desta teoria.

Os genes, sendo portadores das propriedades hereditárias dos organismos, atuam como unidades de informação hereditária.

A base citológica dos genes são grupos de nucleotídeos adjacentes em cadeias de DNA.

Os genes localizados nos cromossomos do núcleo e da célula são herdados como unidades independentes separadas.

Em todos os organismos da mesma espécie, cada gene está sempre localizado no mesmo local (locus) de um cromossomo específico.

Quaisquer alterações em um gene levam ao surgimento de suas novas variedades - alelos desse gene e, conseqüentemente, a uma alteração na característica.

Todos os cromossomos e genes de um indivíduo estão sempre presentes em suas células na forma de um par que caiu no zigoto de ambos os pais durante a fertilização.

Cada gameta pode ter apenas um cromossomo idêntico (homólogo) e um gene de um par alélico.

Durante a meiose, diferentes pares de cromossomos são distribuídos entre os gametas de forma independente e, por acaso, os genes localizados nesses cromossomos também são herdados.

O cruzamento é uma fonte importante de novas combinações de genes.

O desenvolvimento dos organismos ocorre sob o controle de genes em estreita relação com fatores ambientais.

Os padrões revelados de herança de propriedades são observados em todos os organismos vivos com reprodução sexuada, sem exceção.

Enuncie a primeira e a segunda leis de Mendel.

A primeira lei de Mendel (a lei da uniformidade dos híbridos da primeira geração). Ao cruzar dois organismos homozigotos pertencentes a linhas puras diferentes e diferindo entre si em um par de manifestações alternativas da característica, toda a primeira geração de híbridos (F1) será uniforme e carregará a manifestação da característica de um dos pais .

Segunda lei de Mendel (lei da divisão). Quando dois descendentes heterozigotos da primeira geração são cruzados entre si, na segunda geração a divisão é observada em uma certa proporção numérica: por fenótipo 3:1, por genótipo 1:2:1.

Por que a terceira lei de Mendel nem sempre é observada na herança de características?

A lei da herança independente para cada par de características enfatiza mais uma vez a natureza discreta de qualquer gene. A discrição se manifesta tanto na combinação independente de alelos de diferentes genes, quanto em sua ação independente - na expressão fenotípica. A distribuição independente dos genes pode ser explicada pelo comportamento dos cromossomos durante a meiose: pares de cromossomos homólogos, e com eles genes pareados, são redistribuídos e divergem em gametas independentemente um do outro.

Como os alelos dominantes e recessivos de um gene são herdados?

a atividade funcional do alelo dominante do gene não depende da presença no corpo de outro gene dessa característica. O gene dominante é portanto dominante, aparece já na primeira geração.

O alelo recessivo de um gene pode aparecer na segunda geração e nas gerações subsequentes. Para a manifestação de um traço formado por um gene recessivo, é necessário que a prole receba a mesma variante recessiva desse gene tanto do pai quanto da mãe (ou seja, no caso de homozigose). Então, no par de cromossomos correspondente, ambos os cromossomos irmãos terão apenas esta variante, que não será suprimida pelo gene dominante e poderá se manifestar no fenótipo.

10. Cite os principais tipos de ligação genética.

Distinguir entre ligação incompleta e completa de genes. A ligação incompleta é o resultado do cruzamento (crossover) entre genes ligados, enquanto a ligação completa só é possível nos casos em que o cruzamento não ocorre.

Como é a formação do sexo em animais e humanos?

Após a fertilização, isto é, quando os cromossomos masculino e feminino se fundem, uma certa combinação de XX ou XY pode aparecer no zigoto.

Em mamíferos, incluindo humanos, um organismo feminino (XX) se desenvolve a partir de um zigoto homogamético no cromossomo X, e um organismo masculino (XY) se desenvolve a partir de um zigoto heterogamético. Mais tarde, quando o organismo que já se desenvolveu a partir do zigoto for capaz de formar seus gametas, então no corpo feminino (XX) aparecerão óvulos apenas com cromossomos X, enquanto no corpo masculino serão formados espermatozóides de dois tipos: 50 % com o cromossomo X e o mesmo número de outros - com o cromossomo Y.

O que é ontogenia?

Ontogênese é o desenvolvimento individual de um organismo, o desenvolvimento de um indivíduo desde o zigoto até a morte.

Explique o que é um zigoto; revelar seu papel na evolução.

Um zigoto é uma célula formada pela fusão de dois gametas (células sexuais) - feminino (óvulo) e masculino (espermatozoide) como resultado do processo sexual. Contém um conjunto duplo (diplóide) de cromossomos homólogos (pareados). A partir do zigoto, formam-se os embriões de todos os organismos vivos com um conjunto diplóide de cromossomos homólogos - plantas, animais e humanos.

Descreva as características dos estágios da ontogênese em organismos multicelulares.

Na ontogênese, geralmente se distinguem dois períodos - embrionário e pós-embrionário - e estágios de um organismo adulto.

O período embrionário (embrionário) de desenvolvimento de um organismo multicelular, ou embriogênese, em animais abrange os processos que ocorrem desde a primeira divisão do zigoto até a saída do ovo ou o nascimento de um indivíduo jovem, e nas plantas - desde a divisão do zigoto até a germinação da semente e o aparecimento de uma muda.

O período embrionário na maioria dos animais multicelulares inclui três estágios principais: clivagem, gastrulação e diferenciação ou morfogênese.

Como resultado de uma série de divisões mitóticas sucessivas do zigoto, numerosas células pequenas (128 ou mais) são formadas - blastômeros. Ao se dividir, as células-filhas resultantes não divergem e não aumentam de tamanho. A cada etapa subsequente, eles ficam cada vez menores, pois não há aumento no volume do citoplasma neles. Portanto, o processo de divisão celular sem aumento do volume do citoplasma é denominado esmagamento. Com o tempo, o embrião assume a forma de uma bolha com uma parede formada por uma camada de células. Esse embrião de camada única é chamado de blástula, e a cavidade formada em seu interior é chamada de blastocele. No decorrer do desenvolvimento posterior, a blastocele se transforma na cavidade corporal primária em vários invertebrados e, nos vertebrados, é quase completamente substituída pela cavidade corporal secundária. Após a formação de uma blástula multicelular, inicia-se o processo de gastrulação: o movimento de parte das células da superfície da blástula para dentro, para os locais dos futuros órgãos. Como resultado, forma-se uma gástrula. Consiste em duas camadas de células - camadas germinativas: externa - ectoderme e interna - endoderme. Na maioria dos animais multicelulares, durante a gastrulação, forma-se uma terceira camada germinativa, a mesoderme. Está localizado entre o ectoderma e o endoderma.

No processo de gastrulação, as células se diferenciam, ou seja, tornam-se diferentes em estrutura e composição bioquímica. A especialização bioquímica das células é fornecida por diferentes atividades (diferenciadas) dos genes. A diferenciação das células de cada camada germinativa leva à formação de vários tecidos e órgãos, ou seja, ocorre a morfogênese, ou modelagem.

A comparação da embriogênese de vários vertebrados, como peixes, anfíbios, aves e mamíferos, mostra que seus estágios iniciais de desenvolvimento são muito semelhantes entre si. Mas nos estágios posteriores, os embriões desses animais diferem bastante.

O período pós-embrionário, ou pós-embrionário, começa a partir do momento em que o organismo sai das membranas do ovo ou a partir do momento do nascimento e continua até a maturidade sexual. Nesse período, completam-se os processos de formação e crescimento, determinados principalmente pelo genótipo, bem como pela interação dos genes entre si e com fatores ambientais. Nos humanos, a duração deste período é de 13 a 16 anos.

Em muitos animais, distinguem-se dois tipos de desenvolvimento pós-embrionário - direto e indireto.

Durante a ontogênese, ocorrem crescimento, diferenciação e integração de partes de um organismo multicelular em desenvolvimento. Segundo conceitos modernos, o zigoto possui um programa em forma de código de informação hereditária que determina o curso de desenvolvimento de um determinado organismo (indivíduo). Este programa é implementado nos processos de interação entre o núcleo e o citoplasma de cada célula do embrião, entre suas diferentes células e entre complexos celulares nas camadas germinativas.

Estágios de um organismo adulto. Um adulto é um organismo que atingiu o estado de puberdade e é capaz de se reproduzir. Em um organismo adulto, distinguem-se um estágio generativo e um estágio de envelhecimento.

O estágio generativo de um organismo adulto garante o aparecimento da prole por meio da reprodução. Assim, concretiza-se a continuidade da existência de populações e espécies. Para muitos organismos, esse período dura muito tempo - muitos anos, mesmo para aqueles que dão à luz apenas uma vez na vida (salmão, enguia de rio, efêmeras e em plantas - muitos tipos de bambu, guarda-chuva e agave). No entanto, existem muitas espécies nas quais organismos adultos produzem descendentes repetidamente ao longo de vários anos.

Na fase de envelhecimento, observam-se diversas alterações no organismo, levando à diminuição das suas capacidades adaptativas, ao aumento da probabilidade de morte.

15. Descreva os principais tipos de nutrição dos organismos.

Existem dois tipos de nutrição nos organismos vivos: autotrófica e heterotrófica.

Autotróficos (organismos autotróficos) - organismos que usam dióxido de carbono como fonte de carbono (plantas e algumas bactérias). Em outras palavras, são organismos capazes de criar substâncias orgânicas a partir de substâncias inorgânicas - dióxido de carbono, água, sais minerais.

Heterótrofos (organismos heterotróficos) - organismos que utilizam compostos orgânicos (animais, fungos e a maioria das bactérias) como fonte de carbono. Em outras palavras, são organismos que não são capazes de criar substâncias orgânicas a partir de substâncias inorgânicas, mas precisam de substâncias orgânicas prontas. De acordo com o estado da fonte alimentar, os heterótrofos são divididos em biotróficos e saprotróficos.

Alguns seres vivos, dependendo das condições de habitat, são capazes de nutrição autotrófica e heterotrófica (mixotróficos).

16. Descreva os fatores mais importantes que moldam a saúde.

Genótipo como fator de saúde. A base da saúde humana é a capacidade de seu corpo de resistir às influências ambientais e manter uma relativa constância de homeostase. A violação da homeostase por vários motivos causa doenças e problemas de saúde. Porém, o próprio tipo de homeostase, os mecanismos de sua manutenção em todas as fases da ontogenia sob certas condições, são determinados pelos genes, mais precisamente, pelo genótipo do indivíduo.

Habitat como fator de saúde. Há muito se observa que tanto a hereditariedade quanto o ambiente desempenham um papel na formação de qualquer característica. Além disso, às vezes é difícil determinar de que depende mais este ou aquele sinal. Por exemplo, uma característica como a altura é herdada com a ajuda de muitos genes (poligênicos), ou seja, atingir o crescimento normal característico dos pais depende de uma série de genes que controlam o nível de exposição hormonal, o metabolismo do cálcio, a utilidade da ingestão de enzimas digestivas, etc. Ao mesmo tempo, mesmo o “melhor” genótipo em termos de crescimento em condições de vida precárias (falta de nutrição, sol, ar, movimento) inevitavelmente leva a um atraso no comprimento do corpo.

Fatores sociais da saúde. Em contraste com plantas e animais, uma área especial de ontogênese em humanos é a formação de seu intelecto, caráter moral e personalidade. Aqui, junto com os fatores biológicos e não biológicos comuns a todos os seres vivos, existe um novo e poderoso fator ambiental - o social. Se os primeiros determinam basicamente o alcance potencial da norma de reação, então o ambiente social, a educação e o estilo de vida determinam a personificação específica das inclinações hereditárias em um determinado indivíduo. O ambiente social atua como uma espécie de mecanismo de transferência da experiência histórica da humanidade, de suas conquistas culturais, científicas e técnicas.

17. Explique qual é o papel dos organismos unicelulares na natureza.

Nos processos metabólicos unicelulares ocorrem de forma relativamente rápida, portanto dão uma grande contribuição para o ciclo das substâncias na biogeocenose, especialmente para o ciclo do carbono. Além disso, animais unicelulares (protozoários), ao engolir e digerir bactérias (ou seja, decompositores primários), aceleram o processo de renovação da composição da população bacteriana. Organismos herbívoros e predadores também desempenham sua função no ecossistema, participando diretamente na decomposição de material vegetal e animal.

18. Descreva o papel dos mutagênicos na natureza e na vida humana.

Os mutagênicos são de natureza física e química. Os mutagênicos incluem substâncias venenosas (por exemplo, colchicina), efeitos radioativos, radioativos, cancerígenos e outros efeitos ambientais adversos. Sob a influência de mutagênicos, ocorrem mutações. Os mutagênicos causam perturbações nos processos normais de replicação, recombinação ou divergência dos portadores de informação genética.

Durante a interação da radiação ionizante (raios X eletromagnéticos e raios gama, bem como partículas elementares (alfa, beta, nêutrons, etc.) com o corpo, os componentes celulares, incluindo moléculas de DNA, absorvem uma certa quantidade (dose) de energia .

Foram identificados muitos compostos químicos com atividade mutagênica: o mineral fibroso amianto, etilenoamina, colchicina, benzopireno, nitritos, aldeídos, pesticidas, etc. Muitas vezes essas substâncias também são cancerígenas, ou seja, podem causar o desenvolvimento de neoplasias malignas (tumores) no corpo. Alguns organismos vivos, como os vírus, também foram identificados como mutagênicos.

Sabe-se que formas poliplóides são frequentemente encontradas entre organismos vegetais em condições de alta montanha ou árticas - uma consequência de mutações espontâneas no genoma. Isto se deve às mudanças repentinas de temperatura durante a estação de crescimento.

Em contato com mutagênicos, é preciso lembrar que eles têm forte efeito no desenvolvimento das células germinativas, nas informações hereditárias nelas contidas e no desenvolvimento do embrião no útero materno.

19. Descreva a importância das conquistas modernas na genética para a saúde humana.

É graças à genética que hoje se desenvolvem tais métodos de terapia, graças aos quais é possível tratar doenças que antes eram incuráveis. Graças aos avanços modernos da genética, existem agora testes de DNA e RNA, graças aos quais é possível detectar o câncer em um estágio inicial. Eles também aprenderam como obter enzimas, antibióticos, hormônios, aminoácidos. Por exemplo, para quem sofre de diabetes, a insulina foi obtida geneticamente.

Por um lado, os avanços modernos na genética oferecem novas oportunidades para diagnosticar e tratar uma pessoa. Por outro lado, as conquistas da genética têm um impacto negativo na saúde humana através do consumo alimentar, expresso na ampla distribuição de alimentos geneticamente modificados. Ao consumir esses produtos, a imunidade pode ficar enfraquecida, o estado geral piora, podem surgir resistência aos antibióticos, podem surgir doenças oncológicas, principalmente o trato gastrointestinal (TGI) sofre.

20. Explique se é possível chamar um vírus de organismo, indivíduo.

Quando um vírus em uma célula hospedeira reproduz sua própria espécie, ele é um organismo e muito ativo. Fora da célula hospedeira, o vírus não apresenta sinais de organismo vivo.

A estrutura extremamente primitiva do vírus, a simplicidade da sua organização, a ausência de citoplasma e ribossomos, bem como o seu próprio metabolismo, um pequeno peso molecular - tudo isto, distinguindo os vírus dos organismos celulares, dá origem a uma discussão da questão : o que é um vírus - uma criatura ou substância, viva ou não viva? As disputas científicas sobre este tema continuam há muito tempo. No entanto, agora, graças a um estudo aprofundado das propriedades de um grande número de tipos de vírus, foi estabelecido que um vírus é uma forma especial de vida de um organismo, embora muito primitiva. A estrutura do vírus, representada pelas suas partes principais interagindo entre si (ácido nucleico e proteínas), a certeza da estrutura (núcleo e invólucro proteico - capsídeo), a manutenção da sua estrutura, permitem-nos considerar o vírus como um sistema vivo especial - um biossistema de nível organísmico, embora muito primitivo.

21. Escolha a resposta correta entre as propostas (a correta está sublinhada).

1. Os genes que controlam o desenvolvimento de características opostas são chamados:

a) alélico (correto); b) heterozigoto; c) homozigoto; d) vinculado.

2. "A divisão para cada par de recursos ocorre independentemente de outros pares de recursos" - é assim que é formulado:

a) Primeira lei de Mendel b) segunda lei de Mendel; c) terceira lei de Mendel (correta); d) Lei de Morgan.

3. Nas condições das regiões tropicais da Terra, os repolhos não formam cabeças. Que forma de variabilidade se manifesta neste caso?

a) mutacional; b) combinativo; c) modificação (correta); d) ontogenética.

4. O aparecimento acidental de um cordeiro com pernas encurtadas (uma deformidade benéfica para uma pessoa - não salta uma cerca) deu origem à raça de ovelhas Onkon. De que tipo de mudança estamos falando aqui?

a) mutacional (correto); b) combinativo; c) modificação; d) ontogenética.

Expresse seu ponto de vista.

Como você sabe, a unidade básica da evolução é a população. E qual é o papel dos organismos no processo microevolutivo?

No nível organísmico, pela primeira vez, o processo de fecundação e desenvolvimento individual de um indivíduo surge como um processo de implementação de informações hereditárias contidas nos cromossomos e seus genes, bem como de avaliação da viabilidade desse indivíduo por seleção natural.

Os organismos são expressões das propriedades hereditárias de populações e espécies. São os organismos que determinam o sucesso ou o fracasso de uma população na luta pelos recursos ambientais e na luta pela existência entre os indivíduos. Portanto, em todos os processos micropopulacionais de significado histórico, os organismos são participantes diretos. Os organismos acumulam novas propriedades da espécie. A seleção exerce seu efeito sobre os organismos, deixando os mais aptos e descartando outros.

No nível organísmico, manifesta-se a bidirecionalidade da vida de cada organismo. Por um lado, esta é a possibilidade de um organismo (indivíduo) orientado para a sobrevivência e a reprodução. Por outro lado, trata-se de garantir a existência mais longa possível da sua população e espécie, por vezes em detrimento da vida do próprio organismo. Isto mostra o importante significado evolutivo do nível organísmico na natureza.

Formas simbióticas de alimentar os organismos surgiram no decorrer de sua evolução. E como os recém-nascidos dominam esse método?

Eles não precisam aprender um estilo de vida simbiótico ou uma forma de comer. No processo de evolução, também desenvolveram todas as adaptações necessárias para reconhecer o indivíduo ou substrato necessário. Por exemplo, receptores especiais para a percepção de outro indivíduo simbiótico ou estruturas morfológicas que facilitam o próprio processo de nutrição. Além disso, a maioria dos indivíduos simbióticos nasce perto do organismo parental e imediatamente cai em condições favoráveis ​​para o desenvolvimento.

O comportamento simbiótico é transmitido pelos pais. Por exemplo, em aves ou mamíferos em relação a bactérias.

Por que se acredita que o estilo de vida de uma pessoa é um indicador de sua cultura?

Pela forma como uma pessoa se cuida, cuida de si, etc., pode-se julgar o nível de sua formação, isso está diretamente relacionado ao desenvolvimento de uma pessoa, seus valores espirituais e a própria cultura, comportamento, estilo de vida em geral.

No início do século XX. tornou-se famoso aforismo, que o escritor Maxim Gorky na peça "At the Bottom" colocou na boca de seu herói Satin: "Cara - parece orgulhoso!" Você pode atualmente apoiar ou refutar esta afirmação?

Actualmente, esta é uma questão filosófica... A ciência criou um grande número dos mais complexos meios técnicos, tentando penetrar no espaço e na célula, para descobrir os segredos do mundo vivo, as causas das doenças, a possibilidade de prolongar a vida de uma pessoa. Ao mesmo tempo, foram desenvolvidos meios "perfeitos" de destruir toda a vida na Terra. É este o orgulho da humanidade?

Para uma pessoa existem muitos nomes comuns que refletem sua essência interior: escravo, tolo, ladrão, gado, cachorro, fera; ao mesmo tempo: gênio, criador, criador, razoável, inteligente! Então, qual é a diferença entre um gênio e um tolo? Por quais qualidades, por quais critérios eles deveriam ser avaliados e comparados?

Cada pessoa tem um propósito na terra. Se ele entende isso depende de seu bem-estar, da fé em si mesmo, do orgulho de si mesmo.

O homem, como ser biológico, é definitivamente o orgulho da Terra. Podemos pensar, expressar nossas emoções, falar.

Mas se uma pessoa entende dentro de si que não deve fazer mal a ninguém nem a nada, viver em harmonia consigo mesma, com os outros e com a natureza, valorizar a vida e não só a sua, então tal pessoa é realmente orgulho!!!

Questão para discussão

Em 1992, na Conferência das Nações Unidas sobre o Meio Ambiente, no Rio de Janeiro, ao nível dos líderes de 179 estados, incluindo a Rússia, foram adoptados os documentos mais importantes para prevenir a degradação da biosfera. Um dos programas de ação da humanidade no século XXI. - “Conservação da diversidade biológica” tem como lema: “Os recursos biológicos nos alimentam e vestem, fornecem moradia, remédios e alimento espiritual”.

Expresse sua atitude em relação a este lema. Você pode esclarecer, expandir? Por que a diversidade biológica é o principal valor humano?

Este lema nos lembra mais uma vez que nós (pessoas) na Terra devemos viver em harmonia com a natureza (pegar algo e dar algo em troca), e não usá-la impiedosamente para nossos próprios propósitos.

Moralidade, natureza, homem são conceitos idênticos. E para nosso grande pesar, na nossa sociedade, é a relação entre estes conceitos que foi destruída. Os pais ensinam aos filhos decência, bondade, amor pelo mundo ao seu redor, espiritualidade e cuidado, mas na verdade não damos isso a eles. Perdemos e desperdiçamos riquezas, armazenadas e acumuladas durante séculos. Eles derrubaram, relegaram ao esquecimento os convênios, as tradições, a experiência das gerações passadas em relação ao mundo circundante. Eles praticamente o destruíram com as próprias mãos, com sua falta de alma, imprudência, sua má gestão.

Radiação e chuva ácida, colheitas cobertas de pesticidas, rios rasos, lagos e lagoas lamacentos transformados em pântanos, desflorestação, animais destruídos, organismos e produtos modificados - este é o nosso legado moderno. E agora, de repente, o mundo inteiro percebe que estamos à beira da morte, e todos, exatamente todos, em seu lugar, devem, aos poucos, com persistência e consciência, restaurar, curar, crescer bem. Sem biodiversidade, NÃO SOMOS NADA. A diversidade biológica é o principal valor humano.

Conceitos Básicos

Um organismo é uma separação da matéria viva como indivíduo (indivíduo) e como um sistema vivo integral (biossistema).

A hereditariedade é a propriedade de um organismo de transmitir características de estrutura, funcionamento e desenvolvimento dos pais para os filhos. A hereditariedade é determinada pelos genes.

A variabilidade é a propriedade dos organismos vivos de existirem em várias formas, proporcionando-lhes a capacidade de sobreviver em condições variáveis.

Os cromossomos são estruturas do núcleo celular que carregam genes e determinam as propriedades hereditárias das células e organismos. Os cromossomos são compostos de DNA e proteínas.

Um gene é uma unidade elementar de hereditariedade, representada por um biopolímero - um segmento de uma molécula de DNA, que contém informações sobre a estrutura primária de uma única proteína ou molécula de rRNA e tRNA.

Genoma - conjunto de genes de uma espécie que inclui um organismo (indivíduo). O genoma também é chamado de conjunto de genes característicos do conjunto haplóide (1n) de cromossomos de uma determinada espécie de organismo, ou principal conjunto haplóide de cromossomos. Ao mesmo tempo, o genoma é considerado tanto como uma unidade funcional quanto como uma característica da espécie necessária ao desenvolvimento normal dos organismos de uma determinada espécie.

Genótipo - um sistema de genes interagentes de um organismo (indivíduo). O genótipo expressa a totalidade da informação genética de um indivíduo (organismo).

A reprodução é a reprodução da própria espécie. Esta propriedade é característica apenas para organismos vivos.

A fertilização é a união dos núcleos das células germinativas masculinas e femininas - gametas, levando à formação de um zigoto e ao subsequente desenvolvimento de um novo organismo (filho) a partir dele.

Um zigoto é uma célula única formada pela fusão de células germinativas femininas e masculinas (gametas).

A ontogênese é o desenvolvimento individual de um organismo, incluindo todo o complexo de mudanças sequenciais e irreversíveis, desde a formação de um zigoto até a morte natural do organismo.

A homeostase é um estado de equilíbrio dinâmico relativo de um sistema (inclusive biológico), mantido por mecanismos de autorregulação.

Saúde é o estado de qualquer organismo vivo no qual ele como um todo e todos os seus órgãos são capazes de desempenhar plenamente suas funções. Não há doença ou enfermidade.

Um vírus é uma forma de vida pré-celular única com um tipo de nutrição heterotrófica. Uma molécula de DNA ou RNA é replicada dentro da célula afetada.

Nível orgânico de organização da matéria viva - reflete as características dos indivíduos, seu comportamento. A unidade estrutural e funcional do nível do organismo é o organismo. No nível organísmico ocorrem os seguintes fenômenos: reprodução, funcionamento do organismo como um todo, ontogênese, etc.

Prepare os alunos para o trabalho.

1. O que a biologia estuda?

2. O conhecimento de quais leis das ciências naturais é a base da visão científica do mundo e é necessário para resolver problemas práticos?

3. Qual é o princípio da divisão da biologia em ciências separadas?

4. Porquê uma utilização optimizada da vida selvagem?

5. O que é a vida?

6. Que níveis de organização da vida você conhece?

7. Que níveis de organização da vida você já estudou?

8. Qual é a unidade elementar e os elementos estruturais do nível organísmico?

9. Como são classificados os organismos vivos?

10. Quais são os principais processos que ocorrem no nível do organismo?

11. Cite o significado e o papel do nível organísmico na natureza.

A. A diferença entre vivo e não vivo.

Trabalhe em grupos nas tarefas:

(Os alunos respondem à pergunta, justificam a sua opinião).

Grupo 1:

Os seguintes organismos podem ser chamados de vivos e por quê:

a) animais em estado de animação suspensa;

b) pessoa sob anestesia;

c) bactérias no estado seco;

d) fermento seco

Grupo #2:

A constância da organização estrutural e funcional dos sistemas biológicos - homeostase - como pré-requisito para a existência dos sistemas biológicos.

Grupo #3:

Que fenômeno característico de todos os sistemas vivos está subjacente aos seguintes fatos:

1) um sapo não pode viver em água salgada, mas em água doce excreta muita urina;

2) arenque vivo em água do mar “sem sal”;

3) no sangue humano que contém água, é necessário injetar soro fisiológico.

Grupo #4:

1. Dê exemplos de sistemas de vida selvagem.

2. Cite exemplos de sistemas de natureza inanimada.

Conclusão: os processos metabólicos na matéria viva proporcionam a homeostase - a constância da organização estrutural e funcional do sistema.

B). Propriedades dos organismos vivos:

1. A unidade da composição química.
2. A troca de matéria e energia (metabolismo).

1. 3. Ritmo.
2. 4.Auto-regulação

1. Auto-reprodução.
2. Hereditariedade.
3. Variabilidade.
4. Um único nível de organização dos organismos vivos

1. Crescimento e desenvolvimento.

2. Irritabilidade.

3. Discrição.

4. Adaptabilidade

Escolha aqueles sinais de organismos vivos que não foram discutidos no texto do livro.

(discrição, autorregulação, ritmo).

Conclusão: os organismos vivos diferem acentuadamente dos sistemas não vivos em sua complexidade excepcional e alta ordem estrutural e funcional. Essas diferenças conferem à vida propriedades qualitativamente novas.

EM). Os principais níveis de organização dos organismos vivos A vida selvagem é um sistema hierárquico complexo e organizado. Os cientistas, com base nas características de manifestação das propriedades da matéria viva, distinguem vários níveis de organização da matéria viva.

Órgão de tecido celular molecular

(molécula) (célula) (tecido) (órgão)

espécie-população orgânica

(organismo) (espécie, população)

Biogeocenótico (ecossistema) biosférico.

(BHC, ecossistema) (biosfera)

O diagrama mostra os níveis individuais de organização da vida, sua conexão entre si, o fluxo de um do outro e mostra a integridade da natureza viva.

1. grupo:

1. Molecular.
2. Celular.

2º grupo:

1. Tecido

2. Órgão.

1. grupo:

1. Organismo.

1. Espécie-população.

Ao explicar os níveis de organização dos organismos vivos em grupos, os alunos da turma preenchem a tabela proposta:

	Níveis de organização	sistema biológico	Elementos que formam o sistema
	Molecular	Organelas	Átomos e moléculas
	Celular	Célula (organismo)	Organelas
	Tecido
	Órgão
	Organísmico	organismo	Sistemas orgânicos
	espécie populacional	população
	Biogeocenótico (ecossistema)	Biogeocenose (ecossistema)	Populações
	biosférico	Biosfera	Biogeocenoses (ecossistemas)

Conclusão: a estrutura dos sistemas vivos é caracterizada pela discrição, ou seja, dividido em unidades funcionais. Assim, os átomos consistem em partículas elementares, as moléculas consistem em átomos, as moléculas (grandes e pequenas) constituem organelas que formam as células, os tecidos se formam a partir das células e os órgãos se formam a partir delas, etc.

A atribuição de níveis individuais de organização da vida é, em certa medida, condicional, uma vez que estão intimamente interligados e decorrem um do outro, o que indica a integridade da natureza viva.

Que formas de organismos são encontradas na Terra?

Qual é a importância do organismo na natureza?

Responda à pergunta usando as páginas 5 a 6 do livro e organize na forma de um diagrama

O significado do organismo

1. Trabalho no quadro branco:

Combine as imagens de acordo com os níveis de organização dos organismos vivos

A) molecular

B) Celular

B) tecido

D) Órgão

D) Organísmico

E) População-espécie

G) Biogeocenótico (ecossistema)

H) Biosférico

Solução de problemas:

1. “Buracos de ozônio” e o impacto dos raios UV nos níveis celulares e moleculares da vida.
2. A impossibilidade de tratar uma pessoa sem conhecer as características da estrutura e funcionamento das células.
3. Para resolver quais problemas globais da humanidade é necessário o conhecimento da biologia?
4. Dê exemplos do uso de métodos das ciências biológicas da botânica, zoologia, anatomia humana e fisiologia.

parágrafo 1.2 preencha a tabela.

Tarefa criativa em grupos: Qual a importância da biologia para a compreensão de todos os seres vivos. Como você se sentiu ao estudar este tópico?

Distinguem-se os seguintes níveis de organização da vida: molecular, celular, órgão-tecido (às vezes são separados), organísmico, espécie populacional, biogeocenótico, biosférico. A natureza viva é um sistema, e os vários níveis de sua organização formam sua estrutura hierárquica complexa, quando os níveis mais simples subjacentes determinam as propriedades dos níveis superiores.

Assim, moléculas orgânicas complexas fazem parte das células e determinam sua estrutura e atividade vital. Nos organismos multicelulares, as células são organizadas em tecidos e vários tecidos formam um órgão. Um organismo multicelular consiste em sistemas de órgãos, por outro lado, o próprio organismo é uma unidade elementar de uma população e espécie biológica. A comunidade é representada por populações interagindo de diferentes espécies. A comunidade e o meio ambiente formam uma biogeocenose (ecossistema). A totalidade dos ecossistemas do planeta Terra forma sua biosfera.

Em cada nível, surgem novas propriedades dos seres vivos, que estão ausentes no nível subjacente, e seus próprios fenômenos elementares e unidades elementares são distinguidos. Ao mesmo tempo, os níveis refletem em grande parte o curso do processo evolutivo.

A atribuição de níveis é conveniente para estudar a vida como um fenômeno natural complexo.

Vamos dar uma olhada em cada nível de organização da vida.

Nivel molecular

Embora as moléculas sejam compostas de átomos, a diferença entre a matéria viva e a matéria não viva começa a se manifestar apenas no nível das moléculas. Apenas a composição dos organismos vivos inclui um grande número de substâncias orgânicas complexas - biopolímeros (proteínas, gorduras, carboidratos, ácidos nucléicos). No entanto, o nível molecular de organização dos seres vivos também inclui moléculas inorgânicas que entram nas células e desempenham um papel importante na sua vida.

O funcionamento das moléculas biológicas é a base do sistema vivo. No nível molecular da vida, o metabolismo e a conversão de energia manifestam-se como reações químicas, transferência e alteração de informações hereditárias (reduplicação e mutações), bem como uma série de outros processos celulares. Às vezes, o nível molecular é chamado de nível genético molecular.

Nível de vida celular

É a célula a unidade estrutural e funcional dos vivos. Não há vida fora da célula. Mesmo os vírus podem exibir as propriedades de um ser vivo apenas quando estão na célula hospedeira. Os biopolímeros mostram plenamente sua reatividade quando organizados em uma célula, que pode ser considerada como um sistema complexo de moléculas interligadas principalmente por diversas reações químicas.

É neste nível celular que se manifesta o fenômeno da vida, conjugam-se os mecanismos de transmissão da informação genética e de transformação de substâncias e energia.

Tecido de órgão

Apenas organismos multicelulares possuem tecidos. Tecido é uma coleção de células semelhantes em estrutura e função.

Os tecidos são formados no processo de ontogênese pela diferenciação de células que possuem a mesma informação genética. Nesse nível ocorre a especialização celular.

Plantas e animais possuem diferentes tipos de tecidos. Assim, nas plantas é um meristema, um tecido protetor, básico e condutor. Nos animais - epitelial, conjuntivo, muscular e nervoso. Os tecidos podem incluir uma lista de subtecidos.

Um órgão geralmente é composto por vários tecidos, unidos entre si em uma unidade estrutural e funcional.

Os órgãos formam sistemas orgânicos, cada um dos quais é responsável por uma função importante para o corpo.

O nível de órgão em organismos unicelulares é representado por várias organelas celulares que desempenham as funções de digestão, excreção, respiração, etc.

Nível orgânico de organização da vida

Junto com o celular no nível do organismo (ou ontogenético), são distinguidas unidades estruturais separadas. Tecidos e órgãos não podem viver de forma independente, organismos e células (se for um organismo unicelular) podem.

Organismos multicelulares são constituídos por sistemas orgânicos.

No nível organísmico, manifestam-se fenômenos da vida como reprodução, ontogenia, metabolismo, irritabilidade, regulação neuro-humoral e homeostase. Em outras palavras, seus fenômenos elementares constituem mudanças regulares no organismo no desenvolvimento individual. A unidade elementar é o indivíduo.

espécie populacional

Organismos da mesma espécie, unidos por um habitat comum, formam uma população. Uma espécie geralmente consiste em muitas populações.

As populações compartilham um pool genético comum. Dentro de uma espécie, podem trocar genes, ou seja, são sistemas geneticamente abertos.

Nas populações, ocorrem fenômenos evolutivos elementares, levando em última análise à especiação. A natureza viva só pode evoluir em níveis supra-organismos.

Neste nível surge a potencial imortalidade dos vivos.

Nível biogeocenótico

A biogeocenose é um conjunto interativo de organismos de diferentes espécies com diferentes fatores ambientais. Os fenômenos elementares são representados por ciclos de matéria-energia, fornecidos principalmente pelos organismos vivos.

O papel do nível biogeocenótico consiste na formação de comunidades estáveis ​​​​de organismos de diferentes espécies, adaptados para viverem juntos num determinado habitat.

Biosfera

O nível biosférico de organização da vida é um sistema de vida de ordem superior na Terra. A biosfera abrange todas as manifestações da vida no planeta. Neste nível ocorre a circulação global de substâncias e o fluxo de energia (abrangendo todas as biogeocenoses).