On olemas sellised elusaine organiseerituse tasandid – bioloogilise organiseerituse tasemed: molekulaarne, rakuline, koe-, organ-, organismi-, populatsiooni-liigid ja ökosüsteem.
Organisatsiooni molekulaarne tase– see on bioloogiliste makromolekulide – biopolümeeride – funktsioneerimise tase: nukleiinhapped, valgud, polüsahhariidid, lipiidid, steroidid. Sellelt tasandilt algavad tähtsamad eluprotsessid: ainevahetus, energia muundamine, ülekanne pärilikku teavet. Seda taset õpitakse: biokeemia, molekulaargeneetika, molekulaarbioloogia, geneetika, biofüüsika.
Raku tase- see on rakkude tase (bakterirakud, tsüanobakterid, üherakulised loomad ja vetikad, ainuraksed seened, mitmerakuliste organismide rakud). Rakk on elusolendite struktuuriüksus, funktsionaalne üksus, arenguüksus. Seda taset uurivad tsütoloogia, tsütokeemia, tsütogeneetika ja mikrobioloogia.
Kudede organiseerituse tase- sellel tasemel uuritakse kudede struktuuri ja toimimist. Seda taset uurib histoloogia ja histokeemia.
Organisatsiooni tase- See on mitmerakuliste organismide elundite tase. Anatoomia, füsioloogia ja embrüoloogia uurivad seda taset.
Organismiline organiseerituse tase- see on üherakuliste, koloniaalsete ja mitmerakuliste organismide tase. Organisatsiooni tasandi eripära seisneb selles, et sellel tasandil toimub geneetilise informatsiooni dekodeerimine ja juurutamine, antud liigi isenditele omaste tunnuste kujunemine. Seda taset uurivad morfoloogia (anatoomia ja embrüoloogia), füsioloogia, geneetika ja paleontoloogia.
Populatsiooni-liikide tase- see on üksikisikute agregaatide tase - populatsioonid Ja liigid. Seda taset uurivad süstemaatika, taksonoomia, ökoloogia, biogeograafia, populatsioonigeneetika. Sellel tasemel geneetiline ja populatsioonide ökoloogilised omadused, elementaarne evolutsioonilised tegurid ja nende mõju genofondile (mikroevolutsioon), liigikaitse probleem.
Ökosüsteemi organiseerituse tase- see on mikroökosüsteemide, mesoökosüsteemide, makroökosüsteemide tase. Sellel tasemel uuritakse toitumistüüpe, organismide ja populatsioonide vaheliste suhete tüüpe ökosüsteemis, populatsiooni suurus, rahvastiku dünaamika, asustustihedus, ökosüsteemi tootlikkus, suktsessioon. Sellel tasemel õpitakse ökoloogiat.
Samuti eristatakse biosfääri organiseerituse tase elav aine. Biosfäär on hiiglaslik ökosüsteem, mis hõivab osa Maa geograafilisest ümbrisest. See on mega ökosüsteem. Biosfääris toimub ainete tsükkel ja keemilised elemendid, samuti päikeseenergia muundamine.
2. Elusaine põhiomadused
Ainevahetus (ainevahetus)
Ainevahetus (metabolism) on elussüsteemides toimuvate keemiliste transformatsioonide kogum, mis tagab nende elulise aktiivsuse, kasvu, paljunemise, arengu, enesesäilitamise, pideva kontakti keskkonnaga ning kohanemisvõime sellega ja selle muutustega. Ainevahetusprotsessi käigus lagundatakse ja sünteesitakse rakke moodustavad molekulid; rakustruktuuride ja rakkudevahelise aine moodustumine, hävitamine ja uuenemine. Ainevahetus põhineb omavahel seotud assimilatsiooni (anabolismi) ja dissimilatsiooni (katabolismi) protsessidel. Assimilatsioon - keerukate molekulide sünteesi protsessid lihtsatest molekulidest koos dissimilatsiooni ajal salvestatud energia kulutamisega (nagu ka energia kogunemine sünteesitud ainete sadestumise ajal). Dissimilatsioon on komplekssete orgaaniliste ühendite lagunemise (anaeroobne või aeroobne) protsess, mis toimub keha toimimiseks vajaliku energia vabanemisega. Erinevalt eluta looduse kehadest on elusorganismide vahetus keskkonnaga nende olemasolu tingimuseks. Sel juhul toimub eneseuuendus. Keha sees toimuvad ainevahetusprotsessid liidetakse ajas ja ruumis rangelt järjestatud keemiliste reaktsioonide abil metaboolseteks kaskaadideks ja tsükliteks. Suure hulga reaktsioonide koordineeritud toimumine väikeses mahus saavutatakse üksikute metaboolsete üksuste järjestatud jaotumise kaudu rakus (lahterdamise põhimõte). Ainevahetusprotsesse reguleeritakse biokatalüsaatorite – spetsiaalsete ensüümvalkude – abil. Igal ensüümil on substraadi spetsiifilisus, et katalüüsida ainult ühe substraadi konversiooni. See spetsiifilisus põhineb teatud tüüpi substraadi "äratundmisel" ensüümi poolt. Ensümaatiline katalüüs erineb mittebioloogilisest katalüüsist ülikõrge efektiivsuse poolest, mille tulemusena suureneb vastava reaktsiooni kiirus 1010 - 1013 korda. Iga ensüümi molekul on võimeline sooritama mitu tuhat kuni mitu miljonit operatsiooni minutis, ilma et see reaktsioonides osaledes häviks. Teine iseloomulik erinevus ensüümide ja mittebioloogiliste katalüsaatorite vahel on see, et ensüümid on normaalsetes tingimustes (atmosfäärirõhk, kehatemperatuur jne) võimelised reaktsioone kiirendama. Kõik elusorganismid võib jagada kahte rühma - autotroofid ja heterotroofid, mis erinevad energiaallikate ja eluks vajalike ainete poolest. Autotroofid on organismid, mis sünteesivad anorgaanilistest ainetest orgaanilised ühendid Kasutades päikesevalguse energiat (fotosünteesid – rohelised taimed, vetikad, mõned bakterid) või anorgaanilise substraadi oksüdeerimisel saadavat energiat (kemosünteesid – väävel, rauabakterid ja mõned teised), on autotroofsed organismid võimelised sünteesima raku kõiki komponente. Fotosünteetiliste autotroofide roll looduses on määrav - olles orgaanilise aine esmane tootja biosfääris, tagavad nad kõigi teiste organismide olemasolu ja biogeokeemiliste tsüklite kulgemise ainete ringis Maal. Heterotroofid (kõik loomad, seened, enamik baktereid, mõned mitteklorofüllitaimed) on organismid, mis vajavad oma eksisteerimiseks valmis orgaanilisi aineid, mis toiduna tarnituna on nii energiaallikaks kui ka vajalikuks “ehitusmaterjaliks”. . Heterotroofidele iseloomulik tunnus on amfibolismi esinemine, s.o. toidu seedimisel tekkivate väikeste orgaaniliste molekulide (monomeeride) moodustumise protsess (komplekssete substraatide lagunemise protsess). Selliseid molekule – monomeere – kasutatakse omaenda keeruliste orgaaniliste ühendite kokkupanemiseks.
Enesepaljundamine (paljundamine)
Paljunemisvõime (omalaadne taastootmine, isepaljunemine) on elusorganismide üks põhiomadusi. Paljunemine on vajalik liikide olemasolu järjepidevuse tagamiseks, sest Üksikorganismi eluiga on piiratud. Paljunemine enam kui kompenseerib isendite loomulikust surmast põhjustatud kahjud ja säilitab seega liigi säilimise üle põlvkondade isendite. Elusorganismide evolutsiooni käigus toimus paljunemismeetodite areng. Seetõttu on praegu olemasolev arvukas ja mitmekesine erinevat tüüpi elusorganismid, mida me avastame erinevad kujud paljunemine. Paljud organismiliigid ühendavad mitmeid paljunemismeetodeid. On vaja eristada kahte põhimõtteliselt erinevat organismide paljunemise tüüpi - aseksuaalset (esmane ja iidsem paljunemisviis) ja seksuaalset. Mittesugulise paljunemise käigus moodustub emaorganismi ühest või rakkude rühmast (mitmerakulistes organismides) uus isend. Kõigi mittesugulise paljunemise vormide puhul on järglastel genotüüp (geenide komplekt) identne ema omaga. Järelikult osutuvad kõik ühe emaorganismi järglased geneetiliselt homogeenseks ja tütarisenditel on samad omadused. Sugulisel paljunemisel areneb uus isend sügootist, mis moodustub kahe spetsialiseeritud suguraku ühinemisel (viljastamisprotsess), mille toodavad kaks vanemorganismi. Sügooti tuum sisaldab hübriidset kromosoomide komplekti, mis on moodustunud sulatatud sugurakkude tuumade kromosoomikomplektide kombineerimise tulemusena. Sügoodi tuumas luuakse seega uus kombinatsioon pärilikest kalduvustest (geenidest), mille on sisse viinud mõlemad vanemad võrdselt. Ja sügoodist arenev tütarorganism saab uue omaduste kombinatsiooni. Teisisõnu, sugulisel paljunemisel tekib organismide päriliku varieeruvuse kombineeritud vorm, mis tagab liikide kohanemise muutuvate keskkonnatingimustega ja on evolutsiooni oluline tegur. See on sugulise paljunemise oluline eelis võrreldes mittesugulise paljunemisega. Elusorganismide võime end taastoota põhineb nukleiinhapete ainulaadsel omadusel paljuneda ja maatriksi sünteesi nähtusel, mis on nukleiinhappe- ja valgumolekulide moodustumise aluseks. Enesepaljunemine molekulaarsel tasandil määrab nii ainevahetuse teostamise rakkudes kui ka rakkude eneste paljunemise. Rakkude jagunemine (rakkude isepaljunemine) on mitmerakuliste organismide individuaalse arengu ja kõigi organismide paljunemise aluseks. Organismide paljunemine tagab kõigi Maal asustavate liikide isepaljunemise, mis omakorda määrab biogeotsenooside ja biosfääri olemasolu.
Pärilikkus ja muutlikkus
Pärilikkus tagab materiaalse järjepidevuse (geneetilise informatsiooni voo) organismide põlvkondade vahel. See on tihedalt seotud paljunemisega molekulaarsel, subtsellulaarsel ja rakulisel tasemel. Geneetiline informatsioon, mis määrab pärilike tunnuste mitmekesisuse, on krüpteeritud DNA molekulaarstruktuuris (mõnede viiruste puhul RNA-s). Geenid kodeerivad teavet sünteesitud valkude struktuuri, ensümaatilise ja struktuurse kohta. Geneetiline kood on süsteem sünteesitud valkude aminohapete järjestuse teabe "salvestamiseks", kasutades DNA molekuli nukleotiidide järjestust. Organismi kõigi geenide kogumit nimetatakse genotüübiks ja tunnuste kogumit fenotüübiks. Fenotüüp sõltub nii genotüübist kui ka sise- ja väliskeskkond , mis mõjutavad geenide aktiivsust ja määravad regulaarseid protsesse. Päriliku teabe säilitamine ja edastamine toimub kõigis organismides nukleiinhapete abil, geneetiline kood on kõigil Maal elavatel olenditel, s.t. see on universaalne. Tänu pärilikkusele kanduvad põlvest põlve edasi tunnused, mis tagavad organismide kohanemise oma keskkonnaga. Kui organismide paljunemise ajal avalduks ainult olemasolevate omaduste ja omaduste järjepidevus, siis muutuvate keskkonnatingimuste taustal oleks organismide olemasolu võimatu, kuna organismide eluks vajalik tingimus on nende kohanemisvõime oma elutingimustega. keskkond. Samasse liiki kuuluvate organismide mitmekesisuses on varieeruvus. Muutlikkus võib esineda üksikutes organismides nende individuaalse arengu ajal või organismide rühmas mitme põlvkonna jooksul paljunemise ajal. On kaks peamist varieeruvuse vormi, mis erinevad esinemismehhanismide, omaduste muutuste olemuse ja lõpuks nende tähtsuse poolest elusorganismide olemasolule - genotüübiline (pärilik) ja modifikatsioon (mittepärilik). Genotüübi varieeruvus on seotud genotüübi muutusega ja viib fenotüübi muutumiseni. Genotüübi varieeruvus võib põhineda mutatsioonidel (mutatsiooniline varieeruvus) või uutel geenide kombinatsioonidel, mis tekivad sugulisel paljunemisel viljastamise protsessis. Mutatsioonivormis on muutused seotud eelkõige nukleiinhapete replikatsiooni käigus tekkinud vigadega. Seega ilmuvad uued geenid, mis kannavad uut geneetilist informatsiooni; ilmuvad uued märgid. Ja kui äsja esilekerkivad tegelased on konkreetsetes tingimustes organismile kasulikud, siis loodusliku valiku abil “korjatakse” nad “kinni”. Seega põhineb organismide kohanemisvõime keskkonnatingimustega, organismide mitmekesisus pärilikul (genotüübilisel) varieeruvusel ning luuakse eeldused positiivseks evolutsiooniks. Mittepäriliku (modifitseeriva) varieeruvuse korral toimuvad fenotüübi muutused keskkonnategurite mõjul ega ole seotud genotüübi muutustega. Modifikatsioonid (tunnuste muutused modifikatsiooni varieeruvuse käigus) toimuvad reaktsiooninormi piirides, mis on genotüübi kontrolli all. Muudatused ei kandu edasi järgmistele põlvkondadele. Modifikatsiooni varieeruvuse tähtsus seisneb selles, et see tagab organismi kohanemisvõime keskkonnateguritega elu jooksul.
Organismide individuaalne areng
Kõiki elusorganisme iseloomustab individuaalne arenemisprotsess – ontogenees. Traditsiooniliselt mõistetakse ontogeneesi all mitmerakulise organismi (moodustunud sugulise paljunemise tulemusena) individuaalse arengu protsessi sügoodi moodustumise hetkest kuni isendi loomuliku surmani. Sügootide jagunemise ja järgnevate rakkude põlvkondade tõttu moodustub mitmerakuline organism, mis koosneb tohutul hulgal erinevat tüüpi rakkudest, erinevatest kudedest ja organitest. Organismi areng põhineb "geneetilisel programmil" (mis on põimitud sügoodi kromosoomide geenidesse) ja toimub spetsiifilistes keskkonnatingimustes, mis mõjutavad oluliselt geneetilise teabe rakendamise protsessi indiviidi individuaalse eksisteerimise ajal. Isendi arengu varases staadiumis toimub intensiivne kasv (massi ja suuruse kasv), mis on põhjustatud molekulide, rakkude ja muude struktuuride paljunemisest ning diferentseerumisest, s.o. struktuurierinevuste tekkimine ja funktsioonide keerukus. Ontogeneesi kõikidel etappidel on erinevatel keskkonnateguritel (temperatuur, gravitatsioon, rõhk, toidu koostis keemiliste elementide ja vitamiinide sisalduse osas, mitmesugused füüsikalised ja keemilised mõjurid) organismi arengule oluline regulatiivne mõju. Nende tegurite rolli uurimine loomade ja inimeste isendiarengu protsessis on väga praktilise tähtsusega, mis suureneb inimtekkelise mõju tugevnedes loodusele. Erinevates bioloogia, meditsiini, veterinaaria ja teiste teaduste valdkondades tehakse laialdaselt teadusuuringuid organismide normaalse ja patoloogilise arengu protsesside uurimiseks ning ontogeneesi mustrite selgitamiseks.
Ärrituvus
Organismide ja kõigi elussüsteemide lahutamatu omadus on ärrituvus – võime tajuda väliseid või sisemisi stiimuleid (lööke) ja neile adekvaatselt reageerida. Organismides kaasneb ärrituvusega muutuste kompleks, mis väljendub nihketes ainevahetuses, rakumembraanide elektrilises potentsiaalis, rakkude tsütoplasma füüsikalis-keemilistes parameetrites, motoorsetes reaktsioonides ning kõrgelt organiseeritud loomi iseloomustavad muutused nende käitumises.4. Molekulaarbioloogia keskne dogma– üldistav reegel looduses vaadeldava geneetilise informatsiooni rakendamiseks: info edastatakse alates nukleiinhapped To orav, kuid mitte vastupidises suunas. Reegel oli sõnastatud Francis Crick V 1958 aastal ja viidud vastavusse selleks ajaks kogutud andmetega aastal 1970 aastal. Geneetilise teabe ülekanne alates DNA To RNA ja RNA-st kuni orav on universaalne eranditult kõigile rakulistele organismidele, see on makromolekulide biosünteesi aluseks. Genoomi replikatsioonile vastab infosiirde DNA → DNA. Looduses on ka üleminekud RNA → RNA ja RNA → DNA (näiteks mõnes viiruses), samuti muutused konformatsioon molekulilt molekuli kantud valgud.
Bioloogilise teabe edastamise universaalsed meetodid
Elusorganismides on kolme tüüpi heterogeenseid, st koosnevad erinevatest polümeeri monomeeridest - DNA, RNA ja valk. Teabeedastust nende vahel saab läbi viia 3 x 3 = 9 viisil. Keskdogma jagab need 9 teabeedastuse tüüpi kolme rühma:
Üldine – leidub enamikus elusorganismides;
Eriline – leitud erandkorras, sisse viirused ja kell mobiilsed genoomi elemendid või bioloogilistes tingimustes katsetada;
Tundmatu – ei leitud.
DNA replikatsioon (DNA → DNA)
DNA on peamine info edastamise viis elusorganismide põlvkondade vahel, seega on DNA täpne kahekordistamine (replikatsioon) väga oluline. Replikatsiooni viib läbi valkude kompleks, mis lahti kerivad kromatiin, siis topeltheeliks. Pärast seda loob DNA polümeraas ja sellega seotud valgud mõlemale ahelale identse koopia.
Transkriptsioon (DNA → RNA)
Transkriptsioon on bioloogiline protsess, mille tulemusena kopeeritakse DNA sektsioonis sisalduv informatsioon sünteesitud molekulile. sõnumitooja RNA. Transkriptsioon viiakse läbi transkriptsioonifaktorid Ja RNA polümeraas. IN eukarüootne rakk primaarne transkript (pre-mRNA) on sageli redigeeritud. Seda protsessi nimetatakse splaissimine.
Tõlge (RNA → valk)
Küpset mRNA-d loetakse ribosoomid saateprotsessi ajal. IN prokarüootne Rakkudes ei ole transkriptsiooni ja translatsiooni protsessid ruumiliselt eraldatud ning need protsessid on seotud. IN eukarüootne transkriptsiooni rakusait raku tuum eraldatud saate asukohast ( tsütoplasma) tuumamembraan, seega mRNA transporditakse tuumast tsütoplasmasse. mRNA-d loeb ribosoom kolme kujul nukleotiid"sõnad". Kompleksid initsiatsioonitegurid Ja pikenemise tegurid tarnida aminoatsüülitud RNA-de ülekandmine mRNA-ribosoomi kompleksiks.
5. Pöördtranskriptsioon on kaheahelalise moodustamise protsess DNAüheahelalisel maatriksil RNA. Seda protsessi nimetatakse vastupidine transkriptsioon, kuna geneetilise teabe ülekandmine toimub transkriptsiooni suhtes vastupidises suunas.
Pöördtranskriptsiooni idee oli alguses väga ebapopulaarne, kuna see oli vastuolus Molekulaarbioloogia keskne dogma, mis viitas sellele, et DNA transkribeeritud RNA-le ja kaugemale saade valkudesse. Leitud sisse retroviirused, Näiteks HIV ja juhul retrotransposoonid.
Transduktsioon(alates lat. transductio- liikumine) - ülekandeprotsess bakteriaalne DNAühest rakust teise bakteriofaag. Üldist transduktsiooni kasutatakse bakterigeneetikas genoomi kaardistamine ja disain tüved. Nii parasvöötme faagid kui ka virulentsed on võimelised transduktsiooniks, kuid viimased hävitavad bakteripopulatsiooni, mistõttu transduktsioon nende abiga ei mõjuta. suure tähtsusega ei looduses ega uurimistöö käigus.
Vektor-DNA molekul on DNA molekul, mis toimib kandjana. Kandurmolekulil peab olema mitmeid funktsioone:
Võime autonoomselt paljuneda peremeesrakus (tavaliselt bakteri- või pärmirakus)
Selektiivse markeri olemasolu
Mugavate piirangusaitide kättesaadavus
Bakteriaalsed plasmiidid toimivad enamasti vektoritena.
Organism on elu põhiüksus, selle omaduste tegelik kandja, kuna eluprotsessid toimuvad ainult keharakkudes. Organism on eraldiseisva isendina osa liigist ja populatsioonist, olles populatsiooniliigi elatustaseme struktuuriüksus.
Organismi tasemel biosüsteemidel on järgmised omadused: Ainevahetus toitumine ja seedimine hingamine eritumine ärrituvus paljunemine käitumine elustiil keskkonnaga kohanemise mehhanismid elutähtsate protsesside neurohumoraalne regulatsioon
Keha struktuurielemendid on nende ainulaadsete elutähtsate funktsioonidega rakud, rakulised koed, elundid ja organsüsteemid. Nende struktuurielementide koosmõju tervikuna tagab keha struktuurse ja funktsionaalse terviklikkuse.
Organismi tasandi põhiprotsessid biosüsteemis: ainevahetus ja energia, mida iseloomustab koordineeritud tegevus erinevaid süsteeme keha organid: pideva sisekeskkonna hoidmine, päriliku teabe juurutamine ja juurutamine, samuti antud genotüübi elujõulisuse kontrollimine, individuaalne areng(ontogenees).
Organismi tasemel biosüsteemi korraldust eristavad väga erinevad organsüsteemid ja -kuded, mis moodustavad keha; kontrollsüsteemide kujundamine, mis tagavad biosüsteemi kõigi komponentide koordineeritud toimimise ja organismi püsimajäämise keerulistes keskkonnatingimustes; erinevate kohanemismehhanismide olemasolu tegurite toimega, mis säilitavad sisekeskkonna suhtelist püsivust, st keha homöostaasi.
Organismi elutaseme olulisus looduses väljendub eelkõige selles, et sellel tasandil tekkis esmane diskreetne biosüsteem, mida iseloomustab oma struktuuri iseseisvus, eneseuuenemine, väliskeskkonna mõju aktiivne reguleerimine ja võimeline suhtlemine teiste organismidega.
Organismi elulise aktiivsuse tagab selle erinevate organite töö ja koostoime. Elund on hulkrakulise organismi osa, mis täidab kindlat funktsiooni (või omavahel seotud funktsioonide rühma), on spetsiifilise ehitusega ja koosneb looduslikult moodustunud kudede kompleksist. Elund võib oma ülesandeid täita iseseisvalt või organsüsteemi osana (näiteks hingamis-, seede-, eritus- või närvisüsteem).
Üherakulistes organismides on indiviidide funktsionaalseteks osadeks organellid, s.o elunditega sarnased struktuurid. Organism on üksteise ja väliskeskkonnaga seotud organsüsteemide kogum.
Kõik organismid kui indiviidid on erinevate populatsioonide (ja liikide) esindajad ning nende põhiliste pärilike omaduste ja tunnuste kandjad. Seetõttu on iga organism unikaalne näide populatsioonist (ja liigist) pärilike kalduvuste, omaduste ja suhete avaldumises keskkonnaga.
Humoraalne regulatsioon toimub kehavedelike (veri, lümf, koevedelik) kaudu bioloogiliselt aktiivsete ainete abil, mida rakud, kuded ja elundid oma talitluse käigus eritavad. Sel juhul mängivad olulist rolli hormoonid, mis spetsiaalsetes endokriinsetes näärmetes toodetud, sisenevad otse verre. Taimedes juhivad kasvu- ja morfofüsioloogilise arengu protsesse bioloogiliselt aktiivsed keemilised ühendid– spetsiaalsete kudede poolt toodetud fütohormoonid (kasvupunktides meristeem).
Üherakulistes organismides (algloomad, vetikad, seened) reguleeritakse paljusid elutähtsaid protsesse ka humoraalsete keemiliste vahenditega välis- ja sisekeskkonna kaudu.
Elusorganismide evolutsiooni käigus tekkis uus regulatsioon, mis on funktsioneerimisprotsesside juhtimise kiiruse osas tõhusam – närviregulatsioon. Närviregulatsioon on humoraalse regulatsiooniga võrreldes fülogeneetiliselt noorem regulatsiooni tüüp. See põhineb refleksiühendustel ja seda käsitletakse rangelt teatud kehale või rakurühm. Närviregulatsiooni kiirus on sadu kordi suurem kui humoraalsel regulatsioonil.
Homöostaas on võime muutustele vastu seista ja dünaamiliselt säilitada keha koostise ja omaduste suhtelist püsivust.
Selgroogsetel ja inimestel saadetud impulsid närvisüsteem, ja erituvad hormoonid täiendavad üksteist vastastikku organismi elutähtsate protsesside reguleerimisel. Humoraalne regulatsioon on allutatud närviregulatsioonile, koos moodustavad nad ühtse neurohumoraalse regulatsiooni, tagades organismi normaalse funktsioneerimise muutuvates keskkonnatingimustes.
Üherakuliste organismide toitumine Pinotsütoos on vedeliku ja ioonide imendumine. Fagotsütoos on tahke kujuga osakeste püüdmine. Rakk saab seedida lüsosoomide abil. Lüsosoomid seedivad peaaegu kõike, isegi nende rakkude sisu. Rakkude enesehävitamise protsessi nimetatakse autolüüsiks. Autolüüs toimub siis, kui lüsosoomide sisu vabaneb otse tsütoplasmasse.
Üherakuliste organismide liikumine toimub erinevate organellide ja tsütoplasma väljakasvude abil. Tsütoplasma sisaldab keerulist mikrotuubulite, mikrofilamentide ja muude struktuuride võrgustikku, millel on toetavad ja kontraktiilsed funktsioonid, mis tagavad raku amööboidse liikumise. Mõned algloomad liiguvad kogu keha lainetaoliste kokkutõmmete tõttu. Selliste abil teostab rakk aktiivset liikumist eriharidus nagu lipud ja ripsmed.
Üherakuliste organismide käitumine (ärritatavus) väljendub selles, et nad suudavad tajuda erinevaid väliskeskkonna ärritusi ja neile reageerida. Reeglina seisneb reaktsioon ärritusele isikute ruumilises liikumises. Seda tüüpi ärrituvust ainuraksete organismide puhul nimetatakse taksodeks. Fototaksis on aktiivne reaktsioon valgusele. Termotaksis on aktiivne reaktsioon temperatuurile. Geotaksis on aktiivne reaktsioon Maa gravitatsioonile.
Mitmerakulistel organismidel, nagu ka ainuraksetel, on põhilised eluprotsessid: toitumine, hingamine, eritumine, liikumine, ärrituvus jne.. Erinevalt üherakulistest organismidest, kus kõik protsessid on koondunud ühte rakku, on aga mitmerakulistel organismidel rakkudevaheline funktsioonide jaotus. kuded, elundid, organsüsteemid.
Vaskulaarsüsteemid transpordivad aineid kehas. Hingamissüsteem varustab keha vajalik kogus hapnikku ja eemaldab samaaegselt paljusid ainevahetusprodukte. Vees lahustunud hapniku kasutamine on vanim hingamisviis. Selleks kasutatakse lõpuseid. Maismaaselgroogsetel koosneb hingamissüsteem kõrist, hingetorust, paaris bronhidest ja kopsudest.
Hingamisprotsessid ja ainevahetusproduktide vabanemine paljudel kõrgelt organiseeritud loomadel, eriti neil, kellel on suured suurused, on võimatu ilma vereringesüsteemi osaluseta. CS ilmus esmakordselt ussides. Lülijalgsetel, molluskitel ja akordaatidel on CS-l spetsiaalne pulseeriv organ - süda. Selgroogsete CS täidab lisaks põhirollile (ainevahetusprotsesside tagamine ja homöostaasi säilitamine) ka muid funktsioone: hoiab püsivat kehatemperatuuri, kannab üle hormoone, osaleb võitluses haigustega, haavade paranemises jne.
Veri on vedel kude, mis ringleb vereringesüsteemis. Kõigi selgroogsete veres on rakulisi või moodustunud elemente. Need on punased verelibled, valged verelibled ja trombotsüüdid.
Ülesanded ja küsimused 1. Kirjeldage erinevusi organismi elatustaseme ja populatsiooniliigi standardi vahel. 2. Mis tahes imetaja näitel nimetage peamine konstruktsioonielemendid biosüsteemid "organism". 3. Selgitage, millised märgid võimaldavad liigitada organismideks tuberkuloosibatsilli haigel, ahvenat jões ja männipuud metsas. 4. Kirjeldada kontrollimehhanismide rolli biosüsteemi olemasolus. 5. Kuidas toimub organismis elutähtsate protsesside iseregulatsioon? 6. Selgitage, kuidas üherakulised organismid toitu omastavad ja seedivad. Kirjeldage, kuidas üherakulised organismid oma keskkonnas navigeerivad.
Kõik looduses esinevad elusorganismid koosnevad samadest organiseerumistasemetest. See on kõigile elusorganismidele omane bioloogiline muster.
Eristatakse järgmisi elusorganismide organiseerituse tasemeid: molekulaarne, rakuline, kude, organ, organism, populatsioon-liik, biogeotsenootiline, biosfäär.
Riis. 1. Molekulaargeneetiline tase
1. Molekulaargeneetiline tase. See on elu kõige elementaarsem tasand (joon. 1). Ükskõik kui keeruline või lihtne on iga elusorganismi struktuur, koosnevad nad kõik samadest molekulaarsetest ühenditest. Selle näiteks on nukleiinhapped, valgud, süsivesikud ja muud komplekssed orgaaniliste ja anorgaanilised ained. Neid nimetatakse mõnikord bioloogilisteks makromolekulaarseteks aineteks. Esineb molekulaarsel tasemel erinevaid protsesse elusorganismide elutähtsad funktsioonid: ainevahetus, energia muundamine. Molekulaarse tasandi abil toimub päriliku teabe edastamine, üksikute organellide moodustumine ja muud protsessid.
Riis. 2. Rakutase
2. Rakutase. Rakk on kõigi Maa elusorganismide struktuurne ja funktsionaalne üksus (joonis 2). Üksikutel rakusisestel organellidel on iseloomulik struktuur ja nad täidavad teatud funktsiooni. Üksikute organellide funktsioonid rakus on omavahel seotud ja täidavad ühiseid elutähtsaid protsesse. Üherakulistes organismides (üherakulised vetikad ja algloomad) toimuvad kõik eluprotsessid ühes rakus ja üks rakk eksisteerib eraldi organismina. Pidage meeles ainurakseid vetikaid, klamüdomoonasid, klorellasid ja lihtsamaid loomi - amööbe, ripsloomi jne. Hulkrakulistes organismides ei saa üks rakk eksisteerida eraldi organismina, vaid see on organismi elementaarne struktuuriüksus.
Riis. 3. Kudede tase
3. Kudede tase. Koe moodustab päritolult, struktuurilt ja funktsioonilt sarnaste rakkude ja rakkudevaheliste ainete kogum. Kudede tase on iseloomulik ainult mitmerakulistele organismidele. Samuti ei ole üksikud koed iseseisev terviklik organism (joonis 3). Näiteks loomade ja inimeste kehad koosnevad neljast erinevast koest (epiteel-, side-, lihas-, närvikoest). Taimekudesid nimetatakse harivateks, terviklikeks, toetavateks, juhtivateks ja eritavateks. Pidage meeles üksikute kudede struktuuri ja funktsioone.
Riis. 4. Organite tase
4. Organite tase. Mitmerakulistes organismides moodustab elunditasandi mitme identse, struktuurilt, päritolult ja funktsioonilt sarnase koe liit (joonis 4). Iga organ sisaldab mitut kudet, kuid üks neist on kõige olulisem. Eraldi organ ei saa eksisteerida terve organismina. Mitmed struktuurilt ja funktsioonilt sarnased elundid ühinevad organsüsteemiks, näiteks seedimine, hingamine, vereringe jne.
Riis. 5. Organismi tase
5. Organismi tase. Taimed (Chlamydomonas, Chlorella) ja loomad (amööbid, ripslased jt), kelle keha koosneb ühest rakust, on iseseisev organism (joon. 5). Ja mitmerakuliste organismide üksikut isendit käsitletakse eraldi organismina. Igas üksikus organismis toimuvad kõik kõigile elusorganismidele iseloomulikud eluprotsessid – toitumine, hingamine, ainevahetus, ärrituvus, paljunemine jne. Iga iseseisev organism jätab endast maha järglasi. Mitmerakulistes organismides ei ole rakud, koed, elundid ja elundisüsteemid eraldiseisvad organismid. Ainult terviklik elundite süsteem, mis spetsiifiliselt täidab erinevaid funktsioone, moodustab eraldiseisva iseseisva organismi. Organismi areng viljastumisest eluea lõpuni võtab teatud aja. Seda iga organismi individuaalset arengut nimetatakse ontogeneesiks. Organism võib eksisteerida tihedas seoses oma keskkonnaga.
Riis. 6. Populatsiooni-liigi tase
6. Populatsiooni-liigi tase. Ühe liigi või rühma isendite kogum, mis eksisteerib pikka aega teatud levila osas, suhteliselt eraldiseisvalt teistest sama liigi populatsioonidest, moodustab populatsiooni. Populatsiooni tasandil viiakse läbi kõige lihtsamad evolutsioonilised transformatsioonid, mis aitavad kaasa uue liigi järkjärgulisele tekkele (joon. 6).
Riis. 7 Biogeotsenootiline tase
7. Biogeotsenootiline tase. Erinevate liikide ja erineva keerukusega organismide kogumit, mis on kohanenud samade looduskeskkonna tingimustega, nimetatakse biogeocenoosiks ehk looduslikuks koosluseks. Biogeocenoos hõlmab paljusid elusorganismide liike ja looduslikke keskkonnatingimusi. Looduslikes biogeotsenoosides energia koguneb ja kandub ühelt organismilt teisele. Biogeocenoos hõlmab anorgaanilisi, orgaanilisi ühendeid ja elusorganisme (joon. 7).
Riis. 8. Biosfääri tase
8. Biosfääri tase. Kõigi meie planeedi elusorganismide kogum ja nende ühine looduslik elupaik moodustab biosfääri tasandi (joonis 8). Biosfääri tasandil otsustab tänapäeva bioloogia globaalsed probleemid, näiteks vaba hapniku moodustumise intensiivsuse määramine Maa taimestiku poolt või inimtegevusega seotud süsinikdioksiidi kontsentratsiooni muutused atmosfääris. Peamine roll biosfääri tasandil teostavad neid "elusained", st Maad asustav elusorganismide kogum. Ka biosfääri tasandil on olulised “bioinertsed ained”, mis tekivad elusorganismide elutegevuse ja “inertsete” ainete (st tingimuste) tulemusena. keskkond). Biosfääri tasandil toimub Maal aine ja energia ringlus kõigi biosfääri elusorganismide osalusel.
Elukorralduse tasandid. Rahvaarv. Biogeocenoos. Biosfäär.
- Praegu on elusorganismide organiseerimisel mitu tasandit: molekulaarne, rakuline, koe-, organ-, organismi-, populatsiooniliigiline, biogeotsenootiline ja biosfäär.
- Populatsiooni-liigi tasandil viiakse läbi elementaarsed evolutsioonilised transformatsioonid.
- Rakk on kõigi elusorganismide kõige elementaarsem struktuurne ja funktsionaalne üksus.
- Koe moodustab päritolult, struktuurilt ja funktsioonilt sarnaste rakkude ja rakkudevaheliste ainete kogum.
- Biosfääri tasandi moodustab kõigi planeedi elusorganismide kogum ja nende üldine looduslik elupaik.
- Nimeta elukorralduse tasemed järjekorras.
- Mis on kangas?
- Millised on raku peamised osad?
- Milliseid organisme iseloomustab kudede tase?
- Kirjeldage elundi taset.
- Mis on populatsioon?
- Kirjeldage organismi taset.
- Nimeta biogeotsenootilise tasandi tunnused.
- Too näiteid elukorraldustasandite omavahelistest seostest.
Täitke tabel, mis näitab organisatsiooni iga taseme struktuurilisi iseärasusi:
| Seerianumber |
Organisatsiooni tasemed |
Iseärasused |
Laadige video alla ja lõigake mp3 – teeme selle lihtsaks!
Meie veebisait on suurepärane vahend meelelahutuseks ja lõõgastumiseks! Saate alati vaadata ja alla laadida veebivideoid, naljakaid videoid, peidetud kaameraga videoid, mängufilmid, dokumentaalfilme, amatöör- ja koduvideod, muusikavideod, videod jalgpallist, spordist, õnnetustest ja katastroofidest, huumorist, muusikast, multikad, anime, telesarjad ja paljud teised videod on täiesti tasuta ja ilma registreerimiseta. Teisendage see video mp3-ks ja muudeks vorminguteks: mp3, aac, m4a, ogg, wma, mp4, 3gp, avi, flv, mpg ja wmv. Interneti-raadio on raadiojaamade valik riigi, stiili ja kvaliteedi järgi. Interneti-naljad on populaarsed naljad, mille hulgast stiili järgi valida. Mp3 lõikamine helinateks võrgus. Video konverteerija mp3-ks ja muudeks vorminguteks. Interneti-televisioon – need on populaarsed telekanalid, mille vahel valida. Telekanaleid edastatakse reaalajas täiesti tasuta - edastatakse veebis.
Fantaasiate ja unistuste elluviimine on eriline anne, mis pole kõigile kättesaadav. Tsirkus on unistuste elluviimise kunst. Tsirkus on ime, muinasjutt, mõistatus! Need on täiskasvanute ja laste üllatunud silmad.
Tsirkus on värvilised lendavad pallid, need on hobuserauda painutavad jõumehed. Milliseid tohutuid raskusi tõstavad artistid ebatavalise kergusega! See tundub lihtsalt publikule lihtne, kuid tegelikult on see tohutu, vaevarikas, mitmetunnine töö, see on raske treening. Ja kogu etendus on ebatavaliselt andeka klouni tsirkuseareenil, kes suutis sind naerma ajada. Tema silmist voolavad pisarad, ümberringi lendavad seebimullid...
Jah, tsirkus räägib julgetest hüpetest suure tipu all, kui kogu saal külmub, see räägib publiku kuumadest plaksudest, siis pärast surmvaikust aplaus akrobaadile, kes teeb saltot õhus.
Alates iidsetest aegadest on akrobaatide, žonglööride, võimlejate ja klounide esinemised meelitanud kunstnikke, skulptoreid, muusikuid ja viimasel ajal ja filmitegijad, võimalus näidata harmooniat ja täiuslikkust inimkeha, annavad edasi tema liigutuste dünaamikat, paljastavad kõik selle salapärase kunsti saladused ja sümboolika.
Tsirkuse tsirkuse määratlus (ladina tsirkusest, sõna otseses mõttes - ring) - Eriline vaade kunst, mille üks peamisi väljendusvahendeid on trikk. Tsirkuse ekspressiivsuse abil sooritatud igasuguste meelelahutuste, saadete, etenduste, etenduste üldistatud nimetus. Spetsiaalne meelelahutusstruktuur kuplikujulise kattega, areen ja pealtvaatajate istmetega amfiteater. (Tsirkuse entsüklopeedia. http://www.ruscircus.ru/encyc)
Kunstiliigina arenes tsirkus välja tööprotsesside, rahvapidude, spordi, peamiselt ratsavõistluste ja ratsakoolide tegevuse põhjal. Tsirkuseesinemised põhinevad kõige raskemate füüsiliste takistuste ületamisel, samuti koomiksiseadmed, enamasti laenatud rahvaputkade pätidelt ja koomikutelt. Oma olemuselt on tsirkus alati ekstsentriline.
Selle peamine asi väljendusvahendid- trikk, tegevus, mis jääb tavapärasest loogikast kaugemale. Kaskadööride ja näitlejatehnika kombinatsioon loob etenduse. Tsirkuseetendus koosneb numbritest – ühe või artistide rühma üksikutest lõpetatud etendustest.
Iga toimingut eristab reeglina inimeste ja loomade ebatavaline käitumine: kunstnikud kõnnivad ja tantsivad traadil, seisavad pea kaaslase peas, mängivad stseene kappava hobuse seljas, merilõvi žongleerib. pall, hobused esitavad valssi.
Tsirkuseartist loob oma žanris teatud kuvandi ja selles aitavad teda kostüüm, muusika, valgus, eritehnika ja lavastaja lavastuse korraldus. Temaatilistes süžeelavastustes kasutatakse ka nippe, nende abil ehitatakse ja arendatakse süžeed.
Esimesed tsirkused olid hoopis teistsugused kui need, millega me kõik oleme tuttavad. Nad eksisteerisid aastal Vana-Rooma ja andis etendusi väikesel areenil nimega “Suur tsirkus” (ladina Circus Maximus). Sellest ka paika, kus Itaalias Kreeka eeskujul hobuste võiduajamisi korraldati ja mis enamasti kujutas endast piklikku org kahe künka vahel, hakati selle nimega kutsuma mitte paiga otstarbest lähtuvalt, nagu Kreekas (vt Hipodroom ), vaid selle kõige tavalisematest vormidest.
„Esimeste kuningate all, koht tsirkuse etendused seal oli Marsi ülikoolilinnak, siis, nagu legend ütleb, ehitas Lucius Tarquinius Priscus Palatine ja Aventine mägede vahelisse orgu spetsiaalse nimekirja, mida hiljem hakati nimetama "Circus Maximus", kasutades selleks sõjasaaki latiinlastega. . Tarquinius Uhke muutis mõnevõrra selle ehitise asukohta ja suurendas selles pealtvaatajate istekohtade arvu, Julius Caesar laiendas seda oluliselt ning Nero ehitas pärast kuulsat Roomat laastanud tulekahju taas suure luksusega kui varem, Traianus ja Domitianus täiustas seda veelgi ning isegi Constantinus ja tema poeg Constantius hoolitsesid selle kaunistamise eest. Viimased võistlused toimusid seal 549. aastal.
"Tsirkus kaasaegne tüüp ilmus esimest korda alles aastal XVIII lõpp sajandil Prantsusmaal. Selle loojad olid kaks inglise ratturit, Astley isa ja poeg. 1774. aastal ehitasid nad Pariisi templi äärealale ümmarguse saali, mida nad nimetasid tsirkuseks, ja hakkasid siin andma etendusi, mis koosnesid erinevatest ratsutamis- ja akrobaatikaharjutustest.
1877. aastal avas Ciniselli haigla Peterburis, 1880. aastal Salomonski - Moskvas, vennad D. A., A. A. ja P. A. Nikitin 1886. aastal ja 1911. aastal lõid Moskvasse haiglad, 1903. aastal ehitas P. S. Krutikov Kiievis tsirkuse. Vaatamata jõhkrale politseirežiimile saavutas Venemaa tsirkuses erilise populaarsuse satiiriline ajakirjanduslik klounaadikunst, kes tõi esile oma tegelased: V. L. ja A. L. Durovs, Bim-Bom (I. S. Radunsky ja M. A. Stanevsky), S. S. ja D. S. Alperov. Võitsid maailmakuulsuse: ratturid - P. I. Orlov, V. T. Sobolevski, N. L. Sychev, köielkõndija F. F. Molodtsov, maadlejad ja sportlased - I. M. Zaikin, I. V. Lebedev (onu Vanja), I. M. Poddubny ja teised varem Venemaal loodud Oktoobrirevolutsioon 1917, saavutas suure loomingulise ja organisatsioonilise edu." (Kuznetsov 1947, lk 150)