Биологията като наука. Методи научно познание... Нива на организация на живите.

Изисквания към нивото на обучение на завършилите:

Познават и разбират методите на научното познание, признаците на живите системи, нивата на организация на живата природа;

Бъдете в състояние да обясните ролята биологични теории, закони, принципи, хипотези при формирането на съвременна природонаучна картина на света.

Метаболизмът е едно от основните свойства на живите системи, той се характеризира с това, което се случва

1. Селективна реакция на външни влияния заобикаляща среда

2. Промяна в интензивността физиологични процесии функции с различни периоди на трептене

3. Предаване от поколение на поколение на знаци и свойства

4. Усвояване на основни вещества и отделяне на отпадни продукти

5. Поддържане на относително постоянен физичен и химичен състав на вътрешната среда

Следните методи НЕ се използват в цитологията:

1. Генетично клониране

2. Култури на клетки и тъкани

3. Микроскопия

4. Нанобиотехнология

5. Центрофугиране

Процесите на клетъчно делене се изследват с помощта на методи

1. Диференциално центрофугиране

2. Клетъчни култури

3. Микроскопия

4. Микрохирургия

5. Заснемане и заснемане

Онтогенезата, метаболизмът, хомеостазата, размножаването се случват на ... нива на организация на живота.

1. Клетъчна

2. Молекулярна

3. Организационна

4. Орган

5. Тъкан

Формулирана клетъчната теория

2. А. Левенгук

3. Дж. Уотсън

4. Т. Шван

5. М. Шлайден

Изследването на биологични обекти, процеси в различни специално създадени условия се извършва с помощта на методи

1. Абстракция

2. Клониране

3. Симулация

4. Обобщения

5. Експериментирайте

Клоновете на ботаниката са

1. Алгология

2. Бриология

3. Ихтиология

4. Екология

5. Етология

1. Биохимия

2. Хистология

3. Морфология

4. Физиология

5. Цитология

Създаден е моделът на структурата на ДНК под формата на двойна спирала

2. А. Левенгук

3. Ф. Мюлер

4. Дж. Пристли

5. Д. Уотсън

Разделите по зоология са

1. Алгология

2. Вирусология

3. Лихенология

4. Териология

5. Етология

Представено е развитието – универсално свойство на материята

1. Хомеостаза

2. Метаболизъм

3. Онтогенеза

4. Тропизми

5. Филогенеза

Синтезът на АТФ включва

1. Вакуоли

2. Митохондрии

3. Лизозоми

4. Хлоропласти

5. Хромопласти

1. Направих първия микроскоп

2. Открива клетъчното ядро

3. Въведе термина "клетка"

4. Описани пластиди и хроматофори

5. Подобрен микроскопа

Проектиран електронен микроскоп

1. Р. Вирхов

2. М. Нол

3.Н.И.Лунин

4.И.И.Мечников

5.Е.Руска

Методът на центрофугиране позволява

1. Определете качествения и количествения състав на клетъчните вещества

2. Определете пространствената конфигурация и някои физични свойствамакромолекули

5. Разделете клетъчните органели

Кириленко А. А. Биология. Единен държавен изпит. Секция "Молекулярна биология". Теория, учебни задачи. 2017 г.

Задачи номер 2.

1. Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени в таблицата.

Какви нива на организация на живата природа са представени от биоинертни системи, включително не само жива материяно и неодушевени?

1. Организационна

2. Специфично за населението

3. Биоценотичен

4. Биогеоценотичен

5. Биосфера

2. Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени в таблицата.

Цитогенетичният метод позволява

1. Намерете генни мутации

2. Откриване на хромозомни мутации

3. Откриване на геномни мутации

4. Оценете ролята на външната среда при формирането на фенотипа

5. Прогнозирайте вероятността от предаване на наследствени заболявания на потомци

3. Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени в таблицата.

Кои биологични науки изучават общности от живи организми?

1. Екология

2. Морфология

3. Генетика

4. Ветеринарна медицина

5. Биогеография

4. Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени в таблицата.

Кои биологични науки изучават развитието на живота?

1. Анатомия

2. Палеонтология

3. Биохимия

4. Еволюционна доктрина

5. Биотехнология

5. Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени в таблицата.

Изберете най-простите и най-трудните нива на организация на дивата природа от следните.

1. Орган-тъкан

2. Специфично за населението

3. Молекулярно-генетичен

4. Биоценотичен

5. Субклетъчна

6. Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени в таблицата.

Кои от свойствата на живата материя са свързани с развитието?

1. Онтогенеза

2. Филогенеза

3. Наследственост

4. Променливост

5. Раздразнителност

7. Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени в таблицата.

Кои от свойствата на живите същества не са присъщи на вирусите?

1. Клетъчна структура

2. Метаболизъм

3. Способност за възпроизвеждане

4. Наследственост

5. Променливост

8. Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени в таблицата.

Кои биологични науки не изучават еукариотите?

1. Вирусология

2. Микология

3. Ботаника

4. Бактериология

5. Протистология

9. Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени в таблицата.

Кои биологични науки изучават молекулярното ниво на развитие на живота?

1. Молекулярна биология

2. Екология

3. Биохимия

4. Цитология

5. Хистология

10. Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени в таблицата.

Кои биологични науки изучават индивидуалните нива на организация на всички живи същества?

1. Ботаника

2. Хистология

3. Генетика

4. Цитология

5. Еволюционно учение

11. Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени в таблицата.

Какви класификационни единици на организмите са специфичният обект на изследване на селекцията?

3. Семейство

12. Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени в таблицата.

Посочете нивата на организация на живота, които са областта на изучаване на екологията.

1. Молекулярно-генетичен

2. Клетъчна

3. Орган

4. Организационна

5. Специфично за населението

13. Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени в таблицата.

Кои учени са допринесли значително за развитието на еволюционната доктрина, като предлагат свои собствени версии на теорията за еволюцията на живия свят?

1. Франсис Крийк

2. Матиас Якоб Шлайден

3. Томас Морган

4. Жан-Батист Ламарк

5. Чарлз Дарвин

14. Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени в таблицата.

Кои руски учени имат значителен принос в развитието на физиологията?

1. Иван Сеченов

2. Николай Вавилов

3. Николай Миклухо-Маклай

4. Иван Павлов

5. Владимир Вернадски

15. Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени в таблицата.

Методите за отглеждане направиха възможно създаването на култури от диви сортове зеле. Кои са в списъка?

3. Колраби

5. Броколи

16. Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени в таблицата.

Невъзможно е да се види в клетка с диня със светлинен микроскоп

1. Обвивка

2. Включения

4. Вакуоли

5. Рибозоми

17. Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени в таблицата.

Те съдържат собствена ДНК

1. Вакуоли

2. Рибозоми

3. Хлоропласти

5. Митохондрии

18. Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени в таблицата.

На молекулярно нивоорганизацията на живата природа, протичат процеси

1. Деление

2. Метаболизъм

3. Транскрипция

4. Онтогенеза

5. Излъчване

19. Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени в таблицата.

Циркулацията на веществата и преобразуването на енергията се случват на ... нива на организация на живота.

1. Биогеоценотичен

2. Биосфера

3. Клетъчна

4. Организационна

5. Специфично за населението

20. Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени в таблицата.

Създаден е моделът на структурата на ДНК под формата на двойна спирала:

2. А. Левенгук

3. Д. Уотсън

4. Т. Шван

5. М. Шлайден

21. Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени в таблицата.

Формулиран биогенетичен закон

1. Вавилов Н.И.

2. Вайнберг В.

3. Хекел Е.

4. Либих Ю.

5. Мюлер Ф.

22. Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени в таблицата.

При отглеждането на растения се използват следните методи.

1. Изкуствено осеменяване

2. Изкуствена мутагенеза

3. Тестване на производители по потомство

4. Масов подбор

5. Полиембриони

23. Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени в таблицата.

Изучава се органичното ниво на организация на живите

1. Анатомия

2. Биохимия

3. Генетика

4. Хистология

5. Цитология

24. Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени в таблицата.

На специфично популационно ниво на организация на дивата природа се случва следното:

1. Хомеостаза

2. Промяна в генофонда

3. Циркулацията на веществата и преобразуването на енергията

4. Възпроизвеждане

5. Елементарни еволюционни промени

25. Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени в таблицата.

Разделите по зоология са

1. Алгология

2. Бриология

3. Ихтиология

4. Лихенология

5. Ентомология

26. Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени в таблицата.

И. В. Мичурин използва следните методи в развъдната работа:

1. Изкуствена мутагенеза

2. Клониране

3. Ментор

4. Полиембриони

5. Посредник

27. Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени в таблицата.

Използвайки цитогенетичния метод, те изследват:

1. Генетичен състав на популациите

2. Броят на хромозомите

3. Ролята на средата и наследствеността при формирането на черти

4. Структурата на хромозомите

5. Същност и вид на унаследяване на черти

28. Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени в таблицата.

Методите на човешката физиология ви позволяват да изучавате

1. Биотокове на мозъка

2. Биотокове на сърцето

3. Патологични изменения в структурата на органите

4. Структурата на органите и тъканите

5. Фина структура на органи и тъкани

29. Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени в таблицата.

В биотехнологията се използват следните методи:

2. Микробиологичен синтез

3. Кражба

4. Бране

5. Соматична хибридизация на клетките

30. Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени в таблицата.

Методите на електрофореза и хроматография позволяват

1. Определете качествения и количествения състав на клетъчните вещества

2. Определете пространствената конфигурация и някои физични свойства на макромолекулите

3. Пречистване на макромолекули, изолирани от клетката

4. Отделете смеси от вещества, изолирани от клетката

5. Разделете клетъчните органели

31. Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени в таблицата.

Посочете формулировката на разпоредбите на клетъчната теория.

1. Гъбичната клетъчна мембрана се състои от въглехидрати.

2. В животинските клетки няма клетъчна стена.

3. Клетките на всички организми съдържат ядро.

4. Клетките на организмите си приличат в химичен състав.

5. Новите клетки се образуват чрез разделяне на оригиналната майчина клетка.

32. Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени в таблицата.

За установяване се използва методът на генеалогичното изследване

1. Доминантният характер на унаследяването на чертата

2. Последователност от етапи на индивидуалното развитие

3. Наследствен характер на заболяването

4. Вид висша нервна дейност

5. Прилепването на табелата към пода

33. Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени в таблицата.

Какви методи за изследване се използват в цитологията?

1. Центрофугиране

2. Тъканна култура

3. Хроматография

4. Генеалогичен

5. Хибридологични

34. Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени в таблицата.

На какви нива на организация на живите същества се изучават особеностите на реакциите на фотосинтезата във висшите растения?

1. Биосфера

2. Клетъчна

3. Специфично за населението

4. Молекулярна

5. Екосистема

35. Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени в таблицата.

На кои нива на организация на живите същества се изучават характеристиките на реакциите на фотосинтезата?

1. Биосфера

2. Клетъчна

3. Биогеоценотичен

4. Молекулярна

5. Тъкан-орган

36. Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени в таблицата.

Какви признаци са началните за живите и неодушевените обекти на природата?

1. Клетъчна структура

2. Промени в телесната температура

3. Наследственост

4. Раздразнителност

5. Движение в пространството

37. Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени в таблицата.

Използва се хибридологичен метод на изследване

1. Ембриолози

2. Развъдчици

3. Генетика

4. Природозащитници

5. Биохимици

38. Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени в таблицата.

За изучаване се използва историческият метод на изследване

1. Вътрешната структура на организмите

2. Еволюция на органичния свят

3. Химичният състав на живото

4. Произходът на групите организми на Земята

5. Онтогенеза на организма

39. Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени в таблицата.

Използва се методът на двойно изследване

1. Цитолози

2. Зоолози

3. Генетика

4. Развъдчици

5. Биохимици

40. Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени в таблицата.

Генетиците, използвайки метода на генеалогичното изследване, гримират

1. Генетична карта на хромозомите

2. Схема на пресичане

3. Родословно дърво

4. Схемата на предците и техните взаимоотношения в редица поколения

5. Кривата на вариация

41. Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени в таблицата.

Приносът на биотехнологиите към медицината е

1. Използването на химичен синтез за производството на лекарства

2. Създаване на терапевтични серуми на базата на кръвна плазма на имунизирани животни

3. Синтез на човешки хормони в бактериални клетки

4. Изучаване на родословията на човек за идентифициране на наследствени заболявания

5. Култивиране на щамове бактерии и гъбички за производство на антибиотици в промишлен мащаб

42. Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени в таблицата.

Кои от следните обекти съществуват на субклетъчно ниво?

1. Спирогира

2. Бактериофаг

3. Стрептокок

4. Митохондрии

5. Левкопласти

43. Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени в таблицата.

Какви признаци са характерни само за живите системи?

1. Възможност за движение

2. Метаболизъм и енергия

3. Зависимост от температурните колебания

4. Растеж, развитие и способност за самовъзпроизвеждане

5. Стабилност и относително слаба променливост

44. Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени в таблицата.

Какви са принципите на организацията на биологичните системи?

1. Затвореност на системата

2. Висока ентропия на системата

3. Ниска поръчка

4. Йерархия – подчинение на елементи и части

5. Оптимален дизайн

45. Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени в таблицата.

ДА СЕ емпирични методибиологичните изследвания включват

1. Сравнение

2. Абстракция

3. Обобщение

4. Експериментален метод

5. Наблюдение

46. ​​Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени в таблицата.

Кое от следните може да се определи експериментално?

1. Време за пролетно линеене на катерицата

2. Ефектът на торовете върху растежа на стайно растение

3. Време за пристигане и заминаване на прелетните птици

4. Височината на стайното растение

5. Условия за покълване на семената

47. Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени в таблицата.

ДА СЕ теоретични методибиологичните изследвания включват

1. Сравнение

2. Експериментален метод

3. Обобщение

4. Измерване

5. Наблюдение

48. Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени в таблицата.

Какви изследователски методи позволиха да се установи пространствената структура на молекулата на ДНК?

1. Цитогенетичен метод

2. Рентгеноструктурен анализ

3. Метод на клетъчна култура

4. Метод на моделиране

5. Центрофугиране

49. Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени в таблицата.

Какви изследователски методи помагат за изследване на процеса на фотосинтеза в клетката?

1. Експериментален метод

2. Метод на микроскопия

3. Методът на маркираните атоми

4. Метод на клетъчна култура

5. Метод на центрофугиране

50. Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени в таблицата.

На какво ниво на организация протичат процеси като раздразнителност и метаболизъм?

1. Специфично за населението

2. Организационна

3. Молекулярно-генетичен

4. Биогеоценотичен

5. Клетъчна

51. Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени в таблицата.

Генетичните термини включват

2. Филогенеза

3. Фенотип

4. Консумация

5. Дивергенция

52. Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени в таблицата.

Клетъчното ниво на организация на живота съответства

1. Обикновена амеба

2. Ешерихия коли

3. Бактериофаг

4. Сладководна хидра

5. Грипен вирус

53. Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени в таблицата.

Методите за цитология включват

1. Микроскопия

2. Мониторинг

3. Центрофугиране

4. Инбридинг

5. Хетероза

54. Изберете два верни отговора от пет и запишете числата, под които са посочени в таблицата.

Основни свойства на живите организми.Въпроси за произхода на живота, модели историческо развитиев различни геоложки епохи човечеството винаги се е интересувало. Понятието живот обхваща съвкупността от всички живи организми на Земята и условията за тяхното съществуване.
Същността на живота се крие във факта, че живите организми оставят след себе си потомство. Наследствената информация се предава от поколение на поколение, организмите се саморегулират и възстановяват по време на възпроизвеждането на потомството. Животът е особена качествена, висша форма на материя, способна да се самовъзпроизвежда, оставяйки потомство.
Концепцията за живота в различни исторически периодибяха дадени различни определения. Първото научно правилно определение е дадено от Ф. Енгелс: „Животът е начин на съществуване на белтъчните тела и този начин на съществуване се състои по същество в постоянното самообновяване на химическите съставни части на тези тела“. Когато процесът на метаболизъм между живите организми и околната среда спре, протеините се разпадат и животът изчезва. Въз основа на съвременните постижения на биологичната наука, руският учен М. В. Волкенщайн дава нова дефиниция на понятието живот: „Живите тела, които съществуват на Земята са отворени, саморегулиращи се и самовъзпроизвеждащи се системи, изградени от биополимери – протеини и нуклеинова киселина." Това определение не отрича съществуването на живот на други планети от космоса. Животът се нарича отворена система, както е показано от непрекъснатия процес на метаболизъм и енергия с околната среда.
Въз основа на последните научни постижения на съвременната биологична наука се дава следната дефиниция на живота: „Животът е отворени саморегулиращи се и самовъзпроизвеждащи се системи от агрегати на живите организми, изградени от сложни биологични полимери – протеини и нуклеинови киселини“.
Нуклеиновите киселини и протеините се считат за основата на всички живи същества, тъй като те функционират в клетката, образуват сложни съединения, които са част от структурата на всички живи организми.
,

Основни свойства на живите организми

Живите организми се различават от неживата природа по присъщите си свойства. Характерните свойства на живите организми включват: единството на химичния състав, метаболизма и енергията, сходството на нивата на организация. Живите организми се характеризират и с размножаване, наследственост, изменчивост, растеж и развитие, раздразнителност, дискретност, саморегулация, ритъм и др.

Нива на организация на живота

Всички живи организми в природата се състоят от едни и същи нива на организация; това е характерна биологична закономерност, обща за всички живи организми. Различават се следните нива на организация на живите организми – молекулярно, клетъчно, тъканно, органно, организмено, популационно-специфично, биогеоценотично, биосферно.
1. Молекулярно генетично ниво.Това е най-основната характеристика на нивото на живота. Без значение колко сложна или проста е структурата на всеки жив организъм, всички те се състоят от едни и същи молекулни съединения. Пример за това са нуклеиновите киселини, протеините, въглехидратите и други сложни молекулярни комплекси от органични и неорганични вещества. Понякога се наричат ​​биологични макромолекулни вещества. На молекулярно ниво има различни процесижизненоважни функции на живите организми: метаболизъм, преобразуване на енергия. С помощта на молекулярно ниво се предава наследствена информация, образуват се отделни органели и протичат други процеси.
2. Клетъчно ниво.Клетката е структурна и функционална единица на всички живи организми на Земята. Отделните органели в клетката имат характерна структура и изпълняват специфична функция. Функциите на отделните органели в клетката са взаимосвързани и извършват еднородни жизнени процеси. При едноклетъчните организми (едноклетъчни водорасли и протозои) всички жизнени процеси протичат в една клетка, а една клетка съществува като отделен организъм. Помнете едноклетъчните водорасли, хламидомонадите, хлорелата и най-простите животни – амеба, инфузория и пр. При многоклетъчните организми една клетка не може да съществува като отделен организъм, а е елементарна структурна единица на организма.

Тъканно ниво

Съвкупността от клетки и междуклетъчни вещества, сходни по произход, структура и функция, образува тъкан. Тъканното ниво е характерно само за многоклетъчните организми. Освен това отделните тъкани не са независим цялостен организъм. Например телата на животните и хората са съставени от четири различни тъкани (епителна, съединителна, мускулна, нервна). Растителните тъкани се наричат: образователни, покривни, поддържащи, проводящи и отделителни. Запомнете структурата и функцията на отделните тъкани.

Ниво на орган

При многоклетъчните организми обединението на няколко еднакви тъкани, сходни по структура, произход и функции, образува органно ниво. В състава на всеки орган има няколко тъкани, но сред тях една е най-значимата. Отделен орган не може да съществува като интегрален организъм. Няколко органа, сходни по структура и функция, когато се комбинират, изграждат системата от органи, например храносмилане, дишане, кръвообращение и др.

Ниво на организма

Растенията (хламидомонада, хлорела) и животните (амеба, реснички и др.), чиито тела се състоят от една клетка, са независим организъм) И отделен индивид от многоклетъчни организми се счита за отделен организъм. Във всеки отделен организъм протичат всички жизнени процеси, които са характерни за всички живи организми – хранене, дишане, обмяна на веществата, раздразнителност, размножаване и пр. Всеки самостоятелен организъм оставя след себе си потомство. В многоклетъчните организми клетките, тъканите, органите и органните системи не са отделен организъм. Само една цялостна система от органи, специализирана в изпълнението на различни функции, образува отделен самостоятелен организъм. Развитието на един организъм от оплождането до края на живота отнема определен период от време. Това индивидуално развитие на всеки организъм се нарича онтогенез. Един организъм може да съществува в тясна връзка с околната среда.

Специфично за населението ниво

Съвкупност от индивиди от един вид или група, която съществува дълго време в определена част от ареала, относително отделно от други съвкупности от същия вид, представлява популация. На ниво популация се извършват най-простите еволюционни трансформации, което допринася за постепенното появяване на нов вид.

Биогеоценотично ниво

Колекция от организми различни видовеи различна сложност на организацията, адаптирана към едни и същи условия естествена среда, се нарича биогеоценоза или естествена общност. Биогеоценозата включва множество видове живи организми и условия на околната среда. В естествените биогеоценози енергията се натрупва и пренася от един организъм в друг. Биогеоценозата включва неорганични, органични съединенияи живи организми.

Биосферно ниво

Съвкупността от всички живи организми на нашата планета и общата природна среда на тяхното местообитание представлява биосферното ниво. На биосферно ниво съвременната биология решава глобални проблеми, например определяне на интензивността на образуване на свободен кислород от растителната покривка на Земята или промени в концентрацията на въглероден диоксид в атмосферата, свързани с човешката дейност. Главна роляна ниво биосфера действат "живи вещества", тоест съвкупността от живи организми, обитаващи Земята. Също така на ниво биосфера са важни "биоинертните вещества", образувани в резултат на живота на живите организми и "инертните" вещества (т.е. условия на околната среда. На ниво биосфера има кръговрат на материята и енергията на Земята с участието на всички живи организми на биосферата.

Нива на организация на живота

Нивата на организация на органичния свят са дискретни състояния на биологични системи, характеризиращи се с подчиненост, взаимосвързаност и специфични модели.

Структурните нива на организация на живота са изключително разнообразни, но основните са молекулярно, клетъчно, онтогенетично, популационно-специфично, биогиоценотично и биосферно.

1. Молекулярно генетично ниво живот. Най-важните задачи на биологията на този етап е изучаването на механизмите на предаване на генетична информация, наследствеността и променливостта.

Има няколко механизма на вариабилност на молекулярно ниво. Най-важният от тях е механизмът на генната мутация – директната трансформация на самите гени под въздействието на външни фактори. Факторите, предизвикващи мутацията са: радиация, токсични химични съединения, вируси.

Друг механизъм на вариация е генната рекомбинация. Този процес протича по време на половото размножаване във висшите организми. В този случай няма промяна в общото количество генетична информация.

Друг механизъм на вариабилност е открит едва през 50-те години на миналия век. Това е некласическа генна рекомбинация, при която има общо увеличение на количеството генетична информация поради включването на нови генетични елементи в клетъчния геном. Най-често тези елементи се въвеждат в клетката от вируси.

2. Клетъчно ниво. Днес науката достоверно е установила, че най-малката независима единица от структурата, функционирането и развитието на живия организъм е клетката, която е елементарна биологична системаспособни на самообновяване, самовъзпроизвеждане и развитие. Цитологията е наука, която изучава жива клетка, нейната структура, функционираща като елементарна жива система, изследва функциите на отделните клетъчни компоненти, процеса на клетъчно възпроизвеждане, адаптиране към условията на околната среда и т.н. Цитологията изследва и характеристиките на специализираните клетки, формирането на техните специални функции и развитието на специфични клетъчни структури ... Така съвременната цитология се нарича клетъчна физиология.

Значителен напредък в изучаването на клетките настъпва в началото на 19 век, когато е открито и описано клетъчното ядро. Въз основа на тези изследвания е създадена клетъчната теория, която се превръща в най-голямото събитие в биологията на 19 век. Именно тази теория послужи като основа за развитието на ембриологията, физиологията и еволюционната теория.

Най-важната част от всички клетки е ядрото, което съхранява и възпроизвежда генетична информация и регулира метаболитните процеси в клетката.

Всички клетки са разделени на две групи:

Прокариоти - клетки, лишени от ядро

Еукариоти - клетки, съдържащи ядра

Изучавайки жива клетка, учените обърнаха внимание на съществуването на два основни типа на нейното хранене, което направи възможно разделянето на всички организми на два вида:

Автотрофни – те сами произвеждат необходимите им хранителни вещества

· Хетеротрофен - не може без органична храна.

По-късно такива важни фактори като способността на организмите да синтезират необходимите вещества (витамини, хормони), да се снабдяват с енергия, зависимост от екологична средаи др. По този начин сложният и диференциран характер на връзките показва необходимостта от системен подход към изучаването на живота на онтогенетично ниво.

3. Онтогенетично ниво. Многоклетъчни организми. Това ниво е възникнало в резултат на образуването на живи организми. Основната единица на живота е отделен индивид, а онтогенезата е елементарен феномен. Физиологията изучава функционирането и развитието на многоклетъчните живи организми. Тази наука изследва механизмите на действие на различни функции на живия организъм, тяхната връзка помежду си, регулиране и адаптиране към външната среда, възникване и формиране в процеса на еволюция и индивидуално развитие на индивида. Всъщност това е процесът на онтогенезата – развитието на един организъм от раждането до смъртта. В същото време се наблюдава растеж, движение на отделните структури, диференциране и усложняване на организма.

Всички многоклетъчни организми са изградени от органи и тъкани. Тъканите са група от физически обединени клетки и междуклетъчни вещества за изпълнение на специфични функции. Тяхното изследване е предмет на хистологията.

Органите са относително големи функционални единици, които комбинират различни тъкани в различни физиологични комплекси. От своя страна органите са част от по-големите единици – системите на тялото. Сред тях се разграничават нервната, храносмилателната, сърдечно-съдовата, дихателната и други системи. Само животните имат вътрешни органи.

4. Популационно-биоценотично ниво. Това е надорганичен стандарт на живот, чиято основна единица е населението. За разлика от популацията, видът е съвкупност от индивиди, които са сходни по структура и физиологични свойства, имащи общ произход, способни да се кръстосват свободно и да дават плодородно потомство. Един вид съществува само чрез популации, които представляват генетично отворени системи. Популационните изследвания се занимават с популационна биология.

Терминът "популация" е въведен от един от основателите на генетиката В. Йохансен, който нарича тази генетично хетерогенна съвкупност от организми. По-късно населението започва да се счита за интегрална система, която непрекъснато взаимодейства с околната среда. Именно популациите са онези реални системи, чрез които съществуват видове живи организми.

Популациите са генетично отворени системи, тъй като изолацията на популациите не е абсолютна и от време на време не е възможен обмен на генетична информация. Именно популациите действат като елементарни единици на еволюцията, промените в техния генофонд водят до появата на нови видове.

Популациите, способни на самостоятелно съществуване и трансформация, се обединяват в съвкупността от следващото свръхорганично ниво - биоценози. Биоценоза - съвкупност от популации, живеещи в определен район.

Биоценозата е система, затворена за чужди популации; за съставните й популации тя е отворена система.

5. Биогеоцетонично ниво. Биогеоценозата е стабилна система, която може да съществува дълго време. Равновесието в живата система е динамично, т.е. е постоянно движение около определена точка на стабилност. За стабилното му функциониране е необходимо да има обратна връзкамежду неговите управляващи и изпълняващи подсистеми. Този начин за поддържане на динамичен баланс между различни елементибиогеоценозата, причинена от масовото размножаване на някои видове и намаляването или изчезването на други, водещо до промяна в качеството на околната среда, се нарича екологична катастрофа.

Биогеоценозата е интегрална саморегулираща се система, в която се разграничават няколко вида подсистеми. Първичните системи са производители, които директно обработват нежива материя; консуматори - вторично ниво, на което материята и енергията се получават чрез използването на производители; тогава има консуматори от втори ред. Има и чистачи и разложители.

Цикълът на веществата преминава през тези нива в биогеоценозата: животът участва в използването, обработката и възстановяването на различни структури. При биогеоценозата - еднопосочен енергиен поток. Това го прави отворена система, непрекъснато свързана със съседни биогеоценози.

Саморегулирането на биогеоцентите протича толкова по-успешно, колкото по-разнообразен е броят на съставните му елементи. Стабилността на биогеоценозите зависи и от разнообразието на нейните компоненти. Загубата на един или повече компоненти може да доведе до необратим дисбаланс и неговата смърт като интегрална система.

6. Биосферно ниво. Това е най най-високо нивоорганизация на живота, обхващаща всички явления на живота на нашата планета. Биосферата е живата материя на планетата и преобразуваната от нея среда. Биологичният метаболизъм е фактор, който обединява всички други нива на организация на живота в една биосфера. На това ниво има циркулация на вещества и трансформация на енергия, свързана с жизнената дейност на всички живи организми, живеещи на Земята. Така биосферата е единна екологична система. Изучаването на функционирането на тази система, нейната структура и функции е най-важната задача на биологията на това ниво на живот. Екологията, биоценологията и биогеохимията изучават тези проблеми.

Развитието на учението за биосферата е неразривно свързано с името на изключителния руски учен В.И. Вернадски. Именно той успя да докаже връзката между органичния свят на нашата планета, действащ като едно неделимо цяло, с геоложки процесиНа земята. Вернадски открива и изучава биогеохимичните функции на живата материя.

1) Основателят на екологията се счита за немски биолог Е. Хекел(1834-1919), който за първи път през 1866 г. използва термина "екология".Той пише: „Под екология имаме предвид общата наука за връзката между организма и околната среда, към която отнасяме всички „условия на съществуване“ в широкия смисъл на думата. Те са отчасти органични, частично неорганични по природа."

Първоначално тази наука е била биология, която изучава популациите на животни и растения в тяхното местообитание.

екологияизучава системи на ниво по-високо от отделния организъм. Основните обекти на неговото изследване са:

население -група организми, принадлежащи към същия или сходен вид и заемащи определена територия;

екосистема, включително биотична общност (съвкупност от популации на разглежданата територия) и местообитание;

биосфера-зоната на разпространение на живота на Земята.

Взаимодействието на човека с природата има своите специфики. Човекът е надарен с разум и това му дава възможност да осъзнае своето място в природата и предназначението си на Земята. Още от началото на развитието на цивилизацията Човекът мисли за ролята си в природата. Определено е част от природата, човек създаде специално местообитание,което се нарича човешката цивилизация.С развитието си той все повече влизаше в конфликт с природата. Сега човечеството вече е стигнало до осъзнаването, че по-нататъшната експлоатация на природата може да застраши собственото му съществуване. Цели и задачи на съвременната екология

Една от основните цели на съвременната екология като наука е изучаването на основните закони и развитието на теорията за рационалното взаимодействие в системата „човек – общество – природа”, разглеждайки човешкото общество като неразделна част от биосферата.

Основната цел на съвременната екологияна този етап от развитието на човешкото общество – да изведе човечеството от глобалната екологична криза по пътя на устойчивото развитие, по който ще се постига задоволяването на жизнените потребности на сегашното поколение, без да се лишават бъдещите поколения от такава възможност.

За да постигне тези цели, науката за околната среда трябва да реши редица различни и трудни задачи, включително:

разработване на теории и методи за оценка на устойчивостта на екологичните системи на всички нива;

да проучи механизмите на регулиране на размера на популацията и биотичното разнообразие, ролята на биотата (флората и фауната) като регулатор на стабилността на биосферата;

проучване и създаване на прогнози за промените в биосферата под въздействието на природни и антропогенни фактори;

оценява състоянията и динамиката природни ресурсии последиците за околната среда от тяхното потребление;

разработват методи за управление на качеството на околната среда;

да формират разбиране за проблемите на биосферата и екологичната култура на обществото.

Заобикаляйки ни жива средане е безпорядъчна и случайна комбинация от живи същества. Това е стабилна и организирана система, която се е развила в процеса на еволюция на органичния свят. Всякакви системи се поддават на моделиране, т.е. можете да предвидите как ще реагира определена система външно влияниеСистемният подход е в основата на изследването на екологичните проблеми. Мястото на екологията в системата на природните науки. Съвременната екология принадлежи към вида науки, възникнали на кръстопътя на много научни области. Той отразява както глобалността на съвременните предизвикателства, пред които е изправено човечеството, така и различни форми на интегриране на методи на направления и научни изследвания. Превръщането на екологията от чисто биологична дисциплина в отрасъл на знанието, който включва и социалните и техническите науки, в сфера на дейност, основана на решаването на редица сложни политически, идеологически, икономически, етични и други въпроси, предопредели нейното значително място в съвременния живот, го направи един вид възел, който съчетава различни области на науката и човешката практика. Екологията според мен все повече се превръща в една от науките за човека и представлява интерес за много научни области. И въпреки че този процес все още е много далеч от завършване, основните му тенденции вече са доста ясно видими в наше време.

2) Предмет, задачи и методи на екологията екология(Гръцки oikos - жилище, пребиваване, logos - наука) - биологична наука за връзката между живите организми и околната среда.

Екологични обектиса предимно системи над нивото на организмите, т.е. изучаването на организацията и функционирането на надорганичните системи: популации, биоценози (съобщества), биогеоценози (екосистеми) и биосферата като цяло. С други думи, основният обект на изследване в екологията са екосистемите, тоест единни природни комплекси, образувани от живи организми и местообитание.

Екологични задачипроменят се в зависимост от изследваното ниво на организация на живата материя. Екология на населениетоизследва закономерностите на динамика на броя и структурата на популациите, както и процесите на взаимодействие (състезание, хищничество) между популациите от различни видове. В задачите екология на съобществата (биоценология)включва изследване на моделите на организация на различни общности, или биоценози, тяхната структура и функциониране (циркулация на веществата и трансформация на енергията в хранителните вериги).

Основната теоретична и практическа задача на екологията е да разкрие общите закони на организацията на живота и на тази основа да разработи принципи за рационално използване на природните ресурси в условията на все по-голямо влияние на човека върху биосферата.

Обхватът на екологичните проблеми включва и въпроси на екологичното образование и просвещение, морални, етични, философски и дори правни въпроси. Следователно екологията се превръща в наука не само биологична, но и социална. Екологични методиподразделен на поле(изучаване на живота на организмите и техните съобщества в естествени условия, т.е. дългосрочно наблюдение в природата с помощта на различно оборудване) и експериментален(експерименти в стационарни лаборатории, където е възможно не само да се варира, но и да се контролира стриктно влиянието на всякакви фактори върху живите организми по дадена програма). В същото време еколозите използват не само биологични, но и съвременни физични и химични методи моделиране на биологични явления,тоест възпроизвеждане в изкуствени екосистеми на различни процеси, протичащи в живата природа. Чрез моделиране е възможно да се изследва поведението на всяка система, за да се оценят възможните последици от прилагането на различни стратегии и методи за управление на ресурсите, т.е. за прогнозиране на околната среда. 3) В историята на развитието на екологията като наука могат да се обособят три основни етапа. Първа стъпка -възникването и формирането на екологията като наука (до 60-те години на миналия век), когато се натрупват данни за връзката на живите организми с тяхното местообитание, се правят първите научни обобщения. В същия период френският биолог Ламарк и английският свещеник Малтус за първи път предупреждават човечеството за възможните негативни последици от човешкото въздействие върху природата.

Втора фаза -превръщайки екологията в независим клон на знанието (след 60-те до 50-те години на миналия век). Началото на етапа бе белязано от публикуването на трудовете на руски учени К.Ф. Rulier, N.A. Северцев,В.В. Докучаев, които първи обосновават редица принципи и концепции на екологията. След изследванията на Чарлз Дарвин в областта на еволюцията на органичния свят, немският зоолог Е. Хекел е първият, който разбира това, което Дарвин нарича "борба за съществуване", е самостоятелна област на биологията, и го нарече екология(1866 г.).

Като независима наука екологията най-накрая се оформя в началото на 20-ти век. През този период американският учен К. Адаме създава първото резюме по екология, а също така се публикуват и други важни обобщения. Най-големият руски учен на XX век. В И. Вернадски създава фундаментален учението за биосферата.

През 1930-1940 г. първо английският ботаник А. Тенсли (1935) изтъква концепция за екосистемата, и малко по-късно В. Я. Сукачев(1940) обосновава близка до него концепция за биогеоценозата.

Трети етап(1950-те - до наши дни) - превръщането на екологията в комплексна наука, която включва науката за опазване на околната среда на човека. Едновременно с развитието теоретични основиекология, бяха решени и приложни въпроси, свързани с екологията.

У нас през 60-80-те години на миналия век почти всяка година правителството приема решения за засилване на опазването на природата; са издадени поземлени, водни, горски и други кодекси. Въпреки това, както показа практиката на тяхното прилагане, те не дадоха нужните резултати.

Днес Русия преживява екологична криза: около 15% от територията всъщност са зони на екологично бедствие; 85% от населението диша въздух, замърсен значително над пределно допустимата концентрация. Расте броят на болестите, свързани с околната среда. Наблюдава се деградация и намаляване на природните ресурси.

Подобна ситуация се е развила и в други страни по света. Въпросът какво ще се случи с човечеството в случай на деградация на природните екологични системи и загуба на способността на биосферата да поддържа биохимични цикли става един от най-належащите.

4) 1. Молекулно ниво на организация на живата природа

Химичен състав на клетката: органични и неорганични вещества,

Метаболизъм (метаболизъм): процеси на дисимилация и асимилация,

усвояване и освобождаване на енергия.

Молекулното ниво засяга всички биохимични процеси, които протичат във всеки жив организъм – от едноклетъчни до многоклетъчни.

Това нивотрудно може да се нарече "жив". Това е по-скоро "биохимично" ниво - следователно е основа за всички останали нива на организация на живата природа. Следователно именно той формира основата за класификацията на живата природа. към кралствата -който хранително веществое основният в организма: при животните - белтъчини, при гъбите - хитин, при растенията - въглехидрати.

Науки, които изучават живите организми точно на това ниво:

2. Клетъчното ниво на организация на живата природа

Включва предишния - молекулярно ниво на организация.

На това ниво терминът "клетка" вече се появява като "Най-малката неделима биологична система"

Метаболизмът и енергията на дадена клетка (различни в зависимост от това към кое царство принадлежи организмът);

Клетъчни органоиди;

Жизнени цикли - нуклеация, растеж и развитие и делене на клетките

Изучаване на науки клетъчно ниво на организация:

Генетиката и ембриологията изучават това ниво, но то не е основният предмет на изследване.

3. Ниво на тъканна организация:

Включва 2 предишни нива - молекулярнои клетъчна.

Това ниво може да се нарече „многоклетъчен “- защото тъканта еколекция от клетки с подобна структура и изпълняващи същите функции.

Наука - Хистология

4. Орган (ударение на първа сричка) ниво на организация на живота

При едноклетъчните организми това са органели -има общи органели - характерни за всички еукариотни или прокариотни клетки, има различни.

В многоклетъчните организми клетките обща структураи функциите се комбинират в тъкани, а тези, съответно, в органи,които от своя страна са интегрирани в системи и трябва да взаимодействат хармонично помежду си.

Тъканни и органни нива на организация - учебни науки:

5. Организационно ниво

Включва всички предишни нива: молекулярно, клетъчни, тъканни нива и орган.

На това ниво има разделение на живата природа на царства – животни, растения и гъби.

Характеристики на това ниво:

Метаболизъм (както на ниво тяло, така и на клетъчно ниво също)

Структурата (морфологията) на организма

Хранене (метаболизъм и енергия)

Хомеостаза

Възпроизвеждане

Взаимодействие между организмите (състезание, симбиоза и др.)

Взаимодействие с околната среда

6. Специфично за населението ниво на организация на живота

Включва молекулярно, клетъчни, тъканни нива, орган и тяло.

Ако няколко организма са морфологично сходни (с други думи, имат една и съща структура) и имат един и същ генотип, тогава те образуват един вид или популация.

Основните процеси на това ниво:

Взаимодействието на организмите един с друг (конкуренция или размножаване)

микроеволюция (промяна в тялото под влияние на външни условия)

Науките, изучаващи това ниво:

7. Биогеоценотично ниво на организация на живота

На това ниво почти всичко вече е взето предвид:

Хранителни взаимодействия между организмите – хранителни вериги и мрежи

Междувидови и вътрешновидови взаимодействия на организмите – конкуренция и размножаване

Влиянието на околната среда върху организмите и съответно влиянието на организмите върху тяхното местообитание

Науката изучава това ниво - екология

Е, последното ниво е най-високото!

8. Биосферно ниво на организация на живата природа

Включва:

Взаимодействие на живи и неживи компоненти на природата

Биогеоценози

Човешко влияние - "антропогенни фактори"

Цикълът на веществата в природата

5) Екологичната система или екосистемата е основната функционална единица в екологията, тъй като включва организми и

нежива среда - компоненти, които взаимно влияят на свойствата един на друг, и необходимите условия за поддържане на живота във формата, която съществува на Земята. Срок екосистемае предложена за първи път през 1935 г. от английски еколог А. Тенсли.

Така под екосистема се разбира съвкупност от живи организми (съобщества) и тяхното местообитание, които поради циркулацията на веществата образуват стабилна система на живот.

Общностите на организмите са свързани с неорганичната среда чрез най-тесни материални и енергийни връзки. Растенията могат да съществуват само благодарение на постоянното снабдяване с въглероден диоксид, вода, кислород и минерални соли. Хетеротрофите живеят от автотрофи, но се нуждаят от доставка на неорганични съединения като кислород и вода.

Във всеки конкретно местоположениеместообитанието на запасите от неорганични съединения, необходими за поддържане на жизнената активност на обитаващите го организми, няма да продължи дълго, ако тези запаси не се подновяват. Връщането на хранителни вещества в околната среда се случва както по време на живота на организмите (в резултат на дишане, отделяне, дефекация), така и след смъртта им, в резултат на разлагането на трупове и растителни остатъци.

Следователно общността образува определена система с неорганичната среда, в която потокът от атоми, предизвикан от жизнената дейност на организмите, има тенденция да се затваря в кръговрат.

Ориз. 8.1. Структурата на биогеоценозата и схемата на взаимодействие между компонентите

В руската литература широко се използва терминът "биогеоценоза", предложен през 1940 г. Б. ХСукачев.По неговата дефиниция биогеоценозата е „съвкупност от хомогенни природни явления (атмосфера, рок, почвени и хидроложки условия), което има особена специфика на взаимодействията на тези съставни компоненти и определен вид обмен на материя и енергия между тях и други природни явления и представлява вътрешно противоречиво диалектическо единство, което е в постоянно движение и развитие. "

В биогеоценозата V.N. Сукачев открои два блока: екотоп- набор от условия на абиотичната среда и биоценоза- съвкупността от всички живи организми (фиг. 8.1). Екотопът често се разглежда като абиотична среда, която не се трансформира от растения (първичния комплекс от фактори на физико-географската среда), а биотопът като набор от елементи на абиотичната среда, модифицирани от околната среда-образуваща дейност на живите организми. .

Има мнение, че терминът „биогеоценоза” в много по-голяма степен отразява структурните характеристики на изследваната макросистема, докато понятието „екосистема” предполага преди всичко нейната функционална същност. Всъщност няма разлика между тези термини.

Трябва да се отбележи, че комбинацията от специфична физикохимична среда (биотоп) с общност от живи организми (биоценоза) образува екосистема:

Екосистема = Биотоп + Биоценоза.

Равновесното (стабилно) състояние на екосистемата се осигурява на базата на циклите на веществата (виж параграф 1.5). Всички компоненти на екосистемите са пряко включени в тези цикли.

За поддържане на кръговрата на веществата в една екосистема е необходимо да има запас от неорганични вещества в усвояема форма и три функционално различни екологични групи организми: производители, консуматори и редуценти.

Производителиима автотрофни организми, които са способни да изграждат телата си за сметка на неорганичните съединения (фиг. 8.2).

Ориз. 8.2. Производители

Консумативи -хетеротрофни организми, които консумират органична материя от производители или други потребители и я трансформират в нови форми.

Редукториживеят от мъртвата органична материя, превръщайки я обратно в неорганични съединения. Тази класификация е относителна, тъй като както потребителите, така и самите производители действат отчасти в ролята на разложители по време на живота, освобождавайки минерални метаболитни продукти в околната среда.

По принцип циркулацията на атомите може да се поддържа в системата без междинно звено – консуматори, поради дейността на другите две групи. Такива екосистеми обаче се срещат по-скоро като изключения, например в онези райони, където функционират общности, формирани само от микроорганизми. Ролята на консуматорите в природата се изпълняват предимно от животните, чиято дейност за поддържане и ускоряване на цикличната миграция на атомите в екосистемите е сложна и разнообразна.

Мащабът на една екосистема в природата е много различен. Степента на затвореност на поддържаните в тях циркулации на материята също не е еднаква, т.е. многократно участие на едни и същи елементи в цикли. Като отделни екосистеми може да се разглежда например възглавница от лишей върху ствола на дърво и рушащ се пън с неговото население, и малък временен резервоар, ливада, гора, степ, пустиня, целият океан и накрая целият повърхността на Земята, заета с живот.

В някои видове екосистеми отстраняването на материята извън техните граници е толкова голямо, че стабилността им се поддържа главно поради притока на същото количество материя отвън, докато вътрешната циркулация е неефективна. Това са течащи водоеми, реки, потоци, местности по стръмни планински склонове. Други екосистеми имат много по-пълен цикъл от вещества и са относително автономни (гори, ливади, езера и др.).

Екосистемата е на практика затворена система. Това е основната разлика между екосистемите и общностите и популациите, които са отворени системи, които обменят енергия, материя и информация с околната среда.

Въпреки това, никоя от земните екосистеми няма напълно затворен цикъл, тъй като минималният обмен на маса с местообитанието все още се случва.

Екосистемата е съвкупност от взаимосвързани консуматори на енергия, извършващи работа за поддържане на неравновесното си състояние спрямо местообитанието чрез използване на потока от слънчева енергия.

В съответствие с йерархията на общностите животът на Земята се проявява и в йерархията на съответните екосистеми. Екосистемната организация на живота е едно от необходимите условия за неговото съществуване. Както вече беше отбелязано, запасите от биогенни елементи, необходими за живота на организмите на Земята като цяло и във всяка конкретна област на нейната повърхност, не са неограничени. Само система от цикли би могла да даде на тези резерви свойството на безкрайност, което е необходимо за продължаването на живота.

Само функционално различни групи организми могат да поддържат и осъществяват цикъла. Функционалното и екологичното разнообразие на живите същества и организацията на потока от вещества, извлечени от околната среда в цикли, е най-древното свойство на живота.

От тази гледна точка устойчивото съществуване на много видове в екосистемата се постига благодарение на постоянно настъпващите естествени нарушения на местообитанията в нея, позволяващи на нови поколения да заемат новоосвободеното пространство.

Екосистема (екологична система)- основната функционална единица на екологията, която е единството на живите организми и тяхното местообитание, организирано от енергийни потоци и биологична циркулация на вещества. Това е фундаментална общност от живи същества и тяхната среда, всяка съвкупност от живи организми, живеещи заедно и техните условия на съществуване (фиг. 8).

Ориз. 8. Различни екосистеми: а - езерце в средната зона (1 - фитопланктон; 2 - зоопланктон; 3 - плувни бръмбари (ларви и възрастни); 4 - млади шарани; 5 - щуки; 6 - ларви на хорономиди (дергунтски комари); 7- бактерии; 8 - насекоми от крайбрежната растителност; б - ливади (I - абиотични вещества, т.е. основните неорганични и органични компоненти); II- производители (растителност); III- макроконсумации (животни): A - тревопасни (кобили, поле мишки и др.); B - индиректни или хранещи се с детрит консуматори или сапроби (почвени безгръбначни); C- "яздещи" хищници (ястреби); IV- разложители (гнилостни бактерии и гъби)

От функционална гледна точка е препоръчително да се анализира екосистемата в следните посоки:

1) енергийни потоци;

2) хранителни вериги;

3) структурата на пространствено-времево разнообразие;

4) биогеохимични цикли;

5) развитие и еволюция;

6) управление (кибернетика);

Екосистемите могат да бъдат класифицирани и по:

· Структура;

· Производителност;

· Устойчивост;

Видове екосистеми (според Комов):

· Акумулативни (повдигнати блата);

· Транзит (мощно отстраняване на веществото);

Лекция 1. Химичен състав на клетките. Вода, сол

Обща биология (Гръцки bios - живот, logos - наука) е наука, която изучава общите закони на строежа, обмяната на веществата, размножаването и развитието на живите организми, законите на наследствеността и изменчивостта, разнообразието на живите организми и законите на тяхната съвместна еволюция и съществуване в общности.

Нивата на организация на живота на Земята.

Животът се изучава на различни нива, най-простото от които е - молекулярно... На това ниво изучаването на неорганични и органични молекули, които изграждат живите организми - тяхната структура и функция в жив организъм.

На клетъчнанивото на изучаване на структурата на клетките, структурата и функцията клетъчни органели... Всяка клетка проявява всички свойства на живите същества – метаболизъм, раздразнителност, развитие и размножаване.

В многоклетъчните организми клетките са специализирани, започват да изпълняват различни функции много по-ефективно и тъканниво.

По-нататъшното усложняване на организмите е свързано с външния вид органниво. Органът изпълнява по-специфична функция и е дори по-ефективен от просто тъканта. Обикновено органът съдържа всички тъкани, но поради изпълняваните функции в него преобладават една или две тъкани, например мускулната тъкан преобладава в сърцето и жлезистата тъкан в щитовидната жлеза.

Органите се адаптират да работят заедно, образуват се такива органи, които съвместно изпълняват определени функции системенниво – за храносмилането отговарят редица органи, които образуват храносмилателната система.

По този начин повечето многоклетъчни организми включват всички предишни нива, които се формират организменниво. Вярно е, че има и едноклетъчни организми.

За съществуване във времето е необходимо възпроизвеждане на подобни и групи от живи организми образуват видове, състоящи се от популации - това вече е население-видовениво.

Но видовете не съществуват изолирано, а в естествена общност, взаимодействат с други видове живи организми и се адаптират към фактори от нежива природа, биогеоценотиченниво.

Най-трудното ниво на живот на Земята - биосфера, това е земна обвивкаобитаван от живи организми.

Свойства на живите организми.

1. Отличителна черта на живите организми от неживата природа е преди всичко метаболизъм... Външните прояви на този процес са консумацията и освобождаването на вещества и енергия от организма. Усвоените от организма вещества се използват като строителни материалив реакции на пластичен обмен и като източник на енергия в реакции на обмен на енергия. И ако горяща свещ също консумира кислород и отделя въглероден диоксид, тогава не настъпва пластичен обмен.

2. Най-важното свойство на живите организми - раздразнителност... В отговор на външно влияние има възбуда и реакция на стимула, което прави възможно адаптирането към променените условия на външната среда.

3. Трафик... При растенията движението се проявява във формата тропизми, растежни движения, при животни без нервна система - таксита, при многоклетъчни животни с нервна система - рефлекси... Освен това движението се проявява в движението на вътрешните среди на тялото, движението на цитоплазмата и органелите, дори в движението на молекулите.

4. Височинаорганизми, което се осъществява чрез образуването на нови клетки и извънклетъчни структури.

5. Развитие- неразделно свойство на живите организми, в резултат на което има постепенно усложнение на организмите, развитието завършва със стареенето на организма и неговата смърт.

6. Възпроизвеждане- свойство на живите организми, благодарение на което видовете съществуват не само в пространството, но и във времето. Има два основни типа размножаване - безполово и сексуално. При безполовото размножаване организмът наследява характеристиките на един организъм и не слива генетичния материал; при половото размножаване винаги се образува нов организъм след сливането на генетичния материал и винаги се различава по набора от гени от родителските организми.

7, 8. Живите организми се характеризират с висока степен на организация и адаптивност, което се проявява в сложната структура на биологични молекули, органели, клетки, органи, тяхната специализация за изпълнение на определени функции. В резултат на естествения подбор организмите изненадващо са се приспособили към специфични условия на живот. Тази адаптация започва с еволюция на ниво молекули, след това на ниво клетъчни органели - на клетъчно ниво, след това на ниво многоклетъчен организъм.

Разнообразие на живота.

цитология.Изучаването на клетката се занимава с цитология (от гръцки Cytos - клетка и logos - наука). Изучават се структурата на клетките, структурата и функциите на клетъчните органели, процесите на жизнена дейност в клетката. Всяка клетка проявява всички свойства на живите същества - обмяна на веществата, раздразнителност, развитие и размножаване, е елементарна (най-малка) единица на структурата. Логично е изследването на една клетка да започне с изследване на химичния състав на клетката.

Химичен състав на клетките.

Всички клетки, независимо от нивото на организация, са сходни по химичен състав. Намерен в живи организми 86 химични елементипериодичната система на Д. И. Менделеев. За 25 елементафункциите, които изпълняват в клетката, са известни. Тези елементи се наричат биогенни... Според тяхното количествено съдържание в живата материя елементите се разделят на три категории:

Макронутриенти, елементи, чиято концентрация надвишава 0,001%. Те съставляват по-голямата част от живата субстанция на клетката (около 99%). Макронутриентите са разделени на елементи от групи 1 и 2. Елементи от 1-ва група - С, N, Н, О(те представляват 98% от всички елементи). Елементи от 2-ра група - K, Na, Ca, Mg, S, P, Cl, Fe (1,9%).

Микроелементи (Zn, Mn, Cu, Co, Mo,и много други), чийто дял варира от 0,001% до 0,000001%. Микроелементите са част от биологично активни вещества- ензими, витамини и хормони.

Ултрамикроелементи (Hg, Au, U, Raи други), чиято концентрация не надвишава 0,000001%. Ролята на повечето елементи от тази група все още не е изяснена.

Макро- и микроелементите присъстват в живата материя под формата на различни химични съединения, които се подразделят на неорганични и органични вещества.

Неорганичните вещества включват: вода и минерали... Органичните вещества включват: протеини, мазнини, въглехидрати, нуклеинови киселини, АТФ и други нискомолекулни органични вещества. Процентът е показан в таблица 1.

Човешкото тяло е в постоянно взаимодействие с абиотични и биотични фактори на околната среда, което го влияе и променя. Произходът на човека от дълго време представлява интерес за науката и теориите за неговия произход са различни. Това е фактът, че човекът произлиза от малка клетка, която постепенно, образувайки колонии от клетки от своя вид, става многоклетъчна и в процеса на дълъг ход на еволюция се превръща в хуманоидна маймуна, и която благодарение на труда се превръща в човек.

Концепцията за нивата на организация на човешкото тяло

В процеса на обучение в общообразователната гимназияв уроците по биология изучаването на жив организъм започва с изучаването на растителната клетка и нейните компоненти. Още в гимназията, в класната стая, на учениците се задава въпросът: "Какви са нивата на организация на човешкото тяло?" Какво е?

Под понятието "нива на организация на човешкото тяло" е обичайно да се разбира неговата йерархична структура от малка клетка до ниво на организма. Но това ниво не е границата и вече е завършено от надорганичния ред, който включва нивата на популация-вид и биосфера.

Подчертавайки нивата на организация на човешкото тяло, трябва да се подчертае тяхната йерархия:

1. Молекулярно генетично ниво.
2. Клетъчно ниво.
3. Тъканно ниво.
4. Ниво на орган
5. Организационно ниво.

Молекулярно генетично ниво

Изследването на молекулярните механизми дава възможност да се характеризира с такива компоненти като:

• носители на генетична информация – ДНК, РНК.
• биополимерите са протеини, мазнини и въглехидрати.

На това ниво като структурен елемент се разграничават гените и техните мутации, които определят вариабилността на органично и клетъчно ниво.

Молекулно-генетичното ниво на организация на човешкото тяло е представено от генетичен материал, който е кодиран във веригата на ДНК и РНК. Генетичната информация отразява такива важни компоненти на организацията на човешкия живот като заболеваемост, метаболитни процеси, тип конституция, пол компонент и индивидуални характеристики на човек.

Молекулното ниво на организация на човешкото тяло е представено от метаболитни процеси, които се състоят от асимилация и дисимилация, регулиране на метаболизма, гликолиза, кръстосване и митоза, мейоза.

Свойство и структура на ДНК молекулата

Основните свойства на гените са:

• постоянна репликация;
• способността за локални структурни промени;
• предаване на наследствена информация на вътреклетъчно ниво.

Молекулата на ДНК се състои от пуринови и пиримидинови бази, които са свързани на принципа на водородните връзки помежду си и е необходима ензимна ДНК полимераза за свързването и разрушаването им. Конвариантната редупликация протича по принципа на матрицата, който осигурява връзката им с остатъка от азотните бази на гуанин, аденин, цитозин и тимин. Този процес отнема 100 секунди и през това време се събират 40 хиляди базови двойки.

Клетъчно ниво на организация

Ученето клетъчна структурачовешкото тяло ще помогне да се разбере и характеризира клетъчното ниво на организация на човешкото тяло. Клетката е структурен компонент и се състои от елементите на периодичната система на Д. И. Менделеев, от които най-много са водород, кислород, азот и въглерод. Останалите елементи са представени от група макронутриенти и микроелементи.

Клетъчна структура

Клетката е открита от Р. Хук през 17 век. Основните структурни елементи на клетката са цитоплазмената мембрана, цитоплазмата, клетъчните органели и ядрото. Цитоплазмената мембрана се състои от фосфолипиди и протеини като структурни компоненти за осигуряване на клетката с пори и канали за обмен на вещества между клетките и получаване, отстраняване на вещества от тях.

Клетъчно ядро

Клетъчното ядро ​​се състои от ядрената обвивка, ядрен сок, хроматин и нуклеоли. Ядрената обвивка изпълнява формообразуваща и транспортна функция. Ядреният сок съдържа протеини, които участват в синтеза на нуклеинови киселини.

• съхранение на генетична информация;
• възпроизвеждане и предаване;
• регулиране на клетъчната активност в нейните жизнеподдържащи процеси.

Клетъчна цитоплазма

Цитоплазмата е съставена от органели с общо предназначениеи специализирани. Органелите с общо предназначение се делят на мембранни и немембранни.

Основната функция на цитоплазмата е постоянството на вътрешната среда.

Мембранни органели:

• Ендоплазмения ретикулум. Основните му задачи са синтез на биополимери, вътреклетъчен транспорт на вещества и е депо на Са + йони.
• Апарат на Голджи. Той синтезира полизахариди, гликопротеини, участва в протеиновия синтез след освобождаването му от ендоплазмения ретикулум, транспортира и ферментира секретите в клетката.
• Пероксизоми и лизозоми. Те усвояват абсорбираните вещества и разграждат макромолекулите, неутрализират токсичните вещества.
• Вакуоли. Съхранение на вещества, метаболитни продукти.
• митохондриите. Енергийни и дихателни процеси вътре в клетката.

Немембранни органели:

• Рибозоми. Протеините се синтезират с участието на РНК, която предава от ядрото генетична информация за структурата и синтеза на протеина.
• Клетъчен център. Участва в деленето на клетките.
• Микротубули и микрофиламенти. Те изпълняват поддържаща и контрактилна функция.
• Cilia.

Специализирани органели са акрозома на сперматозоидите, микровили на тънките черва, микротубули и микроцилии.

Сега, на въпроса: "Охарактеризирайте клетъчното ниво на организация на човешкото тяло", можем спокойно да изброим компонентите и тяхната роля в организацията на структурата на клетката.

Тъканно ниво

В човешкото тяло е невъзможно да се разграничи ниво на организация, при което да не присъства някаква тъкан, състояща се от специализирани клетки. Тъканите се състоят от клетки и междуклетъчно вещество и според тяхната специализация се подразделят на:

• Нервен. Той интегрира външната и вътрешната среда, регулира метаболитните процеси и висшата нервна дейност.

Нивата на организация на човешкото тяло плавно преминават едно в друго и образуват интегрален орган или система от органи, които покриват много тъкани. Например стомашно-чревния тракт, който има тръбна структура и се състои от серозен, мускулен и лигав слой. Освен това има кръвоносни съдове, които го хранят, и нервно-мускулен апарат, който се контролира от нервна система, също разнообразие от ензимни и хуморални контролни системи.

Ниво на орган

Всички нива на организация на човешкото тяло, изброени по-рано, са компоненти на органи. Органите изпълняват специфични функции, за да осигурят постоянството на вътрешната среда, метаболизма в тялото и образуват системи от подчинени подсистеми, които изпълняват специфична функция в тялото. Например, дихателната система се състои от белите дробове, дихателните пътища и дихателния център.

Нивата на организация на човешкото тяло като цяло представляват интегрирана и напълно самоподдържаща се система от органи, която формира тялото.

Тялото като цяло

Обединяването на системите и органите образуват организъм, в който се осъществява интегрирането на работата на системите, метаболизма, растежа и възпроизводството, пластичността, раздразнителността.

Има четири вида интеграция: механична, хуморална, нервна и химична.

Механичната интеграция се осъществява от междуклетъчното вещество, съединителната тъкан и спомагателните органи. Хуморално - кръв и лимфа. Нервното е най-високото ниво на интеграция. Химически - хормони на жлезите с вътрешна секреция.

Нивата на организация на човешкото тяло са йерархично усложнение в структурата на неговото тяло. Тялото като цяло има физика - външна интегрирана форма. Телосложение е външен човек, който има различни полови и възрастови характеристики, структура и положение на вътрешните органи.

Разграничаване между астенични, нормостенични и хиперстенични типове тяло, които се различават по височина, скелет, мускули, присъствие или отсъствие подкожни мазнини... Също така, в съответствие с вида на физиката, органните системи имат различна структура и положение, размер и форма.

Концепцията за онтогенезата

Индивидуалното развитие на организма се определя не само от генетичния материал, но и от външни фактори на околната среда. Нива на организация на човешкото тяло Концепцията за онтогенезата, или индивидуалното развитие на организма в процеса на неговото развитие, използва различни генетични материали, участващи във функционирането на клетката в процеса на нейното развитие. Външната среда влияе върху работата на гените: чрез фактори на околната среда настъпва обновяване, поява на нови генетични програми, мутации.

Например хемоглобинът се променя три пъти за цялото развитие човешкото тяло... Протеините, които синтезират хемоглобина, преминават през няколко етапа от ембрионален хемоглобин, който преминава във фетален хемоглобин. В процеса на съзряване на тялото хемоглобинът преминава във формата на възрастен. Тези онтогенетични характеристики на нивото на развитие на човешкото тяло накратко и ясно подчертават, че генетичната регулация на тялото извършва важна роляв процеса на развитие на организма от клетка към системи и организма като цяло.

Изучаването на организацията ви позволява да отговорите на въпроса: "Какви са нивата на организация на човешкото тяло?" Човешкото тяло се регулира не само от невро-хуморални механизми, но и от генетични, които се намират във всяка клетка на човешкото тяло.

Нивата на организация на човешкото тяло могат накратко да бъдат описани като сложна подчинена система, която има същата структура и сложност като цялата система от живи организми. Този модел е еволюционно фиксирана характеристика на живите организми.