Insgesamt gibt es 8. Was ist die Grundlage für die Einteilung der belebten Natur in Ebenen? Tatsache ist, dass es auf jeder Ebene bestimmte Eigenschaften gibt. Jede nächste Ebene muss die vorherige oder alle vorherigen enthalten. Schauen wir uns jede Ebene im Detail an:

1. Molekulare Organisationsebene der belebten Natur

Organische und anorganische Stoffe,

Die Prozesse der Synthese und des Zerfalls dieser Stoffe,

Freisetzung und Aufnahme von Energie

Das ist alles Chemische Prozesse die in jedem lebenden System stattfinden. Dieses Niveau kann nicht als 100% "lebendig" bezeichnet werden. Es ist eher eine "chemische Ebene" - also die allererste, die niedrigste von allen. Aber es war diese Ebene, die die Grundlage für die Einteilung der lebendigen Natur in Reiche bildete - nach dem Reservenährstoff: in Pflanzen - Kohlenhydrate, in Pilzen - Chitin, in Tieren - Proteine.

Biochemie

· Molekularbiologie

Molekulare Genetik

2. Die zelluläre Organisationsebene der lebenden Natur

Beinhaltet die molekulare Ebene der Organisation. Auf dieser Ebene erscheint bereits "das kleinste unteilbare biologische System - eine Zelle". Sein Stoffwechsel und seine Energie. Die innere Organisation einer Zelle sind ihre Organellen. Lebensprozesse - Entstehung, Wachstum, Selbstreproduktion (Teilung)

Wissenschaften, die die zelluläre Ebene der Organisation untersuchen:

Zytologie

(Genetik)

(Embryologie)

Die Wissenschaften, die dieses Niveau studieren, sind in Klammern angegeben, aber dies ist nicht das Hauptfach des Studiums.

3. Gewebeebene Organisation

Enthält molekulare und zelluläre Ebenen. Diese Ebene kann als "multizellulär" bezeichnet werden - Gewebe ist schließlich eine Ansammlung von Zellen mit ähnlicher Struktur und gleichen Funktionen.

Die Wissenschaft, die die Gewebeorganisation untersucht - Histologie.

4. Organebene der Lebensorganisation

Bei einzelligen Organismen sind dies Organellen – jede hat ihre eigene Struktur und ihre eigenen Funktionen.

Bei vielzelligen Organismen sind dies Organe, die zu Systemen zusammengefasst sind und eindeutig miteinander interagieren.

Diese beiden Ebenen – Gewebe und Organ – werden von den Wissenschaften untersucht:

Botanik - Pflanzen,

Zoologie - Tiere,

Anatomie - Mensch

Physiologie

· (Medizin)

5. Organisationsebene

Umfasst molekulare, zelluläre, Gewebe- und Organebene.

Schon auf diesem Niveau Tierwelt unterteilt in Königreiche - Pflanzen, Pilze und Tiere.

Eigenschaften dieser Ebene:

Stoffwechsel (und auch auf zellulärer Ebene - Sie sehen, jede Ebene enthält die vorherige!)

Körper Struktur

· Ernährung

Homöostase - Beständigkeit interne Umgebung

Reproduktion

Interaktion zwischen Organismen

Interaktion mit der Umwelt

Anatomie

Genetik

Morphologie

Physiologie

6. Bevölkerungsspezifisches Niveau der Lebensorganisation

Umfasst molekulare, zelluläre, Gewebe-, Organ- und Organismenebenen.

Sind mehrere Organismen morphologisch ähnlich (dh sie haben die gleiche Struktur) und den gleichen Genotyp, dann bilden sie eine Art oder Population.

Die wichtigsten Prozesse auf dieser Ebene:

Interaktion von Organismen untereinander (entweder Konkurrenz oder Reproduktion)

Mikroevolution (Veränderung im Körper unter Einfluss äußere Bedingungen)

Die Wissenschaften, die dieses Niveau studieren:

Genetik

Evolution

Ökologie

7. Biogeozenotische Ebene der Lebensorganisation (vom Wort Biogeozenose)

Auf dieser Ebene ist fast alles bereits berücksichtigt:

Interaktion von Organismen untereinander - Nahrungsketten und Netze

Die Interaktion der Organismen untereinander - Konkurrenz und Fortpflanzung

Der Einfluss der Umwelt auf Organismen und dementsprechend der Einfluss von Organismen auf ihren Lebensraum

Wissenschaft, die dieses Niveau studiert - Ökologie.

8. Biosphären-Organisationsebene der belebten Natur (die letzte Ebene ist die höchste!)

Es enthält:

Zusammenspiel von lebenden und unbelebten Bestandteilen der Natur

Biogeozänosen

· Menschlicher Einfluss - " anthropogene Faktoren"

Der Stoffkreislauf der Natur

Und studiert alles - Ökologie!

Sie begannen fast unmittelbar nach der Erfindung des Mikroskops in der wissenschaftlichen Welt über die Zelle zu sprechen.

Übrigens gibt es mittlerweile einige Arten von Mikroskopen:

Optisches Mikroskop - maximale Vergrößerung - ~ 2000-fach (man kann einige Mikroorganismen, Zellen (Pflanzen und Tiere), Kristalle usw.

Elektronenmikroskop - bis zu 106-fache Vergrößerung. Es ist bereits möglich, Partikel sowohl von Zellen als auch von Molekülen zu untersuchen - das ist bereits die Ebene der Mikrostrukturen

Der erste Wissenschaftler, der Zellen sehen konnte (natürlich durch ein Mikroskop) war Robert Hooke(1665) - er untersuchte die Zellstruktur hauptsächlich von Pflanzen.

Aber zum ersten Mal sprach er über einzellige Organismen - Bakterien, Ciliaten A. Van Leeuwenhoek(1674 g)

La Mark(1809) begann bereits über die Zelltheorie zu sprechen

Nun, schon Mitte des 19. Jahrhunderts formulierten M. Schleiden und T. Schwann die heute weltweit anerkannte Zelltheorie.

Alle Organismen sind zellulär, außer Viren

Zelle- eine elementare Einheit der Struktur und Lebenstätigkeit aller Organismen mit eigenem Stoffwechsel, die zu unabhängiger Existenz, Selbstreproduktion und Entwicklung fähig ist. Alle lebenden Organismen bestehen entweder wie vielzellige Tiere, Pflanzen und Pilze aus vielen Zellen oder sind wie viele Protozoen und Bakterien einzellige Organismen. Der Abschnitt der Biologie, der sich mit dem Studium der Struktur und der Vitalaktivität von Zellen befasst, wird als Zytologie bezeichnet. V In letzter Zeit es ist auch üblich, von Zellbiologie oder Zellbiologie zu sprechen.

Zelle ist ein Miniorganismus. Sie hat ihre eigenen "Organe" - Organoide. Das wichtigste Organoid der Zelle ist der Zellkern. Auf dieser Grundlage werden alle lebenden Organismen unterteilt in EUKARYOTIC ("karyo" - Kern) - einen Kern enthaltend und PROKARYOTIC ("pro" -do) - pränuklear (ohne Kern)

Die Bestimmungen der Schleiden-Schwann-Zelltheorie

1. Alle Tiere und Pflanzen bestehen aus Zellen.

2. Pflanzen und Tiere wachsen und entwickeln sich durch die Entstehung neuer Zellen.

3. Eine Zelle ist die kleinste lebende Einheit und ganzer Organismus ist eine Ansammlung von Zellen.

Die wichtigsten Bestimmungen der modernen Zelltheorie

· Eine Zelle ist eine Einheit aus Struktur, Lebensaktivität, Wachstum und Entwicklung lebender Organismen, es gibt kein Leben außerhalb der Zelle.

· Eine Zelle ist ein einzelnes System, das aus vielen Elementen besteht, die auf natürliche Weise miteinander verbunden sind und eine bestimmte integrale Formation darstellen.

Kernel - Zuhause Komponente Zellen (Eukaryoten).

· Neue Zellen entstehen nur durch Teilung der ursprünglichen Zellen.

· Die Zellen vielzelliger Organismen bilden Gewebe, Gewebe bilden Organe. Das Leben eines Organismus als Ganzes wird durch das Zusammenspiel seiner einzelnen Zellen bestimmt.

Die Hauptorganoide einer Zelle sind die Komponenten, die allen Zellen lebender Organismen innewohnen - " allgemeine Zusammensetzung":

· Kern: Nukleolus, Kernhülle;

· Plasma Membran;

· endoplasmatisches Retikulum;

· Zentriol;

· Golgi-Komplex;

Lysosom;

· Vakuole;

· Mitochondrien.

Nukleinsäuren in der Zelle von absolut jedem Organismus enthalten. Sogar Viren.

"Nucleo" - "Kern" - hauptsächlich im Zellkern enthalten, aber auch im Zytoplasma und in anderen Organoiden enthalten. Es gibt zwei Arten von Nukleinsäuren: DNA und RNA

DNA - Desoxyribonukleinsäure

RNA - Ribonukleinsäure

Diese Moleküle sind Polymere, Monomere sind Nukleotide - Verbindungen, die stickstoffhaltige Basen enthalten.

DNA-Nukleotide: A - Adenin, T - Thymin, C - Cytosin, G - Guanin

RNA-Nukleotide: A - Adenin, U - Uracil, C - Cytosin, G - Guanin

Wie Sie sehen können, gibt es kein Thymin in der RNA, es wird durch Uracil ersetzt - U

Darüber hinaus umfasst die Zusammensetzung der Nukleotide:

Kohlenhydrate: Desoxyribose - in DNA, Ribose - in RNA. Phosphat und Zucker – sind Bestandteil beider Moleküle

Dies ist die Primärstruktur von Molekülen

Die Sekundärstruktur ist die eigentliche Form der Moleküle. DNA ist eine Doppelhelix, RNA ist ein "einzelnes" langes Molekül.

Grundfunktionen von Nukleinsäuren

Ein genetischer Code ist eine Sequenz von Nukleotiden in einem DNA-Molekül. Dies ist die Grundlage eines jeden Organismus, tatsächlich sind es Informationen über den Organismus selbst (wie der Name einer Person ist die Identifizierung einer Person eine Buchstabenfolge oder eine Zahlenfolge - eine Reihe eines Reisepasses).

Also, Grundfunktionen von Nukleinsäuren- bei der Speicherung, Umsetzung und Übertragung von Erbinformationen, die in Molekülen in Form einer Sequenz bestimmter Nukleotide "aufgezeichnet" sind.

Die Zellteilung ist ein Teil des Lebensprozesses eines jeden lebenden Organismus. Alle neuen Zellen werden aus alten (Mutter-)Zellen gebildet. Dies ist eine der wichtigsten Bestimmungen der Zelltheorie. Es gibt jedoch mehrere Arten der Teilung, die direkt von der Natur dieser Zellen abhängen.

Teilung prokaryontischer Zellen

Was ist der Unterschied zwischen einer prokaryontischen Zelle und einer eukaryontischen Zelle? Der wichtigste Unterschied ist das Fehlen eines Kernels (weshalb sie eigentlich so genannt werden). Das Fehlen eines Kerns bedeutet, dass sich die DNA einfach im Zytoplasma befindet.

Der Ablauf sieht so aus:

DNA-Replikation (Verdoppelung) ---> die Zelle verlängert sich ---> es bildet sich ein transversales Septum ---> die Zellen teilen und divergieren

Eukaryontische Zellteilung

Das Leben einer Zelle besteht aus 3 Phasen: Wachstum, Vorbereitung auf die Teilung und tatsächlich Teilung.

Wie läuft die Vorbereitung auf die Teilung?

Zunächst wird Protein synthetisiert,

· Zweitens werden alle wichtigen Bestandteile der Zelle verdoppelt, so dass jede neue Zelle den gesamten Satz lebensnotwendiger Organellen enthält.

· Drittens verdoppelt sich das DNA-Molekül und jedes Chromosom synthetisiert eine Kopie für sich. Verdoppeltes Chromosom = 2 Chromatiden (jedes hat ein DNA-Molekül).

Diese Phase der Vorbereitung auf Delcania wird ZWISCHENPHASE genannt.

1. Ebenen der Lebensorganisation

Es gibt solche Organisationsebenen der lebenden Materie - Ebenen biologische Organisation: molekular, zellulär, Gewebe, Organ, organismisch, populationsspezifisch und Ökosystem.

Molekulare Organisationsebene - Dies ist die Funktionsebene biologischer Makromoleküle - Biopolymere: Nukleinsäuren, Proteine, Polysaccharide, Lipide, Steroide. Ab dieser Ebene beginnen die wichtigsten Lebensprozesse: Stoffwechsel, Energieumwandlung, Übertragung Erbinformationen... Dieses Niveau wird studiert von: Biochemie, Molekulargenetik, Molekularbiologie, Genetik, Biophysik.

Zellebene- Dies ist die Ebene der Zellen (Zellen von Bakterien, Cyanobakterien, einzelligen Tieren und Algen, einzelligen Pilzen, Zellen von mehrzelligen Organismen). Eine Zelle ist eine bauliche Einheit von Lebewesen, eine funktionale Einheit, eine Entwicklungseinheit. Dieses Niveau wird durch Zytologie, Zytochemie, Zytogenetik und Mikrobiologie untersucht.

Ebene der Gewebeorganisation - Dies ist die Ebene, auf der die Struktur und Funktion von Geweben untersucht wird. Dieses Niveau wird histologisch und histochemisch untersucht.

Organebene der Organisation- Dies ist die Ebene der Organe mehrzelliger Organismen. Diese Ebene wird von Anatomie, Physiologie und Embryologie untersucht.

Organisationsebene der Organisation - Dies ist die Ebene der einzelligen, kolonialen und mehrzelligen Organismen. Die Besonderheit der organismischen Ebene besteht darin, dass auf dieser Ebene die Entschlüsselung und Implementierung genetischer Informationen, die Bildung von Merkmalen, die den Individuen einer bestimmten Art innewohnen, stattfindet. Dieses Niveau wird durch Morphologie (Anatomie und Embryologie), Physiologie, Genetik und Paläontologie untersucht.

Bevölkerungsspezifische Ebene ist das Niveau der Aggregate von Individuen - Bevölkerungen und Spezies... Diese Ebene wird von Systematik, Taxonomie, Ökologie, Biogeographie, Populationsgenetik... Auf dieser Ebene sind genetische und ökologische Merkmale von Populationen, elementar evolutionäre Faktoren und deren Einfluss auf den Genpool (Mikroevolution), das Problem des Artenschutzes.

Ökosystemebene der Organisation ist die Ebene der Mikroökosysteme, Mesoökosysteme, Makroökosysteme. Auf dieser Ebene werden die Arten der Ernährung, die Arten der Beziehungen zwischen Organismen und Populationen im Ökosystem untersucht, Einwohnerzahl, Populationsdynamik, Populationsdichte, Ökosystemproduktivität, Sukzession. Dieses Niveau wird von der Ökologie untersucht.

Es gibt auch Biosphären-Organisationsebene lebende Materie. Die Biosphäre ist ein riesiges Ökosystem, das daran teilnimmt geografischer Umschlag Erde. Es ist ein Mega-Ökosystem. In der Biosphäre gibt es einen Kreislauf von Stoffen und chemischen Elementen sowie die Umwandlung von Sonnenenergie.
2. Grundlegende Eigenschaften lebender Materie

Stoffwechsel (Stoffwechsel)

Metabolismus (Stoffwechsel) ist eine Reihe von chemischen Umwandlungen, die in lebenden Systemen auftreten, die deren Vitalaktivität, Wachstum, Fortpflanzung, Entwicklung, Selbsterhaltung, ständigen Kontakt mit der Umwelt, die Fähigkeit zur Anpassung an sie und ihre Veränderungen gewährleisten. Während des Stoffwechsels erfolgt der Abbau und die Synthese von Molekülen, aus denen Zellen bestehen; Bildung, Zerstörung und Erneuerung von Zellstrukturen und Interzellularsubstanz. Der Stoffwechsel basiert auf miteinander verbundenen Prozessen der Assimilation (Anabolismus) und Dissimilation (Katabolismus). Assimilation - die Prozesse der Synthese komplexer Moleküle aus einfachen unter Verbrauch von Energie, die im Zuge der Dissimilation gespeichert wird (sowie die Ansammlung von Energie, wenn synthetisierte Substanzen in die Versorgung eingelagert werden). Dissimilation - Spaltungsprozesse (anaerob oder aerob) komplexer organischer Verbindungen, die für die Durchführung der Vitalfunktionen des Körpers erforderlich sind.
Im Gegensatz zu Körpern der unbelebten Natur ist der Austausch mit der Umwelt für lebende Organismen eine Bedingung ihrer Existenz. In diesem Fall erfolgt eine Selbsterneuerung. Im Körper ablaufende Stoffwechselvorgänge werden durch zeitlich und räumlich streng geordnete chemische Reaktionen zu Stoffwechselkaskaden und -kreisläufen zusammengefasst. Konstanter Fluss eine große Anzahl Reaktionen in einem kleinen Volumen wird durch die geordnete Verteilung der einzelnen Stoffwechselglieder in der Zelle erreicht (Prinzip der Kompartimentierung). Stoffwechselprozesse werden durch Biokatalysatoren - spezielle Proteinenzyme - reguliert. Jedes Enzym hat eine Substratspezifität, um die Umwandlung von nur einem Substrat zu katalysieren. Diese Spezifität beruht auf einer Art „Erkennung“ des Substrats durch das Enzym. Die enzymatische Katalyse unterscheidet sich von der nicht-biologischen Katalyse durch eine extrem hohe Effizienz, wodurch die Geschwindigkeit der entsprechenden Reaktion um das 1010 - 1013-fache erhöht wird. Jedes Enzymmolekül ist in der Lage, mehrere tausend bis mehrere Millionen Operationen pro Minute durchzuführen, ohne bei der Teilnahme an Reaktionen zerstört zu werden. Ein weiterer charakteristischer Unterschied zwischen Enzymen und nicht-biologischen Katalysatoren besteht darin, dass Enzyme unter normalen Bedingungen (Luftdruck, Körpertemperatur usw.) in der Lage sind, Reaktionen zu beschleunigen.
Alle lebenden Organismen können in zwei Gruppen eingeteilt werden - Autotrophe und Heterotrophe, die sich in den Energiequellen und den für ihre Lebensaktivität notwendigen Substanzen unterscheiden.
Autotrophe - Organismen, die aus anorganischen Substanzen synthetisieren organische Verbindungen Energie nutzen Sonnenlicht(Photosynthese - Grünpflanzen, Algen, einige Bakterien) oder Energie, die bei der Oxidation eines anorganischen Substrats gewonnen wird (Chemosynthese - Schwefel, Eisenbakterien und einige andere), autotrophe Organismen sind in der Lage, alle Bestandteile der Zelle zu synthetisieren. Die Rolle der photosynthetischen Autotrophen in der Natur ist entscheidend – als Hauptproduzent von organischer Substanz in der Biosphäre sichern sie die Existenz aller anderen Organismen und den Ablauf biogeochemischer Kreisläufe im Stoffkreislauf auf der Erde.
Heterotrophe (alle Tiere, Pilze, die meisten Bakterien, einige chlorophyllfreie Pflanzen) sind Organismen, die für ihre Existenz fertige organische Substanzen benötigen, die als Nahrung sowohl als Energiequelle als auch als notwendiges " Baumaterial". Charakteristisches Merkmal Heterotrophe sind durch Amphibolismus gekennzeichnet, d.h. der Prozess der Bildung kleiner organischer Moleküle (Monomere), die bei der Verdauung von Lebensmitteln entstehen (der Prozess des Abbaus komplexer Substrate). Solche Moleküle - Monomere werden verwendet, um ihre eigenen komplexen organischen Verbindungen aufzubauen.

Selbstreproduktion (Reproduktion)

Die Fähigkeit zur Fortpflanzung (Reproduktion ihrer eigenen Art, Selbstreproduktion) ist eine der grundlegenden Eigenschaften lebender Organismen. Die Fortpflanzung ist notwendig, um die Kontinuität der Existenz von Arten zu gewährleisten, denn die Lebensdauer eines einzelnen Organismus ist begrenzt. Die Fortpflanzung gleicht die Verluste durch das natürliche Aussterben von Individuen mehr als aus und erhält so den Erhalt der Art über mehrere Generationen von Individuen hinweg. Im Prozess der Evolution lebender Organismen fand die Evolution der Fortpflanzungsmethoden statt. Daher sind die aktuell vorhandenen zahlreichen und vielfältigen verschiedene Typen lebenden Organismen finden wir verschiedene Fortpflanzungsformen. Viele Arten von Organismen kombinieren mehrere Fortpflanzungsmethoden. Es ist notwendig, zwei grundlegend verschiedene Arten der Fortpflanzung von Organismen herauszuheben - asexuelle (primäre und mehr) alter Typ Fortpflanzung) und sexuell.
Bei der asexuellen Fortpflanzung wird aus einer oder einer Gruppe von Zellen (bei mehrzelligen Organismen) des Körpers der Mutter ein neues Individuum gebildet. Bei allen Formen der asexuellen Fortpflanzung haben die Nachkommen einen Genotyp (eine Reihe von Genen), der mit dem mütterlichen identisch ist. Folglich erweisen sich alle Nachkommen eines mütterlichen Organismus als genetisch homogen und die Tochterindividuen haben die gleichen Merkmale.
Bei der sexuellen Fortpflanzung entwickelt sich ein neues Individuum aus einer Zygote, die durch die Verschmelzung zweier spezialisierter Keimzellen (Befruchtungsprozess) von zwei elterlichen Organismen gebildet wird. Der Kern in der Zygote enthält einen hybriden Chromosomensatz, der als Ergebnis der Kombination von Chromosomensätzen von verschmolzenen Gametenkernen gebildet wird. So entsteht im Kern der Zygote eine neue Kombination erblicher Neigungen (Gene), die von beiden Eltern gleichermaßen eingeführt werden. Und der Tochterorganismus, der sich aus der Zygote entwickelt, wird eine neue Kombination von Merkmalen aufweisen. Mit anderen Worten, bei der sexuellen Fortpflanzung kommt es zu einer kombinativen Form der erblichen Variabilität von Organismen, die die Anpassung der Arten an sich ändernde Umweltbedingungen sicherstellt und ein wesentlicher Faktor der Evolution ist. Dies ist der wesentliche Vorteil der sexuellen Fortpflanzung gegenüber der ungeschlechtlichen.
Die Fähigkeit lebender Organismen, sich selbst zu reproduzieren, beruht auf der einzigartigen Eigenschaft von Nukleinsäuren zur Reproduktion und dem Phänomen der Matrixsynthese, die der Bildung von Nukleinsäure- und Proteinmolekülen zugrunde liegt. Die Selbstreproduktion auf molekularer Ebene bestimmt sowohl die Umsetzung des Stoffwechsels in den Zellen als auch die Selbstreproduktion der Zellen selbst. Die Zellteilung (Selbstreproduktion von Zellen) liegt der individuellen Entwicklung vielzelliger Organismen und der Vermehrung aller Organismen zugrunde. Die Vermehrung von Organismen gewährleistet die Selbstreproduktion aller Arten, die die Erde bewohnen, was wiederum die Existenz von Biogeozänosen und der Biosphäre bestimmt.

Vererbung und Variabilität

Vererbung bietet materielle Kontinuität (Fluss genetischer Informationen) zwischen Generationen von Organismen. Es ist eng mit der Reproduktion auf molekularer, subzellulärer und zellulärer Ebene verbunden. Genetische Informationen, die die Vielfalt der erblichen Merkmale bestimmen, sind in der molekularen Struktur der DNA (bei manchen Viren in der RNA) kodiert. Die Gene kodierten Informationen über die Struktur der synthetisierten Proteine, enzymatisch und strukturell. Ein genetischer Code ist ein System zum "Aufzeichnen" von Informationen über die Sequenz von Aminosäuren in synthetisierten Proteinen unter Verwendung der Sequenz von Nukleotiden in einem DNA-Molekül.
Die Menge aller Gene eines Organismus wird als Genotyp bezeichnet, und die Menge an Merkmalen wird als Phänotyp bezeichnet. Der Phänotyp hängt sowohl vom Genotyp als auch von den Faktoren interner und Außenumgebung die die Aktivität von Genen beeinflussen und regelmäßige Prozesse bestimmen. Die Speicherung und Weitergabe von Erbinformationen erfolgt in allen Organismen mit Hilfe von Nukleinsäuren, der genetische Code ist für alle Lebewesen auf der Erde gleich, d.h. es ist vielseitig. Dank der Vererbung werden von Generation zu Generation Eigenschaften weitergegeben, die die Anpassungsfähigkeit der Organismen an ihren Lebensraum gewährleisten.
Wenn sich bei der Reproduktion von Organismen nur die Kontinuität bestehender Zeichen und Eigenschaften manifestiert, dann wäre vor dem Hintergrund sich ändernder Umweltbedingungen die Existenz von Organismen unmöglich, da notwendige Bedingung Leben von Organismen ist ihre Anpassungsfähigkeit an Umweltbedingungen. Variabilität manifestiert sich in der Vielfalt von Organismen, die derselben Art angehören. Variabilität kann bei einzelnen Organismen im Laufe ihrer individuellen Entwicklung oder innerhalb einer Organismengruppe in einer Reihe von Generationen während der Fortpflanzung realisiert werden.
Es gibt zwei Hauptformen der Variabilität, die sich in den Mechanismen des Auftretens, der Art der Veränderungen von Merkmalen und schließlich ihrer Bedeutung für die Existenz lebender Organismen unterscheiden - genotypisch (erblich) und modifiziert (nicht erblich).
Genotypische Variabilität ist mit einer Veränderung des Genotyps verbunden und führt zu einer Veränderung des Phänotyps. Genotypische Variabilität kann auf Mutationen (Mutationsvariabilität) oder neuen Kombinationen von Genen beruhen, die während der Befruchtung während der sexuellen Fortpflanzung entstehen. In der Mutationsform sind die Veränderungen hauptsächlich mit Fehlern bei der Replikation von Nukleinsäuren verbunden. So treten neue Gene auf, die neue genetische Informationen tragen; neue Zeichen erscheinen. Und wenn die neu entstehenden Eigenschaften dem Körper unter bestimmten Bedingungen nützlich sind, werden sie durch die natürliche Selektion "aufgenommen" und "fixiert". Somit beruht die Anpassungsfähigkeit von Organismen an Umweltbedingungen einer Vielzahl von Organismen auf erblicher (genotypischer) Variabilität und es werden die Voraussetzungen für eine positive Evolution geschaffen.
Bei nicht-erblicher (Modifikations-)Variabilität treten Veränderungen des Phänotyps unter dem Einfluss von Umweltfaktoren auf und sind nicht mit einer Veränderung des Genotyps verbunden. Modifikationen (Änderungen von Charakteren mit Modifikationsvariabilität) treten innerhalb des normalen Reaktionsbereichs auf, der unter der Kontrolle des Genotyps steht. Veränderungen werden nicht an zukünftige Generationen weitergegeben. Die Bedeutung der Modifikationsvariabilität liegt darin, dass sie die Anpassungsfähigkeit des Organismus an Umwelteinflüsse während seines Lebens sicherstellt.

Individuelle Entwicklung von Organismen

Alle lebenden Organismen sind durch den Prozess der individuellen Entwicklung gekennzeichnet - Ontogenese. Traditionell wird unter Ontogenese der Prozess der individuellen Entwicklung eines vielzelligen Organismus (entstanden durch sexuelle Fortpflanzung) vom Moment der Zygotenbildung bis zum natürlichen Tod eines Individuums verstanden. Durch die Teilung der Zygote und nachfolgender Zellgenerationen entsteht ein vielzelliger Organismus, der aus einer großen Zahl besteht verschiedene Typen Zellen, verschiedene Gewebe und Organe. Die Entwicklung eines Organismus basiert auf einem "genetischen Programm" (eingebettet in die Gene der Chromosomen der Zygote) und erfolgt unter bestimmten Umweltbedingungen, die den Prozess der Realisierung der genetischen Information während der individuellen Existenz eines Menschen maßgeblich beeinflussen Individuell. In den frühen Stadien der individuellen Entwicklung kommt es aufgrund der Vermehrung von Molekülen, Zellen und anderen Strukturen und der Differenzierung zu einem intensiven Wachstum (Zunahme von Masse und Größe), d. das Auftreten von Unterschieden in der Struktur und die Komplikation von Funktionen.
In allen Stadien der Ontogenese haben verschiedene Umweltfaktoren (Temperatur, Schwerkraft, Druck, Nahrungszusammensetzung im Hinblick auf den Gehalt an chemischen Elementen und Vitaminen, verschiedene physikalische und chemische Agenzien) einen maßgeblichen regulierenden Einfluss auf die Entwicklung des Organismus. Die Erforschung der Rolle dieser Faktoren im Prozess der individuellen Entwicklung von Tieren und Menschen hat eine große Bedeutung praktische Bedeutung, mit zunehmendem anthropogenem Einfluss auf die Natur. In verschiedenen Bereichen der Biologie, Medizin, Veterinärmedizin und anderen Wissenschaften werden weit verbreitet Studien durchgeführt, um die Prozesse der normalen und pathologischen Entwicklung von Organismen zu untersuchen und die Muster der Ontogenese zu klären.

Reizbarkeit

Eine wesentliche Eigenschaft von Organismen und allen lebenden Systemen ist Reizbarkeit - die Fähigkeit, äußere oder innere Reize (Einflüsse) wahrzunehmen und angemessen darauf zu reagieren. In Organismen wird Reizbarkeit von einem Komplex von Veränderungen begleitet, die sich in Stoffwechselverschiebungen, elektrischem Potenzial an Zellmembranen, physikalisch-chemischen Parametern im Zytoplasma von Zellen, in motorischen Reaktionen äußern, und hochorganisierte Tiere sind durch Veränderungen in ihrem Verhalten gekennzeichnet.

4. Zentrales Dogma der Molekularbiologie ist eine verallgemeinernde Regel für die Umsetzung von in der Natur beobachteten genetischen Informationen: Informationen werden von Nukleinsäuren Zu Eichhörnchen aber nicht in die entgegengesetzte richtung. Die Regel wurde formuliert Francis Crick v 1958 Jahr und mit den bis dahin gesammelten Daten in 1970 Jahr. Übertragung genetischer Informationen von DNA Zu RNA und von RNA zu Eichhörnchen ausnahmslos für alle zellulären Organismen universell ist, liegt der Biosynthese von Makromolekülen zugrunde. Die Genomreplikation entspricht dem informationellen Übergang DNA → DNA. In der Natur gibt es auch Übergänge RNA → RNA und RNA → DNA (zum Beispiel bei manchen Viren) sowie eine Veränderung Konformationen Proteine, die von Molekül zu Molekül übertragen werden.

Universelle Möglichkeiten zur Übertragung biologischer Informationen

In lebenden Organismen gibt es drei Arten von heterogenen, dh aus verschiedenen Polymermonomeren bestehend - DNA, RNA und Protein. Die Informationsübertragung zwischen ihnen kann auf 3 x 3 = 9 Arten erfolgen. Das zentrale Dogma teilt diese 9 Arten der Informationsübermittlung in drei Gruppen ein:

Häufig – kommt in den meisten lebenden Organismen vor;

Special - kommt als Ausnahme vor, in Viren und bei bewegliche Elemente des Genoms oder in einem biologischen Experiment;

Unbekannt - nicht gefunden.

DNA-Replikation (DNA → DNA)

DNA ist der wichtigste Weg, um Informationen zwischen Generationen lebender Organismen zu übertragen, daher ist eine genaue Vervielfältigung (Replikation) der DNA sehr wichtig. Die Replikation erfolgt durch einen Komplex von Proteinen, die sich abwickeln Chromatin, dann eine Doppelhelix. Danach bauen DNA-Polymerase und assoziierte Proteine ​​auf jedem der beiden Stränge eine identische Kopie auf.

Transkription (DNA → RNA)

Die Transkription ist ein biologischer Prozess, bei dem die in einem DNA-Stück enthaltenen Informationen auf das synthetisierte Molekül kopiert werden Boten-RNA... Transkription wird durchgeführt Transkriptionsfaktoren und RNA-Polymerase... V Eukaryotische Zelle das primäre Transkript (pre-mRNA) wird oft editiert. Dieser Vorgang heißt Spleißen.

Übersetzung (RNA → Protein)

Reife mRNA wird gelesen Ribosomen im Sendeprozess. V prokaryotisch Zellen, Transkription und Translation sind nicht räumlich getrennt, und diese Prozesse sind gekoppelt. V eukaryotische Zellen des Ortes der Transkription Zellkern getrennt vom Sendeort ( Zytoplasma) Kernmembran, daher mRNA aus dem Kern transportiert in das Zytoplasma. mRNA wird vom Ribosom in Form von drei gelesen Nukleotid"Wörter". Komplexe Initiationsfaktoren und Dehnungsfaktoren liefern aminoacyliert Transport-RNA zum mRNA-Ribosom-Komplex.

Biologie. Allgemeine Biologie. 10. Klasse. Grundstufe Sivoglazov Vladislav Ivanovich

3. Organisationsebenen der lebenden Materie. Biologie Methoden

Erinnern!

Welche Organisationsebenen lebender Materie kennen Sie?

Welche Methoden der wissenschaftlichen Forschung kennen Sie?

Organisationsebenen lebender Materie. Die Welt der Lebewesen um uns herum ist eine Ansammlung biologischer Systeme unterschiedliche Grade Komplexität und bilden eine einzige hierarchische Struktur. Darüber hinaus sollte klar sein, dass sich die Beziehung einzelner biologischer Systeme, die derselben Organisationsebene angehören, qualitativ bildet neues System... Eine Zelle und viele Zellen, ein Organismus und eine Gruppe von Organismen – der Unterschied liegt nicht nur in der Menge. Eine Sammlung von Zellen mit allgemeine Struktur und Funktion, es ist eine qualitativ neue Formation - Gewebe. Eine Gruppe von Organismen ist eine Familie, eine Herde, eine Population, also ein System mit ganz anderen Eigenschaften als eine einfache mechanische Aufsummierung der Eigenschaften mehrerer Individuen.

Im Laufe der Evolution kam es zu einer allmählichen Komplikation der Organisation der lebenden Materie. Wenn eine komplexere Ebene gebildet wurde, wurde die früher entstandene vorherige Ebene als integraler Bestandteil in diese aufgenommen. Deshalb sind Ebenenorganisation und Evolution die Kennzeichen der lebendigen Natur. Das Leben als besondere Form der Existenz von Materie wird derzeit auf unserem Planeten durch mehrere Organisationsebenen repräsentiert (Abb. 4).

Molekulargenetische Ebene. Egal wie komplex ein lebendes System organisiert ist, es basiert auf dem Zusammenspiel biologischer Makromoleküle: Nukleinsäuren, Proteine, Kohlenhydrate sowie andere organische und anorganische Substanzen. Ab dieser Ebene beginnen die wichtigsten Lebensprozesse des Organismus: Kodierung und Weitergabe von Erbinformationen, Stoffwechsel, Energieumwandlung.

Zelluläre Ebene. Eine Zelle ist eine strukturelle und funktionelle Einheit aller Lebewesen. Die Existenz einer Zelle liegt der Fortpflanzung, dem Wachstum und der Entwicklung lebender Organismen zugrunde. Es gibt kein Leben außerhalb der Zelle, und die Existenz von Viren bestätigt diese Regel nur, weil sie ihre Erbinformationen nur in der Zelle verwirklichen können.

Reis. 4. Organisationsebenen lebender Materie

Gewebeebene. Gewebe ist eine Ansammlung von Zellen und interzellulärer Substanz, die durch eine gemeinsame Herkunft, Struktur und Funktion vereint sind. Bei tierischen Organismen werden vier Hauptgewebetypen unterschieden: Epithel-, Binde-, Muskel- und Nervengewebe. Bei Pflanzen werden pädagogisches, integumentäres, leitendes, mechanisches, basisches und exkretorisches (sekretorisches) Gewebe unterschieden.

Orgelebene. Ein Organ ist ein separater Teil des Körpers, der eine bestimmte Form, Struktur, Lage hat und eine bestimmte Funktion erfüllt. Ein Organ wird in der Regel von mehreren Geweben gebildet, von denen eines (zwei) überwiegt.

Bio (ontogenetisch ) Niveau. Ein Organismus ist ein integrales ein- oder mehrzelliges lebendes System, das zu unabhängiger Existenz fähig ist. Ein vielzelliger Organismus wird in der Regel von einer Reihe von Geweben und Organen gebildet. Die Existenz des Organismus wird durch die Aufrechterhaltung der Homöostase (Konstanz der Struktur, chemische Zusammensetzung und physiologische Parameter) im Prozess der Interaktion mit der Umwelt.

Bevölkerungsspezifische Ebene. Population - eine Gruppe von Individuen derselben Art, die lange Zeit in einem bestimmten Territorium leben, innerhalb derer zufällige Kreuzungen bis zu einem gewissen Grad durchgeführt werden und es keine signifikanten internen Isolationsbarrieren gibt; es ist teilweise oder vollständig von anderen Populationen dieser Art isoliert.

Eine Art ist eine Gruppe von Individuen, die eine ähnliche Struktur haben, einen gemeinsamen Ursprung haben, sich frei miteinander kreuzen und fruchtbare Nachkommen geben. Alle Individuen der gleichen Art haben den gleichen Karyotyp, ähnliches Verhalten und besetzen ein bestimmtes Gebiet.

Auf dieser Ebene wird der Prozess der Artbildung durchgeführt, der unter dem Einfluss evolutionärer Faktoren stattfindet.

Biogeozenotik (Ökosystem ) Niveau. Biogeozenose ist eine historisch gebildete Gruppe von Organismen verschiedener Arten, die mit allen Faktoren ihres Lebensraums interagieren. In Biogeozänosen erfolgt der Stoff- und Energiekreislauf.

Biosphäre (global ) Niveau. Die Biosphäre ist ein biologisches System höchsten Ranges, das alle Phänomene des Lebens in Atmosphäre, Hydrosphäre und Lithosphäre umfasst. Die Biosphäre vereint alle Biogeozänosen (Ökosysteme) zu einem einzigen Komplex. In ihm finden alle Stoff- und Energiekreisläufe statt, die mit der lebenswichtigen Aktivität aller auf der Erde lebenden Organismen verbunden sind.

Somit wird das Leben auf unserem Planeten durch sich selbst regulierende und sich selbst reproduzierende Systeme unterschiedlichen Ranges repräsentiert, die offen für Materie, Energie und Information sind. Die in ihnen ablaufenden Lebens- und Entwicklungsprozesse sichern die Existenz und das Zusammenspiel dieser Systeme.

Jede Organisationsebene der lebenden Materie hat ihre eigenen spezifischen Eigenschaften, daher ist in jeder biologischen Forschung in der Regel eine bestimmte Ebene die führende. Beispielsweise werden die Mechanismen der Zellteilung auf zellulärer Ebene untersucht und die wichtigsten Fortschritte in der Gentechnik auf molekulargenetischer Ebene erzielt. Aber eine solche Aufteilung der Probleme nach Organisationsebenen ist sehr bedingt, weil sich die meisten Aufgaben der Biologie auf die eine oder andere Weise auf mehrere Ebenen gleichzeitig und manchmal auf einmal beziehen. Beispielsweise betreffen die Probleme der Evolution alle Organisationsebenen, und die Methoden der Gentechnik, die auf molekulargenetischer Ebene eingesetzt werden, zielen darauf ab, die Eigenschaften des gesamten Organismus zu verändern.

Methoden der Erkenntnis der lebendigen Natur. Die Biologie untersucht Systeme unterschiedlicher Komplexität und verwendet eine Vielzahl von Methoden und Techniken. Einer der ältesten ist Beobachtungsmethode auf dem die beschreibende Methode... Die Sammlung von Faktenmaterial und seine Beschreibung waren die wichtigsten Forschungsmethoden in einem frühen Stadium der Entwicklung der Biologie. Aber auch jetzt haben sie ihre Bedeutung nicht verloren. Diese Methoden werden häufig von Zoologen, Botanikern, Mykologen, Ökologen und Vertretern vieler anderer biologischer Fachgebiete verwendet.

Im 18. Jahrhundert. in der Biologie ist weit verbreitet Vergleichsmethode, die es ermöglichte, beim Vergleich von Objekten die Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen Organismen und ihren Teilen zu identifizieren. Dank dieser Methode wurden die Grundlagen der Taxonomie von Pflanzen und Tieren gelegt und die Zelltheorie geschaffen. Die Anwendung dieser Methode in Anatomie, Embryologie, Paläontologie trug zur Etablierung in der Biologie bei Evolutionstheorie Entwicklung.

Historische Methode ermöglicht es Ihnen, vorhandene Fakten mit zuvor bekannten Daten zu vergleichen, um die Muster des Aussehens und der Entwicklung von Organismen sowie die Komplikation ihrer Struktur und Funktionen aufzudecken.

Von großer Bedeutung für die Entwicklung der Biologie war experimentelle Methode, seine erste Verwendung ist mit dem Namen des römischen Arztes Galen (2. Jahrhundert n. Chr.) verbunden. Galen zeigte erstmals Teilnahme nervöses System in der Organisation des Verhaltens und in der Arbeit der Sinne. Diese Methode wurde jedoch erst im 19. Jahrhundert weit verbreitet. Ein klassisches Beispiel für die Anwendung der experimentellen Methode sind die Arbeiten von I. M. Sechenov zur Physiologie der Nervenaktivität und G. Mendel zur Untersuchung der Vererbung von Merkmalen.

Derzeit verwenden Biologen zunehmend Modellierungsmethode, die es ermöglichen, experimentelle Bedingungen zu reproduzieren, die in der Realität manchmal unmöglich sind. Mit Hilfe von Computermodellen ist es beispielsweise möglich, die Folgen des Baus eines Staudamms für ein bestimmtes Ökosystem zu berechnen oder die Evolution einer bestimmten Art von Lebewesen nachzubilden. Durch Ändern der Parameter können Sie den optimalen Weg für die Entwicklung der Agrozönose wählen oder die sicherste Kombination wählen Drogen bei der Behandlung einer bestimmten Krankheit.

Irgendein Wissenschaftliche Forschung Die Anwendung verschiedener Methoden besteht aus mehreren Stufen. Zunächst werden als Ergebnis der Beobachtungen Daten gesammelt - Fakten, auf deren Grundlage sie vorbringen Hypothese... Um die Gültigkeit dieser Hypothese zu überprüfen, wird eine Reihe von Experimenten durchgeführt, um neue Ergebnisse zu erhalten. Wenn die Hypothese bestätigt wird, kann es Theorie das beinhaltet bestimmte Vorschriften und die Gesetze.

Bei der Lösung biologischer Probleme kommen verschiedenste Techniken zum Einsatz: Licht- und Elektronenmikroskope, Zentrifugen, chemische Analysatoren, Thermostate, Computer und viele andere moderne Geräte und Instrumente.

Eine echte Revolution in der biologischen Forschung wurde durch das Erscheinen eines Elektronenmikroskops gemacht, bei dem ein Elektronenstrahl anstelle eines Lichtstrahls verwendet wird. Die Auflösung eines solchen Mikroskops ist 100-mal höher als die eines leichten.

Eine der Arten von Elektronenmikroskopen ist das Scannen. Dabei durchdringt der Elektronenstrahl die Probe nicht, sondern wird von dieser reflektiert und auf dem Fernsehbildschirm in ein Bild umgewandelt. Auf diese Weise können Sie ein dreidimensionales Bild des untersuchten Objekts erhalten.

Fragen und Aufgaben überprüfen

1. Warum ist es Ihrer Meinung nach notwendig, verschiedene Organisationsebenen der lebenden Materie zu unterscheiden?

2. Nennen und beschreiben Sie die Organisationsebenen der lebenden Materie.

3. Aus welchen biologischen Makromolekülen bestehen lebende Systeme?

4. Wie manifestieren sich die Eigenschaften von Lebewesen auf verschiedenen Ebenen der Organisation?

5. Welche Methoden zum Studium lebender Materie kennen Sie?

6. Kann ein vielzelliger Organismus ohne Gewebe und Organe sein? Wenn Sie denken, dass Sie es können, nennen Sie Beispiele für solche Organismen.

Reis. 5. Amöbe unter dem Mikroskop

Denken! Ausführen!

1. Heben Sie die Hauptmerkmale des Konzepts des "biologischen Systems" hervor.

2. Stimmen Sie zu, dass die beschreibende Periode in der Biologie bis ins 21. Jahrhundert andauert? Begründen Sie die Antwort.

3. Betrachten Sie Abb. 5. Bestimmen Sie, welches Bild unter Verwendung von Lichtmikroskopie erhalten wurde, welches Bild unter Verwendung eines Elektronenmikroskops erhalten wurde und welches das Ergebnis unter Verwendung eines Rastermikroskops war. Erkläre deine Wahl.

4. Erinnern Sie sich aus früheren Kursen in Biologie, Physik, Chemie oder anderen Fächern an eine Theorie (Recht oder Regel), die Sie gut kennen. Versuchen Sie, die Hauptstadien seiner (seiner) Entstehung zu beschreiben.

5. Bereiten Sie mit zusätzlicher Literatur und Internetressourcen eine Präsentation oder einen farbenfrohen Stand zum Thema "Moderne wissenschaftliche Geräte und ihre Rolle bei der Lösung biologischer Probleme" vor. Welche Geräte haben Sie bereits während des Studiums „Der Mensch und seine Gesundheit“ kennengelernt? Für welche Zwecke wird es verwendet? ist es möglich medizinische Ausrüstung als biologisch betrachtet? Erklären Sie Ihren Standpunkt.

Mit Computer arbeiten

Bitte beachten Sie den elektronischen Anhang. Studieren Sie das Material und lösen Sie die Aufgaben.

Wiederhole und erinnere dich!

Pflanzen

Das Aussehen von Pflanzengeweben und -organen. Das Auftreten von Geweben und Organen in der Pflanzenevolution wurde mit Landfall in Verbindung gebracht. Algen fehlen Organe und spezialisiertes Gewebe, da sich alle ihre Zellen in den gleichen Bedingungen befinden ( Temperaturregime, Beleuchtung, Mineralnahrung, Gasaustausch). Jede Algenzelle enthält normalerweise Chloroplasten und ist zur Photosynthese fähig.

Nachdem sie jedoch an Land gekommen waren, befanden sich die Vorfahren der modernen höheren Pflanzen in ganz anderen Bedingungen: Den für die Atmung notwendigen Sauerstoff und das für die Photosynthese verwendete Kohlendioxid mussten die Pflanzen aus der Luft und Wasser - aus dem Boden - aufnehmen. Der neue Lebensraum war nicht einheitlich. Es traten Probleme auf, die gelöst werden mussten: Schutz vor Austrocknung, Wasseraufnahme aus dem Boden, mechanische Unterstützung, Sporenschutz. Die Existenz von Pflanzen an der Grenze zweier Umgebungen - Boden und Luft - führte zur Entstehung der Polarität: Der untere Teil der Pflanze tauchte in den Boden ein und absorbierte Wasser mit gelöstem Mineralien, der obere Teil, während er an der Oberfläche blieb, produzierte aktiv Photosynthese und versorgte die gesamte Pflanze mit organischer Substanz. So entstanden die beiden wichtigsten vegetativen Organe moderner höherer Pflanzen - die Wurzel und der Spross.

Diese Aufteilung des Pflanzenkörpers in einzelne Organe, die Komplikation ihres Aufbaus und ihrer Funktionen trat im Laufe einer langen Evolution allmählich auf. Flora und ging mit einer Zunahme der Komplexität der Gewebeorganisation einher.

Als erstes erschien das Deckgewebe, das die Pflanze vor Austrocknung und Beschädigung schützte. Die unterirdischen und terrestrischen Teile der Anlage mussten in der Lage sein, verschiedene Stoffe auszutauschen. Wasser mit darin gelösten Mineralsalzen stieg aus dem Boden auf, und organisches Material wanderte in unterirdische Pflanzenteile, die nicht zur Photosynthese fähig waren. Dies erforderte die Entwicklung von leitfähigem Gewebe - Xylem und Phloem. V Luftumgebung es war notwendig, der Schwerkraft zu widerstehen, Windböen zu widerstehen - dies erforderte die Entwicklung von mechanischem Gewebe.

Bei höheren Pflanzen werden vegetative und generative (Reproduktions-) Organe unterschieden. Die vegetativen Organe höherer Pflanzen sind Wurzel und Spross, die aus Stängel, Blättern und Knospen bestehen. Vegetative Organe sorgen für Photosynthese und Atmung, Wachstum und Entwicklung, Aufnahme und Abgabe von Wasser und gelösten Mineralsalzen im Körper einer Pflanze, Transport von organischen Substanzen und nehmen auch an der vegetativen Fortpflanzung teil.

Die Geschlechtsorgane sind Sporangien, sporentragende Ährchen, Zapfen und Blüten, die Früchte und Samen bilden. Sie treten in bestimmten Lebensphasen auf und erfüllen Funktionen im Zusammenhang mit der Fortpflanzung von Pflanzen.

Menschlich

Methoden zum Studieren einer Person. Eine der ersten anatomischen Methoden aus der Renaissance war die Methode Autopsien(Autopsien). Derzeit gibt es jedoch viele Methoden, mit denen Sie den Körper in vivo untersuchen können: Fluoroskopie, Ultraschall, Magnetresonanztomographie und viele andere.

Alle physiologischen Methoden basieren auf Überwachung und Experimente... Moderne Physiologen verwenden erfolgreich eine Vielzahl von instrumental Methoden. Elektrokardiogramm Herzen, Elektroenzephalogramm Gehirn, Thermografie(Erhalten von Wärmebildern), Röntgen(Einführung eines Funketiketts in den Körper), verschiedene Endoskopie(Untersuchungen der inneren Organe mit Hilfe spezieller Geräte - Endoskope) helfen Spezialisten, nicht nur die Arbeit des Körpers zu studieren, sondern auch auf frühe Stufen Krankheiten und Störungen in der Organarbeit zu erkennen. Blutdruck-, Blut- und Urintests können viel über die Gesundheit einer Person aussagen.

Die wichtigsten Methoden der Psychologie sind Beobachtung, Fragebogen, Experiment.

Die Hygiene hat neben den Methoden anderer Wissenschaften ihre eigenen spezifischen Forschungsmethoden: epidemiologische, gesundheitliche Untersuchung, gesundheitliche Untersuchung, Gesundheitserziehung und einige andere.

Dein zukünftiger Beruf

1. Bewerten Sie die Rolle der Wissenschaft im Leben jedes Menschen und der Gesellschaft als Ganzes. Schreiben Sie einen Aufsatz zum Thema. Besprechen Sie in der Klasse, ob es derzeit eine gibt Professionelle Aktivität, die nicht von der Entwicklung der Wissenschaft beeinflusst wird.

2. Schätzen Sie den Wert von Informationen in moderne Gesellschaft... Welche Rolle spielen Informationen für eine erfolgreiche berufliche Entwicklung? Erweitern Sie die Aussage des britischen Premierministers Winston Churchill (1874-1965) "Wem die Informationen gehören, dem gehört die Welt".

3. Versuchen Sie Situationen zu simulieren, in denen die Erkenntnisse aus diesem Kapitel für Sie nützlich sein könnten.

4. Spezialität - ein Komplex von Kenntnissen, Fähigkeiten und Fertigkeiten, der durch eine spezielle Ausbildung und Berufserfahrung erworben wurde und für eine bestimmte Art von Tätigkeit in einem bestimmten Beruf erforderlich ist. Ein Beruf ist eine gesellschaftlich bedeutsame Beschäftigung einer Person, eine Art ihrer Tätigkeit. Bestimmen Sie, welche der folgenden Listen sich auf das Fachgebiet und welche auf den Beruf bezieht: Biologie, Umweltingenieur, Biotechnologe, Ökologie, Gentechniker, Molekularbiologe. Begründen Sie Ihre Wahl.

5. Welche Fachrichtung planen Sie im Rahmen der Weiterbildung zu erwerben? Haben Sie sich bereits für Ihre Berufswahl entschieden?

Aus dem Buch Entertaining Botany [Mit transparenten Illustrationen] der Autor

Lebender Anker

Aus dem Buch Biologie [ Vollständige Referenz sich auf die Prüfung vorbereiten] der Autor Lerner Georgy Isaakovich

Aus dem Buch Geheimnisse der Welt der Insekten der Autor Grebennikov Victor Stepanovich

Aus dem Buch Reise ins Land der Mikroben der Autor Betina Wladimir

Living bag Aber wie immer gibt es Ausnahmen von allen Regeln. Auf meinem Labortisch passierte etwas Unnatürliches, das meiner Meinung nach in keinen biologischen Rahmen passte. Aus einem gelblichen Seidenkokon, gewebt von einer Raupe, die ich in gefunden habe

Aus dem Buch The Traveller Ant der Autor Marikovsky Pavel Justinovich

Lebender Rauch Ich glaube, ich erinnere mich an keinen einzigen entomologischen Ausflug, bei dem ich nichts Interessantes gesehen habe. Und manchmal gibt es besonders glückliche Tage. An einem solchen Tag scheint die Natur speziell für Sie den Vorhang zu öffnen, ihr ihre innersten Geheimnisse anzuvertrauen und

Aus dem Buch Tierwelt. Band 2 [Geschichten von geflügelten, gepanzerten, Flossenfüßern, Erdferkeln, Lagomorphs, Walen und Anthropoiden] der Autor Akimuschkin Igor Iwanowitsch

Lebendiges Licht Schon Aristoteles im 4. Jahrhundert v. NS. schrieb, dass "einige Körper im Dunkeln leuchten können, wie Pilze, Fleisch, Köpfe und Augen von Fischen." Dieses Leuchten ist nur in Gegenwart von . möglich

Aus dem Buch Tierwelt. Band 3 [Vogelgeschichten] der Autor Akimuschkin Igor Iwanowitsch

Ein Ameisenhaufen in einer lebenden Fichte Es war einmal, vielleicht vor mehr als einem halben Jahrhundert, mit einer Axt eine große Kerbe in einen gesunden Weihnachtsbaum. Vielleicht war es ein konventionelles Zeichen der Bergbewohner oder die Bezeichnung der Grenze zwischen verschiedenen Besitzungen. Der Baum heilte die Wunde mit Harz, und

Aus dem Buch Unterhaltsame Botanik der Autor Tsinger Alexander Wassiljewitsch

Lebender Vorfahr „Wir glauben jedoch, dass wir uns einig sind, dass die mysteriösen Tupai tatsächlich ein lebendes Modell jenes frühen Vorfahren darstellen, der einst die ersten Schritte vom Insektenfresser zum Primaten machte und daher zu einer Reihe unserer Vorfahren gehört“ (Dr. Kurt

Aus dem Buch Darwinismus im 20. Jahrhundert der Autor Mednikov Boris Michailowitsch

Lebende Wade Muss ich einen Pelikan einführen? Jeder kennt seine seltsame Figur gut. Wer es nicht gesehen hat, kann den Zoo bewundern. Der Pelikan hat seit langem die Vorstellungskraft beeinflussbarer Menschen berührt. In Legenden, in Mythologie und Religion hat er Spuren hinterlassen. Die Mohammedaner haben einen Pelikan - heilig

Aus dem Buch Energie des Lebens [Vom Funken zur Photosynthese] Autor Asimov Isaac

Living Anchor Chilim Einmal, während meiner Studienzeit, besuchte ich meinen Freund, später einen engen Freund von mir. Das Gespräch drehte sich um Erinnerungen an das Gymnasium: - An welchem ​​Gymnasium haben Sie studiert? - Ich fragte R. - Ich bin in Astrachan, - antwortete er. - Ich bin reinrassig

Aus dem Buch Anthropologie und die Konzepte der Biologie der Autor Kurchanov Nikolay Anatolievich

Aus dem Buch Biologische Chemie der Autor Lelevich Vladimir Valerianovich

Kapitel 13. UND WIEDER ÜBER LEBENDE UND NICHTLEBENDE MATERIE Alle Entdeckungen und Schlussfolgerungen zur Energieerhaltung und Entropiezunahme, über freie Energie und Katalyse wurden durch das Studium der unbelebten Welt erhalten. In der ersten Hälfte des Buches habe ich diese Mechanismen nur beschrieben und erklärt, um

Definition der Biologie als Wissenschaft. Das Verhältnis der Biologie zu anderen Wissenschaften. Die Bedeutung der Biologie für die Medizin. Die Definition von "Leben" auf die gegenwärtige Phase Wissenschaft. Grundlegende Eigenschaften von Lebewesen.

Biologie(griechisch bios - "Leben"; logos - Lehre) - die Wissenschaft vom Leben (Wildlife), eine der Naturwissenschaften, deren Thema Lebewesen und ihre Wechselwirkung mit der Umwelt sind. Die Biologie untersucht alle Aspekte des Lebens, insbesondere den Aufbau, die Funktionsweise, das Wachstum, den Ursprung, die Evolution und die Verbreitung lebender Organismen auf der Erde. Klassifiziert und beschreibt Lebewesen, die Herkunft ihrer Arten, Interaktionen untereinander und mit der Umwelt.

Verhältnis der Biologie zu anderen Wissenschaften: Die Biologie ist eng mit anderen Wissenschaften verwandt und manchmal ist es sehr schwierig, eine Grenze zwischen ihnen zu ziehen. Das Studium der lebenswichtigen Aktivität der Zelle umfasst das Studium molekularer Prozesse, die innerhalb der Zelle ablaufen. Dieser Abschnitt wird Molekularbiologie genannt und bezieht sich manchmal auf Chemie und nicht auf Biologie. Chemische Reaktionen im Körper werden von der Biochemie untersucht, einer Wissenschaft, die der Chemie viel näher ist als der Biologie. Viele Aspekte körperliche Funktion lebende Organismen werden von der Biophysik untersucht, die sehr eng mit der Physik verwandt ist. Das Studium einer großen Zahl biologischer Objekte ist untrennbar mit Wissenschaften wie mathematische Statistik... Manchmal wird die Ökologie als eigenständige Wissenschaft bezeichnet - die Wissenschaft der Interaktion lebender Organismen mit der Umwelt (lebende und unbelebte Natur). Die Wissenschaft, die die Gesundheit lebender Organismen untersucht, hat sich lange als separates Wissensgebiet herausgestellt. Dieser Bereich umfasst die Veterinärmedizin und eine sehr wichtige angewandte Wissenschaft - die Medizin, die für die menschliche Gesundheit verantwortlich ist.

Die Bedeutung der Biologie für die Medizin:

Die genetische Forschung hat es ermöglicht, Methoden zur Früherkennung, Behandlung und Vorbeugung von Erbkrankheiten des Menschen zu entwickeln;

Die Auswahl der Mikroorganismen ermöglicht die Gewinnung von Enzymen, Vitaminen und Hormonen, die für die Behandlung einer Reihe von Krankheiten erforderlich sind;

Gentechnik ermöglicht die Herstellung biologisch aktiver Verbindungen und Medikamente;

Definition des Begriffs "Leben" im gegenwärtigen Stand der Wissenschaft. Grundlegende Eigenschaften von Lebewesen: Eine vollständige und eindeutige Definition des Lebensbegriffs ist angesichts der großen Vielfalt seiner Erscheinungsformen ziemlich schwierig. Die meisten Definitionen des Lebensbegriffs, die im Laufe der Jahrhunderte von vielen Wissenschaftlern und Denkern gegeben wurden, berücksichtigten die führenden Eigenschaften, die das Lebende vom Nicht-Lebendigen unterscheiden. Zum Beispiel sagte Aristoteles, dass das Leben die "Ernährung, das Wachstum und die Altersschwäche" des Organismus ist; AL Lavoisier definierte das Leben als "chemische Funktion"; GR Treviranus glaubte, dass das Leben "eine stabile Gleichförmigkeit von Prozessen mit unterschiedlichen äußeren Einflüssen" ist. Es ist klar, dass solche Definitionen die Wissenschaftler nicht zufriedenstellen konnten, da sie nicht alle Eigenschaften der lebenden Materie widerspiegelten (und widerspiegeln konnten). Darüber hinaus weisen Beobachtungen darauf hin, dass die Eigenschaften von Lebewesen nicht exklusiv und einzigartig sind, wie es zuvor schien, sie werden unter unbelebten Objekten separat gefunden. AI Oparin definierte das Leben als „eine besondere, sehr komplexe Bewegungsform der Materie“. Diese Definition spiegelt die qualitative Originalität des Lebens wider, die sich nicht auf einfache chemische oder physikalische Gesetze reduzieren lässt. Aber auch in diesem Fall ist die Definition allgemeiner Natur und offenbart nicht die spezifische Originalität dieser Bewegung.

F. Engels schrieb in seiner „Dialektik der Natur“: „Das Leben ist eine Existenzweise von Eiweißkörpern, deren wesentliches Moment der Austausch von Materie und Energie mit der Umwelt ist.“

Zum praktische Anwendung nützlich sind solche Definitionen, die die grundlegenden Eigenschaften enthalten, die allen Lebensformen notwendigerweise innewohnen. Hier eine davon: Das Leben ist ein makromolekulares offenes System, das sich durch eine hierarchische Organisation, die Fähigkeit zur Selbstreproduktion, Selbsterhaltung und Selbstregulation, Stoffwechsel und einen fein regulierten Energiefluss auszeichnet. Nach dieser Definition ist Leben ein Ordnungskern, der sich in einem weniger geordneten Universum ausbreitet.

Leben existiert in Form offene Systeme... Das bedeutet, dass jede Lebensform nicht nur in sich geschlossen ist, sondern ständig Materie, Energie und Informationen mit der Umwelt austauscht.

2. Evolutionär bedingte Ebenen der Lebensorganisation: Es gibt solche Organisationsebenen der lebenden Materie - Ebenen der biologischen Organisation: molekular, zellulär, gewebe-, organisch, organismisch, bevölkerungsspezifisch und ökosystemisch.

Molekulare Organisationsebene- Dies ist die Funktionsebene biologischer Makromoleküle - Biopolymere: Nukleinsäuren, Proteine, Polysaccharide, Lipide, Steroide. Auf dieser Ebene beginnen die wichtigsten Lebensprozesse: Stoffwechsel, Energieumwandlung, Weitergabe von Erbinformationen. Dieses Niveau wird studiert von: Biochemie, Molekulargenetik, Molekularbiologie, Genetik, Biophysik.

Zellebene- Dies ist die Ebene der Zellen (Zellen von Bakterien, Cyanobakterien, einzelligen Tieren und Algen, einzelligen Pilzen, Zellen von mehrzelligen Organismen). Eine Zelle ist eine bauliche Einheit von Lebewesen, eine funktionale Einheit, eine Entwicklungseinheit. Dieses Niveau wird durch Zytologie, Zytochemie, Zytogenetik und Mikrobiologie untersucht.

Ebene der Gewebeorganisation- Dies ist die Ebene, auf der die Struktur und Funktion von Geweben untersucht wird. Dieses Niveau wird histologisch und histochemisch untersucht.

Organebene der Organisation- Dies ist die Ebene der Organe mehrzelliger Organismen. Diese Ebene wird von Anatomie, Physiologie und Embryologie untersucht.

Organisationsebene der Organisation- Dies ist die Ebene der einzelligen, kolonialen und mehrzelligen Organismen. Die Besonderheit der organismischen Ebene besteht darin, dass auf dieser Ebene die Entschlüsselung und Implementierung genetischer Informationen, die Bildung von Merkmalen, die den Individuen einer bestimmten Art innewohnen, stattfindet. Dieses Niveau wird durch Morphologie (Anatomie und Embryologie), Physiologie, Genetik und Paläontologie untersucht.

Bevölkerungsspezifische Ebene- Dies ist die Ebene der Aggregate von Individuen - Populationen und Arten. Diese Ebene wird durch Systematik, Taxonomie, Ökologie, Biogeographie und Populationsgenetik untersucht. Auf dieser Ebene werden die genetischen und ökologischen Eigenschaften von Populationen, elementare evolutionäre Faktoren und deren Einfluss auf den Genpool (Mikroevolution), das Problem des Artenschutzes untersucht.

Biogeozenotische Ebene der Lebensorganisation - vertreten durch eine Vielzahl von natürlichen und kulturellen Biogeozänosen in allen Umgebungen ... Komponenten- Populationen verschiedener Arten; Umweltfaktoren ; Nahrungsnetze, Stoff- und Energieströme ; Grundlegende Prozesse; Biochemischer Kreislauf und Energiefluss, die das Leben erhalten ; Bewegliches Gleichgewicht zwischen lebenden Organismen und der abiotischen Umwelt (Homöostase) ; Bereitstellung von Lebensbedingungen und Ressourcen für lebende Organismen (Nahrung und Unterkunft) Wissenschaften, die auf dieser Ebene forschen: Biogeographie, Biogeozänologie Ökologie

Biosphärenebene der Lebensorganisation

Sie wird repräsentiert durch die höchste, globale Organisationsform von Biosystemen - die Biosphäre. Komponenten - Biogeozänosen; Anthropogener Einfluss; Grundlegende Prozesse; Aktives Zusammenspiel von lebender und nicht lebender Materie des Planeten; Biologischer globaler Stoff- und Energiekreislauf;

Aktive biogeochemische Beteiligung des Menschen an allen Prozessen der Biosphäre, seinen wirtschaftlichen und ethnokulturellen Aktivitäten

Wissenschaften, die auf dieser Ebene forschen: Ökologie; Globale Ökologie; Weltraumökologie; Soziale Ökologie.

Bis in die 1960er Jahre. in der Biologie gibt es eine Vorstellung von den Ebenen Organisation der Lebewesen als konkreter Ausdruck der immer komplexer werdenden Ordnungorganische Welt. Das Leben auf der Erde wird durch Organismen einer Art repräsentiertGebäude, die bestimmten systematischen Gruppen (Arten) angehören, sowieGemeinschaften unterschiedlicher Komplexität (Biogeozänose, Biosphäre). Organismen wiederumgekennzeichnet durch Organ-, Gewebe-, zelluläre und molekulare Organisation.Jeder Organismus besteht einerseits aus spezialisierten UntergebenenOrganisationssysteme (Organe, Gewebe usw.), andererseits ist es selbstrelativ isolierte Einheit in der Zusammensetzung des biologischen Supraorganismus(Arten, Biogeozänosen und Biosphäre insgesamt). Organisationsebenen liveMaterie sind in Abb. 1

Abb. 1. Organisationsebenen der Lebenden

Alle von ihnen zeigen Eigenschaften des Lebens wie Diskretion und Integrität. Der Körper besteht aus verschiedenen Komponenten - Organen, ist aber gleichzeitig aufgrund ihres Zusammenspiels integral. Die Art ist auch ein integrales System, obwohl es von separaten Einheiten gebildet wird - Individuen, deren Interaktion jedoch die Integrität der Art aufrechterhält. Die Existenz des Lebens auf allen Ebenen wird durch die Struktur des untersten Ranges sichergestellt. Zum Beispiel wird die Art der zellulären Organisationsebene durch subzelluläre und molekulare Ebenen; organismisch - Organ; Gewebe, zellulär; Spezies - organismisch usw. Besonders hervorzuheben ist die große Ähnlichkeit der Organisationseinheiten auf den unteren Ebenen und die immer größer werdende Differenz auf den höheren Ebenen (Tabelle 1).

Tabelle 1

Merkmale der Organisationsebenen der Lebenden

Level Kurzcharakteristik
Molekular	Die Monotonie der Einheiten der Organisation wird aufgedeckt. Erbinformationen in allen Organismen sind in DNA-Moleküle (Desoxyribonukleinsäure) eingebettet, die aus nur 4 Arten von Nukleotiden besteht. Die organischen Hauptbestandteile der Lebewesen, Proteine, bestehen aus 20 Aminosäuren. Energieprozesse in Organismen sind mit einem universellen "Energieträger" verbunden - ATP (Adenosintriphosphat)
Subzellulär	Relativ klein (einige Dutzend) der zellulären Hauptbestandteile in pro- und eukaryotischen Zellen
Mobilfunk	Alle vielen Lebewesen werden in zwei Gruppen unterteilt - prokaryontische und eukaryontische Organismen. Diese Aufteilung basiert auf dem Kriterium schematische Darstellung Zellstruktur von zwei Arten. Natürlich kann man die Vielfalt der Zellen in verschiedenen Organismen nicht leugnen. Diese Unterschiede gehen jedoch nicht über die beiden genannten Arten der Zellorganisation hinaus.
Organisches Gewebe	Ein Satz von Zellen, die in Struktur und Funktion identisch sind, bilden ein Gewebe. Auf dieser Ebene bleibt eine große Ähnlichkeit zwischen allen Organismen bestehen: Bei mehrzelligen Tieren werden nur vier Hauptgewebe unterschieden (Epithel-, Binde-, Nerven-, Muskelgewebe), bei Pflanzen sind es sechs (Integumentärgewebe, Hauptgewebe, mechanisches Gewebe, Leitgewebe, Ausscheidungsgewebe, Bildungsgewebe). )
Bio	Gekennzeichnet durch eine große Formenvielfalt
Spezies	Heute hat die Wissenschaft mehr als 2 Millionen Arten lebender Organismen beschrieben