Visi gyvi organizmai gamtoje susideda iš tų pačių organizavimo lygių; tai būdingas visiems gyviems organizmams būdingas biologinis modelis.
Išskiriami šie gyvų organizmų organizavimo lygiai - molekulinis, ląstelinis, audinių, organų, organizmų, populiacijų-rūšių, biogeocenotinis, biosferinis.

Ryžiai. 1. Molekulinis genetinis lygis

1. Molekulinis genetinis lygis. Tai pats elementariausias gyvenimo charakteristikos lygmuo (1 pav.). Kad ir kokia sudėtinga ar paprasta būtų bet kurio gyvo organizmo struktūra, jie visi susideda iš tų pačių molekulinių junginių. To pavyzdys yra nukleorūgštys, baltymai, angliavandeniai ir kiti sudėtingi organinių ir neorganinių medžiagų molekuliniai kompleksai. Kartais jos vadinamos biologinėmis stambiamolekulinėmis medžiagomis. Molekuliniu lygmeniu ten įvairūs procesai gyvų organizmų gyvenimas: medžiagų apykaita, energijos konversija. Molekulinio lygmens pagalba vyksta paveldimos informacijos perdavimas, formuojasi atskiri organeliai, vyksta kiti procesai.

Ryžiai. 2. Ląstelių lygis

2. Ląstelių lygis. Ląstelė yra visų Žemėje gyvų organizmų struktūrinis ir funkcinis vienetas (2 pav.). Atskiri organelės ląstelėje turi būdingą struktūrą ir atlieka specifinę funkciją. Atskirų organelių funkcijos ląstelėje yra tarpusavyje susijusios ir atlieka bendrus gyvybės procesus. Vienaląsčiuose organizmuose (vienaląsčių dumblių ir pirmuonių) visi gyvybės procesai vyksta vienoje ląstelėje, o viena ląstelė egzistuoja kaip atskiras organizmas. Prisiminkite vienaląsčius dumblius, chlamidomonas, chloreles ir pirmuonius – amebas, infuzorijas ir tt Daugialąsčiuose organizmuose viena ląstelė negali egzistuoti kaip atskiras organizmas, tačiau ji yra elementarus struktūrinis organizmo vienetas.

Ryžiai. 3. Audinių lygis

3. Audinių lygis. Panašių kilmės, struktūros ir funkcijų ląstelių ir tarpląstelinių medžiagų rinkinys sudaro audinį. Audinių lygis būdingas tik daugialąsčiams organizmams. Taip pat atskiri audiniai nėra savarankiškas vientisas organizmas (3 pav.). Pavyzdžiui, gyvūnų ir žmonių kūnai susideda iš keturių skirtingų audinių (epitelinio, jungiamojo, raumenų, nervinio). Augalų audiniai vadinami: lavinamaisiais, integumentiniais, atraminiais, laidžiaisiais ir šalinamaisiais. Prisiminkite atskirų audinių struktūrą ir funkcijas.

Ryžiai. 4. Organų lygis

4. Organų lygis. Daugialąsčiuose organizmuose kelių vienodų audinių, panašių savo sandara, kilme ir funkcijomis, susijungimas sudaro organo lygmenį (4 pav.). Kiekviename organe yra keletas audinių, tačiau vienas iš jų yra reikšmingiausias. Atskiras organas negali egzistuoti kaip visas organizmas. Keletas panašios sandaros ir funkcijos organų susijungia į organų sistemą, pavyzdžiui, virškinimas, kvėpavimas, kraujotaka ir kt.

Ryžiai. 5. Organizmo lygis

5. Organizmo lygis. Augalai (chlamidomonos, chlorelės) ir gyvūnai (amebos, infuzorijos ir kt.), kurių kūnas susideda iš vienos ląstelės, yra savarankiškas organizmas (5 pav.). Atskiras daugialąsčių organizmų individas laikomas atskiru organizmu. Kiekviename atskirame organizme vyksta visi gyvybiniai procesai, būdingi visiems gyviems organizmams – mityba, kvėpavimas, medžiagų apykaita, dirglumas, dauginimasis ir kt. Kiekvienas savarankiškas organizmas palieka palikuonis. Daugialąsčiuose organizmuose ląstelės, audiniai, organai ir organų sistemos nėra atskiri organizmai. Tik vientisa organų sistema, besispecializuojanti atlikti įvairias funkcijas, sudaro atskirą savarankišką organizmą. Organizmo vystymasis nuo apvaisinimo iki gyvenimo pabaigos trunka tam tikrą laikotarpį. Toks individualus kiekvieno organizmo vystymasis vadinamas ontogenija. Organizmas gali egzistuoti glaudžiai susijęs su aplinka.

Ryžiai. 6. Populiacijos-rūšies lygis

6. Populiacijos-rūšies lygis. Vienos rūšies ar grupės individų rinkinys, ilgą laiką egzistuojantis tam tikroje arealo dalyje santykinai atskirai nuo kitų tos pačios rūšies grupių, sudaro populiaciją. Ant gyventojų lygio atliekamos paprasčiausios evoliucinės transformacijos, kurios prisideda prie laipsniško naujos rūšies atsiradimo (6 pav.).

Ryžiai. 7 Biogeocenotinis lygis

7. Biogeocenotinis lygis. Organizmų rinkinys skirtingi tipai ir įvairaus sudėtingumo organizacijos, pritaikytos toms pačioms sąlygoms natūrali aplinka, vadinamas biogeocenoze arba natūralia bendruomene. Biogeocenozės sudėtis apima daugybę gyvų organizmų tipų ir aplinkos sąlygų. Natūraliose biogeocenozėse energija kaupiama ir perduodama iš vieno organizmo į kitą. Biogeocenozė apima neorganinius, organiniai junginiai ir gyvi organizmai (7 pav.).

Ryžiai. 8. Biosferos lygis

8. Biosferos lygis. Visų mūsų planetoje esančių gyvų organizmų visuma ir jų bendra natūrali buveinė sudaro biosferos lygmenį (8 pav.). Biosferos lygmeniu nusprendžia šiuolaikinė biologija pasaulinės problemos, pavyzdžiui, nustatant laisvojo deguonies susidarymo intensyvumą pagal Žemės augalinę dangą arba su žmogaus veikla susijusius anglies dvideginio koncentracijos pokyčius atmosferoje. Pagrindinis vaidmuo biosferos lygmenyje atlieka „gyvos medžiagos“, tai yra gyvų organizmų, gyvenančių Žemėje, visuma. Taip pat biosferos lygmenyje svarbios „bioinertinės medžiagos“, susidarančios dėl gyvų organizmų gyvybinės veiklos ir „inertinių“ medžiagų (t.y. aplinkos sąlygų). Biosferos lygmenyje medžiagų ir energijos cirkuliacija Žemėje vyksta dalyvaujant visiems gyviems biosferos organizmams.

gyvenimo organizavimo lygiai. gyventojų. Biogeocenozė. Biosfera.

1. Šiuo metu egzistuoja keli gyvų organizmų organizavimo lygiai: molekulinis, ląstelinis, audinių, organų, organizmų, populiacijų-rūšių, biogeocenotinis ir biosferinis.
2. Populiacijos-rūšies lygmeniu atliekamos elementarios evoliucinės transformacijos.
3. Ląstelė yra elementariausias visų gyvų organizmų struktūrinis ir funkcinis vienetas.
4. Panašių kilmės, struktūros ir funkcijų ląstelių ir tarpląstelinių medžiagų rinkinys sudaro audinį.
5. Visų planetoje esančių gyvų organizmų visuma ir jų bendra natūrali buveinė sudaro biosferos lygį.
1. Iš eilės išvardykite organizacijos lygius.
2. Kas yra audinys?
3. Kokios yra pagrindinės ląstelės dalys?
1. Kas yra organizmai audinių lygis?
2. Apibūdinkite organų lygį.
3. Kas yra populiacija?
1. Apibūdinkite organizmo lygį.
2. Įvardykite biogeocenotinio lygio ypatybes.
3. Pateikite gyvenimo organizavimo lygių tarpusavio sąsajų pavyzdžių.

Užpildykite lentelę, nurodydami kiekvieno organizacijos lygio struktūrines ypatybes:

Serijos numeris	Organizacijos lygiai	Ypatumai

GYVENIMO ORGANIZAVIMO LYGIAI

Yra molekulinis, ląstelinis, audinys, organas, organizmas, populiacija, rūšis, biocenotinis ir pasaulinis (biosferinis) gyvųjų organizavimo lygiai. Visuose šiuose lygmenyse pasireiškia visos gyviems daiktams būdingos savybės. Kiekvienam iš šių lygių būdingi kitiems lygiams būdingi bruožai, tačiau kiekvienas lygis turi savo specifinius bruožus.

Molekulinis lygis.Šis lygmuo yra gilus gyvųjų organizmų organizacijoje ir yra atstovaujamas nukleorūgščių, baltymų, angliavandenių, lipidų ir steroidų molekulių, esančių ląstelėse ir vadinamos biologinėmis molekulėmis. Šiame lygmenyje pradedami ir vykdomi svarbiausi gyvybinės veiklos procesai (paveldimos informacijos kodavimas ir perdavimas, kvėpavimas, medžiagų apykaita ir energijos apykaita, kintamumas ir kt.). Šio lygio fizikinis ir cheminis specifiškumas slypi tame, kad gyvųjų sudėtis apima didelis skaičius cheminiai elementai, tačiau didžiąją dalį gyvybės sudaro anglis, deguonis, vandenilis ir azotas. Iš atomų grupės susidaro molekulės, o iš pastarųjų – sudėtingi cheminiai junginiai, kurie skiriasi struktūra ir funkcija. Daugumą šių junginių ląstelėse atstovauja nukleino rūgštys ir baltymai, kurių makromolekulės yra polimerai, susintetinti dėl monomerų susidarymo ir pastarųjų derinimo tam tikra tvarka. Be to, to paties junginio makromolekulių monomerai turi tas pačias chemines grupes ir yra sujungti naudojant cheminius ryšius tarp atomų, jų nespecifiniai.

ikalinės dalys (sritys). Visos makromolekulės yra universalios, nes yra pastatytos pagal tą patį planą, nepaisant jų rūšies. Būdami universalūs, jie tuo pačiu yra unikalūs, nes unikali jų struktūra. Pavyzdžiui, DNR nukleotidų sudėtis apima vieną azoto bazę iš keturių žinomų (adenino, guanino, citozino arba timino), todėl bet kuris nukleotidas yra unikalus savo sudėtimi. Unikali ir antrinė DNR molekulių struktūra.

Molekulinio lygio biologinį specifiškumą lemia funkcinis biologinių molekulių specifiškumas. Pavyzdžiui, nukleorūgščių specifiškumas slypi tame, kad jos koduoja genetinę informaciją baltymų sintezei. Be to, šie procesai vyksta dėl tų pačių medžiagų apykaitos etapų. Pavyzdžiui, nukleorūgščių, aminorūgščių ir baltymų biosintezė visuose organizmuose vyksta panašiai. Riebalų rūgščių oksidacija, glikolizė ir kitos reakcijos taip pat yra universalios.

Baltymų specifiškumą lemia specifinė aminorūgščių seka jų molekulėse. Ši seka toliau lemia specifines baltymų biologines savybes, nes jie yra pagrindiniai ląstelių struktūriniai elementai, katalizatoriai ir reakcijų ląstelėse reguliatoriai. Angliavandeniai ir lipidai yra svarbiausi energijos šaltiniai, o steroidai yra svarbūs daugelio medžiagų apykaitos procesų reguliavimui.

Molekuliniame lygmenyje energija paverčiama – spinduliavimo energija į cheminę energiją, sukauptą angliavandeniuose ir kt cheminiai junginiai, o angliavandenių ir kitų molekulių cheminė energija – į biologiškai prieinamą energiją, saugomą ATP makroerginių ryšių pavidalu. Galiausiai čia didelės energijos fosfatinių jungčių energija paverčiama darbu – mechanine, elektrine, chemine, osmosine. Visų medžiagų apykaitos ir energijos procesų mechanizmai yra universalūs.

Biologinės molekulės taip pat užtikrina tęstinumą tarp molekulių ir kito lygio (ląstelinio), nes tai yra medžiaga, iš kurios susidaro supramolekulinės struktūros. Molekulinis lygis yra cheminių reakcijų „arena“, kuri suteikia energijos ląstelių lygiui.

Ląstelių lygis.Šiam gyvųjų organizavimo lygiui atstovauja ląstelės, veikiančios kaip nepriklausomos organizacijos.

mov (bakterijos, pirmuonys ir kt.), taip pat daugialąsčių organizmų ląstelės. Pagrindinė šio lygio ypatybė yra ta, kad nuo jo prasideda gyvenimas. Ląstelės, galinčios gyvuoti, augti ir daugintis, yra pagrindinė gyvosios medžiagos organizavimo forma, elementarieji vienetai, iš kurių yra sudarytos visos gyvos būtybės (prokariotai ir eukariotai). Nėra esminių augalų ir gyvūnų ląstelių struktūros ir funkcijos skirtumų. Kai kurie skirtumai yra susiję tik su jų membranų ir atskirų organelių struktūra. Yra pastebimi prokariotinių ir eukariotinių ląstelių struktūros skirtumai, tačiau funkciniu požiūriu šie skirtumai yra išlyginti, nes visur galioja taisyklė „ląstelė iš ląstelės“.

Ląstelių lygio specifiškumą lemia ląstelių specializacija, ląstelių, kaip specializuotų daugialąsčio organizmo vienetų, egzistavimas. Ląstelių lygmenyje vyksta gyvybinių procesų diferenciacija ir išdėstymas erdvėje ir laike, kuris yra susijęs su funkcijų apribojimu skirtingose ​​tarpląstelinėse struktūrose. Pavyzdžiui, eukariotinės ląstelės turi reikšmingai išsivysčiusias membranines sistemas (plazmos membraną, citoplazminį tinklą, sluoksninį kompleksą) ir ląstelių organelius (branduolys, chromosomos, centriolės, mitochondrijos, plastidai, lizosomos, ribosomos). Membraninės struktūros yra svarbiausių gyvybės procesų „arena“, o dviejų sluoksnių membranų sistemos struktūra žymiai padidina „arenos“ plotą. Be to, membranos struktūros užtikrina erdvinį daugelio biologinių molekulių atskyrimą ląstelėse, o jų fizinė būsena leidžia nuolat difuziškai judėti kai kurioms jose esančioms baltymų ir fosfolipidų molekulėms. Taigi membranos yra sistema, kurios komponentai juda. Jiems būdingi įvairūs persitvarkymai, lemiantys ląstelių dirglumą – svarbiausią gyvųjų savybę.

audinių lygis.Šiam lygiui atstovauja audiniai, kurie jungia tam tikros struktūros, dydžio, vietos ir panašių funkcijų ląsteles. Audiniai atsirado per istorinė raida kartu su daugialąstele. Daugialąsčiuose organizmuose jie susidaro ontogenezės metu dėl ląstelių diferenciacijos. Gyvūnams išskiriami keli audinių tipai (epiteliniai, jungiamieji, raumeniniai, kraujo, nerviniai ir reprodukciniai). Lenktynės

šešėliai išskiria meristematinius, apsauginius, bazinius ir laidžius audinius. Šiame lygyje vyksta ląstelių specializacija.

Organų lygis. Atstovauja organizmų organai. Augaluose ir gyvūnuose organai susidaro dėl skirtingo audinių skaičiaus. Pirmuoniuose virškinimą, kvėpavimą, medžiagų apykaitą, išskyrimą, judėjimą ir dauginimąsi vykdo įvairios organelės. Labiau pažengę organizmai turi organų sistemas. Stuburiniams gyvūnams būdinga cefalizacija, kurią sudaro svarbiausių nervų centrų ir jutimo organų koncentracija galvoje.

Organizmo lygis.Šiam lygiui atstovauja patys organizmai – vienaląsčiai ir daugialąsčiai augalinės ir gyvūninės prigimties organizmai. Specifinis organizmo lygmens bruožas yra tas, kad šiame lygmenyje vyksta genetinės informacijos dekodavimas ir įgyvendinimas, tam tikros rūšies organizmams būdingų struktūrinių ir funkcinių savybių kūrimas.

rūšies lygiu.Šį lygį lemia augalų ir gyvūnų rūšys. Šiuo metu yra apie 500 tūkstančių augalų rūšių ir apie 1,5 milijono gyvūnų rūšių, kurių atstovai pasižymi plačia buveinių įvairove ir užima skirtingas ekologines nišas. Rūšis taip pat yra gyvų būtybių klasifikavimo vienetas.

gyventojų lygio. Augalai ir gyvūnai neegzistuoja atskirai; jie jungiasi į populiacijas, kurioms būdingas tam tikras genofondas. Toje pačioje rūšyje gali būti nuo vieno iki daugelio tūkstančių populiacijų. Populiacijose vykdomos elementarios evoliucinės transformacijos, kuriama nauja adaptacinė forma.

Biocenotinis lygis. Ją reprezentuoja biocenozės – skirtingų rūšių organizmų bendrijos. Tokiose bendruomenėse skirtingų rūšių organizmai tam tikru mastu priklauso vienas nuo kito. Istorinės raidos eigoje susiformavo biogeocenozės (ekosistemos), kurios yra sistemos, susidedančios iš tarpusavyje susijusių organizmų bendrijų ir abiotinių aplinkos veiksnių. Ekosistemose yra skysčių pusiausvyra tarp organizmų ir abiotinių veiksnių. Tame lygmenyje vyksta medžiagų ir energijos ciklai, susiję su gyvybine organizmų veikla.

Pasaulinis (biosferinis) lygis.Šis lygis yra aukščiausia gyvųjų (gyvųjų sistemų) organizavimo forma. Jį atstovauja biosfera. Šiame lygyje visi materijos ir energijos ciklai yra sujungti į vieną milžinišką biosferos medžiagų ir energijos ciklą.

Tarp skirtingi lygiai ten gyvenančiųjų organizacija yra dialektinė vienybė. Gyvenimas organizuojamas pagal sisteminės organizacijos tipą, kurio pagrindas yra sistemų hierarchija. Perėjimas iš vieno lygio į kitą yra susijęs su ankstesniuose lygmenyse veikusių funkcinių mechanizmų išsaugojimu, kartu su naujų tipų struktūros ir funkcijų atsiradimu bei sąveika, kuriai būdingi nauji bruožai, ty pasirodo nauja kokybė.

Skiriami šie gyvybės organizavimo lygmenys: molekulinis, ląstelinis, organas-audinis (kartais jie yra atskirti), organizminis, populiacinis-rūšinis, biogeocenotinis, biosferinis. Gamta yra sistema, o įvairūs jos organizavimo lygiai sudaro jos sudėtingą hierarchinę struktūrą, kai pagrindinė daugiau paprasti lygiai nustatyti viršutinių savybių savybes.

Taigi sudėtingos organinės molekulės yra ląstelių dalis ir lemia jų struktūrą bei gyvybinę veiklą. Daugialąsčiuose organizmuose ląstelės yra suskirstytos į audinius, o keli audiniai sudaro organą. Daugialąstis organizmas susideda iš organų sistemų, kita vertus, pats organizmas yra elementarus populiacijos ir biologinės rūšies vienetas. Bendruomenei atstovauja tarpusavyje sąveikaujančios skirtingų rūšių populiacijos. Bendruomenė ir aplinką sudaryti biogeocenozę (ekosistemą). Žemės planetos ekosistemų visuma sudaro jos biosferą.

Kiekviename lygyje atsiranda naujų gyvų daiktų savybių, kurių nėra pagrindiniame lygmenyje, išskiriami jų pačių elementarieji reiškiniai ir elementarūs vienetai. Tuo pačiu metu lygiai iš esmės atspindi evoliucijos proceso eigą.

Lygių paskirstymas patogus tyrinėjant gyvenimą kaip sudėtingą gamtos reiškinį.

Pažvelkime atidžiau į kiekvieną gyvenimo organizavimo lygmenį.

Molekulinis lygis

Nors molekulės susideda iš atomų, skirtumas tarp gyvosios ir negyvosios medžiagos pradeda reikštis tik molekulių lygmenyje. Tik gyvų organizmų sudėtis apima daugybę sudėtingų organinių medžiagų - biopolimerų (baltymų, riebalų, angliavandenių, nukleino rūgščių). Tačiau gyvų būtybių molekulinis organizavimo lygis apima ir neorganines molekules, kurios patenka į ląsteles ir žaidžia svarbus vaidmuo savo gyvenimo veikloje.

Biologinių molekulių veikimas yra gyvosios sistemos pagrindas. Molekuliniame gyvenimo lygmenyje medžiagų apykaita ir energijos konversija pasireiškia kaip cheminės reakcijos, paveldimos informacijos perdavimas ir pasikeitimas (reduplikacija ir mutacijos), taip pat daugybė kitų ląstelių procesų. Kartais molekulinis lygis vadinamas molekuliniu genetiniu lygiu.

Ląstelių gyvenimo lygis

Tai ląstelė, kuri yra gyvųjų struktūrinis ir funkcinis vienetas. Už ląstelės ribų gyvybės nėra. Netgi virusai gali parodyti gyvos būtybės savybes tik patekę į šeimininko ląstelę. Biopolimerai visiškai parodo savo reaktyvumą, kai jie yra suskirstyti į ląstelę, kuri gali būti laikoma sudėtinga sistema tarpusavyje sieja visų pirma įvairūs cheminės reakcijos molekules.

Šiame ląstelių lygyje pasireiškia gyvybės fenomenas, susijungia genetinės informacijos perdavimo bei medžiagų ir energijos transformacijos mechanizmai.

Organo audinys

Tik daugialąsčiai organizmai turi audinius. Audinys yra panašios struktūros ir funkcijos ląstelių rinkinys.

Audiniai susidaro ontogenezės procese diferencijuojant ląsteles, turinčias tą pačią genetinę informaciją. Šiame lygyje vyksta ląstelių specializacija.

Augalai ir gyvūnai gamina skirtingi tipai audiniai. Taigi augaluose tai meristema, apsauginis, pagrindinis ir laidus audinys. Gyvūnams - epitelinis, jungiamasis, raumeningas ir nervingas. Prie audinių gali būti įtrauktas subaudinių sąrašas.

Organas paprastai susideda iš kelių audinių, sujungtų tarpusavyje į struktūrinę ir funkcinę vienybę.

Organai sudaro organų sistemas, kurių kiekviena yra atsakinga už svarbią kūno funkciją.

Organų lygį vienaląsčiuose organizmuose atstovauja įvairios ląstelių organelės, kurios atlieka virškinimo, išskyrimo, kvėpavimo ir kt.

Organinis gyvenimo organizavimo lygis

Kartu su ląsteliniu organizmo (arba ontogenetiniu) lygmeniu išskiriami atskiri struktūriniai vienetai. Audiniai ir organai negali gyventi savarankiškai, organizmai ir ląstelės (jei tai vienaląsčiai organizmai) gali.

Daugialąsčiai organizmai susideda iš organų sistemų.

Organiniu lygmeniu pasireiškia tokie gyvenimo reiškiniai kaip dauginimasis, ontogeniškumas, medžiagų apykaita, dirglumas, neuro-humoralinis reguliavimas, homeostazė. Kitaip tariant, jo elementarūs reiškiniai sudaro reguliarius organizmo pokyčius individo raidoje. Elementarus vienetas yra individas.

populiacija-rūšis

Tos pačios rūšies organizmai, kuriuos vienija bendra buveinė, sudaro populiaciją. Rūšį paprastai sudaro daugybė populiacijų.

Populiacijos turi bendrą genofondą. Rūšyje jie gali keistis genais, tai yra, tai yra genetiškai atviros sistemos.

Populiacijose vyksta elementarūs evoliucijos reiškiniai, galiausiai sukeliantys specifikaciją. Gyvoji gamta gali vystytis tik viršorganizmo lygmenyse.

Šiame lygyje iškyla potencialus gyvųjų nemirtingumas.

Biogeocenozinis lygis

Biogeocenozė yra skirtingų rūšių organizmų, sąveikaujančių su skirtingais aplinkos veiksniais, visuma. Elementarius reiškinius vaizduoja medžiagos ir energijos ciklai, kuriuos pirmiausia teikia gyvi organizmai.

Biogeocenotinio lygio vaidmenį sudaro stabilių skirtingų rūšių organizmų bendrijų, prisitaikiusių gyventi kartu tam tikroje buveinėje, formavimas.

Biosfera

Biosferinis gyvybės organizavimo lygis yra aukštesnio laipsnio gyvybės Žemėje sistema. Biosfera apima visas planetos gyvybės apraiškas. Šiame lygyje vyksta pasaulinė medžiagų cirkuliacija ir energijos srautas (apimantis visas biogeocenozes).

GYVENIMO ORGANIZAVIMO LYGIAI

Gyvoji gamta yra holistinė, bet nevienalytė sistema, kuriai būdinga hierarchinė organizacija. Pagal sistema, moksle jie supranta vienybę arba vientisumą, sudarytą iš daugelio elementų, kurie yra reguliariai tarpusavyje susiję ir susiję. Pagrindinis biologines kategorijas, pavyzdžiui, genomas (genotipas), ląstelė, organizmas, populiacija, biogeocenozė, biosfera, yra sistemos. Hierarchinis vadinama sistema, kurioje dalys arba elementai yra išdėstyti eilės tvarka nuo žemiausio iki aukščiausio. Taigi laukinėje gamtoje biosfera susideda iš biogeocenozių, atstovaujamų skirtingų rūšių organizmų populiacijų, o organizmų kūnai turi ląstelinę struktūrą.

Hierarchinis organizavimo principas leidžia išskirti individą lygiai, o tai patogu tyrinėjant gyvenimą kaip sudėtingą gamtos reiškinį.

Plačiai naudojamas biomedicinos moksle lygio klasifikacija pagal svarbiausias kūno dalis, struktūras ir komponentus, kurie yra tiesioginiai įvairių specialybių mokslininkų tyrimo objektai. Tokiais objektais gali būti pats organizmas, organai, audiniai, ląstelės, tarpląstelinės struktūros, molekulės. Nagrinėjamos klasifikacijos lygių parinkimas puikiai dera su biologų ir gydytojų naudojamų metodų raiška: objekto tyrimas plika akimi, padidinamuoju stiklu, šviesos optiniu mikroskopu, elektroniniu mikroskopu. , šiuolaikiniai fizikiniai ir cheminiai metodai. Ryšys tarp šių lygių ir tiriamų biologinių objektų tipinių dydžių taip pat akivaizdus (1.1 lentelė).

1.1 lentelė. Organizacijos (tyrimo) lygis, priskirtas daugialąsčiame organizme (pagal E. Ds. Roberts ir kt., 1967, su pokyčiais)

Įvairių gamtos mokslų sričių (fizikos, chemijos, biologijos) idėjų ir metodų skverbtis, mokslų atsiradimas šių krypčių sandūroje (biofizika, biochemija, molekulinė biologija) lėmė klasifikacijos išplėtimą iki paskirstymo. molekulinių ir elektronų atomų lygių. Šiais lygmenimis atliekami medicininiai biologiniai tyrimai jau suteikia praktinę prieigą prie visuomenės sveikatos. Taigi elektronų paramagnetinio ir branduolinio magnetinio rezonanso reiškiniais pagrįsti prietaisai sėkmingai naudojami diagnozuojant organizmo ligas ir būkles.

Gebėjimas ištirti pagrindinius biologinius procesus, vykstančius organizme ląstelių, tarpląsteliniu ir net molekuliniu lygiu, yra puikus, bet ne vienintelis. skiriamasis ženklasšiuolaikinė biologija. Jai būdingas gilus domėjimasis organizmų bendruomenėse vykstančiais procesais, kurie lemia planetinis vaidmuo gyvenimą.

Taigi klasifikacija buvo papildyta viršorganiniais lygmenimis, tokiais kaip rūšių, biogeocenotiniai, biosferiniai.

Aukščiau aptarta klasifikacija vadovaujasi dauguma specifinių biomedicinos ir antropobiologijos mokslų. Tai nenuostabu, nes tai atspindi gyvosios gamtos organizavimo lygius per istoriškai nusistovėjusius jos tyrimo lygius. Medicinos mokyklos biologijos kurso tikslas – išmokyti kuo daugiau pilnas aprašymas biologinis žmonių „paveldėjimas“. Norėdami išspręsti šią problemą, patartina naudoti klasifikaciją, kuri geriausiai atspindi tiksliai gyvenimo organizavimo lygiai.

Įvardytoje klasifikacijoje išskiriami molekuliniai-genetiniai, ląsteliniai, organizminiai arba ontogenetiniai, populiacijos-rūšiniai, biogeocenotiniai lygmenys. Šios klasifikacijos ypatumas slypi tame, kad atskiri hierarchinės gyvenimo sistemos lygiai joje nustatomi bendru pagrindu, paskirstant kiekvienam lygiui. elementarus vienetas ir elementarus reiškinys. Elementarus vienetas yra struktūra arba objektas, kurio reguliarūs pokyčiai, įvardijami kaip elementarus reiškinys, įneša atitinkamo lygio indėlį į gyvybės išsaugojimo ir plėtros procesą. Išskirtų lygių atitikimas pagrindiniais evoliucijos proceso momentais, už kurių nestovi jokia gyva būtybė, daro juos universaliais, apimančiais visą gyvenimo sritį, įskaitant žmogų.

Pradinis vienetas įjungtas molekulinis genetinis lygis genas – tai nukleorūgšties molekulės fragmentas, kuriame užfiksuojamas kokybiškai ir kiekybiškai nustatytas biologinės (genetinės) informacijos kiekis. Elementarus reiškinys visų pirma susideda iš proceso konvariantinis redubliavimas, arba savaiminis dauginimasis, su galimybe kai kuriuos geno užkoduotos informacijos turinio pokyčius. DNR replikacijos būdu nukopijuojama genuose esanti biologinė informacija, o tai užtikrina organizmų savybių tęstinumą ir išsaugojimą (konservatyvumą) per kelias kartas. Taigi dauginimasis yra paveldimumo pagrindas.

Dėl riboto molekulių stabilumo ar sintezės klaidų DNR (karts nuo karto, bet neišvengiamai) atsiranda sutrikimų, kurie keičia genų informaciją. Vėlesnėse DNR replikacijose šie pokyčiai atkuriami kopijų molekulėse ir paveldimi dukterinės kartos organizmų. Šie pokyčiai vyksta ir dauginasi natūraliai, todėl DNR replikacija tampa kovariantu, t.y. kartais atsiranda su tam tikrais pakeitimais. Šie genetikos pokyčiai vadinami genetinė(arba tiesa) mutacijos. Taigi replikacijos kintamumas yra mutacijų variacijos pagrindas.

Biologinė informacija, esanti DNR molekulėse, nėra tiesiogiai susijusi su gyvybės procesais. Jis pereina į aktyvią formą, perkeliamas į baltymų molekules. Pažymėtas perkėlimas atliekamas dėl mechanizmo matricos sintezė, kurioje pradinė DNR tarnauja, kaip ir reduplikacijos atveju, kaip šablonas (forma), bet formuojant ne dukterinę DNR molekulę, o pasiuntinio RNR, kuri kontroliuoja baltymų biosintezę. Tai suteikia pagrindo informacinių makromolekulių matricinę sintezę klasifikuoti kaip elementarų reiškinį gyvybės organizavimo molekuliniame genetiniame lygmenyje.

Biologinės informacijos įkūnijimas konkrečiuose gyvybės procesuose reikalauja specialių struktūrų, energijos ir įvairių cheminių medžiagų (substratų). Aukščiau aprašytas sąlygas laukinėje gamtoje užtikrina ląstelė, kuri tarnauja kaip elementari struktūra ląstelių lygis. Atvaizduojamas elementarus reiškinys ląstelių metabolinės reakcijos sudaro energijos, medžiagų ir informacijos srautų pagrindą. Ląstelės aktyvumo dėka iš išorės atkeliaujančios medžiagos paverčiamos substratais ir energija, kurie panaudojami (pagal turimą genetinę informaciją) baltymų ir kitų organizmui reikalingų junginių biosintezės procese. Taigi ląstelių lygmenyje susijungia biologinės informacijos perdavimo ir medžiagų bei energijos transformacijos mechanizmai. Elementarus reiškinys šiame lygyje yra energetinis ir materialus gyvenimo pagrindas visuose kituose jo organizavimo lygiuose.

elementarus vienetas kūnas / tas lygis yra individualus jos raidoje nuo atsiradimo momento iki egzistencijos kaip gyvos sistemos pabaigos, kas taip pat leidžia vadinti šį lygmenį ontogenetinis. Reguliarūs organizmo pokyčiai individo raidoje yra elementarus tokio lygio reiškinys. Šie pokyčiai užtikrina organizmo augimą, jo dalių diferenciaciją ir tuo pačiu vystymosi integravimąsi į vientisą visumą, ląstelių, organų ir audinių specializaciją. Ontogenezės metu tam tikromis sąlygomis išorinė aplinka vyksta paveldimos informacijos įsikūnijimas į biologines struktūras ir procesus, genotipo pagrindu formuojasi tam tikros rūšies organizmų fenotipas.

elementarus vienetas populiacijos-rūšies lygiu tarnauja gyventojų - tos pačios rūšies individų grupė. Asmenų susijungimas į populiaciją atsiranda dėl bendrumo genofondas, naudojami lytinio dauginimosi procese kuriant kitos kartos individų genotipus. Gyventojų, dėl tarppopuliacinio kirtimo galimybės, yra atvira genetinė sistema. Poveikis populiacijos genofondui elementarių evoliucinių veiksnių, tokių kaip mutacijos procesas, individų skaičiaus svyravimai, natūrali atranka, lemia evoliuciškai reikšmingus genofondo pokyčius, kurie atspindi elementarius reiškinius tam tikru lygiu.

Vienos rūšies organizmai gyvena teritorijoje, kurioje žinomi abiotiniai parametrai (klimatas, dirvožemio chemija, hidrologinės sąlygos) ir sąveikauja su kitų rūšių organizmais. Bendros istorinės raidos procese tam tikroje skirtingų sisteminių grupių organizmų teritorijoje formuojasi dinamiškos, laiko atžvilgiu stabilios bendruomenės - biogeocenozės, kurie tarnauja kaip pagrindinis vienetas biogeocenotiškas(ekosistema) lygiu. Elementarų reiškinį nagrinėjamu lygiu vaizduoja energijos srautai ir medžiagų ciklai. Pagrindinis vaidmuo šiuose ciklus ir srautuose tenka gyviems organizmams. Biogeocenozė yra atvira sistema materialine ir energetine prasme. Biogeocenozės, besiskiriančios rūšine sudėtimi ir abiotinės dalies savybėmis, planetoje susijungia į vieną kompleksą – gyvybės pasiskirstymo sritį arba biosfera.

Minėti lygiai atspindi svarbiausius biologinius reiškinius, be kurių neįmanoma evoliucija ir, vadinasi, pati gyvybės egzistavimas. Nors elementarieji vienetai ir reiškiniai išskirtuose lygmenyse yra skirtingi, jie visi yra glaudžiai tarpusavyje susiję, sprendžiant savo specifinę užduotį vieno evoliucijos proceso rėmuose. Elementarūs šio proceso pagrindai yra susiję su kintamąja reduplikacija molekuliniame genetiniame lygmenyje paveldimumo ir tikrojo mutacinio kintamumo reiškinių forma. Ypatingas ląstelių lygio vaidmuo yra energijos, materialinės ir informacinės paramos tam, kas vyksta visuose kituose lygmenyse. Ontogenetiniame lygmenyje genuose esanti biologinė informacija paverčiama organizmo požymių ir savybių kompleksu. Gautas fenotipas tampa prieinamas natūralios atrankos veiksmui. Populiacijos-rūšies lygmenyje nustatoma pokyčių, susijusių su molekuliniu-genetiniu, ląsteliniu ir ontogenetiniu lygiais, evoliucinė vertė. Specifinis biogeocenotinio lygmens vaidmuo yra įvairių rūšių organizmų, prisitaikiusių gyventi kartu tam tikroje buveinėje, formavimasis. Svarbus skiriamasis tokių bendruomenių bruožas yra jų stabilumas laikui bėgant.

Svarstomi lygiai atspindi bendra struktūra evoliucinis procesas, kurio natūralus rezultatas yra žmogus. Todėl šiems lygmenims būdingos elementarios struktūros ir reiškiniai galioja ir žmonėms, tačiau su tam tikrais ypatumais dėl jų socialinės esmės.

Iki 1960 m biologijoje yra lygių idėja gyvųjų organizavimas kaip konkreti vis sudėtingesnio tvarkingumo išraiškaorganinis pasaulis. Gyvybę Žemėje reprezentuoja tam tikri organizmaipastatai, priklausantys tam tikroms sisteminėms grupėms (tipui), taip patįvairaus sudėtingumo bendrijos (biogeocenozė, biosfera). Savo ruožtu organizmaipasižymi organų, audinių, ląstelių ir molekulių struktūra.Kiekvienas organizmas, viena vertus, susideda iš specializuotų pavaldiniųOrganizacinės sistemos (organai, audiniai ir kt.), kita vertus, yra ji patisantykinai izoliuotas vienetas viršorganizmo biologinės sudėtiessistemos (rūšys, biogeocenozės ir visa biosfera). Organizacijos lygiai gyvidalykai pateikti fig. vienas

1 pav. Gyvenimo organizavimo lygiai

Visuose juose pasireiškia tokios gyvenimo savybės kaip diskretiškumas ir vientisumas. Kūnas susideda iš įvairių komponentų – organų, tačiau kartu jų sąveikos dėka yra vientisas. Rūšis taip pat yra vientisa sistema, nors ją sudaro atskiri vienetai – individai, tačiau jų sąveika išlaiko rūšies vientisumą. Gyvybės egzistavimą visuose lygiuose užtikrina žemiausio rango struktūra. Pavyzdžiui, ląstelinio organizavimo lygio pobūdį lemia tarpląstelinis ir molekulinis lygiai; organizminis – organas; audiniai, ląsteliniai; rūšys – organizmo ir tt Reikia pažymėti didelį organizacijos vienetų panašumą žemesniuose lygmenyse ir vis didėjantį skirtumą aukštesni lygiai(1 lentelė).

1 lentelė

Gyvenimo organizavimo lygių charakteristikos

Lygis Trumpas aprašymas
Molekulinė	Surandamas organizacijos padalinių vienodumas. Visų organizmų paveldima informacija yra įterpta į DNR molekules (dezoksiribonukleino rūgštį), susidedančias tik iš 4 tipų nukleotidų. Pagrindiniai gyvų būtybių organiniai komponentai – baltymai – susideda iš 20 aminorūgščių. Energijos procesai, vykstantys organizmuose, yra susiję su universaliu "energijos nešikliu" - ATP (adenozino trifosfatu)
tarpląstelinis	Santykinai mažas (kelios dešimtys) pagrindinių ląstelių komponentų pro- ir eukariotinėse ląstelėse
Ląstelinis	Visas gyvų būtybių rinkinys suskirstytas į dvi grupes – prokariotinius ir eukariotus organizmus. Šis skirstymas pagrįstas kriterijumi grandinės schema dviejų tipų ląstelių struktūros. Žinoma, negalima paneigti skirtingų organizmų ląstelių įvairovės. Tačiau šie skirtumai neviršija dviejų nurodytų korinio ryšio tipų.
Organinis audinys	Ląstelių, kurių struktūra ir funkcijos yra identiškos, rinkinys sudaro audinį. Šiame lygmenyje išsaugomas didelis visų organizmų panašumas: daugialąsčiuose gyvūnuose išskiriami tik keturi pagrindiniai audiniai (epitelinis, jungiamasis, nervinis, raumeninis), augaluose jų yra šeši (integraliniai, baziniai, mechaniniai, laidūs, šalinamieji, edukacinis)
Organinis	Pasižymi daugybe įvairių formų
Rūšis	Šiandien mokslas aprašė daugiau nei 2 milijonus gyvų organizmų rūšių