В природата съществуват различни биосистеми. Какво е биосистема? Основни свойства на биосистемата

1.13. (допълнение) Универсални свойства на биосистемите

Въпреки цялата специфика на биосистемите на различни нива, за тях могат да бъдат идентифицирани редица универсални свойства. Нека назовем някои от тях.

Специфичен съставИ подреденост. Всички биосистеми се характеризират с висок ред, който може да се поддържа само благодарение на протичащите в тях процеси. Съставът на всички биосистеми, разположени над молекулярно ниво, включва някои органична материя, някои неорганични съединения, както и голямо количество вода. Подредеността на клетката се проявява във факта, че тя се характеризира с определен набор от клетъчни компоненти, а подредеността на биогеоценозата се проявява във факта, че тя включва определени функционални групиорганизми и свързаната с тях нежива среда.

Йерархия на организацията. Както беше обсъдено в параграф 1.05, животът се проявява едновременно на много нива на организация, всяко от които има свои собствени характеристики.

Метаболизъм - най-важната характеристикафункционирането на биосистемите. Това е набор от химични трансформации и движения на вещества, протичащи в тях. На клетъчно и организмово ниво метаболизмът е свързан с храна, обмен на газИ подчертаване, и например в биогеоценотични - с цикъл на веществатаи тях движещ семежду различни биогеоценози.

Енергиен потокчрез биосистемите тя е тясно свързана с техния метаболизъм. Поради факта, че атомите на дадено вещество не се променят по време на техните трансформации, веществото може да се върти в живи системи. Енергията, в съответствие с втория закон на термодинамиката, се разсейва частично по време на трансформации (преобразува се под формата на топлина) и следователно живите системи съществуват само в условията на енергиен поток, протичащ през тях от външен източник. За биосферата като цяло такъв източник е Слънцето.

Способност за развитие. Всички биосистеми възникват и се подобряват по време на еволюция. Еволюцията на молекулярно ниво доведе до появата на организми; Поради еволюцията на популациите, характерните свойства на организмите и всичките им съставни системи се променят. Промените в биогеоценозите и биосферата също са свързани с тяхната способност да еволюират. Развитието на отделния организъм се нарича онтогенеза; еволюционна история на вида - филогенеза; развитие на биоценози в една област - приемственост.

Фитнес- съответствие между характеристиките на биосистемите и свойствата на средата, с която те взаимодействат. Адаптивността не може да бъде постигната веднъж завинаги, тъй като околната среда непрекъснато се променя (включително поради влиянието на биосистемите и тяхната еволюция). Следователно всички живи системи са способни да реагират на промените в околната среда и да развиват адаптации към много от тях. Резултатът от способността на живите системи да развиват адаптации е удивителното съвършенство и целенасоченост на живите организми и живота като цяло. Дългосрочните адаптации на биологичните системи се извършват благодарение на тяхната еволюция. Благодарение на тях се осигуряват краткосрочни адаптации на клетките и организмите раздразнителност- способността да се реагира на външни или вътрешни влияния. Биосистемите на всички други нива също реагират на промените по определен начин, което ни позволява да кажем, че те са в състояние обмен на информацияс околната среда.

Саморегулация. Биосистемите са в състояние на постоянен обмен на материя, енергия и информация с заобикаляща среда. Например, клетките и организмите, благодарение на саморегулацията, поддържат постоянството на своите вътрешна среда(хомеостаза), а биогеоценозите поддържат своя видов състав и определени свойства на неживата среда. Поддържането на постоянството на свойствата на биосистемите се осигурява чрез отрицателна обратна връзка, а тяхната промяна и развитие се осигурява чрез положителна обратна връзка.

Динамичност(състояние на непрекъсната промяна). Жизнената активност на всички нива на организация на биосистемите е свързана с метаболизма и информацията, както и с енергийния поток. Освен това всяка биосистема, започвайки от клетъчно ниво, е не толкова структура, колкото процес. Така клетката остава самата себе си, въпреки факта, че в резултат на метаболизма веществата, които я образуват, се заменят. Популацията съществува въпреки факта, че нейните членове умират и се появяват. За клетките и организмите характерна проява на динамика е мобилността - способността да се променя позицията и формата на самата система и нейните части.

Интегритет(интеграция) - необходимо условиеда разглеждаме този или онзи обект като система. Това е резултат от взаимовръзката и взаимозависимостта на части от биосистеми, основа за появата на възникващи свойства в системата. Системите на различни нива се различават по степента на взаимозависимост на техните части. Например, съставът на клетката трябва да включва напълно специфичен състав от компоненти, които строго съответстват един на друг (ако митохондриите не синтезират всичките си протеини, тогава ядрото трябва задължително да контролира синтеза на липсващите, които са напълно в съответствие с присъстващите в митохондриите). Тялото се състои от определен набор от органи. Биогеоценозата също се състои от определен набор от компоненти (например автотрофи и хетеротрофи), но техният състав се оказва до голяма степен заменим. Тъй като връзките на подсистемите в клетката и организма са по-строги (свойствата на една подсистема изискват строго определени характеристики на друга подсистема), отколкото в биогеоценозата, клетката и организмът могат да се считат за по-интегрирани. На биогеоценотични и биосферно нивоБиосистемите включват както живи, така и неживи компоненти (обаче неживите компоненти, като мъртва тъкан, също могат да бъдат част от организми, както и биосистеми на други нива).

Уникалност. Всички биосистеми, като се започне от клетъчно ниво, са уникални и се различават от подобни системи. Например, организми с идентична наследствена информация (еднояйчни близнаци, клонинги и др.) имат уникална индивидуалност, зависеща от безкрайно разнообразните характеристики на влиянието на околната среда върху тях и саморегулацията по време на развитието.

Репродуктивна способностбиосистемите гарантират устойчивостта на живота във времето. Биомолекулите се синтезират от клетката; клетки (и дори някои еукариотни клетъчни структури) се възпроизвеждат чрез делене. На ниво организми размножаването се осигурява благодарение на размножаване. Осигурява се непрекъснатост на поколенията на организмово (както и на клетъчно) ниво наследствености възможността за еволюция - променливост. Възпроизвеждането на популациите, биогеоценозите (и може би биосферата) се осигурява не само от възпроизводството на организмите, но и поради способността им да се разпръскват.

Биосистема

-с , и.

Биологична структура, която е съвкупност от правилно разположени и функциониращи части.

В идеалния случай е необходимо да се създаде биологична система, която да бъде огледален образ на човек.[Новини 27 окт. 1973].

малък академичен речник. - М.: Институт за руски език на Академията на науките на СССР. Евгениева А. П. 1957-1984 г.

Вижте какво е „биосистема“ в други речници:

биосистема... Правописен речник-справочник

1) система, съставена от (обикновено два) живи организма; 2) система от взаимоотношения между два или повече вида организми; 3) някои автори имат синоним на екосистема. Вижте също биотични взаимоотношения. Екологичен енциклопедичен речник … Екологичен речник

Съществително име, брой синоними: 1 система (86) Речник на синонимите ASIS. В.Н. Тришин. 2013… Речник на синонимите

биосистема- биологична система биол. Източник: http://www.regnum.ru/news/418119.html … Речник на абревиатурите и съкращенията

КЛЕТКА- КЛЕТКА. Съдържание: Исторически очерк......................... 40 Устройство на К................. ... 42 Форма и размер на K... .......... 42 Клетъчно тяло................ 42 Ядро....... ............ ... 52 Черупка................... 55 Жизнена активност K ... Голям медицинска енциклопедия

- (от еко... и система), термин, въведен в науката от А. Тансли (1935) за обозначаване на всяко единство (с много различен обем и ранг), включително всички организми (т.е. биоценоза) в дадена област (биотоп) и взаимодействайки с физическа среда… … Екологичен речник

- (Австралия), Австралийска общност, държава в рамките на Британската общност. Намира се в континентална Австралия, о. Тасмания и малки крайбрежни острови: Флиндърс, Кинг, Кенгуру и др. Пл. 7,7 милиона km2. Hac. 14,9 милиона…… Геоложка енциклопедия

БИО... 1. БИО... [от гръцки. bios life] Първата част от сложни думи. 1. Показва приписването на нещо. към живите организми, тяхното състояние, живот. Биосензор, биогенетика, биомолекула, биоритъм, биосистема, биосфера, биоикономика. 2. Определя... ... енциклопедичен речник

Целият свят около нас е сбор природни фактории антропогенни въздействия, които съществуват и се променят през човешката история. Ентропията разкъсва този свят, но той продължава да съществува в динамично равновесие. В състояние, което е много лесно да се наруши и в този случай първо ще пострадат биосистемите. Какво е биосистема в биологията, какви са нейните нива и компоненти - темата на тази статия.

Академични условия

Системата е комбинирана функционални елементи, които са свързани помежду си и изпълняват една функция като единно цяло. Биологичната система е колекция от подредени, взаимодействащи и взаимозависими живи структурни елементи. Те образуват едно цяло като система от стъпала, протичащи едно от друго и изпълняващи съвместна функция.

Основата и надстройката на живота

Способността на всички живи същества да излизат от хаоса топлинно движениеатомите и молекулите създават ред - това е най-удивителната и дълбока характеристика на живота. Основните свойства на живота в биологията се считат за: способността на живите същества да се саморегулират, самовъзпроизвеждане и самообновяване. Надстройката или необходимите атрибути на живота включват метаболизъм в тялото и с околната среда (хранене, отделяне и дишане), движение, раздразнителност според принципа обратна връзка, адаптационни възможности, растеж и развитие в процеса на онтогенезата.

Основни свойства на биосистемата

Основните свойства включват:

• Единство на функционалността (биохимично, физиологично).
• Цялост (сумата от елементите не е равна на свойствата на системата).
• Постепенност (системата се състои от подсистеми).
• Адаптиране (способност за промяна въз основа на обратна връзка).
• Динамична стабилност.
• Способността за развитие и самовъзпроизвеждане.

Нива на организация

Живата материя образува хомогенни системи със собствен тип взаимодействия на елементите, пространствен и времеви мащаб на процесите. Тези хомогенни биосистеми заемат своето място в системата на живата материя. Има осем основни нива на биосистеми:

• молекулярно;
• клетъчен;
• плат;
• орган;
• онтогенетичен или организмов;
• популация и видове;
• екосистемен или биогеоценотичен;
• биосфера.

Единство на живота

Всички нива преливат едно в друго, включват се едно в друго, преплитат се в единството на целия живот на планетата. Те символизират разнообразието от форми на живот и представляват единици материя със свои специфични процеси и проявления. Животът е възникнал, съществува и се променя в интегрални биосистеми. Какво представляват биосистемите? отворени системи, способен на растеж и развитие, динамично стабилен и самовъзпроизвеждащ се. Докато неживите системи са затворени, статични и склонни към деградация.

Изследване на организацията на биосистемите

Описанието на организацията на такива системи включва идентифициране на подсистеми или компоненти на биосистемата. След това се разглеждат всички аспекти на съществуването на биосистеми, а именно:

• Структура. Анализът на организацията на структурата се извършва с помощта на метода на класификация - многоетапно и последователно разделяне на популацията за получаване на знания за състава, връзките и структурата на системата.
• Функционален. Изучаване функционална структуравключва дефиниране на функцията, която всеки системен компонент изпълнява в целия процес.
• Основни свойства на биосистемите. Това е показател за същността на системата в отношенията с другите, техните естествени взаимоотношения.

Използвайки тази схема, ще опишем най-важните примери за биосистеми.

Клетката е елементарен пример за биосистема

Структурният компонент на тази биосистема е мембранният апарат, цитоплазмата, органелите и нуклеотидът (ядрото). Базово ниво на- молекулярен. Функционалният компонент на тази система е координираната работа на всички структури. Основните свойства ще се определят от структурната и функционална специфика на цитоплазмената мембрана, цитоплазмата, органелите и ядрото.

Организмът като биосистема

На това ниво регулаторните системи и адаптивните способности са на първо място, като механизъм за поддържане на целостта и реда в лицето на променящите се условия на живот. Структурна организацияразлични (от безядрени, едноклетъчни до многоклетъчни) и най-разнообразни. Основното ниво е клетка. Функционални характеристики: диференциацията на клетки, тъкани, органи предполага по-сложни нива на структурен състав; взаимозависимост на диференцирани елементи един от друг; интеграция и вътрешни връзки на подсистемите. Основните свойства на това ниво ще бъдат общата сложност и разнообразие от свойства на живата материя. Например, свойството на материята да възпроизвежда собствения си вид на това ниво е представено от асексуални, сексуални и вегетативни методи на възпроизвеждане.

Популационно-видово ниво

Какво е биосистема на това ниво - тя е единица на еволюционния процес, като движеща силапоявата на цялото многообразие на живота на Земята. В духа на еволюционното учение това ниво става фундаментално. Вид, като набор от организми с външни и вътрешни прилики, свободно кръстосващи се помежду си (за панмиктични видове) и произвеждащи плодовито потомство, живеещи на определена територия за доста дълъг период от време и имащи общи филогенетични предци - това е структурна единица от това ниво. Функционален компонент: индивидуален адаптивен потенциал на индивида, вътрешноспецифична конкуренция и естествен подбор. Видът е затворена система в своя генетичен аспект. В края на краищата именно прагът на невъзможност за кръстосване с представители на други видове придава видова специфичност на организмите.

Биосфера - глобална екосистема

Друг пример за това какво е биосистема е биосферата, като система най-висок порядък. Структурният компонент е биотичен (живи организми и техните метаболитни продукти) и абиотичен (химични компоненти и физически условия). Елементарната структурна единица е биогеоценозата. Функционалният аспект е циркулацията на веществата в природата, наличието на биохимични цикли, които се характеризират с отвореност и затвореност. Основните функции на биотичния компонент са редокс, концентрация и газ. Основни свойства – свойства

Параграф с подробно решение Обобщете глава 2 от биологията за ученици от 11 клас, автори I.N. Пономарева, О.К. Корнилова, Т.Е. Лощилина, П.В. Ижевск Основно ниво 2012

• РД по биология за 11 клас можете да намерите
• GDZ работиТетрадка по биология за 11 клас можете да намерите

1. Формулирайте дефиниция на „клетъчната“ биосистема..

Клетка – елементарна жива система, основната структурна единица на живите организми, способна на самообновяване, саморегулация и самовъзпроизвеждане.

2. Защо клетката се нарича основна форма на живот и елементарна единица на живота?

Клетката е основната форма на живот и елементарната единица на живота, тъй като всеки организъм се състои от клетки, а най-малкият организъм е клетка (протозои). Отделните органели не могат да живеят извън клетката.

На клетъчно нивосе случват следващи процеси: метаболизъм (метаболизъм); усвояване и следователно включване на различни химически елементиЗемята в съдържанието на живите същества; прехвърляне на наследствена информация от клетка на клетка; натрупване на изменения в генетичния апарат в резултат на взаимодействие с околната среда; отговор на дразнения при взаимодействие с външната среда. Структурните елементи на системата на клетъчно ниво са различни комплекси от молекули химични съединенияи всички структурни части на клетката - повърхностния апарат, ядрото и цитоплазмата с техните органели. Взаимодействието между тях осигурява единството и целостта на клетката в проявата на нейните свойства като жива система във взаимоотношенията с външната среда.

3. Обяснете механизмите на стабилността на клетката като биосистема.

Клетката е елементарна биологична система, а всяка система е комплекс от взаимосвързани и взаимодействащи компоненти, които съставляват едно цяло. В клетката тези компоненти са органели. Клетката е способна на метаболизъм, саморегулация и самообновяване, поради което се поддържа нейната стабилност. Цялата генетична програма на клетката се намира в ядрото и различни отклонения от нея се възприемат от ензимната система на клетката.

4. Сравнете еукариотни и прокариотни клетки.

Всички живи организми на Земята са разделени на две групи: прокариоти и еукариоти.

Еукариотите са растения, животни и гъби.

Прокариотите са бактерии (включително цианобактерии (синьо-зелени водорасли).

Основната разлика. Прокариотите нямат ядро; кръговата ДНК (кръгова хромозома) се намира директно в цитоплазмата (този участък от цитоплазмата се нарича нуклеоид). Еукариотите имат оформено ядро ​​(наследствената информация (ДНК) е отделена от цитоплазмата чрез ядрената обвивка).

Други разлики.

Тъй като прокариотите нямат ядро, те нямат митоза/мейоза. Бактериите се размножават чрез делене на две, пъпкувайки

Еукариотите имат различен брой хромозоми в зависимост от вида. Прокариотите имат една хромозома (пръстеновидна).

Еукариотите имат органели, заобиколени от мембрани. Прокариотите нямат органели, заобиколени от мембрани, т.е. няма ендоплазмен ретикулум (неговата роля се играе от множество издатини клетъчната мембрана), няма митохондрии, няма пластиди, няма клетъчен център.

Прокариотната клетка е много по-малка от еукариотната клетка: 10 пъти в диаметър, 1000 пъти в обем.

сходство. Клетките на всички живи организми (всички царства на живата природа) съдържат плазмена мембрана, цитоплазма и рибозоми.

5. Опишете вътреклетъчната структура на еукариотите.

Клетките, които изграждат тъканите на животните и растенията, се различават значително по форма, размер и вътрешна структура. Въпреки това, всички те показват прилики в основните характеристики на жизнените процеси, метаболизъм, раздразнителност, растеж, развитие и способност за промяна.

Клетките от всички видове съдържат два основни компонента, тясно свързани помежду си - цитоплазма и ядро. Ядрото е отделено от цитоплазмата с пореста мембрана и съдържа ядрен сок, хроматин и ядро. Полутечната цитоплазма изпълва цялата клетка и е проникната от множество тубули. Отвън е покрита с цитоплазмена мембрана. Съдържа специализирани органелови структури, които постоянно присъстват в клетката, и временни образувания - включвания. Мембранни органели: цитоплазмена мембрана (CM), ендоплазмен ретикулум (ER), апарат на Голджи, лизозоми, митохондрии и пластиди. Структурата на всички мембранни органели се основава на биологична мембрана. Всички мембрани имат принципно еднакъв структурен план и се състоят от двоен слой фосфолипиди, в който протеиновите молекули са потопени от различни страни на различна дълбочина. Мембраните на органелите се различават една от друга само по наборите от протеини, които съдържат.

6. Как се прилага принципът “клетка - от клетка”?

Възпроизвеждането на прокариотни и еукариотни клетки става само чрез делене на оригиналната клетка, което се предхожда от възпроизвеждане на нейния генетичен материал (редупликация на ДНК).

В еукариотните клетки единственият пълен метод на делене е митозата (или мейозата при образуването на зародишни клетки). В този случай се образува специален апарат за клетъчно делене - клетъчно вретено, с помощта на което хромозомите, които преди това са се удвоили, се разпределят равномерно и точно между двете дъщерни клетки. Този тип делене се наблюдава във всички еукариотни клетки, както растителни, така и животински.

Прокариотните клетки, които се делят по така наречения бинарен начин, също използват специален апарат за клетъчно делене, който значително напомня митотичния метод на делене на еукариотите. Също така разделяне на майчината клетка на две.

7. Опишете фазите и значението на митозата.

Процесът на митоза обикновено се разделя на четири основни фази: профаза, метафаза, анафаза и телофаза. Тъй като е непрекъснат, смяната на фазите се извършва плавно - едната незабележимо преминава в другата.

В профазата обемът на ядрото се увеличава и поради спирализиране на хроматина се образуват хромозоми. До края на профазата става ясно, че всяка хромозома се състои от две хроматиди. Нуклеолите и ядрената мембрана постепенно се разтварят и хромозомите се появяват произволно разположени в цитоплазмата на клетката. Центриолите се отклоняват към полюсите на клетката. Образува се ахроматиново вретено на делене, някои от нишките на което преминават от полюс до полюс, а други са прикрепени към центромерите на хромозомите. Съдържанието на генетичен материал в клетката остава непроменено (2n4c).

В метафазата хромозомите достигат максимална спирализация и са подредени по подреден начин на екватора на клетката, така че те се броят и изследват през този период. Съдържанието на генетичния материал не се променя (2n4c).

В анафаза всяка хромозома се "разделя" на две хроматиди, които след това се наричат ​​дъщерни хромозоми. Нишките на вретеното, прикрепени към центромерите, се свиват и издърпват хроматидите (дъщерните хромозоми) към противоположните полюси на клетката. Съдържанието на генетичен материал в клетката на всеки полюс е представено от диплоиден набор от хромозоми, но всяка хромозома съдържа един хроматид (4n4c).

В телофазата хромозомите, разположени на полюсите, се деспирират и стават слабо видими. Около хромозомите на всеки полюс се образува ядрена мембрана от мембранни структури на цитоплазмата, а в ядрата се образуват нуклеоли. Вретеното на делене е унищожено. В същото време цитоплазмата се дели. Дъщерните клетки имат диплоиден набор от хромозоми, всяка от които се състои от един хроматид (2n2c).

Биологичното значение на митозата е, че тя осигурява наследственото предаване на характеристики и свойства в поредица от клетъчни поколения по време на развитието на многоклетъчен организъм. Благодарение на точното и равномерно разпределение на хромозомите по време на митозата, всички клетки на един организъм са генетично идентични.

Митотичното клетъчно делене е в основата на всички форми на безполово размножаване както в едноклетъчните, така и в многоклетъчните организми. Митозата определя най-важните явленияжизненоважни функции: растеж, развитие и възстановяване на тъкани и органи и безполово размножаване на организмите.

8. Какво представлява клетъчният цикъл?

Клетъчният цикъл (митотичен цикъл) е целият период на съществуване на клетката от момента, в който майчината клетка се появи по време на делене до нейното собствено делене (включително самото делене) или смърт. Състои се от интерфаза и клетъчно делене.

9. Каква е ролята на клетката в еволюцията на организмите?

Клетката даде началото на по-нататъшно развитие органичен свят. По време на тази еволюция е постигнато удивително разнообразие от клетъчни форми, възниква многоклетъчност, възниква клетъчна специализация и се появяват клетъчни тъкани.

10. Назовете основните процеси на клетъчния живот.

Метаболизъм – хранителните вещества влизат в клетката и ненужните се отстраняват. Движение на цитоплазмата – пренася вещества в клетката. Дишане - кислородът влиза в клетката и излиза въглероден двуокис. Хранене – хранителните вещества влизат в клетката. Растеж - клетката се увеличава по размер. Развитие – структурата на клетката се усложнява.

11. Посочете значението на митозата и мейозата в еволюцията на клетката.

Благодарение на митотичното клетъчно делене се осъществява индивидуалното развитие на организма - ускорява се растежът му, обновяват се тъканите, заменят се остарели и мъртви клетки, протича безполово размножаване на организмите. Осигурява се и постоянството на кариотипите на индивидите от вида.

Благодарение на мейозата се извършва кръстосване (обмяна на участъци от хомоложни хромозоми). Това насърчава рекомбинацията на генетична информация и се образуват клетки с напълно нов набор от гени (разнообразие от организми).

12. Какво големи събитияв развитието на живата материя е станало на клетъчно ниво в процеса на еволюцията?

Основни ароморфози (митоза, мейоза, гамети, полов процес, зигота, вегетативно и полово размножаване).

Появата на ядра в клетки (еукариоти).

Симбиотични процеси в едноклетъчните организми - възникване на органели.

Автотрофия и хетеротрофия.

Подвижност и неподвижност.

Появата на многоклетъчни организми.

Диференциация на клетъчните функции в многоклетъчните организми.

13. Опишете общото значение на клетъчното ниво на живата материя в природата и за човека.

Клетката, веднъж възникнала под формата на елементарна биосистема, стана основа за цялото по-нататъшно развитие на органичния свят. Еволюцията на бактериите, цианобактериите, различни водорасли и протозои се дължи изцяло на структурни, функционални и биохимични трансформации на първичната жива клетка. По време на тази еволюция беше постигнато невероятно разнообразие от клетъчни форми, но общият план на клетъчната структура не претърпя фундаментални промени. В процеса на еволюция, въз основа на едноклетъчни форми на живот, възниква многоклетъчност, възниква клетъчна специализация и се появяват клетъчни тъкани.

Кажете мнението си

1. Защо точно на клетъчно ниво на организацията на живота са възникнали такива свойства на живите същества като автотрофия и хетеротрофия, подвижност и неподвижност, многоклетъчност и специализация в структурата и функцията? Какво допринесе за подобни събития в живота на клетката?

Клетката е основната структурна и функционална единица на живите същества. Това е вид жива система, която се характеризира с дишане, хранене, метаболизъм, раздразнителност, дискретност, отвореност и наследственост. Именно на клетъчно ниво са възникнали първите живи организми. В клетката всяка органела изпълнява определена функция и има специфична структура, обединени и функциониращи заедно, те представляват единна биосистема, която притежава всички характеристики на живо същество.

Клетката, като многоклетъчен организъм, също е еволюирала в продължение на много векове. Различни условия на околната среда, природни бедствия, биотичните фактори са довели до усложняване на клетъчната организация.

Ето защо автотрофията и хетеротрофията, подвижността и неподвижността, многоклетъчността и специализацията в структурата и функцията са възникнали именно на ниво клетка, където всички органели и клетката като цяло съществуват хармонично и целенасочено.

2. На какво основание всички учени са класифицирали цианобактериите като растения, в частност водорасли, много дълго време и едва в края на 20 век. поставени ли са в царството на бактериите?

Сравнително големи размери на клетките (nostoc, например, образува доста големи колонии, които дори можете да вземете), извършват фотосинтеза с освобождаване на кислород по начин, подобен на висшите растения; също така външната им прилика с водораслите е причината за по-ранното им разглеждане като част от растенията („синьо-зелени водорасли“ ).

И в края на ХХ век беше доказано, че клетките нямат синьо-зелени ядра и хлорофилът в клетките им не е същият като в растенията, а характерен за бактериите. Сега цианобактериите са сред най-сложно организираните и морфологично диференцирани прокариотни микроорганизми.

3. От какви растителни и животински клетъчни тъкани са направени дрехите и обувките, които носихте днес на училище?

Изберете тези, които ви подхождат. Можете да дадете много примери. Например, ленът (ликови влакна - проводяща тъкан) се използва за производство на тъкани с издръжлива структура (мъжки ризи, дамски костюми, бельо, чорапи, панталони, сарафани). Памукът се използва за производство на бельо, тениски, ризи, панталони, сарафани). Обувките (обувки, сандали, ботуши) и коланите се правят от животинска кожа (епителна тъкан). Топлите дрехи се правят от вълна на животни с ценна кожа. От вълна се правят пуловери, чорапи, шапки и ръкавици. Изработени от коприна (тайната на жлезите на копринената буба е съединителната тъкан) - ризи, шалове, бельо.

Проблем за обсъждане

Дядото на Чарлз Дарвин Еразъм Дарвин, лекар, натуралист и поет, пише в края на 18 век. поемата „Храмът на природата“, публикувана през 1803 г., след смъртта му. Прочетете кратък откъс от това стихотворение и помислете какви идеи за ролята на клетъчното ниво на живота могат да бъдат намерени в това произведение (откъсът е даден в книгата).

Възникването на земния живот е възникнало от най-малките клетъчни форми. Именно на клетъчно ниво са възникнали първите живи организми. Клетката, като организъм, също расте и се развива, като по този начин дава тласък на образуването на много клетъчни форми. Те успяха да населят както „тинята“, така и „водната маса“. по-вероятно, различни условияоколната среда, природните бедствия и биотичните фактори доведоха до усложняване на клетъчната организация, което доведе до „придобиване на членове“ (което предполага многоклетъчност).

Основни понятия

Прокариотите или преднуклеарните са организми, чиито клетки нямат оформено ядро, ограничено от мембрана.

Еукариотите или ядрените са организми, чиито клетки имат добре оформено ядро, отделено с ядрена обвивка от цитоплазмата.

Органоидът е клетъчна структура, която осигурява специфични функции.

Ядрото е най-важната част от еукариотната клетка, регулираща всички нейни дейности; носи наследствена информация в ДНК макромолекули.

Хромозомата е нишковидна структура, съдържаща ДНК в клетъчното ядро, която носи гени, единици на наследствеността, подредени в линеен ред.

Биологична мембрана - еластична молекулярна структура, състоящ се от протеини и липиди. Разделя съдържанието на всяка клетка от външна среда, гарантирайки неговата цялост.

Митозата (непряко клетъчно делене) е универсален метод за делене на еукариотни клетки, при който дъщерните клетки получават генетичен материал, идентичен с оригиналната клетка.

Мейозата е метод на делене на еукариотни клетки, придружен от намаляване наполовина (намаляване) на броя на хромозомите; Една диплоидна клетка поражда четири хаплоидни клетки.

Клетъчният цикъл е репродуктивният цикъл на клетката, състоящ се от няколко последователни събития (например интерфаза и митоза при еукариоти), по време на които съдържанието на клетката се удвоява и тя се разделя на две дъщерни клетки.

Клетъчното структурно ниво на организация на живата материя е едно от структурни ниваживот, чиято структурна и функционална единица е организмът, а единицата е клетката. На организмово ниво протичат следните явления: размножаване, функциониране на организма като цяло, онтогенеза и др.

Биосистемата е сложна мрежа от биологично значими организации, от глобални до субатомни. Илюстрацията отразява множеството системи за гнездене в природата - популации от организми, органи и тъкани. Примери в микро- и наноскопичен мащаб биологични системиса клетки, органели, макромолекулни комплекси и регулаторни пътища.

Организмът като биосистема

В биологията организъм е всяка свързана жива система заедно с животни, растения, гъби, протисти или бактерии. Всички известни видове същества на Земята са способни на някаква степен на реакция на стимули, възпроизвеждане, растеж, развитие и саморегулация (хомеостаза).

Организмът като биосистема се състои от една или повече клетки. Повечето едноклетъчни организми са с микроскопични размери и следователно се класифицират като микроорганизми. Хората са изградени от много трилиони клетки, групирани в специализирани тъкани и органи.

Множеството и разнообразието от биологични системи

Оценките за броя на живите видове на Земята варират от 10 до 14 милиона, от които само около 1,2 милиона са официално документирани.

Понятието "организъм" е пряко свързано с понятието "организация". Човек може да даде следното определение: това е съвкупност от молекули, функциониращи като повече или по-малко стабилно цяло, което проявява свойствата на живота. Организмът като биосистема е всяка жива структура, като растение, животно, гъба или бактерия, която е способна да расте и да се възпроизвежда. Вирусите и възможните антропогенни неорганични форми на живот са изключени от тази категория, защото зависят от биохимичен механизъмгостоприемни клетки.

Човешкото тяло като биосистема

Човешкото тяло може да се нарече и биосистема. Това е съвкупността от всички органи. Телата ни са изградени от редица биологични системи, които изпълняват специфични функции, необходими за ежедневния живот.

• Работата на кръвоносната система е да движи кръвта, хранителни вещества, кислород, въглероден диоксид и хормони към органите и тъканите. Състои се от сърце, кръв, кръвоносни съдове, артерии и вени.
• Храносмилателната система се състои от поредица от свързани органи, които заедно позволяват на тялото да абсорбира и смила храната и да премахва отпадъците. Включва устата, хранопровода, стомаха, тънките черва, дебелото черво, ректума и ануса. Черният дроб и панкреасът също играят важна роля в храносмилателната система, защото те произвеждат храносмилателни сокове.
• Ендокринната система се състои от осем основни жлези, които отделят хормони в кръвта. Тези хормони от своя страна пътуват до различни тъкани и регулират различни функции на тялото.
• Имунната система е защитата на тялото срещу бактерии, вируси и други вредни патогени. Включва лимфни възли, далак, костен мозък, лимфоцити и левкоцити.
• Лимфната система включва лимфни възли, канали и съдове и също играе роля като защитна сила на тялото. Основната му задача е да произвежда и движи лимфа, бистра течност, съдържаща бели кръвни клетки, които помагат на тялото да се бори с инфекцията. Лимфната система също премахва излишната лимфна течност от телесните тъкани и я връща в кръвта.
• Нервната система контролира както доброволните (като произволно движение), така и неволните действия (като дишане) и изпраща сигнали до различни частитела. Централната нервна система включва главния и гръбначния мозък. Периферната нервна система се състои от нерви, които се свързват с централната нервна система.
• Мускулната система на тялото се състои от около 650 мускула, които помагат при движението, кръвообращението и различни други физически функции.

• Репродуктивната система позволява на хората да се възпроизвеждат. Мъжкият включва пениса и тестисите, които произвеждат сперма. Женската репродуктивна система се състои от влагалището, матката и яйчниците. По време на зачеването спермата се слива с яйцеклетка, което създава оплодена яйцеклетка, която расте в матката.
• Телата ни се поддържат от скелетна система, съставена от 206 кости, които са свързани чрез сухожилия, връзки и хрущяли. Скелетът не само ни помага да се движим, но и участва в производството на кръвни клетки и съхранението на калций. Зъбите също са част от скелетната система, но не се считат за кости.
• Дихателната система ни позволява да приемаме жизненоважен кислород и да премахваме въглероден диоксид в процес, който наричаме дишане. Състои се главно от трахея, диафрагма и бели дробове.
• Пикочната система помага за елиминирането на отпадъчния продукт, наречен урея, от тялото. Състои се от два бъбрека, два уретера, пикочен мехур, два сфинктерни мускула и уретра. Урината, произведена от бъбреците, се движи по уретерите в пикочния мехур и напуска тялото през уретрата.
• Кожата е най-големият орган на човешкото тяло. Тя ни защитава от външен свят, бактерии, вируси и други патогени, а също така помага за регулиране на телесната температура и елиминиране на отпадъците чрез потта. В допълнение към кожата, включва коса и нокти.

Жизненоважни органи

Хората имат пет органа, които са от съществено значение за оцеляването. Това са мозъкът, сърцето, бъбреците, черният дроб и белите дробове.

• Човешкият мозък е контролният център на тялото, като получава и предава сигнали към други органи нервна системаи чрез секретираните хормони. Той отговаря за нашите мисли, чувства, памет и общото възприятиемир.
• Човешкото сърце е отговорно за изпомпването на кръвта в нашето тяло.
• Работата на бъбреците е да отстраняват отпадъците и излишната течност от кръвта.
• Черният дроб има много функции, включително детоксикация на вредни химически вещества, разграждане на лекарства, филтриране на кръвта, отделяне на жлъчка и производство на протеини за съсирване на кръвта.
• Белите дробове са отговорни за отстраняването на кислорода от въздуха, който дишаме, и пренасянето му в кръвта ни, откъдето може да бъде изпратен до нашите клетки. Белите дробове също отстраняват въглеродния диоксид, който издишваме.

Забавни факти

• Човешкото тяло съдържа около 100 трилиона клетки.
• Средният възрастен прави повече от 20 000 вдишвания на ден.
• Всеки ден бъбреците обработват около 200 литра (50 галона) кръв, за да филтрират около 2 литра отпадъци и вода.
• Възрастните отделят около четвърт и половина (1,42 литра) урина всеки ден.
• Човешкият мозък съдържа около 100 милиарда нервни клетки.
• Водата съставлява повече от 50 процента от телесното тегло на възрастен човек.

Защо един организъм се нарича биосистема?

Живият организъм е специфична организация на живата материя. Това е биосистема, която, както всяка друга система, включва взаимосвързани елементи, например молекули, клетки, тъкани, органи. Всичко в този свят се състои от нещо, определена йерархия е характерна и за живия организъм. Това означава, че молекулите изграждат клетки, клетките изграждат тъкани, тъканите изграждат органи и органите изграждат системи от органи. Свойствата на биосистемите също включват възникване, което означава появата на качествено нови характеристики, които присъстват, когато елементите се комбинират и отсъстват на предишни нива.

Клетката като биосистема

Една клетка също може да се нарече цялостна биосистема. Това е елементарна единица, която има собствена структура и собствен метаболизъм. Той е способен да съществува самостоятелно, да възпроизвежда собствения си вид и да се развива според собствените си закони. В биологията има цял раздел, посветен на неговото изучаване, който се нарича цитология или клетъчна биология.

Клетката е елементарна жива система, която включва отделни компоненти, които имат специфични особеностии изпълняват функционалните си задължения.

Сложна система

Биосистемата се състои от жива материя от един и същи тип: от макромолекули и клетки до популационни общности и екосистеми. Има следните нива на организация:

• генно ниво;
• клетъчно ниво;
• органи и системи от органи;
• организми и системи от организми;
• популации и популационни системи;
• общности и екосистеми.

Биологичните компоненти на различни нива на организация в определен ред взаимодействат с неживата природа, енергия и други абиотични компоненти и вещества. В зависимост от мащаба, различни системи са обект на изучаване в различни дисциплини. Генетиката се занимава с гените, цитологията изучава клетките. Физиологията превзема органите. Организмите се изучават от ихтиология, микробиология, орнитология, антропология и др.