На каких уровнях существует живое?

Уровни организации живых систем. Общие свойства живых систем. Систематика органического мира

Что изучает биология?

Биология – (от греч. «Биос»- жизнь; «логос» - учение, знание). Термин Б. предложен Ж.Б.Ламарком в 1802 г. и одновременно немецким естествоиспытателем Г.Р.Тревиранусом.

Биологических дисциплин ≈ 300 зоология, ботаника, микология, бактериология, вирусология, анатомия, физиология, цитология, гистология, палеонтология, генетика, биофизика, биохимия и др.). Все они изучают живое: хим.состав, структуру, распространение, функционирование.

Чем живое отличается от неживого?

Что такое жизнь? Каковы критерии живого? Современная наука считает, что живое (биологические системы) отличается от неживого след. свойствами:

1. Обмен веществ. – совокупность всех биохимических процессов, происходящих в организме. Обмен веществ складывается из процессов ассимиляции и диссимиляции. Ассимиляция (лат. – уподобление) – биосинтез сложных молекул из воспринятых организмом в-в в результате последовательных химических реакций. Каждая клетка организма синтезирует характерные для нее соединения. По характеру ассимиляции организмы делятся на автотрофов и гетеротрофов. «Аутос» – сам, «гетерос» - другой, «трофо» - пища.

Животные в основном гетеротрофные организмы, т.е. организмы, питающиеся органическими веществами, созданными другими животными и растениями. Подавляющее большинство растений – автотрофы. Они способны при помощи фотосинтеза создавать органические вещества своего тела из неорганических в-в внешней среды.

Диссимиляция – это процесс распада ассимилированных в-в, в результате чего образуется энергия, необходимая для жизнедеятельности живых существ. Два вида Д – брожение и дыхание. Процессы брожения идут без участия свободного О₂и происходит неполный распад органических соединений. Процессы дыхания осущ. с участием О₂и заканчиваются полным распадам органич. в-в на Н₂О и СО₂с выделение большого кол-ва энергии. Процессы А. и Д. идут в организме одновременно и взаимно связаны между собой.

2. Раздражимость – т.е. способность отвечать на внешние раздражения изменением обмена в-в и поведением.

3. Движение. Все живые существа способны двигаться, изменять свое положение в пространстве. Внутри живых клеток происходит движение цитоплазмы.

4. Размножение – т.е. св-во воспроизводить себе подобные особи.

Бесполое(3 вида):

1) деление материнского организма на два новых организма ~ равной величины;

2) почкование – отделение от материнского организма небольшой почки;

3) множественное деление всего материнского организма на несколько (часто очень большое количество) новых организмов. Этот процесс наз. шизогония.

В царстве животных бесполое размножение свойственно преимущественно низшим группам. Способность к бесполому размножению наблюдается у всех групп растений, вплоть до самых высших: вегетативное; с помощью спор – гаплоидных клеток.

Половое размножение. Свойственно всем типам животных. Новый организм при половом размножении развивается из зиготы, образующейся в результате оплодотворения яйца сперматозоидом. В половом размножении растений и животных участвуют две особи: мужская и женская.

Женская половая клетка – яйцо (яйцеклетка) обычно имеет округлую форму и состоит из цитоплазмы и ядра. Яйцо покрыто оболочкой разного строения (водопроницаемая, пергаментно-кожистая, кальцийсодержащая (скорлупа)).

Мужские половые клетки – сперматозоиды. Имеют разнообразную форму, но обычно состоят из головки, шейки и хвоста. В головке располагается ядро, содержащее ДНК.

Оплодотворение различают наружное и внутреннее. Иногда животное развивается из неоплодотворенного яйца, такое размножение называется партеногенетическим – девственным (у пчел так развиваются самцы-трутни, у дафний – самки).

Организмы, содержащие женские половые клетки называются женскими особями, содержащие мужские половые клетки – мужскими особями. Группам животных свойственен гермафродитизм (развитие в одном организме и мужских и женских половых органов). (Гермафродитизм – от греч. гермафродитос – дитя Гермеса и Афродиты – мифическое обоеполое существо).

Гермафродитизм встречается у животных, ведущих малоподвижный образ жизни, или живущих в такой среде, где встреча затруднена. Гермафродитизм отмечается у многих видов паразитических червей, у дождевых червей… У самой высшей группы животных - позвоночных- гермафродитов нет, а у высшего типа беспозвоночных- членистоногих - гермафродитизм есть только у группы сидячих раков. У растений в связи с их неподвижным образом жизни гермафродитизм характерен для большинства. (Е.И.Лукин Зоология, 1989; Б.А.Кузнецов и др. Курс зоологии,1989)

5. Рост. Во время роста организмов происходят качественные и количественные изменения строения тела и увеличение массы. Во время роста процессы синтеза в-в преобладают над процессами распада.

Организм, появившийся в результате размножения должен пройти определенные стадии развития – онтогенез. У животных онтогенез делится на 2 периода: эмбриональный (зародышевый) и постэмбриональный (послезародышевый).

1) Эмбриональный период состоит из нескольких этапов:

- дробление: образование бластулы – полой и шарообразной. В один слой клеток;

- образование зародышевых лепестков: образование двухслойной структуры – гаструлы (наружный слой – эктодерма, внутренний слой – энтодерма. В дальнейшем между ними возникает мезодерма. Эти 3 слоя наз. зародышевыми лепестками);

- формирование органов. Из эктодермы формируются кожа, хорда, нервн.трубка, из которой позднее образуется спинной, головной мозг и органы чувств. Из энтодермы – пищеварительная система, печень, легкие; из мезодермы – скелет, мышцы, кровеносная и выделительная системы.

2) Постэмбриональное развитие бывает двух типов:

- прямое, при котором родившиеся потомки во всем сходны со взрослыми организмами (птицы, млекопитающие, пресмыкающиеся, прямое развитие и у пауков, раков, дождевых червей и др.

- непрямое – при котором новый организм появляется на свет в виде личинки, в последующем проходящей ряд превращений – метаморфозов (у амфибий, многих отр. насекомых). Непрямое развитие имеет определенное биологическое значение. Личинки и взрослые организмы приспособлены к жизни в разных условиях среды. Таким путем они избегают конкуренции за пищу и места обитания, что способствует сохранению и процветанию вида (Д.И.Трайтак и др. «Биология» Справочн.материалы, 1987).

6. Наследственность и изменчивость. Н. – это свойство живых организмов сохранять и передавать потомству особенности своего строения, функций и развития. Благодаря наследственности из поколения в поколение сохраняются признаки вида, сорта, породы, штамма. Ведущая роль в наследственности принадлежит хромосомам, способным к самоудвоению и формированию с помощью генов комплекса характерных для вида признаков. В клетках живых организмов содержатся десятки тысяч генов. Всю их совокупность, характерную для особи вида, наз. генотипом.

Изменчивость неразрывно связана с наследственностью. Организмы не только сохраняют признаки своих предков, но и могут приобретать новые качества и признаки, т.е. способны изменяться. Это свойство – изменчивость. Благодаря изменчивости отдельных особей популяция оказывается разнородной. Изменчивость – основа эволюции, т.к. позволяет организмам приспосабливаться к изменению внешних условий.

Различают наследственные и ненаследственные изменения организма. Ненаследственная изменчивость наз. также модификационной. Она проявляется под действием внешней среды. Модификации не наследуются и сохраняются лишь на протяжении жизни данного организма (напр. под действием солн.лучей кожа человека приобретает загар, однако кожа европейца никогда не станет такой темной как у африканца).

Мутационная (наследственная, генотипическая) изменчивость. Это изменчивость самого генотипа. В природе мутации возникают у единичных особей под влиянием различных внешних и внутренних факторов. Мутации м.б. незначительными и существенными, м.б. полезными, вредными или безразличными для организма. Чаще всего мутации неблагоприятны для организма и могут повлечь его гибель (летальные мутации). Редкими исключениями являются полезные мутации. Дарвин назвал мутационную изм. Неопределенной, а модификационную – определенной, т.е. заметной, видимой (Справочные материалы, 1987; Большая школьн.энциклопедия, 2004; Лемеза Н., Камлюк Л., Лисов Н. Биология в экзаменац.вопросах и отв., 1998).

7. Приспособленность. Живым существам свойственна приспособленность к среде их обитания. Это - одно из следствий изменчивости.

8. Устойчивость Живые существа противостоят влиянию внешней среды и поддерживают постоянство своего состава и жизненных процессов. (Большая школьн.энциклопедия, 2004).

На каких уровнях существует живое?

В наст вр. наука выделяет следующие основные уровни организации живой природы:

1. Молекулярный. На уровне отдельных молекул органических в-в протекают важнейшие жизненные процессы

2. Клеточный. Клетка – основная единица живого. Жизнь невозможна вне клетки. Непрерывное взаимодействие между клетками в организме происходит через поверхностную мембрану. В клетках происходит обмен в-в и важную роль в этом играет межклеточное в-во. Клетки в многоклеточном организме образуют ткани.

3. Тканевый. Ткани – системы клеток, сходных по строению, происхождению и выполняемым в организме функциям. Клетки каждой ткани имеют характерную форму, строение, расположение. Различают 4 типа тканей: эпителиальную, соединительную, мышечную, нервную.

Эпителиальная ткань – однослойный и многослойный эпителий. Клетки лежат плотно др. к др., межклеточного в-ва мало. Внешняя и внутренняя части клетки не одинаковы. Клетки эпителия способны к регенерации. Кожный эпителий различен у разных животных в зависимости от среды их обитания (в коже рыб много слизистых желез, у насекомых – хитиновый слой, у наземных позвоночных – ороговевший наружный слой). Эпителий кишечника: наружный край с ресничками или с каймой.

Соединительная ткань – система тканей внутренней среды. Ее особенность – много межклеточного в-ва. Основные функции: трофическая, опорная, защитная и др. Виды соединит.тканей: мезенхима, ретикулярная, кровь, волокнистая, хрящевая, костная, жировая, пигментная.

Мышечная ткань. Мышцы гладкие и поперечнополосатые. Клетки мышц состоят из тончайших волоконец миофибрилл. Мышечные волокна покрыты оболочкой сарколеммой.

Нервная ткань. Нервные клетки – нейроны и окружающие их нейроглии. Нейрон имеет отростки: короткий – дендрит и длинный – нейрит (аксон).

4. Органный. Орган – часть животного или растения, выполняющая в организме определенную функцию. Органы объединяют в себе несколько типов тканей. Т.обр. определяется связь: клетка → ткань → орган → организм. Каждая клетка, ткань, орган функционируют как неразрывная часть единого организма.

5. Организменный. Организм – система органов, действующая как единое целое. Каждая клетка, ткань, орган функционирует как неразрывная часть единого организма. Это у многоклеточного организма, а у одноклеточных клетка наделена всеми основными признаками целого организма.

6. Популяционно-видовой. Особи одного и того же вида, длительно занимающие определенное пространство, образуют популяцию.

7. Биогеоценотический. Популяции нескольких видов, взаимодействующие между собой, вместе с окружающей их неживой природой объединяются в биогеоценоз (экологическую систему).

8. Биосферный. Биосфера охватывает все живые организмы Земли, все проявления жизни на планете.

Клеточная теория

Клетка является структурной и функциональной единицей жизни. Открытие клетки принадлежит английскому ученому Р.Гуку, кот в 1665г. в сконструированном им микроскопе впервые рассмотрел тонкий срез мертвой ткани – пробки.

Клеточная теория была создана в 1838г. нем. уч. Т.Шванном. В дальнейшем многократно проверена и дополнена. Современная клеточная теория включает след. Положения:

1. Клетка – элементарная живая система, способная к самообновлению, саморегуляции и самовоспроизведению. Клетка – наименьшая единица живого.

2. Клетки всех организмов сходны (гомологичны) по своему строению, химическому составу, основным проявлениям жизнедеятельности.

3. Размножение клеток происходит путем их деления, и каждая новая клетка образуется в результате деления исходной (материнской) клетки.

4. Клетки многоклеточных организмов специализируются по функциям и образуют ткани; из тканей состоят органы, кот. тесно связаны между собой и подчинены нервным и гуморальным системам регуляции (Биология в экзаменац.вопр и отв, 1998).

Система живого мира

Зоология – (от гр. «зоон» - животное, «логос» - учение) – наука о животном мире. Она изучает строение, поведение, размножение, развитие животных, их происхождение, а также значение в природе и жизни человека. В настоящее время известно ~ 2 млн. видов животных, которые различаются по строению, образу жизни, происхождению. Среди них есть крохотные организмы, видимые только под микроскопом и великаны (например, киты дл. до 30 м, весом более 100 т). Животные приспособились к разным средам обитания: одни – на суше, др. – в воде, третьи – в воздухе, для четвертых средой обитания является живой организм.

Значение животных в природе и в хозяйстве очень разнообразно:

- они опыляют растения, распространяют семена,

- участвуют в почвообразовании, разрушении трупов, остатков отмерших растений,

- участвуют в очистке водоемов, улавливая и поедая остатки разлагающихся организмов, питаясь бактериями.

Большое значение имеют животные для человека:

- одних он употребляет в пищу,

- от других получает сырье для промышленности,

- около 40 видов животных человек приручил и одомашнил,

- некоторых использует для исследовательских и учебных целей.

Чрезвычайно многообразна и отрицательная роль животных в жизни человека:

- существенный вред наносят некоторые животные сельскохозяйственным растениям, запасам продовольствия, изделиям из кожи, шерсти, дерева;

- немало животных вызывают различные заболевания, в том числе и инфекционных и инвазионных.

Разобраться во всем многообразии животных позволяет систематика. В зависимости от степени сходства и родства между животными их распределяют по группам. Наименьшая группа – это вид. Близкие виды объединяются в род; близкие роды – в семейство; семейства – в отряд; отряды – в класс; классы – в тип; Типы – в царство; Царства – в надцарство; Надцарства – в империю. Таковы основные единицы (таксоны) органического мира (Биология, справ. Мат, 1989).

Много сделал для систематики шведский врач и естествоиспытатель К.Линней (1707-1778). Им описаны тысячи видов животных и растений. Линней утвердил в систематике ряд категорий: вид. Род, отряд, класс. Он ввел двойное наименование вида – бинарную номенклатуру вида. Как обозначается вид: первое слово имя существительное, обозначает название рода, пишется с большой буквы; второе слово – прилагательное, обозначает название вида, пишется со строчной буквы (например, Cобака домашняя Canis familiaris L.). После наименования вида ставится фамилия автора, впервые его описавшего, фамилия Линнея обозначается одной буквой L. (Кузнецов Б.А. Курс зоологии,1989).

Существует и тройное название – триномен , принятое в зоологии номенклатурное название подвидовой таксономической категории. Состоит из трех латинских слов? Название рода, видового эпитета и подвидового названия. Например, Крымский благородный олень (Cervus elaphus brauneri).

Органический мир разделяется на две империи (схема 1): Доклеточные формы жизни и Клеточные. Доклеточные формы составляют царство «Вирусы». Империя Клеточных организмов подразделяется на два надцарства: Доядерные (Прокариоты) и Ядерные (Эукариоты). В надцарство Доядерные объединяются организмы, не имеющие обособленного ядра (бактерии, сине-зеленые одноклеточные). Надцарство Ядерные организмы включает в себя три царства: грибы, растения, животные.

Царство Животные делится на два подцарства: Подцарство Одноклеточные и Подцарство многоклеточные животные.

По систематике одноклеточных организмов до сих пор нет единого мнения. Одни ученые объединяют всех одноклеточных в единое царство, куда входят и одноклеточные растения, и одноклеточные грибы, и одноклеточные животные. Принцип объединения – одноклеточное строение.

Другие ученые подразделяют одноклеточные организмы в зависимости от строения и способа питания в подцарства: п/ц одноклеточные растения, п/ц одноклеточные грибы, п/ц одноклеточные животные.

Существует два уровня организации одноклеточных: прокариотный и эукариотный. Для организмов-прокариот (бактерии и синезеленые водоросли, или цианобактерии) характерно отсутствие дифференцированного клеточного ядра. Одноклеточные-эукариоты (одноклеточные зеленые водоросли и простейшие) обладают клеточным ядром.

Дата добавления: 2021-06-02; просмотров: 52; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!