Структурные уровни организации материи. 3 страница
А в 1869 г. рус. химик Д.И. Менделеев совершил революцию в естествознании, установив связь между химическими и физическими свойствами отдельных элементов и взаимную связь между всеми химическими элементами, открыв периодический закон и составив периодическую систему химических элементов.
Периодический закон: «свойства химических элементов находятся в периодической зависимости от заряда ядра атома».
Основной принцип построения таблицы – это размещение элементов в порядке возрастания их атомных весов. Тем самым он дал ответ на вопрос: какова же причина периодических изменений физических и химических свойств элементов – она кроется в периодичности строения электронных оболочек атомов. Основным постулатом таблицы являлось то, что валентность химического элемента определяется числом электронов на внешней электронной оболочке.
4. III этап (XIX) – учение о химических процессах.
Успех синтеза того или иного соединения часто зависел от каких-то непредсказуемых обстоятельств. Этот факт не устраивал производителей процессами. Необходимо было научиться управлять химическими процессами. Учение о химических процессах – это область науки, в которой существует наиболее глубокое взаимопроникновение физики, химии и биологии.
В основе этого учения находится химическая термодинамика и кинетика. Каждая химическая реакция обратима и представляет собой перераспределение химических связей. На практике равновесие смещается в ту или иную сторону, в зависимости от природы реагентов и условий процесса. Какими же методами пользуются химики, чтобы управлять химическими процессами?
|
|
|
Методы управления химическими процессами: 1) термодинамические – это методы, влияющие на смещение химического равновесия реакции. В решение этой проблемы внес свой вклад в 1884 г. гол. химик Я. Вант-Гофф, который обосновал закон, устанавливающий зависимость направления химической реакции от изменения температуры и теплового эффекта реакции.
В этом же году фр. химик А. Ле-Шателье сформулировал принцип подвижного равновесия, при котором основными управляющими рычагами реакции выступали температура, давление и концентрация реагирующих веществ.
2) кинетические – это методы, влияющие на скорость протекания реакции. В решение этой проблемы внес свой вклад в 1812 г. рус. академик К.С. Кирхгоф, открыв явление химического катализа. Катализ – это способ проведения химической реакции, особенность которого – активация молекул реагента при их контакте с катализатором. При этом происходит как бы «расслабление» химических связей в исходном веществе, «растаскивание» его на отдельные части, которые затем легче вступают во взаимодействие друг с другом.
|
|
|
5. IV этап (вторая половина XX в.) – эволюционная химия.
В 1960 – 1979 гг. появился новый способ решения основных проблем химии, который получил название «эволюционная химия». В основе этого способа лежит принцип использования в процессах получения химических продуктов таких условий, которые приводят к самосовершенствованию катализаторов химических реакций, т.е. самоорганизации химических систем.
Для самоорганизации необходимы как дополнительная энергия, так и способность системы к этой самоорганизации. Наблюдая за химическими процессами, происходящими в живых клетках, химики обнаружили способность биологических систем к самоорганизации. Основная роль в этих реакциях отводится биохимическим катализаторам – ферментам. Но при вычленении их из живой материи, они становятся очень неустойчивыми, при хранении быстро портятся, теряя свою активность.
Поэтому химики долгое время работали над созданием стабильных ферментов и в результате научились получать иммобилизованные ферменты – выделяемые из живого организма и прикрепленные к твердой поверхности путем их адсорбции. Такие биокатализаторы очень стабильны и устойчивы в химических реакциях и их можно использовать многократно. Основоположником химии иммобилизованных систем является рус. химик И.В. Березин.
|
|
|
Одновременно с этим в 1960-х годах были отмечены случаи самосовершенствования некоторых химических катализаторов в ходе химической реакции. Почему это происходило?
Ответ на этот вопрос попыталась дать теория химической эволюции и биогенеза, предложенная в 1964 г. рус. проф. А.П. Руденко. Ее сущность – химическая эволюция представляет собой саморазвитие каталитических систем. В ходе реакции происходит отбор тех каталитических центров, которые обладают наибольшей активностью. Саморазвитие систем происходит за счет постоянного поглощения катализаторами потока энергии, который выделяется в ходе самой реакции.
Химическая реакция → энергия тепла → катализатор → самосовершенствование катализатора.
Теория саморазвития открытых каталитических систем имеет ряд важных следствий:
1) общая классификация этапов химической эволюции, а на ее основе классификация катализаторов по уровню их организации;
2) принципиально новый метод изучения катализа как динамического явления, связанного с изменением катализаторов в ходе реакции;
|
|
|
3) конкретная характеристика пределов химической эволюции и перехода от хемогенеза к биогенезу.
Тема 11. Особенности биологического уровня организации материи.
1. Элементарная основа жизни. Отбор химических элементов для построения живых систем.
2. Вещественная основа жизни. Структура и свойства этих веществ.
3. Сущность живого, его основные признаки с точки зрения синергетики.
4. Основы и механизм воспроизводства жизни.
5. Структурные уровни живого. Гипотеза Гея-Земли.
6. Клетка – структурная единица жизни. Изучение клетки. Клеточная теория. Отличительные особенности животной, растительной, грибной и бактериальной клетки.
7. Систематизация живой материи. Вклад К. Линнея, Ж.Б. Ламарка и Ч. Дарвина в систематику живой материи. Современная систематика органического мира.
8. Эволюция форм жизни. Вклад Ж.Б. Ламарка и Ч. Дарвина в развитие эволюционного учения. Синтетическая теория эволюции. Концепция коэволюции.
В результате великих открытий второй половины XX в. биология вышла на молекулярный уровень изучения своих объектов и явлений, и естествознание обрело контуры целостной науки, исследующей единую природу во всех ее проявлениях.
Однако, биология, будучи «равной среди равных» в системе естественных наук, отмечена особым знаком судьбы. До сих пор нет единой точки зрения на ее «образ» как теоретической науки. Биология как бы существует одновременно в трех «лицах», развивается в трех основных направлениях: традиционная (натуралистическая) биология, физико-химическая биология и эволюционная. Общим среди этих трех направлений является одна цель – познание феномена Природы – жизнь и один живой объект исследования.
В настоящее время ведутся усиленные поиски объединяющего начала для всех трех «образов» биологии и создания единой теории жизни.
1. Основу живых систем составляют только шесть элементов, получивших название органогены. Это углерод, водород, кислород, азот, фосфор и сера, общая весовая доля которых в организме составляет 97,4 %. За ними следуют 12 элементов, которые принимаю участие в построении многих физиологически важных компонентов биосистем и объединены в группу микроэлементы. Это натрий, калий, кальций, магний, алюминий, железо кремний, хлор, медь, цинк, кобальт, никель, весовая доля которых в организмах примерно 1,6 %. Еще около 20 элементов участвуют в построении и функционировании узко специфических биосистем, которые объединены в группу ультрамикроэлементы. Их доля от общей массы составляет примерно 1 %.
Химическая картина живых систем свидетельствует о тщательном отборе химических элементов для построения организмов. Геохимические условия не играют существенной роли в отборе химических элементов при формировании органических и биологических систем. Определяющим фактором является строение и свойства атомов. Природа отбирает химические элементы, способные к образованию прочных, энергоемких и лабильных связей.
Указанным условиям отвечает углерод как органоген № 1, т.к.:
1) углерод образует практически все типы связей, известные в химии: одинарные, ветвистые, замкнутые, двойные, тройные и пр. Большое количество связей в молекулах органических веществ обеспечивает их высокую информационную емкость. За счет связей в молекулах органических веществ создаются большие запасы энергии;
2) связи между атомами углерода лабильны, т.е. легко подвергаются расщеплению, перемещению, перераспределению;
3) соединения углерода активны при невысоких температурах и их активность может меняться;
4) углерод обладает окислительно-восстановительной двойственностью;
5) атомы углерода вырабатываются в недрах больших звезд и его много во Вселенной.
Все это позволяет создавать углероду разнообразные лабильные, низко электропроводные, студенистые, насыщенные водой длинные скрученные структуры, и в соединениях с другими органогенами создает вещества, обладающие замечательными каталитическими, строительными, энергетическими, информационными, двигательными, регуляторными и другими свойствами.
Элементы – органогены, благодаря своим свойствам обеспечивают динамичность всего живого, организацию и самоорганизацию жизни, аккумуляцию энергии, устойчивость и регулирование процессов, самовоспроизводство, т.к. они легко соединяются между собой, имеют маленькую атомную массу, их соединения легко растворяются в воде, они достаточно устойчивы и распространены во Вселенной.
2. Из 7,7 млн. органических веществ в построении живого участвую несколько сотен. Вещественную основу жизни составляют две группы веществ: неорганические вещества – вода (75-80 %) и минеральные соли (1-1,5 %) и органические вещества – белки (10-20 %), нуклеиновые кислоты (1-2 %), углеводы (0,2-8 %), липиды (1-5 %), АТФ (0,1-0,2 %) и низкомолекулярные органические вещества (0,1-0,5 %).
Особенности строения и свойства этих веществ.
Вода. Роль воды в клетке определяется ее химическими и структурными свойствами. Эти свойства связаны с малыми размерами молекул воды, их полярностью и способность соединяться друг с другом водородными связями. Благодаря полярности молекул и способности образовывать водородные связи, вода является хорошим растворителем для полярных веществ, называемых гидрофильными. Неполярные вещества, например липиды, практически в воде нерастворимы, т.е. они гидрофобны. Вода является основной средой, где протекают большинство химических реакций. Вода обладает наивысшей удельной теплоемкостью из всех известных жидкостей и высокой теплопроводностью и поэтому участвует в процессах терморегуляции организма. Для воды характерно исключительно высокое поверхностное натяжение, что важно для передвижения растворов по тканям. Вода используется в качестве источника кислорода и водорода (фотосинтез).
Минеральные соли необходимы для нормальной жизнедеятельности клетки. Минеральные соли поддерживают кислотно-щелочной баланс цитоплазмы и напряженность (тургор) клеточных оболочек, влияют на процессы возбудимости, активируют ферменты. Соли кальция входят в состав костей, раковин, наружного скелета ракообразных. Повышение уровня солей калия в организме оказывает токсическое воздействие на сердечную и другие мышцы. При его недостатке нарушается функция ряда органов (приведите свои примеры значения минеральных солей для организма).
Белки – высокомолекулярные органические соединения, состоящие из остатков аминокислот, которые являются структурными единицами белков. Белки разных организмов содержат по 20 различных аминокислот и отличаются друг от друга их чередованием и частотой встречаемости в полипептидной цепи. В зависимости от пространственной конфигурации полипептидных цепей различают первичную, вторичную, третичную и четвертичную структуры белковой молекулы. Свойства белка определяются также пространственным расположением полипептидных цепочек. Все особенности строения и функционирования макромолекул белка определяются его первичной структурой, которая обусловлена последовательностью аминокислотных остатков в полипептидной цепи. Мономерами белков являются аминокислоты.
Белки в клетке выполняют структурную (строительную), сократительную (двигательную), ферментативную (каталитическую), сигнальную, защитную, транспортную, регуляторную и энергетическую функции.
Углеводы – органические соединения, в состав которых входят углерод, водород и кислород. Углеводы делятся на моносахариды – простые сахара, состоящие из трех или более атомов углерода (глюкоза, фруктоза, рибоза и дезоксирибоза); дисахариды, образованные из двух молекул моносахаридов с выделением молекулы воды (сахароза, лактоза, мальтоза и др.); полисахариды, образованные из множества остатков молекул моносахаридов (крахмал, гликоген, целлюлоза).
Углеводы в клетке выполняют энергетическую, запасающую, строительную и опорную функции. Мономером сложных углеводов является глюкоза.
Жиры или липиды – это сложные эфиры глицерина и высших жирных кислот. Важнейшими группами липидов являются стероиды (холестерол, половые гормоны, витамин Д и др.), терпены (ростовые вещества растений), воска, фосфо- и гликолипиды, липопротеины.
Липиды в клетке выполняют энергетическую, структурную, защитную (участвуют в процессах терморегуляции организма) функции и служат источником воды.
Нуклеиновые кислоты – высокомолекулярные органические соединения, хранящие и передающие наследственную информацию. Нуклеиновые кислоты впервые описал в 1868 г. Ф. Мишер, однако модель молекулы ДНК была предложена только в 1953 г. Дж. Уотсоном и Ф. Криком, за что они и получили нобелевскую премию. Различают дезоксирибонуклеиновую (ДНК) и рибонуклеиновую (РНК) кислоты. Мономером нуклеиновых кислот является нуклеотид, состоящий из азотистого основания, пятиатомного углерода и остатка фосфорной кислоты. Молекула ДНК состоит из двух полинуклеотидных цепочек и представляет собой двойную спираль. ДНК локализуется в ядре клетки, здесь она входит в состав хромосом. Кроме того, ДНК содержится в матриксе митохондрий и пластид. Важнейшим свойством ДНК является его способность к самоудвоению (редупликация). В основе синтеза ДНК лежит принцип комплементарности. Благодаря матричному синтезу наследственная информация в дочерних клетках строго соответствует материнской. Последовательность нуклеотидов в молекуле ДНК кодирует наследственную информацию.
Молекула РНК состоит из одной полинуклеотидной цепочки. Существует три вида РНК – информационная (и-РНК), транспортная (т-РНК) и рибосомальная (р-РНК). Они отличаются размерами молекул, структурой и функцией. Все виды РНК синтезируются на молекуле ДНК как копии ее участков. И-РНК переносит информацию с молекулы ДНК на рибосомы, где эта информация реализуется при биосинтезе белка. Т-РНК осуществляет перенос аминокислот в процессе биосинтеза белка. Р-РНК входит в состав рибосом, на которых синтезируется белок.
Аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) – мононуклеотид, содержащий аденин, рибозу и три остатка фосфорной кислоты. АТФ в клетке выполняет энергетическую роль и является участником всех биохимических реакций.
Свойства веществ, обеспечивающие их участие в построении живых систем:
1) высокая упорядоченность и сложная организация на молекулярном уровне;
2) зеркальная асимметрия и хиральная чистота. Зеркальная асимметрия обуславливает существование зеркальных изомеров, которые отличаются друг от друга, как предмет отличается от своего отображения. Эти изомеры отличаются только оптической активностью, т.е. они по-разному вращают плоскость поляризованного луча. Остальные свойства у них одинаковые. Способность органических веществ существовать в двух зеркальных формах называется хиральностью. Смесь равных количеств α- и d-изомеров оптической активностью не обладает и называется рацелической. В неживой природе наблюдается рацелизация, т.е. равновесие между α- и d-формами. Следовательно, неживая природа зеркально симметрична. В живой природе все вещества, слагающие организмы, обладают хиральной чистотой: все белки содержат только α-аминокислоты, поэтому вторичная структура белков – правозакрученная спираль; все нуклеиновые кислоты содержат только d –сахара, поэтому ДНК и РНК – левозакрученные спирали. Природа знает лучше. Она создала хиральную чистоту и не терпит хиральной загрязненности. Рацелические НК и белки не способны свертываться в спираль и осуществлять свои функции.
3) каталитическая активность. Все биохимические реакции являются каталитическими. При этом катализаторами являются ферменты, к которым в клетке относятся НК и белки. Ферменты имеют строго определенный состав и строение частиц, что обеспечивает специфичность их действия, т.е. каждый фермент катализирует строго определенную реакцию. Ферменты имеют различную энергоемкость, что обеспечивает их лабильность. Фермент, чаще всего, состоит из двух частиц: белковой части (апофермента) и небелковой части (кофермента).
3. В 19 в. Ф. Энгельс определяет жизнь в своей работе «Диалектика природы», как «способ существования белковых тел, существенным моментом которых является обмен веществ с окружающей средой». Это определение опередило свое время, но устарело сейчас, т.к. сами по себе белковые молекулы не способны к самовоспроизводству.
В середине 20 в. М.В. Волькенштейн дает такое определение жизни: «Живые тела, существующие на Земле, представляют собой открытые, самовоспроизводящиеся, саморегулирующиеся системы, построенные из биополимеров: белков и нуклеиновых кислот».
Вирусы – это переходная форма от неживого к живому, т.к. вирусы имеют ДНК, но не имеют белков-ферментов и поэтому могут размножаться только в живых клетках, используя ее ферментативную систему.
С точки зрения химика – земная жизнь – это существование белков и НК на фоне воды.
Фундаментальными свойствами живого являются самообновление, самовоспроизведение и саморегуляция. Они обуславливают основные признаки жизни – обмен веществ и энергии, размножение, развитие, наследственность и изменчивость, дискретность и целостность, гомеостаз.
Обмен веществ и энергии состоит из двух взаимосвязанных процессов – ассимиляции (синтеза органических веществ) и диссимиляции (процесса распада сложных органических веществ с выделением энергии). Именно обмен веществ и обеспечивает относительное постоянство химического состава организма (гомеостаз).
Еще одно свойство живых организмов – это способность к самовоспроизводству. Благодаря этой способности не прекращается существование вида. В основе самовоспроизведения лежит образование новых молекул и структур на основе информации, заложенной в ДНК.
С этим свойством живого тесно связано явление наследственности ( способность организма передавать свои признаки и свойства, а также особенности развития следующим поколениям) и изменчивости (способность организма приобретать новые признаки и свойства). Именно изменчивость создает материал для отбора наиболее приспособленных к данным условиям существования особей. В конечном счете это приводит к появлению новых видов живых организмов.
Любому живому организму свойственна также способность к росту и развитию. В результате развития возникает новое качественное состояние живой материи.
Еще одно общее свойство всех живых организмов – это раздражимость. Это свойство связано с передачей информации из внешней среды биологической системе. Благодаря этому свойству живые организмы способны избирательно реагировать на меняющиеся условия внешней среды, приспосабливаясь к ней.
И, наконец, всеобщим свойством живой материи является дискретность, т.е. прерывистость. Любая биологическая система состоит из отдельных взаимодействующих частей, которые вместе образуют структурно-функциональное единство.
Отдельные функции встречаются у неживых систем, но только их комплекс отличает живое от неживого.
Основные признаки живого с точки зрения синергетики:
1) живые системы способны к избыточному самовоспроизводству, что ведет к борьбе за жизнь и естественному отбору;
2) компактность. Живые системы содержат информацию о строении и функциях организма в ДНК, размеры и масса которой ничтожна, по сравнению с самим организмом;
3) живые системы – это высокоорганизованные системы с низкой энтропией (мера хаоса, мера обесцененной энергии). Чтобы не достичь состояния термодинамического равновесия, т.е. смерти, организм должен постоянно бороться с возрастанием энтропии. Для этого есть два пути:
- поглощая из внешней среды высокомолекулярные вещества пищи с низкой энтропией, живые организмы возвращают в окружающую среду низкомолекулярные вещества с высокой энтропией. Следовательно, живые системы – это открытые системы;
- деятельность, благодаря которой энергия превращается в полезную работу. Бездеятельность ведет к бесполезному рассеиванию энергии, т.е. возрастанию энтропии (смерти);
4) жизнь организма зависит от двух факторов: наследственности и изменчивости. Следовательно, для живых систем характерно диалектическое единство симметрии и асимметрии;
5) живые организмы – это системы с обратной связью, т.е. реакцией на внешнее воздействие. Различают два вида обратной связи: отрицательная, т.е. такое поведение, которое уменьшает внешнее воздействие. Цель такого поведения – обеспечить стабильность (постоянство) – гомеостаз; и положительная связь, т.е. такое поведение, которое усиливает внешнее воздействие. Благодаря положительным связям организмы могут эволюционировать, эффективно использовать внешнее воздействие;
6) живые системы – это неравновесные системы, что дает возможность реагировать на внешние воздействия; обеспечивает случайное поведение системы, не зависящей от предистории; создает приток энергии в систему, определяя в ней порядок и уменьшая энтропию.
Таким образом, с позиции синергетики, живые системы – это сложные, упорядоченные, компактные, открытые, неравновесные, самовоспроизводящиеся системы с низкой энтропией и обратной связью. Живой считается система, способная эволюционно самоорганизовываться, адаптивно и агрессивно взаимодействовать с окружающей средой, повышать свою структурную организацию и кооперировать свои внутренние процессы.
4. В основе воспроизводства жизни лежат процессы размножения. Размножение – свойство живого организма воспроизводить себе подобных, обеспечивающее непрерывность и преемственность жизни в ряду последовательных поколений. В процессе эволюции сформировались два типа размножения – бесполое и половое. Бесполое размножение – это способ размножения, в котором участвует только одна родительская особь; за счет деления ее соматических клеток образуются новые особи, генотипически идентичные исходной родительской. При бесполом размножении половые клетки не образуются. К бесполому размножению относятся вегетативное размножение, при котором новый организм образуется из части материнского (части тела, почкование, фрагментация) и спорообразование (размножение посредством спор). Половое размножение – способ размножения, при котором новая особь развивается в результате слияния половых клеток (женских – яйцеклеток и мужских – сперматозоидов или спермий). Процесс слияния половых клеток носит название оплодотворения. Таким способом размножаются все эукариоты. Различают три разновидности полового размножения: конъюгация (сближение двух соматических клеток и образование между ними цитоплазматического мостика, через который осуществляется обмен наследственным материалом, после чего особи расходятся – у инфузорий); копуляция (слияние двух одинаковых или разных по форме, размерам и подвижности половых клеток – гамет); партеногенез (новый организм развивается из неоплодотворенной яйцеклетки – у плоских червей, насекомых, сложноцветных, пасленовых, злаковых и др.)
Основой размножения является процесс деления клеток. В природе различают три типа деления клеток: митоз, мейоз и амитоз. Митоз – это непрямой способ деления соматических клеток, при котором образуется две дочерние клетки с идентичным набором хромосом, что был в родительском ядре. Митоз впервые наблюдал в спорах плаунов рус. ученый И.Д. Чистяков в 1874 г. Биологическое значение митоза состоит в том, что происходит строго одинаковое распределение между дочерними клетками материальных носителей наследственности – молекул ДНК, входящих в состав хромосом. Амитоз – прямое деление интерфазного ядра путем перетяжки без образования веретена деления (у одноклеточных организмов, опухолевых клетках, клетках печени, хрящевых клетках). Мейоз – это непрямое деление половых клеток и спор, при котором образуется четыре дочерние клетки с уменьшенным вдвое количеством хромосом. Впервые он был описан В. Флемингом в 1882 г. у животных и Э. Страсбургером в 1888 г. у растений. Важнейшее значение мейоза заключается в обеспечении постоянства кариотипа в ряду поколений организмов данного вида и обеспечении чрезвычайного разнообразия генетического состава гамет.
Основной структурной единицей новых клеток является белок, который синтезируется на рибосомах клетки. Информация о структуре белков организма закодирована в ДНК, расположенной в хромосомах. Участок ДНК, кодирующий информацию об одном белке, называется геном. Многообразие генов ДНК составляет генетический код данного организма или генотип. Биосинтез белка протекает в три этапа: редупликации (удвоение молекул ДНК), транскрипции (в ядре осуществляется списывание информации о структуре белковой молекулы с ДНК на и-РНК по принципу комплементарности (дополнительности) и трансляции (синтез полипептидных цепей белков по матрице и-РНК).
В процессе биосинтеза белка принимают участие следующие вещества: аминокислоты (из них строится белок), нуклеиновые кислоты – ДНК и РНК (участвуют в хранении и передаче наследственной информации), АТФ (обеспечивает энергией все биохимические процессы), ферменты (являются катализаторами биохимических процессов).
5. Под уровнем организации живой материи понимают то функциональное место, которая данная биологическая структура занимает в общей системе организации мира.
Все объекты живой и неживой природы по строению представляют собой системы, для которых характерно иерархическое соподчинение входящих в них элементов, т.е. структурных уровней организации.
Проблема различной степени упорядоченности и организованности живой материи возникла у натуралистов еще в 18-19 вв. Первым толчком к ее проявлению послужило провозглашение в 1830 г. клеточной теории. А в 1846 г. М. Шлейден сформулировал положение о существовании живых тел «различного порядка организованности». Незадолго до этого Э. Геккель выдвинул гипотезу, согласно которой протоплазма клетки не однородна, а состоит из каких-то надмолекулярных частиц.
В 1920 г. амер. философы Г. Браун и Р. Селларс разработали новое понятие «структурные уровни». Согласно их теории, эти уровни различаются не только классами сложности, но и закономерностями их функционирования. Они выдвинули идею иерархической соподчиненности уровней, т.е. вхождение каждого последующего уровня в предыдущий с образованием единого целого, в котором нижний уровень «виден» в самом высшем. Так родилась концепция многоуровневой иерархической «матрешки».
Обычно выделяют такие уровни организации живой материи: молекулярный, клеточный, организменный, популяционно-видовой, биогеоценотический и биосферный.
Молекулярный уровень организации подразумевает, что любая система состоит из биологических макромолекул органических веществ. С молекулярного уровня начинаются процессы жизнедеятельности.
Клеточный уровень определяет, что структурной и функциональной единицей всех живых организмов является клетка. К неклеточной форме жизни относят вирусы.
Организменный (онтогенетический) уровень включает саморегулирующуюся иерархическую систему, определяющую согласованную реализацию наследственных признаков и функций, осуществляющихся в пределах автономной живой особи. Термин онтогенез был введен Э. Геккелем еще в 1866 г., который подразумевал под ним рассмотрение особенностей структурной и функциональной организации отдельных организмов (как многоклеточных, так и одноклеточных). Другими словами, онтогенетический уровень – это уровень изучения организма как единого целого. Единицей организменного уровня является особь, которая рассматривается как живая система от момента ее зарождения до смерти, т.е. в процессе онтогенеза.
Популяционно-видовой уровень образуется свободно скрещивающимися между собой особями одного и того же вида. Популяция – это совокупность особей одного вида, имеющих общей генофонд и населяющих определенное пространство с относительно однородными условиями. Термин «популяция» был впервые введен в 1903 г. дат. генетиком В. Иогансоном. Популяция является элементарной единицей эволюции. Вид – это совокупность особей, обладающих наследственным сходством морфологических, физиологических и биохимических особенностей, свободно скрещивающихся между собой и дающих плодовитое потомство.
Дата добавления: 2015-12-18; просмотров: 24; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!