§ 2. Уровни организации жизни и происходящие на них процессы

Стр. 18.

1. На основании чего в современной науке сложилось представление об уровнях организации жизни?

Элементарные структуры – коды наследственной информации, то есть последовательности триплетов нуклеотидов молекулы ДНК. Элементарные явления – воссоздание этих кодов по принципуматричного синтеза или конвариантной редупликации (удваивания) молекул ДНК. Механизм редупликации предопределяет копирование генов. Уровни организации жизни. Это позволяет передавать генетическую информацию в ряду поколений клеток и обеспечивает механизмы наследственности. Случаи ошибок синтеза изменяют кодоны, что сразу же воссоздается в молекулах-копиях. Редупликация становится конвариантной, то есть такой, которая приводит к изменениям (явление генных мутаций). Перенесение информации в оформленную структуру – белковую молекулу – обеспечивается набором специализированных внутриклеточных – органелл – в процессе биосинтезу белка.

2. Что является структурно-функциональной единицей каждого уровня жизни?

Молекулярно-генетический уровень – ген.

Органоидно-клеточный уровень – клетка.

Организменный уровень – организм.

Популяционно-видовой – вид организма, представленный в природе живущими на определенной территории особями, связанными родственными связями – популяциями.

Биогеноценотический уровень – живые организмы, неживая природа и их взаимосвязь друг с другом.

Биосферный уровень – биосфера.

3. Какие процессы жизнедеятельности происходят на каждом уровне организации жизни?

Выделяют следующие уровни организации жизни:

– Молекулярный уровень

Молекулы состоят из атомов, отличие живой материи от неживой начинается только на уровне молекул. Только в состав живых организмов входит большое количество сложных органических веществ – биополимеров. Однако молекулярный уровень организации живого включает и неорганические молекулы, входящие в клетки и играющие важную роль в их жизнедеятельности.

Функционирование биологических молекул лежит в основе живой системы. На молекулярном уровне жизни проявляется обмен веществ и превращение энергии как химические реакции, передача и изменение наследственной информации (редупликация и мутации), а также ряд других клеточных процессов. Иногда молекулярный уровень называют молекулярно-генетическим.

– Клеточный уровень жизни.

Клетка является структурной и функциональной единицей живого. Вне клетки жизни нет. На клеточном уровне проявляется феномен жизни, сопрягаются механизмы передачи генетической информации и превращения веществ и энергии.

– Органно-тканевый.

Ткани есть только у многоклеточных организмов. Ткань представляет собой совокупность сходных по строению и функциям клеток. Ткани образуются в процессе онтогенеза путем дифференцировки клеток имеющих одну и ту же генетическую информацию. На этом уровне происходит специализация клеток. У растений тип тканей – мирестема, защитная, основная и проводящая ткани. У животных – эпителиальная, соединительная, мышечная и нервная. Орган обычно состоит из нескольких тканей, объединенных между собой в структурно-функциональное единство. Органы формируют систему органов, каждая из которых отвечает за важную для организма функцию.

– Организменный уровень организации живого.

Ткани и органы не могут жить независимо, организмы и клетки (если это одноклеточный организм) могут. Многоклеточные организмы состоят из систем органов. На организменном уровне проявляются такие явления жизни как размножение, онтогенез, обмен веществ, раздражимость, нервно-гуморальная регуляция, гомеостаз. Другими словами, его элементарные явления составляют закономерные изменения организма в индивидуальном развитии. Элементарной единицей является особь.

– Популяционно-видовой.

Организмы одного вида, объединенные общим местообитанием, формируют популяцию. Вид обычно состоит из множества популяций. Популяции имеют общий генофонд. В пределах вида они могут обмениваться генами, т.е. являются генетически открытыми системами. В популяции происходят элементарные эволюционные явления, приводящие к видообразованию. Живая природа может эволюционировать только в надорганизменных уровнях. На этом уровне возникает потенциальное бессмертие живого.

– Биогеоценотический уровень.

Представляет собой взаимодействующую совокупность организмов разных видов с различными факторами среды их обитания. Элементарные явления представлены вещественно-энергетическим круговоротами, обеспечиваемыми в первую очередь живыми организмами. Роль уровня состоит в образовании устойчивых сообществ организмов разных видов, приспособленных к совместному проживанию в определенной среде обитания.

– Биосфера.

Биосферный уровень организации жизни – это система высшего порядка жизни на Земле. Биосфера охватывает все проявления жизни на планете. На этом уровне происходит глобальный круговорот веществ и поток энергии (охватывающий все биогеоценозы).

4. Заполните таблицу.

Основные уровни организации жизни на земле