На каком уровне организации жизни проявляются такие свойства как

На каком уровне организации жизни проявляются такие свойства как thumbnail

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 2 декабря 2018;
проверки требуют 8 правок.

Уровни организации жизни — иерархически соподчинённые уровни организации биосистем, отражающие уровни их усложнения. Чаще всего выделяют восемь основных структурных уровней жизни:

  1. молекулярный,
  2. клеточный,
  3. тканевый,
  4. органный,
  5. организменный,
  6. популяционно-видовой,
  7. биогеоценозный,
  8. биосферный.

В типичном случае каждый из этих уровней является системой из подсистем нижележащего уровня и подсистемой системы более высокого уровня.
Следует подчеркнуть, что построение универсального списка уровней биосистем невозможно. Выделять отдельный уровень организации целесообразно в том случае, если на нём возникают новые свойства, отсутствующие у систем нижележащего уровня. К примеру, феномен жизни возникает на клеточном уровне, а потенциальное бессмертие — на популяционном[1]. При исследовании различных объектов или различных аспектов их функционирования могут выделяться разные наборы уровней организации. Например, у одноклеточных организмов механизмы регуляции изучаемого процесса.
Одним из выводов, следующих из общей теории систем является то, что биосистемы разных уровней могут быть подобны в своих существенных свойствах, например, принципах регуляции важных для их существования параметров.

Молекулярный уровень организации жизни[править | править код]

Представлен разнообразными молекулами, находящимися в живой клетке.

  1. Компоненты
    • Молекулы неорганических и органических соединений
    • Молекулярные комплексы
  2. Основные процессы
    • Объединение молекул в особые комплексы
    • Осуществление кодирования и передачи генетической информации
  3. Науки, ведущие исследования на этом уровне
    • Биохимия
    • Биофизика
    • Молекулярная биология
    • Молекулярная генетика

Тканевый уровень организации жизни[править | править код]

Тканевый уровень представлен тканями, объединяющими клетки определённого строения, размеров, расположения и сходных функций. Ткани возникли в ходе исторического развития вместе с многоклеточностью. У многоклеточных организмов они образуются в процессе онтогенеза как следствие дифференцировки клеток. У животных различают несколько типов тканей (эпителиальная, соединительная, мышечная, нервная). У растений различают меристематическую, защитную, основную и проводящую ткани. На этом уровне происходит специализация клеток.

Органный уровень организации жизни[править | править код]

Органный уровень представлен органами организмов. У простейших пищеварение, дыхание, циркуляция веществ, выделение, передвижение и размножение осуществляются за счёт различных органелл. У более совершенных организмов имеются системы органов. У растений и животных органы формируются за счёт разного количества тканей. Для позвоночных характерна цефализация, заключающаяся в сосредоточении важнейших центров и органов чувств в голове.

Организменный (онтогенетический) уровень организации жизни[править | править код]

Представлен одноклеточными и многоклеточными организмами растений, животных, грибов и бактерий.

  1. Компоненты
    • Клетка — основной структурный компонент организма. Из клеток образованы ткани и органы многоклеточного организма
  2. Основные процессы
    • Обмен веществ (метаболизм)
    • Раздражимость
    • Размножение
    • Онтогенез
    • Нервно-гуморальная регуляция процессов жизнедеятельности
    • Гомеостаз
  3. Науки, ведущие исследования на этом уровне
    • Анатомия
    • Биология развития
    • Аутэкология
    • Генетика
    • Гигиена
    • Морфология
    • Физиология

Популяционно-видовой уровень организации жизни[править | править код]

Представлен в природе огромным разнообразием видов и их популяций.

  1. Компоненты
    • Группы родственных особей, объединённых определённым генофондом и специфическим взаимодействием с окружающей средой
  2. Основные процессы
    • Генетическое своеобразие
    • Взаимодействие между особями и популяциями
    • Накопление элементарных эволюционных преобразований
    • Осуществление микроэволюции и адаптация к изменяющейся среде
    • Видообразование
    • Увеличение биоразнообразия
  3. Науки, ведущие исследования на этом уровне
    • Генетика популяций
    • Эволюция

Биогеоценотический уровень организации жизни[править | править код]

Представлен разнообразием естественных и культурных биогеоценозов во всех средах жизни.

  1. Компоненты
    • Популяции различных видов
    • Факторы среды
    • Пищевые цепи, потоки веществ и энергии
  2. Основные процессы
    • Биохимический круговорот веществ и поток энергии, поддерживающие жизнь
    • Подвижное равновесие между живыми организмами и абиотической средой (гомеостаз)
    • Обеспечение живых организмов условиями обитания и ресурсами (пищей и убежищем)
  3. Науки, ведущие исследования на этом уровне
    • Биогеография
    • Биогеоценология
    • Экология

Биосферный уровень организации жизни[править | править код]

Представлен высшей, глобальной формой организации биосистем — биосферой.

  1. Компоненты
    • Биогеоценоз
    • Антропогенное воздействие
  2. Основные процессы
    • Активное взаимодействие живых и неживых веществ планеты
    • Биологический глобальный круговорот веществ и энергии
    • Активное биогеохимическое участие человека во всех процессах биосферы, его хозяйственная и этнокультурная деятельность
  3. Науки, ведущие исследования на этом уровне
    • Экология
      • Глобальная экология
      • Космическая экология
      • Социальная экология
    • Физическая география

См. также[править | править код]

  • Учение о биосфере и ноосфере
  • Уровни языка

Примечания[править | править код]

Литература[править | править код]

  • Пономарёва И. Н., Корнилова О. А., Лощилина Т. Е. Биология 10 класс. Базовый уровень. — 2-е изд., перераб. — М.: Вента-Граф, 2007. — С. 10—11, 217. — 224 с. — 15 000 экз. — ISBN 978-5-360-00429-5.
  • Коллектив авторов Института истории естествознания и техники АН СССР. Развитие концепции структурных уровней в биологии.. — М.: Наука, 1972. — 427 с. — 10 000 экз.
  • Пономарёва И. Н., Корнилова О. А., Лощилина Т. Е., Ижевский П. В. Биология 11 класс. Базовый уровень. — 2-е изд., перераб. — М.: Вента-Граф, 2007. — 240 с. — 25 000 экз. — ISBN 978-5-360-00237-6.
  • Пепеляева О. А., Сунцова И. В. Приложение 1 // Поурочные разработки по общей биологии: 9 класс. — М.: Вако, 2009. — С. 292—293. — 464 с. — (В помощь школьному учителю). — 10 000 экз. — ISBN 978-5-94665-822-5.
Читайте также:  Какие углы называют смежными свойство смежных углов

Ссылки[править | править код]

  • Учебная модель: Уровни биосистем

Источник

Выделяют следующие уровни организации жизни: молекулярный, клеточный, органно-тканевой (иногда их разделяют), организменный, популяционно-видовой, биогеоценотический, биосферный. Живая природа представляет собой систему, а различные уровни ее организации формируют ее сложное иерархическое строение, когда нижележащие более простые уровни определяют свойства вышележащих.

Так сложные органические молекулы входят в состав клеток и определяют их строение и жизнедеятельность. У многоклеточных организмов клетки организованы в ткани, несколько тканей образуют орган. Многоклеточный организм состоит из систем органов, с другой стороны, организм сам является элементарной единицей популяции и биологического вида. Сообщество представляется собой взаимодействующие популяции разных видов. Сообщество и окружающая среда формируют биогеоценоз (экосистему). Совокупность экосистем планеты Земля образует ее биосферу.

На каждом уровне возникают новые свойства живого, отсутствующие на нижележащем уровне, выделяются свои элементарные явления и элементарные единицы. При этом во многом уровни отражают ход эволюционного процесса.

Выделение уровней удобно для изучения жизни как сложного природного явления.

Рассмотрим подробнее каждый уровень организации жизни.

Молекулярный уровень

Хотя молекулы состоят из атомов, отличие живой материи от неживой начинает проявляться только на уровне молекул. Только в состав живых организмов входит большое количество сложных органических веществ – биополимеров (белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот). 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

Именно клетка является структурной и функциональной единицей живого. Вне клетки жизни нет. Даже вирусы могут проявлять свойства живого, лишь оказавшись в клетке хозяина. Биополимеры в полной мере проявляют свою реакционную способность будучи организованы в клетку, которую можно рассматривать как сложную систему взаимосвязанных в первую очередь различными химическими реакциями молекул.

На этом клеточном уровне проявляется феномен жизни, сопрягаются механизмы передачи генетической информации и превращения веществ и энергии.

Органно-тканевой

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 и животных выделяют разные типы тканей. Так у растений это меристема, защитная, основная и проводящая ткани. У животных — эпителиальная, соединительная, мышечная и нервная. Ткани могут включать перечень подтканей.

Орган обычно состоит из нескольких тканей, объединенных между собой в структурно-функциональное единство.

Органы формируют системы органов, каждая из которых отвечает за важную для организма функцию.

Органный уровень у одноклеточных организмов представлен различными органеллами клетки, выполняющими функции переваривания, выделения, дыхания и др.

Организменный уровень организации живого

Наряду с клеточным на организменном (или онтогенетическом) уровне выделяются обособленной структурные единицы. 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 популяциях происходят элементарные эволюционные явления, приводящие в конечном итоге к видообразованию. Живая природа может эволюционировать только в надорганизменных уровнях.

На этом уровне возникает потенциальное бессмертие живого.

Биогеоценотический уровень

Биогеоценоз представляет собой взаимодействующую совокупность организмов разных видов с различными факторами среды их обитания. Элементарные явления представлены вещественно-энергетическими круговоротами, обеспечиваемыми в первую очередь живыми организмами.

Читайте также:  К какой системе безопасности относится тяговые свойства автомобиля

Роль биогеоценотического 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).

Источник

Для живых систем характерно иерархическое усложнение организации. Выделяют несколько уровней организации живой материи.

  1. В основе процессов жизнедеятельности лежат процессы превращения веществ, в результате которых образуются сложные молекулы — полисахариды, липиды, белки и нуклеиновые кислоты. Эти молекулы образуют сложные специфические комплексы, выполняющие все функции, свойственные живому. Они формируют молекулярный уровень организации живого. Однако любой такой комплекс сам по себе не является живым.

  2. Все проявления живого мы наблюдаем на следующем, клеточном уровне. Клетка является элементарной структурной и функциональной единицей живого. Она служит основой роста, развития и размножения многоклеточных организмов. Она также является минимальной единицей живого, способной к самостоятельному существованию либо в виде одноклеточных организмов, либо в виде культивируемых клеток многоклеточных.

  3. Все живое на земле существует в виде обособленных единиц — особей, которые формируют организменный уровень. В случае одноклеточных организмов особью является каждая отдельная клетка. У многоклеточных между клеточным и организменным уровнями формируются дополнительные уровни: тканевый и органный. Тканевый уровень формируется при объединении клеток одного или нескольких типов, выполняющих общую функцию. Органный уровень представлен сложными образованиями, выполняющими определенные функции и отделенными от других частей организма.

  4. Следующий уровень — популяционно-видовой. Надорганизменные системы — популяции и виды — объединяют особей, имеющих сходное строение и дающих плодовитое потомство. Для популяции характерна также общность занимаемой территории, тогда как особи одного вида могут занимать разные территории, принадлежа разным популяциям. Вид представляет собой сумму популяций. На этом уровне осуществляются основные эволюционные процессы.

  5. Биогеоценотический (экосистемный) уровень представляет собой результат взаимодействия популяций разных видов, проживающих на одной территории, и природных условий этой территории. Биогеоценозы представляют собой устойчивые исторически сложившиеся динамические сообщества. При этом они не являются полностью изолированными друг от друга.

  6. В результате взаимодействия биоценозов формируется высший уровень организации живого на земле — биосферный. На этом уровне происходят круговороты веществ и энергии. Биосфера так же, как и биогеоценозы, представляет собой динамическую, постоянно изменяющуюся систему.

На каком уровне организации жизни проявляются такие свойства как

Процессы, характерные для различных уровней организации живой природы

Уровень организацииПроцессы 
молекулярный 

объединение молекул в комплексы;

химические реакции;

хранение и запись генетической информации

клеточный

  • субклеточный

обмен веществ и энергии;

этап трансляции в биосинтезе белка;

рост и регенерация

организменный

  • тканевый

  • органный

дифференцировка клеток и тканей;

обмен веществ;

регуляция жизнедеятельности (поддержание гомеостаза);

раздражимость;

размножение

 популяционно-видовой

взаимодействие между особями и популяциями внутри вида (!);

адаптация к окружающей среде;

эволюционные процессы

 биогеоценотический

межвидовые взаимодействия;

круговороты веществ и энергии;

регуляция динамического равновесия компонентов биогеоценоза 

 биосферный

активное взаимодействие живого и неживого планеты;

биологический глобальный круговорот веществ и энергии

Источник

Все живые организмы в природе состоят из одинаковых уровней организации, это общая для всех живых организмов характерная биологическая закономерность.
Выделяют следующие уровни организации живых организмов — молекулярный, клеточный, тканевый, органный, организменный, популяционно-видовой, биогеоценотический, биосферный.

 Молекулярно-генетический уровень

Рис. 1. Молекулярно-генетический уровень

1. Молекулярно-генетический уровень. Это наиболее элементарный характерный для жизни уровень (рис. 1). Как бы сложно или просто ни было строение любого живого организма, они все состоят из одинаковых молекулярных соединений. Примером этого являются нуклеиновые кислоты, белки, углеводы и другие сложные молекулярные комплексы органических и неорганических веществ. Их называют иногда биологическими макро- молекулярными веществами. На молекулярном уровне происходят различные процессы жизнедеятельности живых организмов: обмен веществ, превращение энергии. С помощью молекулярного уровня осуществляется передача наследственной информации, образуются отдельные органоиды и происходят другие процессы.

Клеточный уровень
Рис. 2. Клеточный уровень

2. Клеточныйуровенъ. Клетка является структурной и функциональной единицей всех живых организмов на Земле (рис. 2). Отдельные органоиды в составе клетки имеют характерное строение и выполняют определенную функцию. Функции отдельных органоидов в клетке взаимосвязаны и выполняют единые процессы жизнедеятельности. У одноклеточных организмов (одноклеточные водоросли и простейшие) все жизненные процессы проходят в одной клетке, и одна клетка существует как отдельный организм. Вспомните одноклеточные водоросли, хламидомонады, хлореллу и простейших животных — амебу, инфузорию и др. У многоклеточных организмов одна клетка не может существовать как отдельный организм, но она является элементарной структурной единицей организма.

Читайте также:  Каким замечательным свойством обладают медианы треугольника

Тканевый уровень
Рис. 3. Тканевый уровень

3. Тканевый уровень. Совокупность сходных по происхождению, строению и функциям клеток и межклеточных веществ образует ткань. Тканевый уровень характерен только для многоклеточных организмов. Также отдельные ткани не являются самостоятельным целостным организмом (рис. 3). Например, тела животных и человека состоят из четырех различных тканей (эпителиальная, соединительная, мышечная, нервная). Растительные ткани называются: образовательная, покровная, опорная, проводящая и выделительная. Вспомните строение и функции отдельных тканей.

Органный уровень
Рис. 4. Органный уровень

4. Органный уровень. У многоклеточных организмов объединение нескольких одинаковых тканей, сходных по строению, происхождению и функциям, образует органный уровень (рис. 4). В составе каждого органа встречается несколько тканей, но среди них одна наиболее значительная. Отдельный орган не может существовать как целостный организм. Несколько органов, сходных по строению и функциям, объединяясь, составляют систему органов, например пищеварения, дыхания, кровообращения и т. д.

Организменный уровень
Рис. 5. Организменный уровень

5. Организменный уровень. Растения (хламидомонада, хлорелла) и животные (амеба, инфузория и т. д.), тела которых состоят из одной клетки, представляют собой самостоятельный организм (рис. 5). А отдельная особь многоклеточных организмов считается как отдельный организм. В каждом отдельном организме происходят все жизненные процессы, характерные для всех живых организмов, — питание, дыхание, обмен веществ, раздражимость, размножение и т. д. Каждый самостоятельный организм оставляет после себя потомство. У многоклеточных организмов клетки, ткани, органы и системы органов не являются отдельным организмом. Только целостная система органов, специализированно выполняющих различные функции, образует отдельный самостоятельный организм. Развитие организма, начиная с оплодотворения и до конца жизни, занимает определенный промежуток времени. Такое индивидуальное развитие каждого организма называется онтогенезом. Организм может существовать в тесной взаимосвязи с окружающей средой.

Популяционно-видовой уровень
Рис. 6. Популяционно-видовой уровень

6. Популяционно-видовой уровень. Совокупность особей одного вида или группы, которая длительно существует в определенной части ареала относительно обособленно от других совокупностей того же вида, составляет популяцию. На популяционном уровне осуществляются простейшие эволюционные преобразования, что способствует постепенному появлению нового вида (рис. 6).

Биогеоценотический уровень
Рис. 7 Биогеоценотический уровень

7. Биогеоценотический уровень. Совокупность организмов разных видов и различной сложности организации, приспособленных к одинаковым условиям природной среды, называется биогеоценозом, или природным сообществом. В состав биогеоценоза входят многочисленные виды живых организмов и условия природной среды. В природных биогеоценозах накапливается энергия и передается от одного организма к другому. Биогеоценоз включает неорганические, органические соединения и живые организмы (рис. 7).

Биосферный уровень
Рис. 8. Биосферный уровень

8. Биосферный уровень. Совокупность всех живых организмов на нашей планете и общей природной среды их обитания составляет биосферный уровень (рис. 8). На биосферном уровне современная биология решает глобальные проблемы, например определение интенсивности образования свободного кислорода растительным покровом Земли или изменения концентрации углекислого газа в атмосфере, связанные с деятельностью человека. Главную роль в биосферном уровне выполняют «живые вещества», т. е. совокупность живых организмов, населяющих Землю. Также в биосферном уровне имеют значение «биокосные вещества», образовавшиеся в результате жизнедеятельности живых организмов и «косных» веществ (т. е. условий окружающей среды). На биосферном уровне происходит круговорот веществ и энергии на Земле с участием всех живых организмов биосферы.

Уровни организации жизни. Популяция. Биогеоценоз. Биосфера.

  1. В настоящее время выделяют несколько уровней организации живых организмов: молекулярный, клеточный, тканевый, органный, организменный, популяционно-видовой, биогеоценотический и биосферный.
  2. На популяционно-видовом уровне осуществляются элементарные эволюционные преобразования.
  3. Клетка — самая элементарная структурная и функциональная единица всех живых организмов.
  4. Совокупность сходных по происхождению, строению и функциям клеток и межклеточных веществ образует ткань.
  5. Совокупность всех живых организмов на планете и общей природной среды их обитания составляет биосферный уровень.
    1. Назовите по порядку уровни организации жизни.
    2. Что такое ткань?
    3. Из каких основных частей состоит клетка?
      1. Для каких организмов характерен тканевый уровень?
      2. Дайте характеристику органного уровня.
      3. Что такое популяция?
        1. Дайте характеристику организменному уровню.
        2. Назовите особенности биогеоценотического уровня.
        3. Приведите примеры взаимосвязанности уровней организованности жизни.

Заполните таблицу, показывающую структурные особенности каждого уровня организации:

Порядковый номер

Уровни организации

Особенности

Источник