Структурные уровни жизни

 

 

План

Введение…………………………………………………………………………….....3

1. . Выделите основные уровни жизни живого и охарактеризуйте их……….......…4
2. . Дайте описание клетки как «первокирпичика» живого…………………………6
3. . Изложите основные положения «клеточной теории» строения живого…….…9

Заключение…………………………………………………………………………...11

Список используемой литературы…………………………………………….……12

 

Введение

Живая природа является целостной, но неоднородной системой, которой  свойственна иерархическая организация. Иерархической называется система, в которой части или элементы, расположены в порядке от низшего к высшему. Так в живой природе биосфера слагается из биогеоценозов, представленных популяциями организмов разных видов, а организмы состоят из органов, имеющих клеточное строение.

Актуальность данной темы обусловлена тем, что любая система состоит из элементов и связей между ними, которые объединяют данную совокупность элементов в единое целое. Под системой в науке понимается единство (или целостность), составленное из множества элементов, которые находятся в закономерных отношениях и связях друг с другом. Биологическими системами являются, клетка, организм, популяции, биогеоценоз, биосфера и др.

Целью контрольной работы является изучение структурных уровней  жизни.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

• выделить основные уровни живого, охарактеризовать их.
• дать описание  клетки как «первокирпичика» живого.
• изложить основные положения «клеточной теории» строения живого.

В данной контрольной  работе рассмотрим структурные уровни живого.

 

1. Выделите основные уровни жизни живого и охарактеризуйте их

 

Концепция структурных уровней  организации живого имеет представление как иерархическая подчиненность структурных уровней, системности и органической целостности живых организмов. На основании данной концепцией структурные уровни различаются сложностью и закономерностью функционирования. Вследствие иерархической подчиненности каждый уровень организации живой материи должен изучаться с учетом характера ниже и вышестоящего уровней в их функциональном взаимодействии.

Существующий на сегодняшний день на нашей планете мир живой природы разнообразен. Для того чтобы разобраться в его составе, выявить закономерные связи между составляющими его частями, биология, как наука применяет метод классификации растений и животных. На основе различных критериев выделяются разные уровни, подсистемы живого мира. В современной биологии для классификации уровней организации живого наиболее часто используется критерий масштабности. По этому основанию в мире живого обычно выделяются следующие уровни:

• биосферный уровень;
• уровень биогеоценозов;
• популяционно-видовой уровень;
• организменный и органо-тканевый уровни;
• клеточный и субклеточный уровни;
• молекулярный уровень.

Биосферный уровень – включает в себя совокупность живых организмов Земли, существующих в тесной связи с окружающей природной средой. На этом уровне биологией, ка наукой, решается актуальная проблема: регулирование процесса концентрации углекислого газа в атмосфере. В последнее время возникла опасность «парникового эффекта». «Парниковый эффект» – увеличение в ряде районов количества осадков до масштабов Всемирного потопа, в результате глобального повышения температуры, в свою очередь повышение температуры связано со значительным усилением хозяйственной активности и слабой природоохранной деятельностью, вследствие концентрация углекислого газа в атмосфере планеты стала возрастать.

Следующая ступень структуры живого – уровень биогеоценозов. Биогеоценозы это участки Земли с определенным составом тесно связанных живых и неживых компонентов, которые представляют единый природный комплекс – экосистему. Без знания структуры и функционирования биогеоценозов (экосистем) невозможно рациональное использование природы.

Популяционно-видовой уровень. Этот уровень образуется в результате, свободно скрещивающихся между собой особей одного и того же вида. Важным показателем является изучение данного уровня, для выявления факторов, влияющих на численность популяций. Поддержание оптимальной численности популяций обеспечивается соответствующими службами. также популяционно-видовой уровень важен с точки зрения исследования путей исторического развития живого, его эволюции.

Организменный и органо-тканевый уровни отражают признаки отдельных  особей, их строение, физиологию, поведение, а также строение и функции  органов и тканей живых существ.

Клеточный и субклеточный уровни отражают процессы специализации  клеток, а также различные внутриклеточные  включения.

Молекулярный уровень  составляет объект исследований молекулярной биологии, одной из важнейших задач  которой является изучение механизмов передачи наследственной информации и  развитие генной инженерии и биотехнологии.

 

2. Дайте описание клетки как «первокирпичика» живого

 

Клетка – элементарная единица строения и жизнедеятельности всех организмов кроме вирусов, способная к самостоятельному существованию, самовоспроизведению и развитию, обладающая собственным обменом веществ. Живые организмы делятся:

• многоклеточные – животные, растения и грибы, состоящие из множества клеток;
• одноклеточные – простейшие и бактерии, являющиеся одноклеточными организмами.

На каждом уровне есть свои клетки. На уровне, изучаемом физикой, такую роль играют кварки – мельчайшие из известных науке частиц вещества–поля, которые характеризуется тем, что даже с помощью самых совершенных приборов бывает трудно определить их точное местонахождение.

В сфере химических наук место «первокирпичиков» занимают уже более крупные частицы – атомы. Из них состоят различные химические элементы. Атом более устойчивая и стабильная частица, чем кварк.

В биологии присутствует такая же фундаментальная частица – живая клетка. Клетка является мельчайшей системой, обладающей всей совокупностью свойств живого, в том числе передавать наследственную информацию. Раздел биологии, занимающийся изучением строения и жизнедеятельности клеток, получил название цитологии.

Роберт Гук – первый учёный, увидевший клетку. В 1665 году он, пытаясь понять, почему пробковое дерево хорошо плавает, стал рассматривать тонкие срезы пробки с помощью усовершенствованного им микроскопа. Он обнаружил, что пробка разделена на множество крошечных ячеек, похожих на соты в ульях медоносных пчел, Гук назвал эти ячейки клетками.

Саму клетку впервые удалось увидеть только после создания световых микроскопов, одним из важнейших методов исследования клеток до сегодняшнего дня остается микроскопия. Световая (оптическая) микроскопия, позволяла наблюдать за живыми клетками. Электронная микроскопия была изобретена в ХХ веке, давшая возможность изучить ультраструктуру клеток.

Роль клетки в эволюции живого. Началом биологической эволюции жизни на планете стало появление первой примитивной клетки. Причина возникновения живой клетки из неживого, до сих пор неизвестна. Существует несколько гипотез, большинство из них говорят о том, что имел место некий до клеточный предок – протобионт, из которого впоследствии сформировалась древнейшая клетка.

Наукой пока не установлен механизм перехода от сложных органических веществ к простым живым организмам. Согласно теории биохимической эволюции, предложенной ученым А.И. Опариным в 20-х гг., предлагает лишь общую схему. В соответствии с ней между первичными сгустками органических веществ (коацерватов) могли выстраиваться молекулы сложных углеводородов, что приводило к образованию примитивной клеточной мембраны, обеспечивающей данным сгусткам стабильность. Именно с появлением мембраны можно говорить о рождении клетки – основной структурной единицы жизни, способной к росту и размножению. Очевидно, археклетка была отграничена от внешней среды двухслойной оболочкой (мембраной), обладала способностью всасывать через нее протоны, ионы и маленькие молекулы, а ее метаболизм основывался на низкомолекулярных углеродных соединениях. Для строения археклетки характерно наличие клеточного скелета, отвечавшего за целостность клетки, а также обеспечивавшего возможность ее деления.

На Земле первыми возникшими одноклеточными организмами были примитивные бактерии, не обладавшие ядром - прокариоты. Они жили в без кислородной среде и питались готовыми органическими соединениями – веществами, синтезированными в процессе химической эволюции. По мере наполнения атмосферы земли кислородом, многим бактериям пришлось приспособиться к кислородному дыханию – фотосинтезу, что явилось поворотом в эволюции живого. Фотосинтез ускорял биологический круговорот веществ и эволюцию живого в целом. Примерно 2,6 млрд. лет назад долго длившийся процесс перехода к фотосинтезу привел к возникновению первых, имеющих ядро организмов – эукариотов. Эукариоты – более совершенные организмы, в ядре которых были сконцентрированы хромосомы с ДНК, сама клетка воспроизводилась уже без серьёзных изменений. Последующая эволюция эукариотов связана с разделением этих организмов на животные и растительные. Растительные клетки эволюционировали в сторону развития жесткой целлюлозной оболочки клеток и активного использования фотосинтеза, животные клетки эволюционировали в сторону увеличения способности к передвижению, а также усовершенствовали способы поглощать и выделять продукты переработки пищи.

Следующими важными этапами  в эволюции живого мира стало половое  размножение и появление многоклеточных организмов с телом, тканями и  органами, выполняющими определённые функции. Это были губки, черви, членистоногие  и т.п. К тому времени мировой  океан уже заселяли водоросли.

Толчком к началу эволюции жизни на земле стало выделение живой самостоятельной клетки из окружающей среды и роль клетки в развитии всего живого является главенствующей

 

3. Изложите основные положения «клеточной теории» строения живого

 

Одним из крупнейших достижений биологической науки XIX в. стало создание «клеточной теории» (впервые изложена в 1838 г. немецкими учеными М. Шлейденом и Т. Шваном).

Клеточная теория – одно из общепризнанных биологических обобщений, утверждающих единство принципа строения и развития мира растений, животных и остальных живых организмов с клеточным строением, в котором клетка рассматривается в качестве общего структурного элемента живых организмов.

Формирование основных положений клеточной теории.

Основное положение клеточной  теории состоит в утверждении, что  все живые организмы от амебы  до человека состоят из клеток, сходных  по своему строению. Это положение  стало еще одним свидетельством единства происхождения и развития всех видов живого.

• клетка – основная единица строения, функционирования и развития всех живых организмов, наименьшая единица живого, способная к самовоспроизведению, саморегуляции и самообновлению;
• клетки всех одноклеточных и многоклеточных организмов сходны (гомологичны) по своему строению, химическому составу, основным проявлениям жизнедеятельности и обмену веществ. Многочисленные исследования в области цитологии показали, что все клетки имеют некоторые общие свойства не только в строении, но и в функциях. Они осуществляют обмен веществ, способны к саморегуляции своего состояния, могут передавать наследственную информацию. Так же выяснилось, что клетки специализированы и весьма многообразны. Они могут существовать как одноклеточные организмы, и в составе многоклеточных организмов, где число клеток может достигать нескольких миллиардов;
• размножение клеток происходит путем их деления, каждая новая клетка образуется в результате деления исходной (материнской) клетки. Жизненный цикл любой клетки завершается, делением и продолжением жизни или гибелью.
• в сложных многоклеточных организмах клетки специализированы по выполняемым ими функциям и образуют ткани; из тканей состоят органы, которые тесно взаимосвязаны и подчинены нервной и гуморальной регуляциям.

Эти положения доказывают единство происхождения всех живых  организмов, единство всего органического  мира. Благодаря клеточной теории стало понятно, что клетка – важнейшая составляющая часть всех живых организмов.