În organizarea celor vii, în principal distins molecular, celular, țesut, organ, organism, populație, specie, cât și la nivel mondial cenotic (biosfera). In toate aceste niveluri prezintă toate proprietățile tipice pentru un trai. Fiecare dintre aceste niveluri este caracterizat prin caracteristicile inerente altor nivele, fiecare nivel, dar prezintă propriile caracteristici specifice.
nivel molecular. Acest nivel este profund în organizarea vieții și a prezentat moleculele de acid nucleic, proteine, carbohidrați, lipide și steroizii sunt în celule și, așa cum sa menționat deja, cunoscut sub numele de molecule biologice.
Dimensiunile moleculelor biologice sunt caracterizate printr-o diversitate destul de considerabilă, care este determinată de spațiul ocupat de acestea în materia vie. Cele mai mici molecule biologice sunt nucleotide, aminoacizi și zaharuri. In contrast, moleculele de proteine au o dimensiune mult mai mare. De exemplu, molecula de hemoglobină umană diametru este de 6,5 nm.
molecule biologice sunt sintetizate din precursori cu greutate moleculară mică, care sunt monoxidul de carbon, apă și azot și care sunt metabolizați transformate prin intermediari în creștere a greutății moleculare (blocuri) in macromolecule biologice cu greutate moleculară mare (Fig. 42). La acest nivel începe și se realizează procese de viață critice (de codificare și transmitere a informației genetice, respirație, metabolismul și energie, volatilitatea etc. ..).
Specificitatea fiziochimice a acestui nivel este cel al celor vii include un număr mare de elemente chimice, dar compoziția elementară de bază reprezentată viu de carbon, oxigen, hidrogen, azot. Dintre grupurile atomice ale moleculei sunt formate, și a ultimilor compuși chimici complecși formați care diferă în structură și funcții. Majoritatea acestor compuși sunt prezentate în celulele și proteinele, acizii nucleici, macromoleculele sunt polimeri care sunt sintetizați prin formarea de monomeri și compuși ai acesteia din urmă într-o anumită ordine. În plus, monomeri macromoleculare din cadrul aceluiași compus au aceleași grupe chimice și conectate prin legături chimice între atomii de părți nespecifice (zone).
Toate macromolecule sunt universale, adică. Pentru a. Sunt construite pe un singur plan, indiferent de specia lor. Fiind versatil, ambele sunt unice datorită structurii lor unice. De exemplu, în nucleotidele ADN inclus într-una din bazele azotate ale celor patru cunoscute (adenină, guanină, citozină și timină), prin care orice nucleotidă sau orice secvență de nucleotide în molecule de ADN sunt unice în compoziția sa, precum și unic ca și structura secundară a moleculei de ADN. Structura majorității proteinelor includ aminoacizii 100-500, dar secvența de aminoacizi din moleculele de proteine sunt unice, ceea ce le face unice.
Împreună, diferitele tipuri de macromolecule formând-nadmole molecular-structuri, exemple care sunt nukleoprote id-urile care reprezintă complexele acizilor nucleici și proteinelor, lipoproteinele (lipide si complexe de proteine), ribozomilor (complecși ai acizilor nucleici și proteinelor). În aceste structuri, legat necovalent complexe, dar legarea non-covalent este foarte specific. macromolecule biologice transformări continue inerente care au furnizat reacțiile chimice catalizate de enzime. În aceste reacții, substratul enzimatic este convertit într-un produs de reacție în timpul foarte scurt timp, care poate fi de câteva milisecunde sau chiar microsecunde. De exemplu, în timpul derularea helix dublu catenar a ADN-ului înainte de replicarea este de numai câteva microsecunde.
specificitate biologică a nivelului molecular este definit de specificitatea funcțională a moleculelor biologice. De exemplu, specificitatea acizilor nucleici este că ele codifică informație genetică este sinteza proteinelor. Această proprietate nu are alte molecule biologice.
Specificitatea proteinei este determinată de secvența specifică a aminoacizilor în moleculele lor. Această secvență definește proprietățile biologice specifice ale proteinelor, adică. K. Acestea sunt principalele elemente structurale ale celulei, catalizatori și autoritățile de reglementare a diferitelor procese care au loc în celule. Carbohidraților și lipidelor sunt surse importante de energie, în timp ce steroizi ca hormoni steroizi sunt importante pentru reglarea unui număr de procese metabolice.
Specificitatea macromolecule biologice este determinată și de faptul că procesele biosintetice sunt efectuate ca urmare a acelorași etape ale metabolismului. Mai mult, biosinteza acizilor nucleici, aminoacizi și proteine apar la schemă similară în toate organismele, indiferent de specie. Versatilitatea este, de asemenea, oxidarea acizilor grași, glico-lys și alte reacții. De exemplu, glicoliza are loc in fiecare celula vie a organismelor eucariote și este efectuată prin 10 reacții enzimatice succesive, fiecare catalizată de enzimă specifică. Toate organismele aerobe, eucariotele au „mașini“ moleculare în mitocondriile lor, care a efectuat ciclul Krebs și alte reacții asociate cu eliberarea de energie. La nivel molecular, apar mai multe mutații. Aceste mutații modifică secvența de baze azotate în moleculele de ADN.
La nivel molecular, realizat fixarea energiei radiante și transformarea acestei energii în energie chimică este stocată în celulele din hidrați de carbon și alți compuși chimici, iar energia chimică a carbohidraților și alte molecule - în energie disponibilă biologic stocată sub formă de obligațiuni makroenergeticheskih ATP. În cele din urmă, la acest nivel este transformarea legăturilor de energie a energiei fosfat în muncă - mecanice, electrice, chimice, osmotic, mecanisme ale proceselor metabolice și energetice sunt universale.
molecule biologice sunt, de asemenea, asigură continuitatea materialului între moleculare și urmat de un nivel (celulă), adică. K., care sunt formate din structura-nadmolekulyar WIDE. nivel molecular este „arena“ a reacțiilor chimice care furnizează energie pentru nivelul celulei.
nivel celular. Acest nivel de organizare a celulelor vii este reprezentată acționează ca organisme independente (bacterii, protozoare și altele), precum și celule de organisme multicelulare. Principala caracteristică specifică a acestui nivel este ^ că viața începe cu el. Fiind capabil de viață, creșterea și reproducerea celulelor sunt viespi formă iovnoy de organizare a materiei vii, elementar-Vitsami de la SED care a construit toate ființele vii (procariote și eucariote). Între celulele de plante și animale au diferențe fundamentale în structura și funcția. Unele dintre diferențele se referă numai la structura membranelor lor și organite individuale. Diferențele notabile în structura este, între celule și celule procariote, organisme eucariote, dar în termeni funcționali, aceste diferențe nivelate, pentru pretutindeni regula „celulă de celulă“. Structuri supramoleculare la acest nivel format sistemele de membrane și organite celulare (nucleu, mitocondrii, etc.).
Specificitatea este determinată de nivelul de specializare celulară, existența celulei ca unități specializate organism pluricelular. La nivel celular, există o distincție și ordonare a proceselor de viață în spațiu și timp, care este asociată cu izolarea funcțiilor diferitelor structuri subcelulare. De exemplu, celulele eucariote dezvoltat în mod semnificativ sistemele de membrane (membrane cu plasmă, citoplasmatice rețea lamelar complex) si organite celulare (nucleu, cromozomi, centrioles, mitocondrii, plastid, lizozomi, ribozomi).
Structuri de membrane sunt „scena“ proceselor vitale esențiale, structura cu două straturi a sistemului membranei crește în mod semnificativ aria de „arena“. Mai mult decât atât, structura membranei asigură separarea de mediul înconjurător a celulelor, precum și separarea spațială în celulele multor molecule biologice. membranei celulare posedă o permeabilitate foarte selectiv. Prin urmare, starea lor fizică permite o mișcare constantă a difuza unele dintre ele conținute în moleculele de proteine și fosfolipide. În plus față de membranele de uz general în celulele există membrană internă care restricționează organite celulare.
Reglarea comunicarea dintre celula si mediul, membrana au receptori care percep stimulii externi. În particular, exemple de percepție a stimuli externi sunt percepția luminii, bacteriile de mișcare la o sursă de hrană, răspunsul celulelor țintă la hormoni, de exemplu, insulină. Unele dintre membranele se generează simultan semnale (chimice și electrice). „O caracteristică remarcabilă a membranelor este că acestea sunt de gând transformare a energiei. În special, în membranele interioare ale cloroplastelor, fotosinteza are loc, in timp ce in membranele interioare ale mitocondriilor, fosforilării oxidative.
componente ale membranei sunt în mișcare. Construit în principal din proteine si lipide, membrane are diferite de ajustare care determină celulele iritabilitate - cea mai importantă proprietate de viață.
Nivelul tisular este reprezentat de țesuturi, celule unindu-o anumită structură, mărimea, localizarea și alte funcții similare. Tesaturi au apărut în cursul istoriei cu mnogokletoch-Ness. In organismele multicelulare, acestea sunt formate în procesul ontogenezei ca urmare a diferențierii celulare. La animale, există mai multe tipuri de țesuturi (epitelial, conjunctiv, mușchi, nerv și sânge și limfatice). Plantele sunt meristematice disting, de siguranță, de bază și țesături conductoare. La acest nivel de specializare de celule are loc.
nivel de organe. Reprezentat de organe ale corpului. In cel mai simplu digestia, respirația, selectarea materialelor de circulație, circulația și reproducerea sunt realizate de diferite organisme, organite. În mai multe organisme avansate sunt sisteme de organe. La plantele și organismele animale sunt formate dintr-un număr diferit de țesuturi. Pentru vertebrate caracterizate prin cephalization protejate în concentrarea celor mai importante centre și organele de simț în cap.
Nivelul organismal. Acest nivel este reprezentat de organisme - organisme unicelulare și pluricelulare, planta și natura animală. O trăsătură specifică a organice și la nivel joase constă în faptul că, la acest nivel este decodificat și realizarea informației genetice, crearea de caracteristici structurale și funcționale inerente acestui tip de organisme. Organismele sunt unice in natura din cauza genetic unic de determinare a materialului de dezvoltare, funcția lor, precum și relația lor cu mediul înconjurător.
Nivelul populației. Plantele și animalele nu există în mod izolat; ele sunt unite în populație. Crearea sistemului de nadorganiz-mennuyu, caracterizat printr-o anumită populație și un anumit habitat fondul genetic. În populațiile începe și evolutiv de ieșire de conversie forma de adaptare elementară are loc.
nivel de specie. Acest nivel este determinat de speciile de plante, animale și microorganisme care există în natură ca legături vii. Populația este compoziția de specii extrem de diversă. Ca parte a unei singure specii poate fi de la una la mai multe mii de populații ale căror membri sunt caracterizate printr-o largă varietate de habitate și ocupă diferite nișe ecologice. Formele sunt rezultatul evoluției și amovibilitate caracterizat. În prezent speciile existente nu le place tipurile care au existat în trecut. Un fel este, de asemenea, o unitate de clasificare a lucrurilor vii.
Nivelul biocenotice. biocenoze Prezentate - comunități de organisme din diferite specii. Într-o astfel de comunitate de organisme din diferite specii într-un fel sau altul depind unul de altul. În cursul istoriei s-au dezvoltat biogeocoenoses (ecosistem), care constituie sistemul, alcătuit din comunități interdependente de organisme și factori de mediu abiotici. Ecosistemele dinamică inerentă (în mișcare) echilibrul dintre organisme și factorii abiotici. La acest nivel, transportate substanțe și energie cicluri asociate cu viața organismelor.
Biosferei (la nivel mondial) nivel. Acest nivel este cea mai înaltă formă de organizare a vieții (sisteme vii). El este reprezentat de biosferă. La acest nivel, este unirea tuturor ciclurilor de substanțe și energie într-un singur ciclism biosferă gigant de materie și energie.
Între diferite niveluri de organizare de viață există o unitate dialectică, viu este organizat în funcție de tipul de sistem de organizare, care se bazează pe sistemele ierarhice. Trecerea de la un nivel la altul este asociat cu păstrarea mecanismelor funcționale care funcționează la nivelurile anterioare, și este însoțită de apariția structurii și funcției de noi tipuri de, și interacțiuni caracterizate prin noi caracteristici t. E. asociate cu apariția unei noi calități.
Întrebări pentru discuție
1. Care este abordarea metodologică generală de a înțelege esența vieții? Când a apărut, și în acest sens?
2. Este posibil să se definească esența vieții? Dacă da, care este definiția și care sunt în baza sa științifică?
3. Este posibil să ridice problema substratului vieții?
4. Care sunt proprietățile de viață. Indicați care dintre aceste caracteristici sunt caracteristice non-viață și care numai cei vii.
5. Care este semnificația pentru departamentul de biologie este în direct pe nivelurile de organizare? Ea face această diviziune de importanță practică?
6. Care sunt caracteristicile comune sunt caracterizate prin diferite niveluri de organizare a trai?
7. De ce nucleoproteine cred substraturilor vieții și a condițiilor în care își îndeplinesc acest rol?
D. Adevărata Originea Vieții Mir. 391 p anul 1969..
Oparin A. V. Materia, viața, intelectul. M. Știință. 1977. 204 pp
Pehov A. P. Biologie și progresul științific și tehnic. M. cunoștințe. 1984. 64 p.