Sistema yra funkcinių elementų, kurie yra natūraliai sujungti vienas su kitu ir sudaro vieną visumą, visuma. Biologinė sistema – tai sąveikaujančių ir tarpusavyje priklausomų elementų rikiuotės visuma, kuri sudaro vieną visumą, atliekančią konkrečią funkciją ir sąveikaujančią su aplinka bei kitomis sistemomis. Net Hegelis ragino gamtą laikyti žingsnių sistema, kurių kiekvienas išplaukia iš kito. Biologinės sistemos yra ląstelė, audinys, organas, aparatas, organų sistema, organizmas, populiacija, ekosistema. Biologinių sistemų ypatumai: 1. Biologinė sistema atlieka specifinę funkciją (biocheminę, fiziologinę). 2. Biologinė sistema turi vientisumo savybes (sistemos savybių neredukuojamumą į jos elementų savybių sumą). 3. Biologinė sistema susideda iš posistemių. 4. Jis nuolat kinta reaguodamas į grįžtamojo ryšio signalus (gali prisitaikyti). 5. Santykinai stabilus. 6. Geba vystytis – tobulėti. 7. Geba savarankiškai daugintis. 1.2. Gyvosios materijos organizavimo lygių samprata Gyvosios medžiagos organizavimo lygis yra gana vienarūšės biologinės sistemos, kurioms būdinga tam tikra elementų sąveika, erdvinė ir laiko procesų skalė. Tai yra funkcinė biologinės sistemos vieta bendra sistema gyva materija. Gyvosios materijos organizavimo lygių samprata – tai planetos gyvosios materijos diferenciacijos į atskiras, pavaldžias struktūrines aibes samprata, susiformavusi XX amžiaus viduryje. Gyvojoje gamtoje biologinės sistemos paklūsta hierarchijos principui: organizacijos lygiai sudaro sudėtingą pavaldumo piramidę – po kiekvieno struktūrinio lygio seka kitas, bet aukštesnio rango lygis. Kiekvienam lygiui būdinga specifinė komponentų sąveika ir ryšių su žemesnėmis ir aukštesnėmis sistemomis ypatumai. 1.3. Gyvosios medžiagos organizavimo lygiai Yra tokie gyvosios medžiagos organizavimo lygiai - biologinės organizacijos lygiai: molekulinis, ląstelinis, audinys, organas, organizmas, populiacijai būdinga, ekosistema. Molekulinis organizuotumo lygis – tai biologinių makromolekulių – biopolimerų: nukleorūgščių, baltymų, polisacharidų, lipidų, steroidų funkcionavimo lygis. Nuo šio lygmens prasideda svarbiausi gyvybės procesai: medžiagų apykaita, energijos konversija, paveldimos informacijos perdavimas. Šis lygis yra studijuojamas: biochemija, molekulinė genetika, molekulinė biologija, genetika, biofizika. Ląstelių lygis yra ląstelių lygis (bakterijų, cianobakterijų, vienaląsčių gyvūnų ir dumblių ląstelės, vienaląsčiai grybai, ląstelės daugialąsčiai organizmai). Ląstelė yra struktūrinis vienetas gyvenamasis, funkcinis vienetas, vystymosi vienetas. Šį lygį tiria citologija, citochemija, citogenetika, mikrobiologija. Audinių organizavimo lygis – tai lygis, kuriuo tiriama audinių struktūra ir funkcionavimas. Šį lygį tiria histologija ir histochemija. Organų organizavimo lygis – tai daugialąsčių organizmų organų lygis. Anatomija, fiziologija, embriologija tiria šį lygį. Organizacijos organizavimo lygis yra vienaląsčių, kolonijinių ir daugialąsčių organizmų lygis. Specifiškumas organizmo lygis tuo, kad šiame lygmenyje vyksta genetinės informacijos dekodavimas ir realizavimas, tam tikros rūšies individams būdingų bruožų formavimas. Šį lygį studijuoja morfologija (anatomija ir embriologija), fiziologija, genetika, paleontologija. Populiacijos-rūšies lygis – tai individų – populiacijų ir rūšių agregatų – lygis. Šį lygį tiria sistematika, taksonomija, ekologija, biogeografija ir populiacijos genetika. Šiame lygyje genetinės ir ekologinės savybės populiacijos, elementarūs evoliucijos veiksniai ir jų įtaka genofondui (mikroevoliucija), rūšių išsaugojimo problema. Ekosistemos organizavimo lygis – tai mikroekosistemų, mezoekosistemų, makroekosistemų lygmuo. Šiame lygmenyje tiriami mitybos tipai, organizmų ir populiacijų santykių tipai ekosistemoje, populiacijos dydis, populiacijos dinamika, populiacijos tankis, ekosistemos produktyvumas, sukcesijos. Šiame lygyje studijuojama ekologija. Taip pat yra biosferinis gyvosios medžiagos organizavimo lygis. Biosfera yra milžiniška ekosistema, užimanti dalį geografinio Žemės apvalkalo. Tai mega ekosistema. Biosfera yra dviračių ir cheminiai elementai, taip pat saulės energijos konversija. 1.1.
biologinė sistema(psichofiziologijoje) – funkciškai susijusių elementų ar procesų visuma, sujungta į visumą, siekiant biologiškai reikšmingo rezultato. Išsamiausias turinys B. s. atsiskleidžia funkcinės sistemos principuose (P.K. Anokhin). Pagrindinė B. nuosavybė su. - Naudingo adaptacinio rezultato gavimas. B. s. reiškia dinamines sistemas. Vienas ir tas pats biologinis objektas gali veikti ir kaip vientisa, ir kaip pavaldi sistema. B. s. turi nemažai savybių: 1) rezultatas kaip sistemą formuojantis veiksnys; 2) ryšių ir santykių buvimas (didelis dėmesys skiriamas stuburiniams ryšiams); 3) struktūros ir organizacijos buvimas; 4) nuorodų hierarchija; 5) savireguliacija; 6) stabilumas; 7) atsiradimas (sistema turi savybę ar savybes, kurių neturi jos komponentai); 8) daugiaparametrinis reguliavimas ir kt.
Esminis požymis B. su. yra jos struktūros, ryšių, organizavimo, valdymo ir tt hierarchija B. s. yra sudėtinga dinamiška sistema. Biologinis objektas vienu metu gali veikti kaip vientisa sistema ir kaip daugiau posistemė aukštas lygis. Pavyzdžiui, kvėpavimo sistema kaip savireguliuojanti homeostatinė sistema, reguliuojanti dujų apykaitą organizme, kartu yra ir posistemė viso organizmo sistemoje, pastaroji – gyventojų biosistemos posistemė ir t.t. Aukštesnio rango sistema savo dėsniams pajungia žemesnio rango sistemas. B. s struktūros hierarchija, ryšiai, valdymo organizavimas. - ilgo organizmų evoliucinio vystymosi rezultatas. Pagal funkcinių sistemų teoriją (P.K. Anokhin), sąveika tarp B. s. skirtingo rango atliekama per rezultatą (rezultatų hierarchijos principas). Žemesnės hierarchinės B. s veiklos rezultatas. yra įtrauktas į aukštesnės hierarchinės B. s veiklos rezultatą kaip komponentas.
Priešingai nei klasikiniai mokslai, kurie savo konstrukcijose daugiausia rėmėsi substrato sąvokomis (svoris, masė ir kt.), sisteminiame požiūryje konceptualios sąvokos remiasi kokybiškai skirtingomis sąvokomis – „koreliacija“, „organizacija“, „valdymas“. ir tt jungtys B. su. veda prie sąvokų „struktūra“ ir „organizacija“, užtikrinančios B. s. tvarkingumą. Sisteminis požiūris pirmiausia nukreipia dėmesį į identifikaciją visoje organizacijoje B. puslapio. tiriant jos ryšius, santykius ir valdymą. Plėtojant „organizacijos“ sąvoką, būtina įvesti tokias sąvokas kaip „valdymas“, „tikslų nustatymas“, „rezultatas“ ir kt. „Organizacijos“ sąvoka plačiausiai atskleista funkcinės sistemos principuose. žr. Funkcinė sistema).
Biologinės sistemos, jų pagrindinės savybės. Evoliuciniai sąlygoti gyvybės organizavimo lygmenys. Elementarieji vienetai, elementarūs reiškiniai įvairiuose gyvybės organizavimo lygiuose.
Biologinės sistemos- įvairaus sudėtingumo biologiniai objektai (ląstelės, audiniai, organai, organų sistemos ir organizmai, biocenozės ir ekosistemos, iki visos biosferos), turintys kelis struktūrinės ir funkcinės organizacijos lygius, atstovaujantys tarpusavyje susijusių ir sąveikaujančių elementų rinkinį.
Pagrindinės gyvųjų sistemų savybės:
· Savarankiškas žaidimas
Organizacijos specifiškumas (ląstelių struktūros, audiniai, organai, organų sistemos)
Struktūros tvarkingumas
Metabolizmas (neleidžia didėti entropijai)
· Augimas ir vystymasis
Vientisumas ir diskretiškumas
Dirglumas ir susijaudinimas
· Judėjimas
Paveldėjimas ir kintamumas
· Savireguliacija
T. Schwann ir M. Schleiden ląstelių teorija, pagrindinės jos nuostatos. Dabartinė būsena ląstelių teorija.
1. Ląstelė – vienintelė gyvųjų egzistavimo forma, yra elementarus gyvųjų struktūrinis ir funkcinis vienetas.
2. Naujos ląstelės susidaro tik dalijantis pradinei ląstelei
3. Ląstelė – daugialąsčio gyvo organizmo struktūrinis ir funkcinis vienetas
4. Augalų ir gyvūnų ląstelės yra homologiškos savo struktūra ir kilme.
Dabartinė ląstelių teorijos būklė:
1. Ląstelė yra elementarus visų esamų biosistemų vienetas.
2. Ląstelės atsiranda iš ląstelių mitozės būdu, t.y. mitozė yra universalus būdas ląstelių susidarymas visuose žemės organizmuose.
3. Visos ląstelės visuose natūraliai egzistuojančiuose organizmuose yra homologiški dariniai, nes joms būdingas vienas struktūrinis planas ir formavimosi būdas.
4. Svarbus ląstelių homologijos įrodymas yra esminis jų medžiagų apykaitos, energetinių procesų, taip pat informacijos sąveikos panašumas, ypač genetinis kodas. Genetinis kodas Universalus.
5. Ląstelė yra svarbus biologinių sistemų vystymosi etapas nuo nebiologinių komponentų, nuo negyvų iki gyvų.
6. Ląstelės turi svarbus turtas- daugialąsčių gebėjimas, kuris yra organizmo organizacijos lygio atsiradimo pagrindas.
7. Filo- ir ontogenezės procese ląstelės yra homologiškos, tačiau palaipsniui nustoja būti panašios, todėl ląstelės diferencijuojasi ir specializuojasi.
8. Diferenciacija ir specializacija ląstelių struktūros tai vienas iš pagrindinių individualaus biosistemų, įskaitant organizmą, vystymosi mechanizmų.
9. Nepaisant ląstelių diferenciacijos ir specializacijos, daugialąstelis organizmas yra kompleksiškai organizuota vientisa sistema, susidedanti iš funkcionuojančių ir sąveikaujančių ląstelių.
10. Kūnas – tai ne paprasta ląstelių suma, o jų kaip visumos vienybė. Organizmo savybės nėra paaiškinamos jį sudarančių ląstelių savybėmis.
11. Branduolys ir citoplazma dalyvauja gyvybinėje ląstelių veikloje. Tačiau ląstelių gyvenime labai svarbus vaidmuo tenka jos turinio suskaidymui.
12. Skirtingos kokybės ląstelės organizme sudaro organų ir audinių struktūrinius ir funkcinius vienetus, atliekančius organų ir audinių funkcijas.
13. Ląstelės genetiniame aparate yra paveldimumo vienetai (genai).
Ląstelių teorijos svarbą labai sustiprino bendros ultrastruktūrinės ląstelių organizavimo ir jos procesų tyrimas, taip pat ląstelių formavimosi dėsningumai, ląstelių tarpusavio sąveika ir ląstelių homeostazė.
Ląstelių sienelės, jo struktūras. Molekulinė organizacija ir funkcijos biologinė membrana. Medžiagų transportavimo rūšys.
Daugialąsčių organizmų, tiek gyvūnų, tiek augalų, ląstelės yra atskirtos nuo aplinkos membrana.
Kriauklės augalų ląstelėse pagamintas iš pluošto arba pektino.
Ląstelės membrana arba plazmolema, gyvūnų ląstelės suformuota membranos, iš išorės padengtos 10-20 nm storio glikokalikso sluoksniu.
Pagrindiniai glikokalikso komponentai yra polisacharidų kompleksai su baltymais (glikoproteinais) ir riebalais (glikolipidais). Iš vidaus prie membranos ribojasi žievinis citoplazmos sluoksnis (0,1-0,5 μm), kuriame ribosomų ir pūslelių nerandama, o reikšminga suma yra mikrovamzdeliai ir mikrofilamentai, kuriuose yra susitraukiančių baltymų.
Plazlema atlieka ribojančią, barjerinę, transportavimo ir receptorių funkciją, reguliuoja cheminė sudėtis vidinė aplinka ląstelių, jame yra receptorių molekulių, kurios selektyviai atpažįsta tam tikras biologiškai aktyvias medžiagas (hormonus).
biologinė membrana- plonos molekulinio dydžio kraštinės struktūros, esančios ląstelių ir tarpląstelinių dalelių paviršiuje, taip pat kanalėliai ir pūslelės . Membranos savybės: tankus, plonas, plastiškas, persmelktas kanalų ir poliarinis (išorėje +, viduje -)
Membrana susideda iš bimolekulinio lipidų sluoksnio. Hidrofobinės jų molekulių dalys yra pasuktos viena į kitą, o hidrofilinės dalys yra sluoksnio paviršiuje.
Į šį sluoksnį įterpiamos arba ant jo paviršiaus dedamos įvairios baltymų molekulės. Jie atlieka daugybę funkcijų :
Atribojant
reguliuoti ir užtikrinti selektyvų medžiagų pralaidumą (jonų, cukrų, aminorūgščių ir kitų medžiagų apykaitos produktų pernešimą)
· Sąsajų tarp vandeninės ir nevandeninės fazės formavimas, fermentų kompleksų išdėstymas ant šių paviršių.
Dėl lipidų ( riebalai į vidų) membranos sudaro hidrofobinę tarpląstelinę fazę kaip skyrių, skirtą cheminėms reakcijoms nevandeninėje aplinkoje. Membranų molekulinė sudėtis – ant paviršių išsidėsčiusių junginių ir jonų rinkinys įvairiose struktūrose skiriasi. Taip pasiekiama funkcinė ląstelių membranų specializacija. Receptorių molekulių įtraukimas į ląstelės membraną daro ją jautrią biologiškai aktyviems junginiams, tokiems kaip hormonai, o tai prisideda prie bioelektrinių potencialų skirtumo pasireiškimo.
Medžiagų gabenimo rūšys:
Pasyvus transportas- medžiagų pernešimas iš teritorijos didelė koncentracijaį mažos koncentracijos sritį
tiesioginė difuzija (H2O, dujų, nepolinių molekulių pernešimas per lipidų sluoksnį)
Palengvinta difuzija per membraninius kanalus Transportavimas per kanalus formuojančius baltymus
aktyvus transportas– su energijos sąnaudomis elektrocheminio gradiento atžvilgiu. Tai vyksta naudojant baltymų nešiklius ir ATP molekulės energijos šaltinį
Aktyvaus transporto rūšys:
endocitozė (ląstelė absorbuoja makromolekules), pinocitozė ir fagocitozė – tik gyvūnai
egzocitozė (iš ląstelės pašalinamos įvairios makromolekulės)
natrio-kalio pompa.
DNR struktūra. J. Watson ir F. Crick modelis. Paveldimos medžiagos savybės ir funkcijos.
Genetinės informacijos realizavimas. Pagrindiniai etapai: transkripcijos ir potranskripcijos procesai, vertimas ir potransliaciniai procesai.
Transkripcija- RNR sintezė DNR šablone.
Funkcinis vienetas yra DNR segmentas, susidedantis iš 3 dalių:
1) Promotorius (P) – DNR dalis priešais struktūrinį geną, su kuria jungiasi F-RNR polimerazė
2) Struktūrinis
3) Terminatorius (T) – transkripcijos pabaigos vieta
Transkripcijos etapai
1) Inicializacija – RNR polimerazės prisijungimas prie promotoriaus, antrosios DNR spiralės išvyniojimas
Apdorojimas – brandžios RNR RNR polimerazės susidarymas Intronų ekscizijaTransliacija- baltymų sintezė ribosomų mRNR matricoje.
1. Aminorūgščių aktyvinimas - aminorūgščių prijungimas prie savo tRNR.
F - aminoacilo – tRNR sintetazės
Tiesą sakant, transliuojamas
1) Iniciacija – inicijuojančio komplekso susidarymas tarp mažojo ribosomos subvieneto, iniciatoriaus kodono AUG ir tRNR metionino.
Didelis ribosomos subvienetas prisijungia prie iniciacijos komplekso, sudarydamas 2 aktyvius centrus
P-centras – peptidinių ryšių tarp aminorūgščių susidarymas
A centras – tRNR prisijungimas prie iRNR kodonų
2) Pailgėjimas – baltymo molekulės sintezė
3. Nutraukimas - transliacijos pabaiga
Dėl vertimo susidaro pirmoji baltymo struktūra. Be to, ER kanaluose vyksta sulankstymas (susidaro 2,3,4 baltymų struktūros)
Operono teorija: DNR, be struktūrinių genų, yra genų, kurie kontroliuoja struktūrinių genų darbą – reguliavimo genų.
Operonas arba genetinio reguliavimo vienetas – 1 ar daugiau struktūrinių genų, atsakingų už 1 biocheminę reakciją, išsidėstę chromosomoje šalia reguliuojančių genų grupės
Operono sudėtis:
1. Reklamuotojas (P)
2. Operatorius (O) – reguliuoja operono sritį, prie kurios yra prijungtas represoriaus baltymas
3. 3 struktūriniai genai, kurie koduoja 3 F, atsakingus už laktozės įsisavinimą ląstelėje
4. Terminatorius (T)
5. Reguliatoriaus genas (P) - koduoja represoriaus baltymą, atlieka operono darbą; neleidžia RNR polimerazei patekti į struktūrinius genus.
Baltymų biosintezės reguliavimas prokariotuose vyksta operonuose transkripcijos lygiu.
Eukariotų reguliavimo ypatybės:
1. Nėra operonų
2. Struktūrinį genų aktyvumą reguliuoja daug reguliuojančių genų
3. Genų darbo reguliavime svarbų vaidmenį vaidina stiprinimo genai (padidina transkripciją) ir slopinantys genai (slopina transkripciją).
4. Genų darbo reguliavimas vyksta visuose informacijos realizavimo lygiuose: transkripcijos, vertimo ir potransliaciniuose procesuose.
5. Dalyvauju hormonų reguliavime
6. Alternatyvaus splaisingo buvimas (žmogaus imunoglobulino genai)
Profazė 2n4c
Chromosomų kondensacija
Branduolio išnykimas
Metafazė 4n4c
Seserinės chromatidės yra atskirtos tarpeliu ir sujungtos centromeroje.
Telofazė
Anksti - 4n4c
Klasteris branduolinis apvalkalas
Branduolio išvaizda
Citotomijos pradžia
Vėlai - 2n2c
Chromosomų despiralizacija
Citotomijos užbaigimas
Netipinės mitozės formos
Netipinės mitozės formos yra amitozė, endomitozė ir politenija.
1. Amitozė yra tiesioginis padalijimas branduoliai. Šis dalijimosi būdas negali būti laikomas visaverčiu eukariotinių ląstelių dauginimosi būdu.
2. Endomitozė. Šio tipo dalijimosi metu po DNR replikacijos chromosomos nesiskiria į dvi dukterines chromatides. Dėl to ląstelėje padidėja chromosomų skaičius, kartais dešimtis kartų, palyginti su diploidiniu rinkiniu. Taip susidaro poliploidinės ląstelės. Tačiau genetiniu požiūriu endomitozė yra genomo somatinė mutacija.
3. Politenija. Daugkartinis DNR (chromonemų) kiekio padidėjimas chromosomose nepadidėja pačių chromosomų kiekis. Tuo pačiu metu chromonemų skaičius gali siekti 1000 ar daugiau, o chromosomos įgyja milžiniško dydžio. Politenijos metu iškrenta visos mitozinio ciklo fazės, išskyrus pirminių DNR grandinių dauginimąsi. Šio tipo dalijimasis stebimas kai kuriuose labai specializuotuose audiniuose (kepenų ląstelėse, ląstelėse seilių liaukos dvisparniai vabzdžiai). Drosophila polyteno chromosomos naudojamos citologiniams genų žemėlapiams chromosomose sudaryti.
Mitozės reikšmė: užtikrina tolygų chromosomų pasiskirstymą tarp dukterinių ląstelių.
Profazė 2n4c
Chromosomų kondensacija
Branduolio išnykimas
Branduolinės membranos ištirpimas
Centrolių nukrypimas į priešingus ląstelės polius
Mitozinio veleno susidarymas
Kinetochorų atsiradimas centromerų srityje, veikiantis kaip kinetochorų mikrovamzdeliai. Kinetochoro ir polių mikrotubulių sąveika lemia chromosomų judėjimą.
Metafazė 4n4c
Didžiausias chromosomų kondensacijos lygis.
Metafazės plokštės arba „motinos žvaigždės“ susidarymas ties pusiauju.
7. Anafazė 4n4c (greičiausia ir audringiausia fazė)
Dukterinių chromatidžių divergencija į priešingus ląstelės polius 0,5-1 µm/min greičiu.
Telofazė
Anksti - 4n4c
Identiškų chromosomų rinkinių kaupimasis ląstelės poliuose
Branduolinės membranos kaupimasis
Branduolio išvaizda
Citotomijos pradžia
Vėlai - 2n2c
Chromosomų despiralizacija
Citotomijos užbaigimas
Organelių pasiskirstymas tarp dukterinių ląstelių
Dėl to susidarė dvi dukterinės ląstelės, mažesnės už motininę, kurios susitinka G 1 - periode.
Amitozė
Endomitozė
paranekrozė
Nekrozė
apoptozė
Profazė 2n4c
Chromosomų kondensacija
Branduolio išnykimas
Branduolinės membranos ištirpimas
Centrolių nukrypimas į priešingus ląstelės polius
Mitozinio veleno susidarymas
Kinetochorų atsiradimas centromerų srityje, veikiantis kaip kinetochorų mikrovamzdeliai. Kinetochoro ir polių mikrotubulių sąveika lemia chromosomų judėjimą.
2. Metafazė 4n4c
Didžiausias chromosomų kondensacijos lygis.
Metafazės plokštės arba „motinos žvaigždės“ susidarymas ties pusiauju.
Seserinės chromatidės yra atskirtos tarpeliu ir sujungtos centromeroje.
3. Anafazė 4n4c (greičiausia ir audringiausia fazė)
Dukterinių chromatidžių divergencija į priešingus ląstelės polius 0,5-1 µm/min greičiu.
Telofazė
anksti– 4n4c
Identiškų chromosomų rinkinių kaupimasis ląstelės poliuose
Branduolinės membranos kaupimasis
Branduolio išvaizda
Citotomijos pradžia
Vėlai - 2n2c
Chromosomų despiralizacija
Citotomijos užbaigimas
Organelių pasiskirstymas tarp dukterinių ląstelių
Dėl to susidarė dvi dukterinės ląstelės, mažesnės už motininę, kurios susitinka G 1 - periode.
Amitozė- tiesioginis somatinių ląstelių dalijimasis. Tai atliekama įvairiais būdais: surišant, invaginuojant ar suskaidant branduolį, dėl kurio susidaro ląstelės, turinčios nevienodą paveldimos informacijos (aneuploidija). Tais atvejais, kai nėra citotomijos, susidaro milžiniškos ląstelės. Amitozė būdinga senstančioms, mirštančioms ląstelėms, už piktybiniai navikai ir apšvitinti audiniai.
Endomitozė- mitozės variantas, kai chromosomų skaičius padvigubėja, nepažeidžiant branduolio apvalkalo. Esant kartotinėms endomitozėms, chromosomų skaičius didėja, daug kartų padidėjus DNR, stebima poliploidija. Poliploidija gali atsirasti dėl neužbaigtų mitozių, citotomijos nebuvimo, mitozės blokados pačioje pradžioje arba jos G2 periodo perėjimo į profazę. Poliploidiją lydi branduolio tūrio padidėjimas. Pagrindinė poliploidijos vystymosi prasmė yra ląstelių funkcinio aktyvumo didinimas.
paranekrozė yra apverčiamųjų rinkinys nespecifiniai pokyčiai citoplazmos, atsirandančios veikiant žalingiems veiksniams.
Nekrozė- atsiranda veikiant ryškiems ir užsitęsęs veiksmasžalingų veiksnių laikas.
apoptozė- (ląstelių mirtis) užprogramuota selektyvi ląstelių mirtis – natūralus, evoliuciškai nulemtas ir genetiškai kontroliuojamas morfogenezės mechanizmas.
nelytinis dauginimasis
1. Monocitogeninis (vienaląsčiams):
Bisection (flagellates, bakterijos);
Šizogonija - daugybinis dalijimasis (dumbliai, grybai);
pumpuravimas arba endodiogonia (toksoplazma, grybai, volvoksas);
Sporogonija (bakterijos, sporozoidai).
Policitogeninis
· Vegetatyvinis dauginimasis – kūno dalys (augalai);
· Tvarkingi (žvaigždės, anelidai);
Suskaidymas (plokštieji kirminai);
pumpuras (hidra);
· Poliembrionija (dvynių gimimas).
lytinis dauginimasis - dviejų skirtingų paveldimumo ląstelių susiliejimas (su ir be apvaisinimo).
1. Su tręšimu:
A) hologamija (nesusiformuojant specializuotam lytiniam organui ląstelės – gametos)
Kopuliacija (sporozoans, flagellas);
Konjugacija – laikinas susiliejimas (blakstienas);
Somatogamija (grybai).
B) gametogamija – su lytinių ląstelių susidarymu.
Isogamija - kiaušinio dydis su uodega \u003d spermos dydis (skirta žemesni augalai);
Heterogamija – kiaušinis su uodega yra didesnis nei spermatozoidas;
Oogamy – kiaušinio dydis virš dydžio sperma (aukštesniems gyvūnams).
2. Be apvaisinimo – partenogenezė(ginogenezė – moterys; androgenezė – vyrai). Partenogenezė:
Diploidas (amarai, dafnijos);
Haploidas (bitės – patinai);
Ciklinis – partenogenezė kaitaliojasi su tręšimu (dirbtinis – staiga be apvaisinimo; natūralus).
Hermafroditizmas- vyriškas ir moteriškas lytines ląsteles, abiejų lyčių lytines ląsteles gamina vienas individas.
Netikras (išorinis) – seksualinis dimorfizmas – patinų ir moterų individai skiriasi struktūra ir dydžiu.
Lytinio dauginimosi prasmė:
Naujų derinių formavimas;
· Veda prie subtiriamojo palikuonių kintamumo – svarbus evoliucinis veiksnys (dauginimasis su pokyčiais).
Lytinių ląstelių morfologija.
Kiaušinis- Moteris lytinė ląstelė, kuriai būdinga oogamija.
Oocitų membranos:
Pirminiai – dariniai citoplazminė membrana. Visų pirma žinduoliams ši membrana vadinama zona pellucida.
Antrinis (chorionas) - folikulinių ląstelių išskyrimo produktas.
Tretinis – išskiriamas kiaušidės liaukos. Ypač gerai išsivystę paukščiai.
Sperma – vyriška lytinė ląstelė, vyriškoji lytinė ląstelė, kuri tarnauja moteriškos lyties ląstelėms apvaisinti, kiaušinėlis.
Vyriškas spermatozoidas turi tipišką struktūrą ir susideda iš galvos, vidurinės dalies ir uodegos.
Žmogaus spermatozoidas turi elipsoidinę galvutę. Spermatozoido galvoje yra šios ląstelių struktūros:
1) Branduolys, turintis vieną chromosomų rinkinį. Toks branduolys vadinamas haploidiniu;
2) Akrosoma – modifikuota lizosoma – membraninė pūslelė, pernešanti lizinius fermentus – medžiagas, kurios tirpdo kiaušinio lukštą;
3) Centrosoma – mikrovamzdelių organizavimo centras, užtikrina spermatozoidų uodegos judėjimą.
Už galvos yra vadinamoji „vidurinė dalis“ spermatozoidų. Vidurinė dalis nuo galvos atskirta nedideliu susiaurėjimu - „kaklu“. Už vidurinės dalies yra uodega. Iš mikrovamzdelių susidedantis žvynelio citoskeletas praeina per visą vidurinę spermatozoidų dalį. Mitochondrija yra vidurinėje dalyje aplink žvynelio citoskeletą. Mitochondrija atlieka ATP sintezės funkciją ir taip užtikrina žvynelių judėjimą.
Uodega arba žiuželis yra už vidurinės dalies. Jis yra plonesnis už vidurinę dalį ir daug ilgesnis už jį. Uodega yra spermatozoidų judėjimo organas. Jo struktūra būdinga eukariotinių ląstelių žvyneliams.
21. Akordų kiaušinėlių evoliucinės transformacijos. Ocitų tipai priklausomai nuo trynio kiekio ir jo pasiskirstymo citoplazmoje. Ovoplazminė segregacija.
Pagal trynio kiekį:
Polylecital – turi didelis skaičius trynys (nariuotakojai, ropliai, paukščiai, žuvys, išskyrus eršketus);
Mezolecitalis - turi vidutinį trynio kiekį (eršketai, varliagyviai);
Oligolecitalis – turi mažai trynio (moliuskai, dygiaodžiai);
Pagal trynio vietą:
Telolecital – trynys pasislenka į vegetatyvinį kiaušinio polių. Tai apima kai kuriuos polilecitalius (žuvis, išskyrus eršketus, roplius, paukščius) ir visus mezocitalinius kiaušinius (eršketų, varliagyvių);
Izolecitalinis – trynys pasiskirstęs tolygiai (apatiniai chordatai, žinduoliai);
Centrolecitalis – trynys yra kiaušinio centre. Tai apima kai kuriuos polilecitalinius kiaušinėlius (nariuotakojus);
Anisolecetal – vegetatyvinis polius turi daugiau trynio (stuburiniai).
Ovoplazminė segregacija – vietinių kiaušinėlio citoplazmos savybių skirtumų atsiradimas, atsirandantis kiaušialąstės augimo ir brendimo laikotarpiais, kiaušinėlio apvaisinimo metu.
Atskyrimas yra pradinės embriono diferenciacijos pagrindas: kiaušinėlio smulkinimo procese citoplazmos skyriai patenka į skirtingus blastomerus; jų sąveika su tokio paties stiprumo branduoliais lemia skirtingą genomo aktyvavimą.
Segregacijos pavyzdžiai: poliarinių plazmų susidarymas anelidų ir moliuskų kiaušinėliuose, RNR koncentracija būsimame žinduolių kiaušinėlio nugaros pusrutulyje.
Embriono vystymasis organizmas. Organų ir audinių formavimasis. gemalo sluoksniai ir jų dariniai.
Organogenezė- kūno dalių diferenciacijos ir formos pasikeitimo procesų visuma, pagrįsta genetinės informacijos įgyvendinimu.
organogenezė, susidedantis iš atskirų organų formavimosi, sudaro pagrindinį embrioninio laikotarpio turinį.
Tęsiasi lervoje ir baigiasi jaunystės periodu
skiriasi sudėtingiausiomis ir įvairiausiomis morfogenetinėmis transformacijomis
Būtina perėjimo prie organogenezės sąlyga yra embriono gastrulos stadijos pasiekimas, būtent gemalo sluoksnių susidarymas.
Užimdami tam tikrą padėtį vienas kito atžvilgiu, gemalo sluoksniai, kontaktuodami ir sąveikaudami, užtikrina tokius ryšius tarp skirtingų ląstelių grupių, kurie skatina jų vystymąsi tam tikra kryptimi. Šis vadinamasis embriono indukcija – svarbiausia gemalo sluoksnių sąveikos pasekmė.
Organogenezės metu:
ląstelių formos, struktūros ir cheminės sudėties pokyčiai
Atskiros ląstelių grupės, kurios yra būsimų organų užuomazgos.
Palaipsniui vystosi tam tikra organų forma, tarp jų užsimezga erdviniai ir funkciniai ryšiai.
· Morfogogenezės procesus lydi audinių ir ląstelių diferenciacija, taip pat selektyvus ir netolygus atskirų organų ir kūno dalių augimas.
Pati organogenezės pradžia vadinama neuruliacijos periodu.
Neuruliacija apima procesus nuo pirmųjų nervinės plokštelės formavimosi požymių atsiradimo iki jos užsidarymo nerviniame vamzdelyje.
Lygiagrečiai suformuota notochordas ir antrinė žarna , o stygos šonuose gulinti mezoderma kraniokaudaline kryptimi skyla į segmentuotas porines struktūras - somitai .
Nervų sistema stuburiniams gyvūnams, įskaitant žmones, būdingas pagrindinio struktūrinio plano stabilumas per visą potipio evoliucijos istoriją. Formuojantis nerviniam vamzdeliui visi chordatai turi daug bendro. Iš pradžių nespecializuota nugaros ektoderma, reaguodama į indukcinį chordomesodermos veiksmą, virsta nervinė plokštelė, pateikti neuroepitelinės ląstelės.
Nervinė plokštelė ilgai nelieka plokščia. Netrukus jo šoniniai kraštai pakyla, formuojasi nervinės raukšlės , kurios guli abiejose seklios išilginės pusės nervinis griovelis . Tada nervinių raukšlių kraštai užsidaro, sudarydami uždarą nervinį vamzdelį su kanalu viduje - neurocelema . Visų pirma, nervinių raukšlių uždarymas įvyksta pradžios lygyje nugaros smegenys, o paskui plinta galvos ir uodegos kryptimis.
Įrodyta, kad neuroepitelinių ląstelių mikrovamzdeliai ir mikrofilamentai vaidina svarbų vaidmenį nervinio vamzdelio morfogenezėje. Ląstelių struktūrų sunaikinimas kolchicinu ir citochalazinu B lemia tai, kad nervinė plokštelė lieka atvira. Neuroninių raukšlių neuždarymas veda prie apsigimimų nervinio vamzdelio vystymasis.
Uždarius nervines raukšles, susiformuoja ląstelės, kurios iš pradžių buvo tarp nervinės plokštelės ir būsimos odos ektodermos. nervų ketera. Neuroninės ląstelės išsiskiria gebėjimu plačiai, bet labai reguliuojamai migruoti po visą kūną ir sudaryti du pagrindinius srautus. Vienos iš jų – paviršinės – ląstelės patenka į odos epidermį arba dermą, kur diferencijuojasi į pigmentines ląsteles. Kitas srautas migruoja pilvo kryptimi, formuoja jautrius stuburo ganglijus, simpatinius ganglijus, antinksčių šerdį, parasimpatinius mazgus. Ląstelės iš kaukolės nervo keteros atsiranda kaip nervų ląstelės ir daugybė kitų struktūrų, tokių kaip žiaunų kremzlės, kai kurios dengia kaukolės kaulus.
Mezoderma, kuri užima vietą notochordo šonuose ir tęsiasi toliau tarp odos ektodermos ir antrinės žarnos endodermos, yra padalinta į nugarinę ir ventralinę sritis. Nugarinė dalis yra segmentuota ir pateikiama poromis. somitai. Somitų klojimas eina nuo galvos iki uodegos galo. Viršutinė mezodermos dalis, kuri atrodo kaip plonas ląstelių sluoksnis, vadinama šoninė plokštė. Somitai yra sujungti su šonine plokštele tarpine mezoderma segmentuota forma somitų kojos.
Visos mezodermos sritys palaipsniui diferencijuojasi. Formavimosi pradžioje somitai turi konfigūraciją, būdingą epiteliui, kurio viduje yra ertmė. Veikiant indukcijos efektui iš notochordo ir nervinio vamzdelio, somitų ventromedialinės dalys - sklerotomos - virsta antriniu mezenchimu, išstumiami iš somito ir supa notochrdą bei ventralinę nervinio vamzdelio dalį. Galų gale iš jų susidaro slanksteliai, šonkauliai ir pečių ašmenys.
Nugarinė somitų dalis su viduje formų miotomos , iš kurių vystysis kūno ir galūnių skersaruožiai raumenys. Susiformuoja išorinė dorsolaterinė somitų dalis dermatomos, iš kurių susidaro vidinis odos sluoksnis – derma. Iš somitų kojų srities su užuomazgomis nefrotoma ir gonotomija susidaro šalinimo organai ir lytinės liaukos.
Dešinė ir kairė nesegmentuotos šoninės plokštės yra padalintos į du lakštus, kurie riboja antrinę kūno ertmę - apskritai. Vidinis lapas, esantis šalia endodermos, vadinamas visceraliniu. Jis iš visų pusių supa žarnyną ir sudaro žarnyną, dengia plaučių parenchimą ir širdies raumenį. Išorinis šoninės plokštelės lapas yra greta ektodermos ir vadinamas parietaliniu. Ateityje jis suformuos išorinius pilvaplėvės, pleuros ir perikardo lakštus.
Visų embrionų endoderma galiausiai sudaro antrinės žarnos epitelį ir daugelį jo darinių. Pats antrinis žarnynas visada yra po styga.
Taigi, neuruliacijos procese, kompleksas ašiniai organai nervinis vamzdelis – styga – žarna, kurios yra funkcija visų chordatų kūno organizavimas. Ta pati ašinių organų kilmė, raida ir tarpusavio išsidėstymas atskleidžia visišką jų homologiją ir evoliucinį tęstinumą.
Ektoderma, mezoderma ir endoderma tolesnio vystymosi eigoje, sąveikaudamos tarpusavyje, dalyvauja formuojant tam tikrus organus. Organo užuomazgos atsiradimas yra susijęs su vietiniais pokyčiais tam tikroje atitinkamo gemalo sluoksnio srityje. Iš ektodermos vystosi odos epidermis ir jo dariniai (plunksnos, plaukai, nagai, oda ir pieno liaukos), regėjimo, klausos, uoslės organų komponentai, epitelis. burnos ertmė, dantų emalis. Ektoderminiai dariniai yra nervinis vamzdelis, nervinis ketera ir visos iš jų gautos nervinės ląstelės.
Endodermos dariniai yra skrandžio ir žarnyno epitelis, kepenų ląstelės, išskiriančios kasos ląstelės, žarnyno ir skrandžio liaukos. Priekinė dalis Embrioninė žarna sudaro plaučių ir kvėpavimo takų epitelį, taip pat hipofizės, skydliaukės ir prieskydinių liaukų priekinės ir vidurinės skilčių išskiriančias ląsteles.
Mezoderma formuoja griaučių raumenis, odos dermą, šalinimo ir reprodukcinės sistemos organus, kardio - kraujagyslių sistema, Limfinė sistema, pleuros, pilvaplėvės ir perikardo. Iš mezenchimo, kurio kilmė yra mišri dėl trijų gemalo sluoksnių ląstelių, išsivysto visi tipai. jungiamasis audinys, lygiųjų raumenų, kraujo ir limfos.
Tam tikro organo užuomazga iš pradžių susidaro iš tam tikro gemalo sluoksnio, tačiau vėliau organas tampa sudėtingesnis ir dėl to jį formuojant dalyvauja du ar trys gemalo sluoksniai.
Funkcijos
Placenta sudaro hematoplacentinį barjerą, kurį morfologiškai vaizduoja vaisiaus kraujagyslių endotelio ląstelių sluoksnis, jų bazinė membrana, laisvo perikapiliarinio jungiamojo audinio sluoksnis, bazinė trofoblasto membrana, citotrofoblastų ir sincitiotrofoblastų sluoksniai. Tai sukelia šias placentos funkcijas.
dujų mainai
Trofinis ir ekskrecinis
Per placentą vaisius gauna vandens, elektrolitų, maistinių medžiagų ir mineralai, vitaminai; placenta taip pat dalyvauja metabolitų (karbamido, kreatino, kreatinino) pašalinime per aktyvų ir pasyvų transportą;
Hormoninis
Placenta vaidina svarbų vaidmenį endokrininė liauka: jame susidaro chorioninis gonadotropinas, kuris palaiko funkcinį placentos aktyvumą ir skatina didelio kiekio progesterono gamybą Geltonkūnis; placentos laktogenas, kuris vaidina svarbų vaidmenį bręstant ir vystantis pieno liaukoms nėštumo metu bei ruošiantis jas laktacijai; prolaktinas, atsakingas už laktaciją; progesteronas, kuris skatina endometriumo augimą ir neleidžia atsirasti naujiems kiaušiniams; estrogenų, kurie sukelia endometriumo hipertrofiją. Be to, placenta sugeba išskirti testosteroną, serotoniną, relaksiną ir kitus hormonus.
Apsauginis
Placenta turi imuninės savybės- leidžia motinos antikūnams vaisiui, taip užtikrinant imunologinę apsaugą. Dalis antikūnų praeina pro placentą, apsaugodami vaisius. Placenta vaidina svarbų vaidmenį reguliuojant ir vystant Imuninė sistema motina ir vaisius. Tuo pačiu metu jis neleidžia atsirasti imuniniam konfliktui tarp motinos ir vaiko organizmų - imuninės ląstelės motinos, atpažinusios svetimkūnį, gali sukelti vaisiaus atmetimą. Tačiau placenta neapsaugo vaisiaus nuo tam tikrų narkotinių medžiagų, narkotikai, alkoholis, nikotinas ir virusai.
Ontogeniškumo mechanizmai
ląstelių dalijimasis vaidina svarbų vaidmenį ontogenizacijos procesuose. Pirma, dėl atsiskyrimo nuo zigotos, atitinkančios vienaląstę vystymosi stadiją, atsiranda daugialąstelis organizmas. Antra, po skilimo stadijos vykstantis ląstelių proliferacija užtikrina organizmo augimą. Trečia, selektyvus ląstelių dauginimasis vaidina svarbų vaidmenį užtikrinant morfogenetinius procesus. Po gimdymo
Pateikite trumpą „gyvenimo“ apibrėžimą arba
„gyvai“ nėra lengva... Galbūt geriausia
būdas spręsti problemą yra
apibūdinkite, ką žinome apie pagrindinį
gyvybės procesus, pašalinant iš luobelę
lemputes, kol bus
mažai arba visai nieko, ir
tada apibendrinkite tai, ką sužinojome.
F. Creek
Kaip galite apibrėžti „gyvenimą“? Kokie yra gyvosios medžiagos organizavimo hierarchiniai lygiai? Kiek gyvenimo organizavimo lygių ir pagal kokius kriterijus jie pasirenkami? Kodėl būtina žinoti gamtos hierarchiją ir sisteminę organizaciją?
Pamoka-paskaita
KAS YRA BIOLOGINĖS SISTEMOS. Pabandykime nustatyti pagrindinius bruožus, būdingus visoms gyvoms būtybėms.
Bet kuris gyvas organizmas yra labai sudėtingas. Jį sudaro tam tikru būdu sutvarkyti ir tarpusavyje bei su aplinka sąveikaujantys komponentai, kurių kiekvienas atlieka jam būdingas funkcijas. Šis ir atskiri kūnai daugialąsčių gyvūnų kūne, ląstelėje esančios organelės ir netgi molekulės ląstelių struktūrų sudėtyje.
Toks prietaisas leidžia daryti išvadą, kad gyvas organizmas yra specialiai organizuota sistema - biologinės. Ši sistema, pastatytas baltymų ir nukleino rūgščių pagrindu, yra atviras, nes gyvi organizmai keičiasi medžiaga, energija ir informacija su išorine aplinka. Jie išgaunami iš aplinką energija (kaip maistinių medžiagų, saulės spinduliuotė) ir jiems reikalingas medžiagas, jas transformuoti ir naudoti savo egzistavimui palaikyti, įskaitant augimą, vystymąsi ir dauginimąsi; tada jie grąžina skilimo produktus ir apdorotą energiją atgal į aplinką šilumos, raumenų susitraukimo, nervinių impulsų ir kt.
Gyvi organizmai geba reguliuoti savo santykį su aplinka. Tai išreiškiama homeostazės reiškiniu, t.y., organizmų gebėjimu atlaikyti aplinkos parametrų (temperatūros, drėgmės ir kt.) svyravimus ir tam tikrose ribose išlaikyti savo sudėties ir savybių pastovumą.
Gyvenimą galima apibrėžti kaip speciali forma atvirų sistemų, sukurtų baltymų ir nukleino rūgščių pagrindu ir turinčių galimybę savarankiškai organizuotis, daugintis ir evoliucionuoti, organizacija.
Moricas Ašeris. trys pasauliai
Gyvi organizmai suvokia iš aplinkos sklindančią informaciją – šilumą ir šaltį, šviesą ir šešėlį, kvapą, triukšmą, mechaninis poveikis ir daug daugiau. Šie signalai apdorojami, rūšiuojami, o tada seka atitinkamas atsakymas. Kuo sudėtingesnis organizmas, tuo įvairesnė informacija, kurią jis gali pagauti iš išorinės aplinkos, tuo tobulesni yra jos analizės metodai ir atsako pobūdis.
Svarbiausia biologinių sistemų savybė turėtų būti laikoma gebėjimu kaupti ir perduoti informaciją apie savo struktūrą ir funkcijas per kelias kartas. Tai užtikrina visoms gyvoms sistemoms universalus mechanizmas, kurio pagrindas – DNR molekulės. Dėl DNR molekulės gebėjimo savaime padvigubėti (replikuotis), ši informacija perduodama iš tėvų palikuonims, tai yra užtikrinamas paveldimumas. Gyvų būtybių, ar amebų, ar žmonių, panašumas tarp tėvų ir palikuonių niekada nėra visiškas. Tai pasireiškia kintamumu, kurio formavimosi mechanizmai taip pat būdingi visoms gyvoms būtybėms. Be to, šis kintamumas gali būti paveldimas, kitaip tariant, nauji bruožai, pirmą kartą pasirodę kokiame nors organizme, gali būti perduodami jo palikuonims. O kur yra paveldimas kintamumas, ten yra ir veiklos laukas natūrali atranka ir todėl evoliucija yra įmanoma. Evoliucijos eigoje atsiranda gyvybės formos, vis labiau prisitaikančios prie tam tikrų egzistavimo sąlygų. Būtent dėl gebėjimo vystytis mūsų planetoje atsirado didžiulė gyvų organizmų rūšių įvairovė.
GYVENIMO ORGANIZAVIMO LYGIAI. Biologinėms sistemoms būdinga hierarchinė organizacija. Tai reiškia, kad gyvų sistemų struktūroje galima išskirti skirtingus lygius, o kiekvienas paskesnis lygmuo apima visus ankstesnius. Tai nėra paprastas papildymas. konstrukciniai elementai, jie yra pavaldūs ir sąveikos vienas su kitu dėka sudaro kokybiškai naują struktūrą – naują organizacijos lygmenį. Svarbu atsiminti, kad kiekviename organizacijos lygmenyje sistema įgyja kokybiškai naujų savybių, kurių nėra žemesniuose lygmenyse.
Žymus rusų genetikas Nikolajus Vladimirovičius Timofejevas-Resovskis organizuodamas gyvąsias sistemas išskyrė keturis pagrindinius hierarchinius lygmenis: molekulinį genetinį, ontogenetinį, populiacijos-rūšį ir ekosistemą (31 pav.).
Ryžiai. 31. Hierarchiniai gyvųjų organizavimo lygmenys
Molekulinis genetinis lygis- tai yra biopolimerų, sudėtingų makromolekulių, būdingų tik gyviems organizmams, lygis. Visų pirma, kalbame apie baltymus ir nukleino rūgštis, kurių atsiradimas prieš daugybę milijonų metų prasidėjo gyvybės evoliucijos procesas Žemėje. Molekuliniame lygmenyje vyksta tokie svarbūs organizmų gyvybinės veiklos procesai kaip medžiagų apykaita ir paveldimos informacijos, užkoduotos DNR ar RNR molekulių struktūroje, perdavimas.
Dažnai naudojama labai trupmeninė klasifikacija ir išskiriami šie lygiai: molekulinis, ląstelių organelės, ląstelių, audinių, organizmo ir kt. – iki biosferos. Toks detalus suskirstymas iš esmės atspindi lygius, kuriais atliekamas gyvų objektų tyrimas (pavyzdžiui, histologai tiria audinių lygį, citologai – ląstelių lygį ir kt.).
Šiuolaikinės technologijos leidžia mokslininkams tiksliai atlikti tyrimus molekulinis lygis. Susiformavo nauja biologijos šaka – molekulinė biologija ir jos praktinis komponentas – molekulinė biotechnologija. Pastarųjų kūrimas siejamas su naujų gavimu vaistai ir vakcinų, maisto produktų, onkologinių ir paveldimos ligos ir daug daugiau.
Kitas gyvenimo organizavimo lygis yra ontogenetinis. Gyvybės vienetas šiame lygyje yra individas (individas), kurį gali sudaryti viena ląstelė arba daugybė ląstelių. Kiekvienas individas yra būdingas ontogenezei, o tai reiškia jo transformacijų visumą nuo gimimo momento kiaušialąstės apvaisinimo (lytinio dauginimosi) ar dalijimosi metu. motinos organizmas(at nelytinis dauginimasis) iki gyvenimo pabaigos. Šis organizacijos lygis yra pirmasis hierarchijoje, kuriai būdingas savarankiškumas. Iš tiesų, tik organizmas (bet ne molekulė) gali egzistuoti santykinai autonomiškai išorinė aplinka. Visi gyvi organizmai turi ląstelinę struktūrą.
Virusai laikomi neląstelinėmis gyvybės formomis. Jų atsiradimas tapo įmanomas susiformavus ląstelėms. Virusai tik potencialiai gali daugintis patys. Norėdami realizuoti šią galią, jie turi naudoti kito organizmo ląstelę. Virusai negali daugintis už ląstelės ribų.
KAM vienaląsčiai organizmai apima daug pirmuonių – amebų, blakstienų. žvyneliai ir kt.
Tarp daugialąsčių organizmų išskiriami kolonijiniai, susidedantys iš ląstelių grupės, kurios po pasidalijimo liko sujungtos viena su kita (pavyzdžiui, žaliųjų dumblių Volvox kolonija), ir audinių. Visos ląstelės yra specializuotos ir turi panašią struktūrą bei funkcijas. Audinių organizmai yra aukštesni augalai ir gyvūnai. audiniai skirtingi tipai jie sudaro atskirus organus, sujungtus su organų sistemomis. iš kurių organizmas jau sudarytas.
Pradedant nuo populiacija-rūšis lygiu, nebesvarstome atskiri organizmai, bet organizmų grupės. Pagrindinį vaidmenį populiacijos ir rūšies lygmenyje atlieka gyventojų– gyvenančių tos pačios rūšies individų (organizmų) visuma tam tikra teritorija ir bendrauti tarpusavyje.
Populiacijoje yra mechanizmų, kurie kontroliuoja jos gausumą, erdvinį pasiskirstymą ir ryšius su kitų rūšių populiacijomis. Tarp individų, įtrauktų į populiaciją, lytinio dauginimosi procese vyksta intensyvus genų mainai. Dėl to atsirandantys genetiniai pakitimai gali greitai išplisti populiacijoje ir jos genofondas (vienos individų grupės genų visuma) tampa kitoks nei kitos tam tikros rūšies populiacijos genofondas. Genetinių skirtumų tarp populiacijų kaupimasis yra viena iš būtinų specifikacijos proceso sąlygų.
Kitas aukštesnis hierarchinis lygis yra lygis ekosistemoms visuminės populiacijos skirtingi tipai jungiantis su aplinka, kur praeina energijos srautas ir vyksta medžiagų cirkuliacija. Bet kurios ekosistemos pagrindas yra augalai ir (arba) bakterijos, vienintelės gyvos būtybės, galinčios sukurti pirminį organinės medžiagos kaip fotosintezės arba chemosintezės procesų rezultatas. Ekosistemų dydis yra skirtingas, o tarp jų nėra aiškių ribų.
Galiausiai, didžiausia mūsų planetos ekosistema yra biosfera, kuri apima visas planetos gyvas būtybes ir jų buveines: litosferą, hidrosferą, atmosferą ir pedosferą (Žemės dirvožemio sluoksnį).
Ekosistema gali būti maža bala, arba miške nuvirtęs medis, kartu su joje gyvenančių mikroorganizmų, grybų, vabzdžių populiacijomis ir kt.. Galima kalbėti apie ekosistemas atitinkančias geografines sritisžemė ir vandenynai, - tundros ekosistemos, miškai, stepės, dykumos ir kt.
Gyvųjų organizacijoje galima išskirti keturis pagrindinius hierarchinius lygius, kurių kiekviename gyvosios sistemos atstovaujamos elementariais vienetais. Molekuliniu-genetiniu mastu tai yra biopolimerai (nukleino rūgštys ir baltymai), ontogenetiniu mastu, individai (vienaląsčiai ir daugialąsčiai), populiacijos-rūšies mastu, individų grupės (populiacijos ir rūšys) ir ekosistemos mastu. , įvairių rūšių organizmų populiacijų grupės ir jų aplinka.. buveinė.
- Kokia yra biologinių sistemų organizavimo lygių hierarchijos principo esmė?
- Kokia homeostazės reikšmė biologinėms sistemoms?
- Kodėl gebėjimas daugintis ir vystytis yra viena iš svarbiausių gyvųjų sistemų savybių?