Иерархические уровни организации живой материи

I. Молекулярный (молекулярно - генетический) уровень

· начальный (самый низкий) уровень организации живого

· универсален для всех царств живой природы

· с этого уровня начинаются обмен веществ и превращение энергии, изменчивость, передача наследственной информации и др.

· основная масса химических элементов представлена С, Н, N, О - 98 %

· является жизненным субстратом для всех животных, растений, вирусов и представлен:

а) 20 видами одних и тех же аминокислот, образующих всё многообразие белков

б) 5 одинаковых азотистых оснований, образующих нуклеиновые кислоты - ДНК, РНК - хранение изменение и реализация наследственной информации

в) липидами (жирами)

г) полисахаридами

д) аденозинтрифосфорная кислота - АТФ - аккумулятор биологической энергии

· выделенные из клеток биологические молекулы являются неживыми

· элементарная единица - ген

· элементарное явление - генетическая конвариантная редупликация (самовоспроизведение) ДНК

· механизм осуществления элементарного явления - матричный синтез

· обуславливает возможность некоторых изменений информации гена - генные мутации

II. Субклеточный уровень

· элементарная структура - клеточные компоненты - органоиды

· элементарное явление - функциональная активность органоидов

III. Клеточный уровень

· Клетка - элементарная самостоятельная структуро-функциональная единица, характерная для всех живых организмов (прокариот и эукариот), единица размножения и развития

· в структуре и функция клеток растений и животных нет принципиальных различий

· с этого уровня начинается жизнь (возможность матричного синтеза биополимеров)

· обеспечивает структуры, процессы, энергетику и химические субстраты для реализации генетической информации

· элементарное явление - реакции клеточного метаболизма - основа потоков энергии, вещества и информации, которые возможны только на клеточном уровне

· характерная особенность клеточного уровня - специализация клеток и раздражимость

· клеточный уровень у одноклеточных организмов совпадает с организменным

IV. Тканевый уровень

· Ткань - совокупность клеток и межклеточных элементов с одинаковым типом происхождения и организаци (строения, размеров, расположения и функций)

· возник в ходе эволюционного развития вместе с многоклеточностью

· у многоклеточных организмов образуется в процессе онтогенеза как следствие дифференциации клеток

· ткани сходны на уровне многоклеточных животных - 5 основных тканей и растений - 6 основных тканей

· совместно функционирующие клетки, относящиеся к разным тканям, образуют органы

V. Органный уровень

Орган - структурно-функциональное объединение нескольких типов тканей (часть многоклеточного организма, выполняющая определённые функции

· у более совершенных организмов имеются системы органов

VI. Организменный уровень

· элементарная структура - особь - элементарная единица жизни (представлена одноклеточными и многоклеточными организмами растительной и животной природы)

· происходит от одного зачатка (зиготы, споры, части другого организма)

· элементарное явление - закономерное изменение организма в процессе индивидуального развития (онтогенеза) - рост, дифференциация, интеграция частей, возможные только на этом уровне

· воплощение фенотипа на основе генотипа (декодирование и реализация наследственной информации)

· существует в виде огромного разнообразия форм (более миллиона видов животных и около 500 тысяч видов растений)

· вне особей жизни в природе не существует

· осуществляется саморегуляция гомеостаза с помощью нервной и эндокринной систем

· подвержен действию эволюционных и экологических факторов

VII. Популяционно-видовой уровень

· элементарная единица- популяция - совокупность свободно скрещивающихся особей одного вида образующих относительно изолированную самовоспроизводящуюся, территориальную открытую генетическую систему надорганизменного порядка

· популяция - элементарная единица эволюционного процесса (в ней начинаются процессы видообразования)

· Вид - совокупность популяций, занимающая определённый ареал, особи которых способны к скрещиванию с образованием плодовитого потомства (генетически стабильная система)

VIII. Биогеоценотический уровень (экосистемны)

· элементарная структура - биоценоз - исторически сложившиеся, устойчивые сообщества популяций разных видов, связанных между собойи окружающей неживой природой обменом веществ, энергии и информации (биогеоценоз в случае учёта физических факторов)

· на этом уровне осуществляются вещественно-энергетические круговороты, связанные с жизнедеятельностью организмов (элементарное явление)

· биогеоценозы составляют биосферу и обуславливают все процессы, происходящие в ней

IX. Биосферный уровень (глобальный)

· Биосфера - часть атмосферы, литосферы и гидросферы, занятая живыми организмами или следами их деятельности

· самый высокий уровень организации живого (живых систем)

· объединяет все вещественно-энергетические круговороты в единый глобальный, планетарный круговорот веществ и энергии

Общие замечания

· на всех уровнях жизнь представляет из себя открытую систему, условием существования которой является непрерывный поток энергии и материи

· для молекулярного и субклеточного (надмолекулярного) уровней окружающей средой является внутренняя среда клетки

· для клеток, тканей и органов - внутренняя среда организма (внешняя живая и неживая среда на этих уровнях воспринимается опосредованно, т.е. через изменение внутренней среды)

· для организмов и их сообществ среду составляют другие организмы и условия неживой природы

· между различными уровнями организации живого существует диалектическое единство (при переходе от одного уровня к другому связан с сохранением функциональных механизмов предшествующих уровней и сопровождается возникновением новых структур и функций)

· представление о биологической форме существования материи складывается только при комплексном изучении явлений жизни на всех уровнях