Тема организменный уровень жизни и его роль. Тема урока Организменный уровень жизни и его роль в природе

Организм – это основная единица жизни, реальный носитель ее свойств, так как только в клетках организма происходят процессы жизни. Как отдельная особь организм входит в состав вида и популяции, являясь структурной единицей популяционно-видового уровня жизни.

Биосистемам организменного уровня присущи такие свойства: Обмен веществ Питание и пищеварение Дыхание Выделение Раздражимость Размножение Поведение Образ жизни Механизмы адаптации к среде обитания Нейрогуморальная регуляция процессов жизнедеятельности

Структурными элементами организма являются клетки, клеточные ткани, органы и системы органов с их уникальными жизненно важными функциями. Взаимодействие этих структурных элементов в их совокупности обеспечивает структурную и функциональную целостность организма.

Основные процессы в биосистеме организменного уровня: обмен веществ и энергии, характеризующийся согласованной деятельностью различных систем органов организма: поддержание постоянства внутренней среды, развертывание и реализация наследственной информации, а также проверка жизнеспособности данного генотипа, индивидуальное развитие (онтогенез).

Организация биосистемы организменного уровня отличается большим разнообразием систем органов и тканей, образующих организм; сформированностью систем управления, обеспечивающих согласованную работу всех компонентов биосистемы и выживание организма в сложных условиях среды; наличием различных механизмов адаптации к действию факторов, поддерживающих относительное постоянство внутренней среды, т. е. гомеостаза организма.

Значение организменного уровня жизни в природе выражается прежде всего в том, что на этом уровне возникла первичная дискретная биосистема, характеризующаяся самоподдержанием своей структуры, самовозобновлением, активно регулирующая на воздействие внешней среды и способная взаимодействовать с другими организмами.

Жизнедеятельность организма обеспечивается работой и взаимодействием его различных органов. Орган – это часть многоклеточного организма, выполняющая конкретную функцию (или группу взаимосвязных функций), имеющая определенное строение и состоящая из закономерно сложившегося комплекса тканей. Орган может выполнять свои функции самостоятельно или в составе системы органов (например, дыхательной, пищеварительной, выделительной или нервной).

У одноклеточных организмов функциональными частями особей являются органоиды, т. е. структуры, подобные органам. Организм – это совокупность систем органов, связанных между собой и внешней средой.

Все организмы как отдельные особи являются представителями различных популяций (и видов) и носителями их основных наследственных свойств и признаков. Поэтому каждый организм представляет уникальный пример популяции (и вида) в проявлении наследственных задатков, признаков и отношений со средой.

Гуморальная регуляция осуществляется через жидкие среды организма (кровь, лимфа, тканевая жидкость) с помощью биологически активных веществ, выделяемых клетками, тканями и органами при их функционировании. При этом важную роль выполняют гормоны, которые, вырабатываясь в специальных железах внутренней секреции, поступают непосредственно в кровь. У растений управление процессами роста и морфофизиологического развития осуществляют биологически активные химические соединения – фитогормоны, вырабатываемые специализированными тканями (меристемой в точках роста).

У одноклеточных (простейшие, водоросли, грибы) многие процессы жизнедеятельности также регулируются гуморальнохимическим путем посредством внешней и внутренней среды.

В ходе эволюции живых организмов возникла новая, более эффективная по быстроте управления процессами функционирования регуляция – нервная. Нервная регуляция – филогенетически более молодой тип регуляции по сравнению с гуморальной. Она основана на рефлекторных связях и адресована строго определенному органу или группе клеток. Скорость нервной регуляции в сотни раз выше, чем гуморальной.

Гомеостаз – это способность противостоять изменениям и сохранять динамически относительное постоянство состава и свойств организма.

У позвоночных животных и человека импульсы, посылаемые нервной системой, и выделяемые гормоны взаимно дополняют друга в регуляции процессов жизнедеятельности организма. Гуморальная регуляция подчинена нервной регуляции, вместе они составляют единую нервногуморальную регуляцию, обеспечивающую нормальное функционирования организма в изменяющихся условиях среды.

Питание одноклеточных Пиноцитоз – это поглощение жидкости и ионов. Фагоцитоз – это захват твердых оформленных частиц. Клетка может переваривать с помощью лизосом. Лизосомы переваривают практически все, даже содержимое своей клетки. Процесс саморазрушения клетки называется автолизом. Автолих происходит при высвобождение содержимого лизосом непосредственно в цитоплазму.

Движение одноклеточных Осуществляется с помощью разных органоидов и выростов цитоплазмы. В цитоплазме расположена сложная сеть микротрубочек, микрофиламентов и других структур, обладающих опорными и сократительными функциями, обеспечивающими амебоидное перемещение клетки. Некоторые простейшие перемещаются за счет волнообразного сокращения всего тела. Активное движение клетка совершает с помощью таких специальных образований, как жгутики и реснички.

Поведение (раздражимость) одноклеточных Проявляется в том, что они могут воспринимать из внешней среды различные раздражения и реагировать на них. Как правило, ответ на раздражение состоит в пространственном перемещении особей. Этот вид раздражимости у одноклеточных называется таксисом. Фототаксис – активная реакция на свет. Термотаксис – активная реакция на температуру. Геотаксис – активная реакция на притяжение земли.

Многоклеточным организмам, как и одноклеточным, присущи основные процессы жизнедеятельности: питание, дыхание, выделение, движение, раздражимость и др. Однако, в отличие от одноклеточных, у которых все процессы сосредоточены в одной клетке, у многоклеточных появляется разделение функций между клетками, тканями, органами, системами органов.

Сосудистые системы осуществляют транспортировку веществ внутри организма. Система дыхания поставляет организму необходимое количество кислорода и одновременно выводит многие продукты метаболизма. Использование кислорода, растворенного в воде, наиболее древний способ дыхания. Для этого используются жабры. У наземных позвоночных дыхательная система состоит из гортани, трахеи, парных бронхов и легких.

Процессы дыхания и выделения продуктов метаболизма у многих высокоорганизованных животных, особенно имеющих большие размеры, невозможны без участия кровеносной системы. КС впервые появилась у червей. У членистоногих, моллюсков и хордовых в КС есть особый пульсирующий орган – сердце. Помимо главной роли (обеспечение процессов обмена веществ и поддержание гомеостаза) КС позвоночных выполняет еще и другие функции: сохраняет постоянную температуру тела, переносит гормоны, участвует в борьбе с заболеваниями, в заживлении ран и др.

Кровь – жидкая ткань, циркулирующая в кровеносной системе. У всех позвоночных в крови имеются клеточные, или форменные, элементы. Это эритроциты, лейкоциты и тромбоциты.

Задания и вопросы 1. Охарактеризуйте отличия организменного уровня жизни от популяционно-видового. 2. На примере любого млекопитающего назовите основные структурные элементы биосистемы «организм» . 3. Поясните, какие признаки позволяют отнести к организмам туберкулезную бациллу у больного, окуня в реке и сосну в лесу. 4. Охарактеризуйте роль механизмов управления в существовании биосистемы. 5. Как осуществляется саморегуляция процессов жизнедеятельности у организма? 6. Поясните, как поглощают и как переваривают пищу одноклеточные организмы. Охарактеризуйте, каким образом одноклеточные ориентируются в окружающей среде.

Различают такие уровни организации живой материи - уровни биологической организации: молекулярный, клеточный, тканевый, органный, организменный, популяционно-видовой и экосистемный.

Молекулярный уровень организации - это уровень функционирования биологических макромолекул - биополимеров: нуклеиновых кислот, белков, полисахаридов, липидов, стероидов. С этого уровня начинаются важнейшие процессы жизнедеятельности: обмен веществ, превращение энергии, передача наследственной информации . Этот уровень изучают: биохимия, молекулярная генетика, молекулярная биология, генетика, биофизика.

Клеточный уровень - это уровень клеток (клеток бактерий, цианобактерий, одноклеточных животных и водорослей, одноклеточных грибов, клеток многоклеточных организмов). Клетка - это структурная единица живого, функциональная единица, единица развития. Этот уровень изучают цитология, цитохимия, цитогенетика, микробиология.

Тканевый уровень организации - это уровень, на котором изучается строение и функционирование тканей. Исследуется этот уровень гистологией и гистохимией.

Органный уровень организации - это уровень органов многоклеточных организмов. Изучают этот уровень анатомия, физиология, эмбриология.

Организменный уровень организации - это уровень одноклеточных, колониальных и многоклеточных организмов. Специфика организменного уровня в том, что на этом уровне происходит декодирование и реализация генетической информации, формирование признаков, присущих особям данного вида. Этот уровень изучается морфологией (анатомией и эмбриологией), физиологией, генетикой, палеонтологией.

Популяционно-видовой уровень - это уровень совокупностей особей - популяций и видов . Этот уровень изучается систематикой, таксономией, экологией, биогеографией, генетикой популяций . На этом уровне изучаются генетические и экологические особенности популяций , элементарные эволюционные факторы и их влияние на генофонд (микроэволюция), проблема сохранения видов.

Экосистемный уровень организации - это уровень микроэкосистем, мезоэкосистем, макроэкосистем. На этом уровне изучаются типы питания, типы взаимоотношений организмов и популяций в экосистеме, численность популяций , динамика численности популяций, плотность популяций, продуктивность экосистем, сукцессии. Этот уровень изучает экология.

Выделяют также биосферный уровень организации живой материи. Биосфера - это гигантская экосистема, занимающая часть географической оболочки Земли. Это мега-экосистема. В биосфере происходит круговорот веществ и химических элементов, а также превращение солнечной энергии.

2. Фундаментальные свойства живой материи

Обмен веществ (метаболизм)

Обмен веществ (метаболизм) - совокупность протекающих в живых системах химических превращений, обеспечивающих их жизнедеятельность, рост, воспроизведение, развитие, самосохранение, постоянный контакт с окружающей средой, способность адаптироваться к ней и ее изменениям. В процессе обмена веществ происходит расщепление и синтез молекул, входящих в состав клеток; образование, разрушение и обновление клеточных структур и межклеточного вещества. В основе метаболизма лежат взаимосвязанные процессы ассимиляции (анаболизм) и диссимиляции (катаболизм). Ассимиляция - процессы синтеза сложных молекул из простых с расходованием энергии, запасенной в ходе диссимиляции (а также накопление энергии при отложении в запас синтезированных веществ). Диссимиляция - процессы расщепления (анаэробного или аэробного) сложных органических соединений, идущее с высвобождением энергии, необходимой для осуществления жизнедеятельности организма. В отличие от тел неживой природы обмен с окружающей средой для живых организмов является условием их существования. При этом происходит самообновление. Процессы обмена веществ, протекающие внутри организма, объединены в метаболические каскады и циклы химическими реакциями, которые строго упорядочены во времени и пространстве. Согласованное протекание большого количества реакций в малом объеме достигается путем упорядоченного распределения отдельных звеньев обмена веществ в клетке (принцип компартментализации). Процессы обмена веществ регулируются с помощью биокатализаторов - особых белков-ферментов. Каждый фермент обладает субстратной специфичностью катализировать превращение лишь одного субстрата. В основе этой специфичности лежит своеобразное "узнавание" субстрата ферментом. Ферментативный катализ отличается от небиологического чрезвычайно высокой эффективностью, в результате чего скорость соответствующей реакции повышается в 1010 - 1013 раз. Каждая молекула фермента способна осуществлять от нескольких тысяч до нескольких миллионов операций в минуту, не разрушаясь в процессе участия в реакциях. Еще одно характерное отличие ферментов от небиологических катализаторов состоит в том, что ферменты способны ускорять реакции при обычных условиях (атмосферном давлении, температуре тела организма и т.п.). Все живые организмы могут быть разделены на две группы - автотрофы и гетеротрофы, отличающиеся источниками энергии и необходимых веществ для своей жизнедеятельности. Автотрофы - организмы, синтезирующие из неорганических веществ органические соединения с использованием энергии солнечного света (фотосинтетики - зеленые растения, водоросли, некоторые бактерии) или энергии, получаемой при окислении неорганического субстрата (хемосинтетики - серо-, железобактерии и некоторые другие), Автотрофные организмы способны синтезировать все компоненты клетки. Роль фотосинтезирующих автотрофов в природы является определяющей - являясь первичным продуцентом органического вещества в биосфере, они обеспечивают существование всех других организмов и ход биогеохимических циклов в круговороте веществ на Земле. Гетеротрофы (все животные, грибы, большинство бактерий, некоторые бесхлорофилльные растения) - организмы, нуждающиеся для своего существования в готовых органических веществах, которые, поступая в качестве пищи, служат как источником энергии, так и необходимым "строительным материалом". Характерной чертой гетеротрофов является наличие у них амфиболизма, т.е. процесса образования мелких органических молекул (мономеров), образующихся при переваривании пищи (процесс деградации сложных субстратов). Такие молекулы - мономеры используются для сборки собственных сложных органических соединений.

Самовоспроизведение (репродукция)

Способность к размножению (воспроизведению себе подобных, самовоспроизведению) относится к одному из фундаментальных свойств живых организмов. Размножение необходимо для того, чтобы обеспечить непрерывность существования видов, т.к. продолжительность жизни отдельного организма ограничена. Размножение с избытком компенсирует потери, обусловленные естественным отмиранием особей, и таким образом поддерживает сохранение вида в ряду поколений особей. В процессе эволюции живых организмов происходила эволюция способов размножения. Поэтому у ныне существующих многочисленных и разнообразных видов живых организмов мы обнаруживаем разные формы размножения. Многие виды организмов сочетают несколько способов размножения. Необходимо выделить два, принципиально отличающихся типа размножения организмов - бесполое (первичный и более древний тип размножения) и половое. В процессе бесполого размножения новая особь образуется из одной или группы клеток (у многоклеточных) материнского организма. При всех формах бесполого размножения потомки обладают генотипом (совокупность генов) идентичным материнскому. Следовательно, все потомство одного материнского организма оказывается генетически однородным и дочерние особи обладают одинаковым комплексом признаков. При половом размножении новая особь развивается из зиготы, образующейся путем слияния двух специализированных половых клеток (процесс оплодотворения), продуцируемых двумя родительскими организмами. Ядро в зиготе содержит гибридный набор хромосом, образующийся в результате объединения наборов хромосом слившихся ядер гамет. В ядре зиготы, таким образом, создается новая комбинация наследственных задатков (генов), привнесенных в равной мере обоими родителями. А развивающийся из зиготы дочерний организм будет обладать новым сочетанием признаков. Иными словами, при половом размножении происходит осуществление комбинативной формы наследственной изменчивости организмов, обеспечивающий приспособление видов к меняющимся условиям среды и представляющей собой существенный фактор эволюции. В этом заключается значительное преимущество полового размножения по сравнению с бесполым. Способность живых организмов к самовоспроизведению базируется на уникальном свойстве нуклеиновых кислот к репродукции и феномене матричного синтеза, лежащего в основе образования молекул нуклеиновых кислот и белков. Самовоспроизведение на молекулярном уровне обусловливает как осуществление обмена веществ в клетках, так и самовоспроизведение самих клеток. Клеточное деление (самовоспроизведение клеток) лежит в основе индивидуального развития многоклеточных организмов и воспроизведения всех организмов. Размножение организмов обеспечивает самовоспроизведение всех видов, населяющих Землю, что в свою очередь обусловливает существование биогеоценозов и биосферы.

Наследственность и изменчивость

Наследственность обеспечивает материальную преемственность (поток генетической информации) между поколениями организмов. Она тесно связана с репродукцией на молекулярном, субклеточном и клеточном уровнях. Генетическая информация, определяющая разнообразие наследственных признаков, зашифрована в молекулярной структуре ДНК (у некоторых вирусов - в РНК). В генах закодирована информация о структуре синтезируемых белков, ферментных и структурных. Генетический код - это система "записи" информации о последовательности расположения аминокислот в синтезируемых белках с помощью последовательности нуклеотидов в молекуле ДНК. Совокупность всех генов организма называется генотипом, а совокупность признаков - фенотипом. Фенотип зависит как от генотипа, так и факторов внутренней и внешней среды, которые влияют на активность генов и обусловливают регулярные процессы. Хранение и передача наследственной информации осуществляется у всех организмов с помощью нуклеиновых кислот, генетический код един для всех живых существ на Земле, т.е. он универсален. Благодаря наследственности из поколения в поколение передаются признаки, обеспечивающие приспособленность организмов к среде их обитания. Если бы при размножении организмов проявлялась только преемственность существующих признаков и свойств, то на фоне меняющихся условий внешней среды существование организмов было бы невозможно, так как необходимым условием жизни организмов является их приспособленность к условиям среды обитания. Проявляется изменчивость в разнообразии организмов, принадлежащих к одному и тому же виду. Изменчивость может реализовываться у отдельных организмов в ходе их индивидуального развития или в пределах группы организмов в ряду поколений при размножении. Выделяют две основные формы изменчивости, различающиеся по механизмам возникновения, характеру изменения признаков и, наконец, их значимости для существования живых организмов - генотипическую (наследственную) и модификационную (ненаследственную). Генотипическая изменчивость связана с изменением генотипа и приводит к изменению фенотипа. В основе генотипической изменчивости могут лежать мутации (мутационная изменчивость) или новые комбинации генов, возникающие в процессе оплодотворения при половом размножении. При мутационной форме изменения связаны, в первую очередь, с ошибками при репликации нуклеиновых кислот. Таким образом происходит возникновение новых генов, несущих новую генетическую информацию; происходит появление новых признаков. И если вновь возникающие признаки полезны организму в конкретных условиях, то они "подхватываются" и "закрепляются" естественным отбором. Таким образом, на наследственной (генотипической) изменчивости базируется приспособляемость организмов к условиям внешней среды, разнообразие организмов, создаются предпосылки для позитивной эволюции. При ненаследственной (модификационной) изменчивости происходят изменения фенотипа под действием факторов внешней среды и не связанные с изменением генотипа. Модификации (изменения признаков при модификационной изменчивости) происходят в пределах нормы реакции, находящейся под контролем генотипа. Модификации не передаются следующим поколениям. Значение модификационной изменчивости заключается в том, что она обеспечивает приспособляемость организма к факторам внешней среды в течение его жизни.

Индивидуальное развитие организмов

Всем живым организмам свойственен процесс индивидуального развития - онтогенез. Традиционно, под онтогенезом понимают процесс индивидуального развития многоклеточного организма (образующегося в результате полового размножения) от момента формирования зиготы до естественной смерти особи. За счет деления зиготы и последующих поколений клеток формируется многоклеточный организм, состоящий из огромного числа разных типов клеток, различных тканей и органов. Развитие организма базируется на "генетической программе" (заложенной в генах хромосом зиготы) и осуществляется в конкретных условиях среды, существенно влияющей на процесс реализации генетической информации в ходе индивидуального существования особи. На ранних этапах индивидуального развития происходит интенсивный рост (увеличение массы и размеров), обусловленный репродукцией молекул, клеток и других структур, и дифференцировка, т.е. появление различий в структуре и усложнение функций. На всех этапах онтогенеза существенное регулирующее влияние оказывают на развитие организма различные факторы внешней среды (температура, гравитация, давление, состав пищи по содержанию химических элементов и витаминов, разнообразные физические и химические агенты). Изучение роли этих факторов в процессе индивидуального развития животных и человека имеет огромное практическое значение, возрастающее по мере усиления антропогенного воздействия на природу. В различных областях биологии, медицины, ветеринарии и других наук широко проводятся исследования по изучению процессов нормального и патологического развития организмов, выяснению закономерностей онтогенеза.

Раздражимость

Неотъемлемым свойством организмов и всех живых систем является раздражимость - способность воспринимать внешние или внутренние раздражители (воздействия) и адекватно на них реагировать. У организмов раздражимость сопровождается комплексом изменений, выражающихся в сдвигах обмена веществ, электрического потенциала на мембранах клеток, физико-химических параметров в цитоплазме клеток, в двигательных реакциях, а высокоорганизованным животным присущи изменения в их поведении.

4. Центральная догма молекулярной биологии - обобщающее наблюдаемое в природе правило реализации генетической информации: информация передаётся от нуклеиновых кислот к белку , но не в обратном направлении. Правило было сформулировано Френсисом Криком в 1958 году и приведено в соответствие с накопившимися к тому времени данными в 1970 году. Переход генетической информации от ДНК к РНК и от РНК к белку является универсальным для всех без исключения клеточных организмов, лежит в основе биосинтеза макромолекул. Репликации генома соответствует информационный переход ДНК → ДНК. В природе встречаются также переходы РНК → РНК и РНК → ДНК (например у некоторых вирусов), а также изменение конформации белков, передаваемое от молекулы к молекуле.

Универсальные способы передачи биологической информации

В живых организмах встречаются три вида гетерогенных, то есть состоящих из разных мономеров полимера - ДНК, РНК и белок. Передача информации между ними может осуществляться 3 х 3 = 9 способами. Центральная догма разделяет эти 9 типов передачи информации на три группы:

Общий - встречающиеся у большинства живых организмов;

Специальный - встречающиеся в виде исключения, у вирусов и у мобильных элементов генома или в условиях биологического эксперимента ;

Неизвестные - не обнаружены.

Репликация ДНК (ДНК → ДНК)

ДНК - основной способ передачи информации между поколениями живых организмов, поэтому точное удвоение (репликация) ДНК очень важна. Репликация осуществляется комплексом белков, которые расплетают хроматин , затем двойную спираль. После этого ДНК полимераза и ассоциированные с ней белки, строят на каждой из двух цепочек идентичную копию.

Транскрипция (ДНК → РНК)

Транскрипция - биологический процесс, в результате которого информация, содержащаяся в участке ДНК, копируется на синтезируемую молекулу информационной РНК . Транскрипцию осуществляют факторы транскрипции и РНК-полимераза . В эукариотической клетке первичный транскрипт (пре-иРНК) часто редактируется. Этот процесс называется сплайсингом .

Трансляция (РНК → белок)

Зрелая иРНК считывается рибосомами в процессе трансляции. В прокариотических клетках процесс транскрипции и трансляции не разделён пространственно, и эти процессы сопряжены. В эукариотических клетках место транскрипции клеточное ядро отделено от места трансляции (цитоплазмы ) ядерной мембраной , поэтому иРНК транспортируется из ядра в цитоплазму. иРНК считывается рибосомой в виде трёхнуклеотидных «слов». Комплексы факторов инициации и факторов элонгации доставляют аминоацилированные транспортные РНК к комплексу иРНК-рибосома.

5. Обратная транскрипция - это процесс образования двуцепочечной ДНК на матрице одноцепочечной РНК . Данный процесс называется обратной транскрипцией, так как передача генетической информации при этом происходит в «обратном», относительно транскрипции, направлении.

Идея обратной транскрипции вначале была очень непопулярна, так как противоречила центральной догме молекулярной биологии , которая предполагала, что ДНК транскрибируется в РНК и далее транслируется в белки. Встречается у ретровирусов , например, ВИЧ и в случае ретротранспозонов .

Трансдукция (от лат. transductio - перемещение) - процесс переноса бактериальной ДНК из одной клетки в другую бактериофагом . Общая трансдукция используется в генетике бактерий для картирования генома и конструирования штаммов . К трансдукции способны как умеренные фаги, так и вирулентные, последние, однако, уничтожают популяцию бактерий, поэтому трансдукция с их помощью не имеет большого значения ни в природе, ни при проведении исследований.

Векторная молекула ДНК - это молекула ДНК, которая выступает в роли носителя. Молекулу-носитель должен отличать ряд особенностей:

Способность к автономной репликации в клетке хозяина (чаще бактериальной или дрожжевой)

Наличие селективного маркера

Наличие удобных сайтов рестрикции

В роли векторов чаще всего выступают бактериальные плазмиды.

Настрой учащихся на работу.

1. Что изучает биология?

2. Знания, каких естественнонаучных законов является основой научного мировоззрения и необходимо для решения практических задач?

3. По какому принципу происходит подразделение биологии на отдельные науки?

4. Почему оптимальное использование живой природы?

5. Что такое жизнь?

6. Какие уровни организации жизни вам известны?

7.Какие уровни организации жизни уже изучили?

8.Назовите элементарную единицу и структурные элементы организменного уровня?

9.Как классифицируют живые организмы?

10. Какие основные процессы протекают на организменном уровне?

11.Назовите значение и роль организменного уровня в природе.

А. Отличие живого от неживого.

Работа в группах по заданиям:

(Учащиеся отвечают на вопрос, обосновывают свое мнение).

Группа №1:

Можно ли назвать живыми и почему следующие организмы:

а) животных в состоянии анабиоза;

б) человека под наркозом;

в) бактерии в высушенном состоянии;

г) сухие дрожжи?

Группа №2:

Постоянство структурно- функциональной организации биологических систем – гомеостаз - как обязательное условие существования биологических систем.

Группа № 3:

Какое явление, свойственное всем живым системам, лежит в основе приведенных фактов:

1) лягушка не может жить в соленой воде, а в пресной выделяет много мочи;

2) живая сельдь в морской воде «несоленая»;

3) в крови человека, содержащую воду, необходимо вводить физиологический раствор.

Группа №4:

1. Приведите примеры систем живой природы.

2. Назовите примеры систем неживой природы.

Вывод: обменные процессы в живом веществе обеспечивают гомеостаз – постоянство структурно – функциональной организации системы.

Б). Свойства живых организмов:

Единство химического состава.
Обмен веществ и энергии (метаболизм).

3. Ритмичность.
4.Саморегуляция

Самовоспроизведение.
Наследственность.
Изменчивость.
Единый уровень организации живых организмов

Рост и развитие.

2. Раздражимость.

3. Дискретность.

4. Приспособляемость

Выберите те признаки живых организмов, о которых в тексте учебника речь не шла.

(дискретность, саморегуляция, ритмичность).

Вывод: живые организмы резко отличаются от неживых систем своей исключительной сложностью и высокой структурной и функциональной упорядоченностью. Эти отличия придают жизни качественно новые свойства.

В). Основные уровни организации живых организмов Живая природа представляет собой сложно организованную иерархическую систему. Ученые на основании особенностей проявления свойств живого выделяют несколько уровней организации живой материи.

Молекулярный клеточный тканевой органный

(молекулы) (клетка) (ткань) (орган)

организменный популяционно- видовой

(организм) (вид, популяция)

Биогеоценотический (экосистемный) биосферный.

(БГЦ, экосистема) (биосфера)

Схема показывает отдельные уровни организации жизни, связь их между собой, вытекание одного из другого и показывает целостность живой природы.

группа:

Молекулярный.
Клеточный.

2. группа:

1. Тканевой

2. Органный.

группа:

1. Организменный.

Популяционно- видовой.

По ходу объяснения уровней организации живых организмов группами учащиеся класса заполняют предложенную таблицу:

Уровни организации	Биологическая система	Элементы, образующие систему
Молекулярный	Органоиды	Атомы и молекулы
Клеточный	Клетка (организм)	Органоиды
Тканевой
Органный
Организменный	Организм	Системы органов
Популяционно-видовой	Популяция
Биогеоценотический (экосистемный)	Биогеоценоз (экосистема)	Популяции
Биосферный	Биосфера	Биогеоценозы (экосистемы)

Вывод: строение живых систем характеризуется дискретностью, т.е. разделенностью на функциональные единицы. Так, атомы состоят из эле-ментарных частиц, из атомов состоят молекулы, из молекул (крупных и малых) – органоиды, ко-торые образуют клетки, из клеток формируются ткани, а из них – органы и т.д.

Выделение отдельных уровней организации жизни до некоторой степени условно, так как они тесно связаны между собой и вытекают один из другого, что говорит о целостности живой природы.

Какие формы организмов встречаются на Земле?

Какое значение имеет организм в природе?

Ответьте на вопрос с помощью учебника стр. 5-6 и оформите в виде схемы

Значение организма

Работа у доски:

Соотнесите рисунки соответственно уровням организации живых организмов

А) Молекулярный

Б) Клеточный

В) Тканевой

Г) Органный

Д) Организменный

Е) Популяционно- видовой

Ж) Биогеоценотический (экосистемный)

З) Биосферный

Решение проблемных вопросов:

«Озоновые дыры» и воздействие УФ- лучей на клеточном и молекулярном уровнях жизни.
Невозможность лечить человека без знания особенностей строения и функционирования клеток.
Для решения, каких глобальных задач человечества необходимы знания биологии?
Приведите примеры использования методов биологических наук из ботаники, зоологии, анатомии и физиологии человека.

параграф 1,2 заполнить таблицу.

Творческое задание по группам: Каково значение биологии для понимания всего живого. Какие ощущения вы испытывали при изучении этой темы?

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.

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).