Клеточный уровень что изучается
Химия, Биология, подготовка к ГИА и ЕГЭ
Уровни организации живой природы
Выделяют 8 уровней.
Каждый уровень организации характеризуется определенным строением (химическим, клеточным или организменным) и соответствующими свойствами.
Каждый следующий уровень обязательно содержит в себе все предыдущие.
Давайте разберем каждый уровень подробно.
8 уровней организации живой природы
1. Молекулярный уровень организации живой природы
Молекулярный уровень затрагивает все биохимические процессы, которые происходят внутри любого живого организма — от одно- до многоклеточных.
Поэтому именно он лег в основу классификации Живой природы на царства — какое питательное вещество является основным у организма: у животных — белок, у грибов — хитин, у растений это- углеводы.
Науки, которые изучают живые организмы именно на этом уровене:
2. Клеточный уровень организации живой природы
Включает в себя предыдущий — молекулярный уровень организации.
На этом уровне уже появляется термин «клетка» как «мельчайшая неделимая биологическая система»
Науки, изучающие клеточный уровень организации:
Генетика и эмбриология изучают этот уровень, но это не основной объект изучения.
3. Тканевый уровень организации:
Включает в себя 2 предыдущих уровня — молекулярный и клеточный.
Этот уровень можно назвать «многоклеточным» — ведь ткань представляет собой совокупность клеток со сходным строением и выполняющих одинаковые функции.
4. Органный (ударение на первый слог) уровень организации жизни
Тканевый и органный уровни организации — изучают науки:
5. Организменный уровень
Включает в себя все предыдущие уровни: молекулярный, клеточный, тканевый уровни и органный.
На этом уровне идет деление Живой природы на царства — животных, растений и грибов.
Характеристики этого уровня:
6. Популяционно-видовой уровень организации жизни
Включает молекулярный, клеточный, тканевый уровни, органный и организменный.
Если несколько организмов схожи морфологически (проще говоря, одинаково устроены), и имеют одинаковый генотип, то они образуют один вид или популяцию.
Основные процессы на этом уровне:
Науки, изучающие этот уровень:
7. Биогеоценотический уровень организации жизни
На этом уровне уже учитывается почти все:
Наука, изучающая этот уровень — Экология
Ну и последний уровень — высший!
8. Биосферный уровень организации живой природы
Он включает в себя:
Уровни организации жизни
Уровни организации живой материи — иерархически соподчиненные уровни организации биосистем, отражающие уровни их усложнения. Чаще всего выделяют шесть основных структурных уровней жизни: молекулярный, клеточный, организменный, популяционно-видовой, биогеоценотический и биосферный. В типичном случае каждый из этих уровней является системой из подсистем нижележащего уровня и подсистемой системы более высокого уровня.
Содержание
Молекулярный уровень организации жизни
Представлен разнообразными молекулами, находящимися в живой клетке.
Клеточный уровень организации жизни
Представлен свободно живущими одноклеточными организмами и клетками, входящими в многоклеточные организмы.
Тканевый уровень организации жизни
Тканевой уровень представлен тканями, объединяющими клетки определенного строения, размеров, расположения и сходных функций. Ткани возникли в ходе исторического развития вместе с многоклеточностью. У многоклеточных организмов они образуются в процессе онтогенеза как следствие дифференцировки клеток. У животных различают несколько типов тканей (эпителиальная, соединительная, мышечная, нервная, а также кровь и лимфа). У растений различают меристематическую, защитную, основную и проводящую ткани. На этом уровне происходит специализация клеток.
Органный уровень организации жизни
Органный уровень. Представлен органами организмов. У простейших пищеварение, дыхание, циркуляция веществ, выделение, передвижение и размножение осуществляются за счет различных органелл. У более совершенных организмов имеются системы органов. У растений и животных органы формируются за счет разного количества тканей. Для позвоночных характерна цефализация, защищающаяся в сосредоточении важнейших центров и органов чувств в голове.
Организменный (онтогенетический) уровень организации жизни
Представлен одноклеточными и многоклеточными организмами растений, животных, грибов и бактерий.
Популяционно-видовой уровень организации жизни
Представлен в природе огромным разнообразием видов и их популяций.
Биогеоценотический уровень организации жизни
Представлен разнообразием естественных и культурных биогеоценозов во всех средах жизни.
Биосферный уровень организации жизни
Представлен высшей, глобальной формой организации биосистем — биосферой.
Уровни организации и изучения жизненных явлений
Вы будете перенаправлены на Автор24
Для живой природы нашей планеты характерно сложное, иерархическое соотношение уровней организации. Весь органический мир и окружающая среда образует биосферу, которая, в свою очередь состоит из биогеоценозов (экосистем) — территорий с характерными природными условиями и определёнными растительными и животными комплексами (биоценозами). Биоценозы образованы популяциями — группами растительных и животных организмов одного вида, живущими на определённой территории и способнымы к произведению. Популяции состоят из представителей конкретных видов (особей), способных свободно скрещиваться и давать плодовитое потомство. Многоклеточные организмы состоят из органов и тканей, образованных клетками. Одноклеточные организмы и клетки образованы внутриклеточными структурами, которые состоят из молекул.
Исходя из этого, выделяют несколько уровней организации живой материи.
Для каждого уровня организации живых организмов характерны свои закономерности, связанные со своими конкретными принципами организации, особенностями взаимоотношения с другими уровнями.
Общая биология изучает основные закономерности жизненных явлений, которые происходят на различных уровнях организации живого. Рассмотрение организации живой материи начинается из выяснения строения и свойств сложных органических молекул. Клетки многоклеточных организмов входят в состав тканей, две или несколько тканей формируют орган. Многоклеточный организм имеет сложное строение, который состоит из тканей и органов, в то же время есть элементарной единицей биологического вида. Взаимодействуя между собой виды составляют сообщество, или экологическую систему, которая, в свою очередь, является одним из компонентов биосферы.
Каждый уровень организации организмов изучают соответствующие отрасли биологии.
Молекулярный уровень
Любая живая система, как бы сложно она не была организована,определяется на уровне функционирования биологических макромолекул — биополимеров: нуклеиновых кислот, белков, полисахаридов, а так же иных важных органических веществ. С этого уровня начинаются важнейшие процессы жизнедеятельности организма: обмен веществ и превращение энергии, передача наследственной информации и т. п.
Готовые работы на аналогичную тему
Молекулярная биология, молекулярная генетика, физиология, цитохимия, биохимия, биофизика, определённые разделы вирусологии, микробиологии изучают физико-химические процессы, происходящие в живом организме (синтез, разложение и взаимные преобразования белков, нуклеиновых кислот, полисахариды, липидов и других веществ в клетке; обмен веществ, энергии и информации, которые регулируют эти процессы).
Такие исследования живых систем показали, что они состоят из низко- и высокомолекулярных органических соединений, которые в неживой природе практически невозможно обнаружить. Для живых организмов наиболее характерны такие биополимеры, как белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды, липиды (жироподобные соединения) и составляющие их молекул (аминокислоты, нуклеотиды, моносахариды, жирные кислоты). Так же, на этом уровне изучается синтез, распад и взаимные преобразования этих соединений в клетках, обмен веществ, энергии и информации, регуляция данных процессов.
Исследования на молекулярном уровне требуют выделения и изучения всех видов молекул, входящих в состав клетки, раскрытия их взаимосвязи между собой.
Используемые методы исследования на молекулярном уровне:
Клеточный уровень
На клеточном уровне цитология, гистология, и их отделы (кариология, цито- и гистохимия, цитофизиология, цитогенетика), многие разделы физиологии, микробиологии и вирусологии изучают строение клетки и внутренних клеточных компонентов, а также связи и отношения между клетками в тканях и органах организма. Свободноживущих неклеточных форм жизни не существует.
Совокупность клеток одного типа образует ткань. Сочетание нескольких тканей — орган, который выполняет определённую функцию в организме.
Благодаря исследованиям на клеточном уровне изучены основные компоненты клетки, строение клеток и тканей, их изменения в процессе развития.
Методы исследования на клеточном уровне:
Тканевый уровень
Органный уровень
Органы — это высокодефференциированные части тела, которые размещены в определённом месте и исполняют специальные функции. Это структурно — функциональные объединения нескольких типов тканей. Они образуются в процессе развития из клеток различных тканей.
Группы разных органов коллективно функционируют для исполнения общей для организма функции. У человека есть такие системы органов: пищеварительная, дыхательная, сердечно — сосудистая, нервная, секреторная, выделительная, репродуктивная, Эндокринная, мышечная, скелетная и система покровных тканей. Каждый отдельный орган системы исполняет конкретную функцию, но все вместе работают как одна «команда», обеспечивая максимальную эффективность всей системы. Все системы органов функционируют во взаимосвязи и регулируются нервной и эндокринной системами. Нарушение функционирования любого органа приводит к патологии всей системы и даже организма.
Организменный уровень
Физиология (растений и животных, высшей нервной деятельности), экспериментальная морфология, эндокринология, эмбриология, иммунология, а также ещё рад других биологических отраслей изучают процессы и явления, происходящие в особи, и согласованное функционирование её органов и систем.
На этом уровне для создания общей теории онтогенеза проводятся исследования, направленные на раскрытие причинных механизмов становления биологической организации, её дифференцировки и интеграции, реализации генетической информации в онтогенезе. Также изучаются механизмы работы органов и их систем, их роль в жизнедеятельности организма, взаимные влияния органов, нервную и гуморальную регуляцию их функций, поведение животных, приспособительные изменения и др.
На этом уровне изучаются также механизм работы органов и систем, их роль в жизнедеятельности организма, взаимоотношения органов, поведение организмов, приспособительные изменения.
В данный момент применяются методы исследования:
Популяционно — видовой уровень
Изучение состава и динамики популяции неразрывно связано с молекулярным, клеточным и организменным уровнями.
Методами исследования являются методы тех наук, которые изучают конкретно поставленные на этом уровне вопросы:
Популяция и вид как целое могут служить объектами исследования самых разных биологических отраслей.
Биогеоценотический, или биосферный, уровень
Биогеоценология, экология, биогеохимия и другие отрасли биологии изучают процессы, происходящие в биогеоценозах (экосистемах) — элементарных структурных и функциональных единицах биосферы.
На этом уровне ведутся комплексные исследования, охватывающие взаимоотношения биотических и абиотических компонентов, которые входят в состав биогеоценоза; изучается движение живого вещества в биосфере, пути и закономерности протекания энергетических кругооборотов. Такой подход даёт возможность предвидеть последствия хозяйственной деятельности человека и в форме международной программы «Человек и биосфера» координировать усилия биологов многих стран.
Важное практическое значение имеет изучение биологической продуктивности биогеоценозов (утилизации энергии солнечной радиации путём фотосинтеза и использования гетеротрофными организмами энергии, запасённой автотрофами).
Необходимость детального изучения биосферного уровня организации живого обусловливается тем, что биогеоценозы — среда, в которой протекают любые жизненные процессы на нашей планете.
Получи деньги за свои студенческие работы
Курсовые, рефераты или другие работы
Автор этой статьи Дата последнего обновления статьи: 09 06 2021
Биология
Уровни организации живых систем
Каждый уровень организации характеризуется определенным строением (химическим, клеточным или организменным) и соответствующими свойствами.
Каждый следующий уровень обязательно содержит в себе все предыдущие.
Давайте разберем каждый уровень подробно.
8 уровней организации живой природы
1. Молекулярный уровень организации живой природы
Химический состав клеток: органические и неорганические вещества,
Молекулярный уровень затрагивает все биохимические процессы, которые происходят внутри любого живого организма — от одно- до многоклеточных.
На этом уровне жизни изучаются явления, связанные с изменениями (мутациями) и воспроизведением генетического материала, обменом веществ.
Науки, которые изучают живые организмы именно на этом уровне:
Молекулярная биология, молекулярная генетика
2. Клеточный уровень организации живой природы
Включает в себя предыдущий — молекулярный уровень организации.
На этом уровне уже появляется термин «клетка» как «мельчайшая неделимая биологическая система»
Обмен веществ и энергии данной клетки (разный в зависимости от того, к какому царству принадлежит организм);
Синтез специфических органических веществ; регуляция химических реакций; деление клеток; вовлечение химических элементов Земли и энергии Солнца в биосистемы
Науки, изучающие клеточный уровень организации: цитология, генетика, эмбириология
Генетика и эмбриология изучают этот уровень, но это не основной объект изучения.
3. Тканевый уровень организации:
Включает в себя 2 предыдущих уровня — молекулярный и клеточный.
Обмен веществ; раздражимость
Этот уровень можно назвать «многоклеточным» — ведь ткань представляет собой совокупность клеток со сходным строением и выполняющих одинаковые функции.
4. Органный (ударение на первый слог) уровень организации жизни
У одноклеточных органы — это органеллы — есть общие органеллы — характерные для всех эукариотических или прокариотических клеток, есть отличающиеся.
У многоклеточных организмов клетки общего строения и функций объединены в ткани, а те, соответственно, в органы, которые, в свою очередь, объединены в системы и должны слаженно взаимодействовать между собой.
Пищеварение; газообмен; транспорт веществ; движение и др.
Тканевый и органный уровни организации — изучают науки: ботаника,
зоология, анатомия, физиология, медицина
5. Организменный уровень
Включает в себя все предыдущие уровни: молекулярный, клеточный, тканевый уровни и органный.
На этом уровне идет деление Живой природы на царства — животных, растений и грибов.
Характеристики этого уровня: Обмен веществ (как на уровне организма, так и на клеточном уровне тоже )
Обмен веществ; раздражимость; размножение; онтогенез. Нервно-гуморальная регуляция процессов жизнедеятельности. Обеспечение гармоничного соответствия организма его среде обитания
Науки: анатомия, генетика, морфология, физиология
6. Популяционно-видовой уровень организации жизни
Включает молекулярный, клеточный, тканевый уровни, органный и организменный.
Если несколько организмов схожи морфологически (проще говоря, одинаково устроены), и имеют одинаковый генотип, то они образуют один вид или популяцию.
Генетическое своеобразие; взаимодействие между особями и популяциями; накопление элементарных эволюционных преобразований; выработка адаптации к меняющимся условиям среды
Основные процессы на этом уровне:
Взаимодействие организмов между собой (конкуренция или размножение)
Науки, изучающие этот уровень: популяционная генетика, эволюционистика, экология
7. Биогеоценотический уровень организации жизни
На этом уровне уже учитывается почти все:
Пищевое взаимодействие организмов между собой — пищевые цепи и сети
Биологический круговорот веществ и поток энергии, поддерживающие жизнь; подвижное равновесие между живым населением и абиотической средой; обеспечение живого населения условиями обитания и ресурсами
Наука, изучающая этот уровень — Экология
8. Биосферный уровень организации живой природы
Активное взаимодействие живого и неживого (косного) вещества планеты; биологический глобальный круговорот; активное биогеохимическое участие человека во всех процессах биосферы
Он включает в себя:
Взаимодействие как живых, так и неживых компонентов природы
Уровни организации живого. Клеточная теория
1. Молекулярный, или молекулярно-генетический, является самым первым, начальным, его изучает молекулярная биология.
2. Клеточный уровень представляет собой клетку с ее свойствами (обмен веществ, раздражимость и т. д.).
3. Тканевой уровень охватывает системы клеток — ткани.
4. Органный уровень объединяет органы, образованные из тканей.
5. Организменный уровень включает в себя все системы органов одного организма.
6. Популяционно-видовой уровень является надорганизменным и охватывает группы особей: популяции, виды.
7. Экосистемный уровень объединяет популяции и виды в состав экосистем.
8. Биосферный уровень — самый сложный, в его состав входят все экосистемы.
1. В настоящее время на планете существуют два надцарства — прокариоты (безъядерные цианобактерии, эубактерии, археи) и эукариоты (ядерные).
2. Прокариоты имеют размер 1–5 мкм (1 микрометр = 0,001 миллиметра). Размер одноклеточных эукариот варьируется в диапазоне от 10 до 100 мкм, хотя встречаются и более мелкие экземпляры. На сегодняшний день самыми большими одноклеточными признаны ксенофиофоры, которые достигают 10 и более сантиметров в диаметре.
3. В одну «среднюю» клетку эукариот помещается более тысячи бактерий.
4. Внутри бактерии можно разместить тысячи вирусов, каждый из которых имеет диаметр от 20 до 300 нм (1 нанометр = 0,000001 миллиметра).
5. Клетки многообразны по форме и строению. Например, яйцеклетка страуса имеет диаметр 10 сантиметров. Малярийный плазмодий настолько мал, 5 мкм, что паразитирует в эритроците человека. Нервные клетки имеют отростки — дендриты и аксоны, причем аксоны могут достигать длины более 1 метра.
История изучения клетки
1. История создания первого микроскопа, то есть системы линз, через которые стало возможным увидеть микроорганизмы, запутана. Это открытие приписывается двум жителям голландского города Мидделбурга, Захарию Янсену и его отцу Хансу, которые якобы в 1590 году изготовили несколько простых микроскопов. Впрочем, эти сведения до сих пор оспариваются исследователями. Вероятно, над созданием микроскопа работал и Галилео Галилей.
2. Увеличительные возможности нового прибора очень заинтересовали английского естествоиспытателя Роберта Гука. Он, изучая срез пробки и сердцевины бузины, увидел ячейки, похожие на пчелиные соты — клеточные оболочки. Гук решил, живое вещество представлено именно клеточными стенками, а внутри них пусто. Несмотря на это заблуждение, термином «клетка» (введенном в 1665 году) наука обязана именно Роберту Гуку.
3. Голландец Антони ван Левенгук не был профессиональным ученым, но все свободное время посвящал изготовлению линз и приборов из них. К 1674 году он добился такого качества линз, что увидел простейших, дрожжи, чуть позже разглядел бактерии, эритроциты, строение мышечных волокон и многое другое. Его микроскопы показывали бактериальные клетки при увеличении в 270 раз! С 1695 года начали выходить публикации об открытиях Антони ван Левенгука.
4. В 1827 году российский ученый Карл Бэр дал описание яйцеклетки млекопитающих и сделал вывод о развитии организмов из одной клетки.
5. В 1831 году английский ботаник Роберт Браун открыл ядро в растительной клетке.
6. Ян Пуркинье, чешский физиологи и анатом, доказал в 1830-е годы, что клетки внутри не пустые, а заполнены желеобразным веществом — протоплазмой. Также он (возможно, раньше Брауна) утверждал о том, что все клетки содержат ядра.
7. Немецкие ботаник Маттиас Шлейден и физиолог Теодор Шванн на основе уже накопившихся научных фактов создали клеточную теорию. Шлейден занимался цитологией и эмбриологией растений, изучал роль ядра в клетке; также Шлейден и Шванн в 1839 году открыли ядрышко.
Итак, в 1839 году, после изучения данных, полученных Шлейденом, Теодор Шванн в книге «Микроскопические исследования о соответствии в структуре и росте животных и растений» предложил следующие положения клеточной теории.
1. Организмы состоят из клеток, образованием и ростом которых управляют одни и те же законы.
2. Клеткообразование — общий принцип развития для элементарных частей организма.
3. Ткани состоят из клеток. Клетка есть индивидуум, самостоятельное образование. Клетки взаимодействуют так, что возникает гармоничное целое.
4. В клетках все процессы могут быть сведены к следующим:
В этой первой клеточной теории была допущена значительная ошибка — клетки, по Шлейдену и Шванну, образуются из первичного неклеточного вещества. В 1850-е годы немецкий врач Рудольф Вирхов внес важнейшее уточнение в клеточную теорию — «всякая клетка происходит из другой клетки».
Современные представления о клетке намного более обширны. Их смысл сводится к тому, что клетка представляет собой целостную систему, является элементарной единицей, все клетки близки по строению и химическому составу, дифференцированы.
Главные положения современной клеточной теории
1. Клетка — элементарная структурно-функциональная единица организма, основа его строения, жизнедеятельности, размножения и развития.
2. Клетки всех организмов похожи по строению и химическому составу.
3. Новые молодые клетки рождаются только путем деления уже существующих клеток.
4. Рост и развитие многоклеточного организма являются следствие роста и развития одной или нескольких исходных клеток.
5. Клетки многоклеточных организмов дифференцированы по строению и функциям, объединяются в различные ткани, органы и, на высшем уровне, системы органов.
6. Наличие клеток позволяет утверждать о единстве происхождения всего живого.