Уровни организации живой материи таблица: Уровни организации живой природы — таблица характеристик, свойства и структура

Уровни организации живой природы — таблица характеристик, свойства и структура

Живые организмы сформированы одинаково и отличаются лишь сложностью внутреннего строения. Отдельные клетки организованы проще, чем многоклеточные материи. Таблица уровней живой природы и организации материи наглядно отражает, какие бывают виды систем, иерархичный порядок и соподчинённость их между собой. Информация будет полезна для тех, кто увлекается биологией.

Общее представление

Уровневая классификация живых организмов определяется местом, занимаемым экземпляром в биологической системе природы.

В биологии уровень организации жизни — это количественные и качественные характеристики видов (клеток, органов, популяции) от которых зависят условия и пределы их существования.

Можно перечислить несколько уровней организации живой материи:

  • Молекулярный или генетический. Сюда включены различные биополимеры — ДНК, белки, углеводы, РНК и другие соединения, которые отвечают за мутационные изменения, генетическое воспроизведение и обмен веществ. Этот уровень изучает молекулярная биология.
  • Уровень клетки. Процесс жизни на этой стадии выстроен в форме клетки, как функциональной и структурной единицы жизни на земле. Все явления этого уровня изучает цитология. Простейшие и одноклеточные водоросли содержат одну клетку, в которой происходят все процессы. Многоклеточные материи основаны на взаимосвязи нескольких клеток, где каждая является элементарной структурной единицей организма.
  • Тканевый. Представляет собой собрание одинаковых по строению, функциональности и происхождению клеток и межклеточного вещества. Устройство тканей изучает гистология.
  • Уровень органов (органный). Здесь изучаются органы, состоящие из нескольких типов ткани. Группирование нескольких сходных по строению тканевых волокон образует органный уровень.
  • Организменный. На этой стадии рассматривается самостоятельное существование единичной особи, одноклеточной или многоклеточной формы. Изучением этой области занимается аутэкология или физиология.
  • Популяционно-видовой. Характеризуется отдельными группами одного вида особей, называемых популяциями.
  • Биогеоценотический. На этой стадии рассматривается экосистема, включающая разные виды популяций. Здесь изучается экология сообществ (синэкология).
  • Биосферный. Наиболее крупный уровень, который состоит из взаимосвязи биогеоценозов и среды их обитания. Здесь наблюдается круговорот веществ в природе, а также происходит передача энергии в цепочке организмов.
  • Особенности уровней

    Уровень жизни организма определяет форму и способ его существования.

    Например, вирусы заключены в белковую оболочку молекулы ДНК, что определяет их способ жизни. Но проявляются вирусы при попадании в другой организм, где они размножаются в клетках.

    Свойства уровней:

  • С молекулярного начинаются важнейшие процессы, связанные с работой биологических макромолекул, нуклеиновых кислот, полисахаридов, стероидов.
  • На клеточном отдельные элементы клетки (органоиды) взаимосвязаны, их функции направлены на выполнение единых процессов жизнедеятельности.
  • Особенностью тканевого уровня является исследование только многоклеточных организмов. Отдельные ткани не являются самостоятельными целостными системами. Например, кожный покров животного и человека состоит из 4 видов материи — эпителия, соединительных волокон, мышечной структуры и нервных окончаний.
  • На органном уровне объединение органов образует целостную систему, что исключает самостоятельное существование каждого.
  • На организменном уровне особь представлена как целостная единица жизни в природе. Представители многоклеточной формы считаются самостоятельной системой, где происходят характе́рные процессы — питание, размножение, обмен веществ. Целостный организм оставляет потомство. Его развитие начинается с оплодотворения клетки до окончания жизни. Прохождение цикла называется онтогенезом.
  • На популяционно-видовом уровне изучают групповое собрание видов, где происходят процессы, связанные с эволюцией. К ним относят мутационный отбор, проявление и накопление. Это приводит к появлению нового вида особей. Изучением популяцией занимается популяционная экология (демэкология).
  • Биогеоценотический уровень изучает сообщество взаимосвязанных видов одного типа называемых биоценозами. Результатом явился биоценотический уровень. В процессе эволюции образовались экосистемы — биогеоценозы, которые включали совокупность особей разной организации и отличающейся среды обитания. Состав системы содержит живые организмы, органические и неорганические соединения, что определяется как природное сообщество.
  • На биосферном уровне современная биология решает проблемы глобального характера — вырабатывание кислорода растениями, образование углекислого газа.
  • Свойства материи

    Живые системы обладают рядом свойств, позволяющим им участвовать в процессе жизнедеятельности.

    Необходимым условием существования материи является её обмен с окружающей средой.

    Характерные свойства материи:

  • Метаболические процессы (метаболизм). Включает химические реакции в живых системах, обеспечивающие воспроизведение, рост, развитие и адаптацию к изменениям окружающей среды. При обмене веществ происходит синтез молекул, разрушение старого материала и обновление клеточных структур. Различают автотрофы (водоросли, зелёные растения) — организмы, воспроизводимые из неорганических веществ под воздействием солнечного света. К другим видам относят гетеротрофы (бактерии, грибы, животные) — организмы, потребляющие готовые органические вещества.
  • Репродукция. Одна из важных функций живой системы, которая позволяет воспроизводить подобных себе. Существует 2 вида размножения — бесполое и половое. При бесполом самовоспроизведении потомки обладают набором генов идентичным материнскому. При половом размножении образуется новый генотип из задатков в равной степени обоих особей.
  • Наследственность и изменение. Способность передавать поток генетической информации в поколении организмов. Генетическая информация заложена в молекулярной структуре ДНК, или РНК (некоторых вирусов). Благодаря наследственности передаются важные качества для приспособления организма к среде обитания.
  • Индивидуальная эволюция организма. Процесс называется онтогенезом, что включает индивидуальное развитие многоклеточной материи от момента полового размножения до естественной смерти. Базой для развития служит генетическая программа, влияют факторы внешней среды.
  • Раздражимость. Способность воспринимать внутреннее и внешнее воздействие в адекватном формате. Критерием раздражимости является комплекс изменений, который выражается в сдвиге обмена веществ, изменении физических и химических параметров клеток, реакциях движения. Животным высокого уровня организации присущи поведенческие изменения.
  • Таблица этапов развития

    Любой сложный или простой организм на начальном уровне состоит из молекулярных соединений. В биологии эти компоненты называют макромолекулярными веществами. Рассмотреть кратко этапы развития живой материи можно в табличном формате.

    Таблица организации уровней живой природы и основные процессы:

    Порядок организации Система Входящие компоненты Особенности и основные процессы
    1. Молекулярно-генетический Молекулы Углеводы, белки, ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота), липиды, РНК (рибонуклеиновая кислота), комплекс неорганических и органических веществ. Мутации и воспроизведение генетической материи.
    2. Клеточный Клетка Химические соединения, молекулы, эритроциты. Бактерии синезеленые, одноклеточные водоросли, простейшие Происходит синтезирование органических веществ, клеточное деление, энергетический обмен между химическими элементами, участвующими в биосистеме.
    3. Тканевый Клеточная ткань Межклеточная субстанция и клетки Обменные процессы, реакция на раздражение.
    4. Органный Органы, система пищеварения, кровообращения и дыхания Тканевая структура органов Пищеварительные реакции, транспортировка питательных веществ.
    5. Организменный Система организма Структуры органов. Растения (хлорелла, хламидомонада), животные одноклеточного типа (инфузории, амёбы). Обменные процессы, онтогенез, гармонизация организма со средой обитания. Нервная и гуморальная реакция организма.
    6. Популяционно-видовой Группы особей Собрание одного вида особей, содержащих один набор генов и взаимодействующих одинаковым способом с окружающей средой. Уникальный генетический набор, взаимодействие с другими популяциями и особями. Эволюционные преобразования, развитие адаптации к изменениям места обитания.
    7. Биогеоценотический Системы разных организмов Включает разные популяции и совокупность абиотических факторов, ограниченных одной территорией. Цепочка веществ и энергии в биологической среде, установление баланса между населением и факторами среды, обеспечение условий и ресурсов для жизнедеятельности населения.
    8. Биосферный Биосфера Связь биогеоценозов, антропогенные явления. Взаимосвязь биокосных веществ, образованных в результате жизнедеятельности живой материи и косных веществ планеты (окружающей среды).
    Предыдущая

    БиологияВидоизменения побегов растений — особенности строения, функции и примеры

    Следующая

    БиологияЖизненный цикл голосеменных растений — классификация, особенности и этапы развития

    Назовите уровни организации живой материи

    Обычно выделяют восемь уровней организации живого.

    Молекулярно-генетический уровень. Это уровень макромолекул: нуклеиновых кислот, углеводов, белков и других органических веществ. На этом уровне начинаются важнейшие биологические процессы: кодирование и передача наследственной информации, обмен веществ, превращение энергии.

    Клеточный уровень. Клетка — это структурно-функциональная единица живого. Процессы, происходящие в клетке, лежат в основе роста и развития живых организмов.

    Тканевый уровень. Ткань — это совокупность клеток, сходных по строению, происхождению и выполняемой функции. В состав ткани входит также межклеточное вещество.

    Органный уровень. Орган — это обособленная часть организма, имеющая определенную форму, строение, расположение и выполняющая конкретную функцию. Орган, как правило, образован несколькими тканями, среди которых одна (реже — две) преобладает.

    Организменный (онтогенетический) уровень. Организм — целостная одноклеточная или многоклеточная живая система, способная к самостоятельному существованию и поддержанию гомеостаза (т. е. постоянства внутренней среды). Многоклеточный организм представляет собой совокупность тканей и органов.

    Популяционно-видовой уровень. Вид — это совокупность особей, сходных по строению, имеющих общее происхождение, свободно скрещивающихся между собой и дающих плодовитое потомство. На этом уровне под действием эволюционных факторов осуществляется процесс видообразования. Популяция — это совокупность особей одного вида, в течение достаточно длительного времени (большого числа поколений) населяющих определенную территорию внутри ареала вида, свободно скрещивающихся между собой и частично или полностью изолированных от других подобных совокупностей.

    Биогеоценотический (экосистемный) уровень. Биогеоценоз — исторически сложившаяся совокупность организмов разных видов, взаимодействующая со всеми факторами их среды обитания.

    Биосферный (глобальный) уровень. Биосфера — биологическая система высшего ранга, охватывающая все явления жизни в атмосфере, гидросфере, литосфере и объединяющая все экосистемы в единый комплекс. На этом уровне происходят вещественно-энергетические круговороты, связанные с жизнедеятельностью всех живых организмов, обитающих на Земле.

    Уровни организации живой материи и здоровье человека Текст научной статьи по специальности «Ветеринарные науки»

    уровни ОРГАНИЗАЦИИ ЖИВОЙ МАТЕРИИ И

    ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА

    К.А. Потехин, д.ф.-м.н. — Владимирский государственный гуманитарный университет

    E-mail: [email protected]

    В статье представлены некоторые проблемы, определяющие уровень здоровья человека. Человечество постепенно приближается к их решению, но совершенно очевидно, что «белых пятен» пока еще остается слишком много. Более того, сам путь поиска истины очень извилист и запутан. На этом пути встречается много обманок, ловушек и «замкнутых траекторий». Другими словами, то, что еще вчера считалось истиной, сегодня рассматривается как заблуждение. В данной статье рассмотрено несколько таких примеров.

    Ключевые слова: человек, здоровье, живая материя, уровни организации

    Уровни организации живой материи на планете Земля. Что это такое? Ответ на этот вопрос одновременно и очень прост, и чрезвычайно сложен. Можно перечислить названия уровней и этим ограничиться (это простой ответ), а можно рассмотреть вопрос о возникновении и эволюции этих уровней на планете Земля и убедиться, что это будет чрезвычайно сложный отв ет, который потребует сопоставления большого количества противоречивых мнений.

    В данной статье предложено ограничиться промежуточным вариантом: не слишком простым, но и не слишком сложным. Рассмотрим сами уровни, их иерархию и взаимосвязь со здоровьем человека.

    Разные авторы выделяют разное количество уровней организации живой материи ( от 4 до 15). В основном это обусловлено степенью детализации. Рассмотрим систему из девяти уровней, расположенных в порядке возрастания их старшинства: молекулярный, клеточный, тканевый, органный, организменный, популяционно-видовой, экологический, биосферный, ноосферный.

    Молекулярный уровень. Элементами этого уровня являются сложные органические молекулы и молекулярные комплексы. Наиболее популярные из них: белки ( они же полипептиды или протеины), жиры (липиды), углеводы ( моно- и полисахара), нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК), и, как это ни странно, вирусы. Вирусы — это молекулярные комплексы, а не клетки. Они способны проявлять лишь отдельные признаки живых систем.

    Клеточный уровень. Его элементы — клетки и одноклеточные микроорганизмы. Они «построены» из элементов предыдущего уровня.

    Тканевый уровень. Элементы этого уровня -ткани: нервная, мышечная, костная и т.д. Все ткани «построены» из клеток.

    Органный уровень. Внутренние и внешние органы. Элементы этого уровня «построены» из тканей.

    Организменный уровень. Это разнообразные организмы, населяющие нашу планету, и, следовательно, в том числе и каждый из нас.

    Популяционно-видовой уровень. Это одна из интереснейших загадок природы: разделить (обособить) все живое на виды и объединить все живые организмы в популяции. И то, и другое — залог устойчивого развития жизни на нашей планете.

    Экологический уровень. Живое не может прожить без неживого. Только вместе и только в согласии с неживым жизнь способна сохраниться и развиваться на нашей планете.

    Биосферный уровень. Жизнь — закономерный этап развития планеты Земля. У живой материи имеются свои функции, определяющие эволюцию нашей планеты.

    Ноосферный уровень. В первой половине XX века В.И.Вернадский утверждал, что биосфера под влиянием человечества переходит в качественно новое состояние. Человечество стало геологической силой и, следовательно, способно изменить биосферу планеты.

    Почему уровни? Что скрывается за этим термином? Дело в том, что даже очень большое количество элементов одного уровня (младшего) не может стать хотя бы одним элементом следующего (старшего) уровня без соответствующего качественного скачка. Причем этого качественного скачка не будет до тех пор, пока не будут созданы все необходимые для него элементы младшего уровня. Этот эффект получил название «лимитирующий фактор». Следует отметить, что роль лимитирующего фактора, как правило, играют те элементы уровня, необходимое количество которых очень мало. Ситуация удивительно похожа на ту, которая описана в сказке «Репка»: большая бригада так и не смогла вытянуть репку до тех пор, пока не прибежал «лимитирующий фактор» — Мышка.

    Теперь рассмотрим иерархичность уровней организации живой материи.

    № 1 (55) 2011

    Иерархия — это когда младшие подчиняются старшим, а старшие командуют младшими. Все мы являемся элементами пятого уровня. Следовательно, у нас есть «начальники» ( уровни 6 — 9) и «подчиненные» ( уровни 1 — 4). Вполне очевидно, что о своих «подчиненных» мы обязаны проявлять заботу, а своих «начальников» слушаться и своевременно исполнять их «приказы». Остановимся на этой проблеме более подробно, т.к. она напрямую связана с нашим здоровьем. Начнем со своих «подчиненных».

    Молекулярный уровень. Во-первых, на этом уровне происходит подготовка «строительного материала», необходимого для «строительства» наших клеток. Например, осуществляется биосинтез белков из аминокислот. Именно эти белки будут использованы при «строительстве» наших клеток. Но возникает вопрос, а где наш организм берет исходный «строительный материал», т.е. аминокислоты? Как это ни покажется странным, но мы сами на свой молекулярный уровень поставляем «полуфабрикаты» аминокислот в виде чужих белков во время приема пищи. Дело в том, что белки, синтезированные растениями или животными, которых мы употребили в пищу, состоят из тех же самых аминокислот, которые необходимы нам для синтеза уже наших собственных белков. Следовательно, мы обязаны поставлять на свой молекулярный уровень белки, причем своевременно, в необходимом количестве и хорошего качества. В противном случае наш организм не сможет синтезировать нам наши белки. Во-вторых, к нам на наш молекулярный уровень могут попасть чужеродные и не всегда безобидные

    вла№шгрскш зешейлеш)

    для нас молекулы. Это различного рода консерванты, эмульгаторы, усилители вкуса, синтетические лекарственные препараты. К сожалению, многие из нас все еще вынуждены использовать как синтетические лекарства, так и консервированные продукты питания. Следовательно, необходимо по возможности ограничить прием синтетических лекарств, заменив их лекарствами природного происхождения, и ограничить использование консервированных продуктов питания. В-третьих, при недостаточном ассортименте и количестве ферментов (энзимов) на нашем молекулярном уровне многие ферментативные реакции становятся невозможными и вместо них протекают реакции по радикальному типу. В результате вместо необходимых нам молекул образуются молекулы, которые не только бесполезны для нас, но зачастую и очень вредны. Следовательно, мы должны регулярно проводить «уборку» на своем молекулярном уровне (детоксикацию). К сожалению, мы лишены возможности решить указанные проблемы только за счет традиционных продуктов питания (причины такой ситуации будут рассмотрены ниже).

    Клеточный уровень, о котором мы также обязаны проявлять заботу. К сожалению, в XXI веке это стало очень серьезной проблемой. Во-первых, мы научились (даже сами не зная этого) уничтожать клетки, чрезвычайно необходимые для нашего организма. Этот процесс «успешно» продолжается уже несколько поколений. Многие из нас, в силу привычки или следуя сложившимся традициям, постоянно используют антибиотики, даже не задумываясь над переводом этого слова. Антибиотик — против жизни. Дело в том, что антибиотики необходимы только в экстренных ситуациях. Если же непосредственной угрозы для жизни нет, то прибегать к «помощи» антибиотиков неразумно и даже опасно. Лучше восстановить и укрепить свой собственный иммунитет. Конечно же, это более сложный и более длительный процесс, но в данном случае результат полностью оправдает временные издержки. Во-вторых, проблемы на клеточном уровне могут возникнуть и в том случае, когда его «подчиненный», т.е молекулярный уровень, не успевает в нужное время создать (синтезировать) необходимые молекулы в достаточном количестве. В результате клеточный уровень просто не успеет создать достаточное количество необходимых организму клеток. Такая ситуация очень часто складывается при простудных заболеваниях. Для борьбы с вирусами, которые пытаются проникнуть в организм, чтобы начать размножаться, необходимо много специальных клеток-сторожей и клеток-киллеров. Если клеточный

    уровень успевает создать и «обучить» достаточное количество клеток-сторожей, то они вовремя распознают пришельцев и дадут сигнал на их механическое удаление. В результате мы начинаем чихать и механически удаляем из себя вирусы. Это первый эшелон защиты организма от пришельцев. Но если клеток-сторожей недостаточно или они плохо «обучены», то вирусы прорывают первый эшелон защиты и тогда свое слово должны сказать клетки-киллеры. Если клеточный уровень успеет создать и «обучить» достаточное количество клеток-киллеров, то все закончится лишь легким насморком. Если же клеточный уровень не успеет вовремя выстроить второй эшелон «обороны», то для борьбы с пришельцами (вирусами) организм будет вынужден повысить температуру. Повышение температуры — это третий эшелон обороны организма от непрошеных гостей. К великому сожалению, очень многие из нас спешат использовать жаропонижающие лекарства сразу же, как только обнаружат повышение температуры, и тем самым оставляют свой организм практически беззащитным перед лицом агрессии со стороны вирусов. В результате, как правило, острое воспаление плавно переходит в хроническое заболевание.

    Тканевый уровень — более сложный: у него в подчинении два младших уровня. Здесь достаточно отчетливо прослеживается иерархия целей. Другими словами, речь идет о том, какие ткани более главные, какие менее главные, а какие являются второстепенными, какие ткани необходимо создавать и реставрировать при повреждении в первую очередь, а какие могут и подождать. Эта проблема возникает каждый раз, когда «строительного материала» ( в данном случае клеток) на всех не хватает. Как это ни странно, но покровная ткань является одной из самых главных, в то время как мышечная ткань оказалась в ряду второстепенных.

    Органный уровень. Иерархия целей на этом уровне выражена еще более отчетливо. Наша кожа — это орган, с помощью которого наш организм обособляется от внешнего мира, это граница между внешним и внутренним. В нормальных условиях наш организм тщательно оберегает эту границу и при любых ее нарушениях готов отдать все свои резервы на ее восстановление. Если же этот орган имеет изъяны, то это означает, что материальные резервы (молекулы, клетки, ткани) организма почти исчерпаны и следует срочно позаботиться о первом, втором и третьем уровнях.

    Организменный уровень — это каждый из нас со своими проблемами и мечтой о лучшей жизни. Чтобы проблем со здоровьем было как можно

    меньше, необходимо научиться заботиться о своих «подчиненных», и тогда они с большим усердием будут делать все необходимое: молекулярный уровень — хорошие молекулы, клеточный — хорошие клетки, тканевый — хорошие ткани, а органный — хорошие органы. Но этого недостаточно, так как кроме подчиненных у нас есть еще и начальники. Как это ни обидно, но мы обязаны подчиняться старшим уровням, обязаны не только понимать приказы, но и выполнять их. Это очень сложный эмоциональный момент. Очень долго человек считал себя царем природы и вдруг оказывается, что он не самый главный, что необходимо кому-то подчиняться. Чтобы разобраться, о чем идет речь, рассмотрим два примера, «два приказа» «начальника номер семь» (экологический уровень). Человечество довольно долго нарушало эти приказы (просто не разобравшись в чем дело), последовало «наказание», и теперь мы должны прикладывать огромные усилия, чтобы исправить положение.

    Первый «приказ» можно сформулировать так: «верни то, что взял». В рамках статьи рассмотрим только один аспект этого «приказа», как этот аспект не выполнялся целое столетие и какое последовало «наказание». Речь пойдет о технологии выращивания продуктов питания и о ее изменении в XX веке, т.к. до его начала люди возвращали на пашню и в сады почти все, что брали. С пашни брали зерно для скотины и на пропитание и возвращали навоз (солома плюс переработанное зерно). В садах брали фрукты и возвращали навоз. Таким образом, сами того не зная, поддерживали круговорот веществ. Например, железо, которое человек брал из сада вместе с яблоками, возвращалось в сад вместе с навозом,после чего опять попадало в яблоки. В XX веке три элемента таблицы Менделеева были удостоены особого внимания растениеводов и садоводов: азот, фосфор и калий. Люди продолжали брать то, что брали и раньше, но возвращали, в основном, эти три элемента. И так из года в год. В результате те яблоки, которые мы едим в XXI веке, существенно отличаются по химическому составу от яблок, который ели наши прабабушки и прадедушки 100 лет тому назад. И дело не только в яблоках. Почти все современные продукты земледелия отличаются от своих аналогов начала XX века по химическому составу далеко не в лучшую сторону. В результате, по данным Всемирной организации здравоохранения, уже пятое поколение имеет дефицит по некоторым микроэлементам и, следовательно, ослабленный иммунитет. Это весьма серьезное наказание, и человечеству теперь придется много потрудиться, чтобы вернуть равновесие, чтобы

    влаэишрскш землешець

    № 1 (55) 2011

    люди рождались с полным набором микроэлементов, которые необходимы им для полноценного здоровья. Задача эта очень сложная. Чтобы восстановить ассортимент микроэлементов в организме, ученые предлагают использовать биологически активные добавки к пище (дополнительное питание). К выбору биологически активных добавок следует относиться очень ответственно. Целесообразно использовать те добавки, которые успешно прошли клинические испытания и рекомендованы к употреблению органами здравоохранения.

    Второй «приказ» экологического уровня более сложный и «наказание» за его невыполнение более суровое. Этот «приказ» можно сформулировать так: «не делай то, что я не смогу утилизировать». По сути дела этот «приказ» тоже касается круговорота веществ в природе. Если экологический уровень не может что-то утилизировать, то эти вещества выпадают из кругооборота. В начале XX века человечество гордилось тем, что научилось создавать такие вещества, которых в природе никогда не было. Это была настоящая гордость за торжество разума. Ведь с помощью созданных руками человека веществ (синтетические лекарства, гербициды, пестициды, фунгициды, различные пластмассы и т.д.) удалось быстро решить многие вопросы. Но постепенно гордость переросла в гордыню, а многое из того, что сначала было очень полезным, с течением времени стало очень вредным. Эта метаморфоза под-

    робно изложена в монографиях [1,2]. С «помощью» человека на планете Земля появились стойкие органические загрязнители. Экологический уровень организации живой природы не может сам самостоятельно утилизировать эти вещества (поэтому они и называются стойкими), и они продолжают жить на нашей планете, пагубно влияя на все живое. Тогда человек попытался сам утилизировать созданные им вещества. Но оказалось, что, во-первых, некоторые из созданных веществ уничтожить в настоящее время просто невозможно, во-вторых, на этом пути человека ожидало суровое наказание со стороны экологического уровня. Для утилизации пластмасс человечество изобрело специальные заводы по сжиганию мусора и, само того не подозревая, стало создавать себе очень серьезную проблему. Дело в том, что при сжигании поливинилхлоридов (ПВХ) образуются хлорированные дибензо-диоксины, которые способны лишать всех млекопитающих репродуктивной функции, т.е. продолжения рода. Коварство этого наказания проявляется в том, что результат действия этого яда, созданного самим же человеком, проявляется не сразу, а через довольно большой промежуток времени. Более того, попытки усовершенствовать технологию сжигания пока не дали положительных результатов. Повышая температуру сжигания, действительно можно «разбомбить» дибензодиокси-ны на отдельные фрагменты. Однако при охлаждении продуктов сгорания

    происходят реакции самосборки хлорированных дибензодиоксинов. Так что эта проблема гораздо более серьезная, чем предполагалось в начале ее решения.

    Подводя итоги, следует отметить, что в XXI веке каждый из нас может восстановить и сохранить свое здоровье. Но это «чудо» возможно лишь в том случае, если мы будем регулярно заботиться о своих младших уровнях и выполнять «приказы» старших уровней.

    Литература

    1. К.А. Потехин. Пища основная и пища дополнительная. Журнал «Владимирский земледелец» №1,2010 г.

    2. Юфит С.С. Яды вокруг нас. Цикл лекций. — М.: Джемс, 2001. — 400 с.

    3. Винокуров И.Ю. Эволюция почвенных экосистем. — М.: Юркнига, 2007.

    K.A. Potekhin.

    Organization levels of alive substance and man’s health

    Some problems determine man’s health levels are presented in the article. Mankind is gradually approaching to it’s solution, but it is quite evidence that many secrets are still remained. Much more the way of searching truth is rather curved and confused. A lot of delusions , trips, «closed trajectories» are met on this way. Another words, yesterday’s truth considered as a mistake today. Some similar examples are inspected here.

    keywords: man, health, alive substance, organization levels.

    продовольствие как фактор нашего самосохранения

    Б.А. Анчугин, к.м.н., член Общественной палаты Владимирской области

    Ещё на заре Новой эры один из мудрецов заметил: «Человек есть то, что он ест». Эта истина в наше время обрела своё многократное подтверждение. Если мать вскармливает своего новорожденного грудным молоком, то он будет расти крепышом, редко болеть и быстро выздоравливать. Если же грудное молоко исчезает рано и в ход идут молочные смеси, то жди диатезы, частые хвори да ещё и с осложнениями. В этом теперь убедились многие. Это лишь один пример судьбоносной роли качества питания в жизни человека.

    В современном мире проблема голода (недоедания) приобрела планетарный характер. Предпринимаются попытки решить ее путем выведения высокоурожайных культур. Особые надежды мировое сообщество возлагало на возможности генной инженерии.

    Но у природы свои тайны. Инициаторы этих экспериментов широковещательно обещали накормить всех, а сегодня пришли к выводу, что «избыточное» человечество легче уморить, чем прокормить. И тут генномодифицирован-ные продукты (ГМП) хлынули на мировые рынки: затраты на эксперименты надо было возвращать хозяевам.

    Что же так встревожило мировое научное сообщество? В первую очередь: бурный рост аллергии, заболеваний органов желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) и онкологии как в самих США, так и в России, где ГМП официально разрешены к употреблению в пищу. Вот только о какой перенаселенности в нашей стране можно вести речь?…

    Было решено провести сравнительный анализ заболеваемости этими

    № 1 (55) 2011

    формами патологии со Швецией. Там ГМП с самого начала их появления были категорически запрещены. Оказалось, что при практически одинаковой технологии приготовления пищи в этой скан-

    влаэимгрскш земледелец!)

    Уровни организации живых организмов — презентация онлайн

    Предмет: Естествознание
    Класс: 5
    Метод «три вопроса по картинкам»
    — Где?- где вы встречали эти изображения?
    — Как?- сможете ли вы привести примеры по картинкам?
    Какой?- как вы думаете где мы будем использовать эти
    картинки?
    Цели обучения:

    Упражнение «от большего к малому»
    Упражнение «от большего к малому»
    1.
    2.
    3.
    4.
    5.
    6.
    7.
    Молекулярный
    клеточный
    Органно-тканевой
    организменный
    Популяционный-видовой
    Биогеоценоз
    биосферный
    (К) Обсудить с классом различные уровни организации живой
    природы. Необходимо рассмотреть все ли организмы являются
    многоклеточными, какие органы имеют растения и животные.
    Уровни живой природы:
    Уровни живой природы:
    Молекулярный
    Клеточный
    Органно-тканевой
    Организменный
    Популяционно-видовой
    биогеоценоз
    биосферный
    1. Молекулярный уровень
    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.
    2.
    Жасушалық деңгей
    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.
    3. тканевый уровень
    Тканевый уровень организации жизни. Тканевый уровень представлен тканями,
    объединяющими клетки определённого 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). У растений различают меристематическую,
    защитную, основную и проводящую ткани. На этом уровне происходит специализация
    клеток.
    4.органный
    Органный уровень организации жизни.
    Органный уровень представлен органами
    организмов. У простейших пищеварение,
    дыхание, циркуляция веществ, выделение,
    передвижение
    и
    размножение
    осуществляются за счёт различных органелл.
    У более совершенных организмов имеются
    системы органов. У растений и животных
    органы формируются за счёт разного
    количества
    тканей. Для позвоночных
    характерна цефализация, заключающаяся в
    сосредоточении важнейших центров и
    органов чувств в голове.
    5.
    организменный
    Организменный
    (онтогенетический)
    уровень организации жизни. 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.
    6. Популяционно-видовой
    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.
    7. Биогеоценозный
    Биогеоценозный уровень- 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.
    8. Биосферный
    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.
    • видео
    «уровни организации живых организмов»:
    https://www.youtube.com/watch?v=ZRFykdf4kDc
    Метод «семь обезьян»
    7. Объективное оценивание
    6. Составить вопросы
    5. Составить задание
    4.Искать интересные факты
    3. Работа с картинками
    2. Работа с терминами
    1. Объяснение темы
    Уровни
    Строение тела
    Какая наука изучает?
    Молекулярный
    Клеточный
    внутриклеточный
    Генетика, химия, физика
    Органно-тканевый
    Цитология, гистология
    организменный
    Краеведение, зоология, вирусология,
    физиология, морфология, гигиена
    Популяционно-видовой
    Экология, математика, генетика, эволюция
    биогеоценозный
    Экология, общие биологические науки
    биосферный
    Экология, физика, химия, геология,
    география
    вставьте в текст пропущенные слова
    1) ………… -это гигантская экосистема, занимающая часть географической оболочки Земли.
    Это мега-экосистема. Здесь происходит круговорот веществ и химических элементов, а
    также превращение солнечной энергии.
    2) На этом уровне изучаются генетические и экологические особенности популяций,
    элементарные эволюционные факторы и их влияние на генофонд (микроэволюция),
    проблема сохранения видов.
    ………. совокупностей особей — популяций и видов. Этот
    уровень изучается систематикой, таксономией, экологией, биогеографией, генетикой
    популяций
    3) …….. это уровень клеток (клеток бактерий, цианобактерий, одноклеточных животных и
    водорослей, одноклеточных грибов, клеток многоклеточных организмов).
    4) ……… это уровень функционирования биологических макромолекул — биополимеров:
    нуклеиновых кислот, белков, полисахаридов, липидов, стероидов.
    5) Этот уровень представлен органами организмов. У простейших пищеварение, дыхание,
    циркуляция веществ, выделение, передвижение и размножение осуществляются за счёт
    различных органелл.…..
    6)…………. представлен тканями, объединяющими клетки определённого строения,
    размеров, расположения и сходных функций. Они возникли в ходе исторического развития
    вместе с многоклеточностью. У многоклеточных организмов они образуются в процессе
    онтогенеза как следствие дифференцировки клеток.
    Рефлексия
    Таблица « мое впечатление»
    Какая мысль возникла?
    Что я почувствовала?
    Ресурсы
    1. Сәтімбеков Р. Биология: учебник 11-кл. для
    общеобразовательных школ общественно-гуманитарного
    направления. — Алматы. Издательство «Мектеп», 2007.
    ISBN 9965-36-175-4
    2. https://kk.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D1%96%D1%80%D
    1%88%D1%96%D0%BB%D1%96%D0%BA%D1%82%D1%
    96%D2%A3_%D0%B0%D0%BD%D1%8B%D2%9B%D1%
    82%D0%B0%D0%BC%D0%B0%D1%81%D1%8B

    Уровни организации живой природы: краткое описание :: SYL.ru

    Все живые существа на планете подразделяются по различным группам и системам. Об этом рассказывает ученику биология еще в начальных классах средней школы. Сейчас же хочется весьма подробно изучить уровни организации живой природы, в итоге представив все полученные знания в краткой и удобной для понимания таблице.

    Немного об уровнях

    Если говорить в общем, то наука насчитывает 8 таких уровней. Но по какому же принципу происходит деление? Тут все просто: каждый последующий уровень имеет в своем составе все предыдущие. То есть он больше и существеннее, объемнее и полнее.

    Уровень первый – молекулярный

    Подробно данный уровень изучает молекулярная биология. О чем же тут идет речь? Каково строение белков, какие функции они выполняют, что такое нуклеиновые кислоты и их работа в генетике, синтез белка, РНК и ДНК – всеми этими процессами и нагружен молекулярный уровень. Именно тут начинаются важнейшие процессы жизнедеятельности всех организмов: обмен веществ, выработка энергии, необходимой для существования, и т. д. Ученые утверждают, что данный уровень сложно назвать живым, он, скорее, считается химическим.

    Уровень второй – клеточный

    Чем же интересен клеточный уровень организации живой природы? Он следует за молекулярным и, как становится понятно уже из названия, занимается клетками. Биологию этих частичек изучает такая наука, как цитология. Сама по себе клетка – это мельчайшая неделимая частица в организме человека. Тут рассматриваются все процессы, которые связаны непосредственно с жизнедеятельностью клетки.

    Уровень третий – тканевый

    Специалисты данный уровень называют еще и многоклеточным. И это неудивительно. Ведь, по сути, ткань – это совокупность клеток, которые имеют почти одинаковое строение и схожие функции. Если же говорить о тех науках, которые изучают этот уровень, то тут речь идет о все той же гистологии, а также гистохимии.

    Уровень четвертый – органный

    Рассматривая уровни организации живой природы, нужно также рассказать и об органном. Чем же он особенен? Так, из тканей формируются органы у многоклеточных организмов и органеллы – у одноклеточных. Науки, которые занимаются этими вопросами, – анатомия, эмбриология, физиология, ботаника и зоология.

    Нужно также отметить, что, изучая уровни организации живой природы, специалисты иногда объединяют в одну главу тканевый и организменный. Ведь они весьма тесно связаны друг с другом. В таком случае речь идет об органотканевом уровне.

    Пятый уровень – организменный

    Следующий уровень носит название в науке «организменный». Чем же он отличается от предыдущих? Помимо того что он включает в свой состав предыдущие уровни организации живой природы, так еще тут происходит деление на царства – животных, растений, а также грибов. Занимается он следующими процессами:

    • Питание.
    • Размножение.
    • Обмен веществ (как и на клеточном уровне).
    • Взаимодействие не только между организмами, но и с окружающей средой.

    На самом деле функций еще очень и очень много. Этим разделом занимаются такие науки, как генетика, физиология, анатомия, морфология.

    Шестой уровень – популяционно-видовой

    Тут также все просто. Если некоторые организмы имеют морфологическую схожесть, то есть они примерно одинаково устроены и имеют схожий генотип, ученые их объединяют в один вид или же популяцию. Главные процессы, которые тут происходят, – это макроэволюция (то есть изменение организма под воздействием окружающей среды), а также взаимодействие между собой (это может быть как борьба за выживание, так и размножение). Изучением этих процессов занимается экология и генетика.

    Седьмой уровень – биогеоценотический

    Название трудновыговариваемое, но вполне простое. Происходит от слова биогеоценоз. Тут уже рассматриваются множественные процессы, в которых происходит взаимодействие организмов. Речь идет и о пищевых цепочках, о конкуренции и размножении, о взаимовлиянии организмов и окружающей среды друг на друга. Данными вопросами занимается такая наука, как экология.

    Последний, восьмой уровень – биосферный

    Тут уже биология призвана решать все глобальные проблемы. Ведь по сути биосфера – это огромнейшая экосистема, где происходит круговорот химических элементов и веществ, процессы превращения энергии для обеспечения жизнедеятельности всего живого на земле.

    Простые выводы

    Рассмотрев все уровни структурной организации живой природы, а их, как стало понятно, 8, можно представить себе картину всего живого на земле. Ведь только структурировав свои знания, можно основательно уяснить суть вышеописанного.

    Уровень

    Единица

    Явление

    Организменный

    Либо особь, либо организм

    Происходят процессы дифференцировки

    Популяционно-видовой

    Популяция

    Происходят процессы изменения генотипа в оной популяции

    Биогеоценотически-биосферный

    Биогеоценоз

    Происходит круговорот веществ

    Молекулярно-генетический

    Ген

    Деятельность – перенос генетической информации внутри клеток

    Как легче всего представить уровни организации живой природы? Таблица – вот что отлично иллюстрирует любой материал. Но для облегчения понимания ученые частенько в таблицу выносят всего лишь 4 объединенных уровня, представленных выше.

    Уровни организации от самого маленького до самого большого на уровне


    Источник: www.slideshare.net

    Клетки, ткани, органы, системы органов и организмы. 5 какие уровни организации? Волк — самый крупный из ныне живущих представителей семейства псовых. Биосфера, биом, экосистема, сообщество, популяция, организм, система органов, орган, ткань, клетка, органелла, молекула, атом. Все живые существа на этом уровне обладают всеми характеристиками, необходимыми для существования жизни.


    Источник: 7trbbodysystems.weebly.com

    Уровни, от наименьшего к наибольшему, таковы: Как устроено тело от наименьшего к наибольшему? Волк — самый крупный из ныне живущих представителей семейства псовых. Уровни, от наименьшего к наибольшему, следующие: Каковы 7 уровней организации от наименьшего до наибольшего?


    Источник: www.slideshare.net

    Каковы 5 уровней организации окружающей среды? 9 каков высший уровень организации, на котором может находиться сердце.Наконец, организм является крупнейшей единицей организации. 8 какой самый большой уровень организации? Может использоваться в качестве контента для исследований и анализа.


    Источник: www.slideserve.com

    Клетки — мельчайшие функциональные единицы жизни. Каков порядок от наименьшей биосферы к наибольшей? 3 каковы шесть основных уровней организации от самого маленького до самого большого? Что такое уровни биологической организации и расположите их от меньшего к большему? Атом, молекула, органелла, клетки, ткани, органы, системы органов, организмы, живые существа высокоорганизованы и структурированы, следуя.


    Источник: www.quora.com

    Каковы уровни организации от самого маленького до самого большого уровни организации биологии 5 уровней организации в организме человека 7 уровней организации в организме человека 6 уровней организации биологии 5 уровней биологической организации. Каковы 7 уровней организации? Начните изучать 9 уровней организации (от самого маленького до самого большого). Кроме того, какие.


    Источник: joko-ariyanto.blogspot.com

    Удобно рассматривать структуры тела с точки зрения фундаментальных уровней организации, сложность которых возрастает, например (от наименьшего к наибольшему): Наконец, организм — это самая крупная единица организации. Клетки, ткани, органы, системы органов и организмы. 9 каков высший уровень организации, на котором может находиться сердце. Кроме того, какие.


    Источник: www.slideshare.net

    Молекула, клетка, ткань, орган, система органов, организм, популяция, сообщество, экосистема, биосфера.Наконец, организм является крупнейшей единицей организации. Уровни, от самого маленького до самого большого: См. больше статей в категории: Человеческое тело имеет много уровней структурной организации:


    Источник: www.coursehero.com

    Каковы уровни биологической организации и расположите их от меньшего к большему? Наконец, организм является крупнейшей единицей организации. Какие существуют уровни организации человеческого тела? Это то, что отличает живые существа от других объектов.Уровни организации от меньшего к большему.


    Источник: www.pinterest.com

    Химические вещества, клетки, ткани, органы, системы органов и организм. Волк — самый крупный из ныне живущих представителей семейства псовых. Может использоваться в качестве контента для исследований и анализа. Какова организация самой большой и самой маленькой экосистемы? Термины в этом наборе (9) #1.


    Источник: www.pinterest.se

    7 какие организационные уровни существуют в экологии? Каковы 10 уровней организации? 3 каковы шесть основных уровней организации от самого маленького до самого большого? Что такое уровни биологической организации и расположите их от меньшего к большему? Все живые существа на этом уровне обладают всеми характеристиками, необходимыми для существования жизни.


    Источник: www.slideshare.net

    Изучайте словарный запас, термины и многое другое с помощью карточек, игр и других учебных пособий. Начните изучать 9 уровней организации (от самого маленького до самого большого). Уровни, от наименьшего к наибольшему, следующие: химические вещества, клетки, ткани, органы, системы органов и организм. Молекула, клетка, ткань, орган, система органов, организм, популяция, сообщество, экосистема, биосфера.


    Источник: сайты.google.ком

    Уровни организации от меньшего к большему. Биосфера, биом, экосистема, сообщество, популяция, организм, система органов, орган, ткань, клетка, органелла, молекула, атом. Уровни, от самого маленького до самого большого, таковы: Все живые существа состоят из клеток. 9 каков высший уровень организации, на котором может находиться сердце.


    Источник: www.slideshare.net

    Пять уровней организации окружающей среды, с первого по пятый уровень: организм, популяция, сообщество, экосистема, биосфера.Молекула, клетка, ткань, орган, система органов, организм, популяция, сообщество, экосистема, биосфера. Каков порядок организации от меньшего к большему? 9 каков высший уровень организации, на котором может находиться сердце. 5 какие уровни организации?


    Источник: www.slideserve.com

    3 каковы шесть основных уровней организации от самого маленького до самого большого? Структуры тела удобно рассматривать с точки зрения фундаментальных уровней организации, которые усложняются, например (от наименьшего к наибольшему): атомы, клетки, ткани, органы и системы органов.Каковы 7 уровней организации? Какие существуют уровни организации.


    Источник: www.slideserve.com

    9 каков высший уровень организации, на котором может находиться сердце. Смотрите больше статей в категории: Все живые существа состоят из клеток. Это низший уровень организации, включающий как одноклеточные, так и многоклеточные организмы. Все живые существа на этом уровне обладают всеми характеристиками, необходимыми для существования жизни.


    Источник: www.slideshare.net

    9 каков высший уровень организации, на котором может находиться сердце. Каков порядок организации от меньшего к большему? В связи с этим, каковы 5 уровней организации? Структуры тела удобно рассматривать с точки зрения возрастающих по сложности фундаментальных уровней организации, таких как (с.


    Источник: www.pinterest.com

    Биологические уровни организации живых существ, расположенные от самого простого к самому сложному, таковы: Каковы 5 уровней организации в окружающей среде? Как устроено тело от меньшего к большему? Клетки являются мельчайшими функциональными единицами жизни.Химические вещества, клетки, ткани, органы, системы органов и организм.


    Источник: www.slideserve.com

    Какова организация самой большой и самой маленькой экосистемы? Структуры тела удобно рассматривать с точки зрения возрастающих по сложности фундаментальных уровней организации, таких как (от наименьшего к наибольшему): Это низший уровень организации, включающий как одноклеточные, так и многоклеточные организмы.Уровни, от самого маленького до.


    Источник: www.slideshare.net

    Химические вещества, клетки, ткани, органы, системы органов и организм. Собраны со всей сети и обобщены, чтобы включить только самые важные ее части. Наименьшая организационная единица – клетка. Уровни, от наименьшего к наибольшему, следующие: 3 Каковы шесть основных уровней организации от наименьшего до наибольшего?


    Источник: курсы.lumenlearning.ком

    Волк — самый крупный из ныне живущих представителей семейства псовых. В связи с этим, каковы 5 уровней организации? Это низший уровень организации, включающий как одноклеточные, так и многоклеточные организмы. 4 какие 6 уровней биологической организации? Клетки являются мельчайшими функциональными единицами жизни.

    1.1 Структурная организация человеческого организма – биология человека

    *

    Прежде чем вы начнете изучать различные структуры и функции человеческого тела, полезно рассмотреть его базовую структуру; то есть, как его мельчайшие части собираются в более крупные структуры.Структуры тела удобно рассматривать с точки зрения возрастающих по сложности фундаментальных уровней организации: субатомных частиц, атомов, молекул, органелл, клеток, тканей, органов, систем органов, организмов и биосферы ( Рисунок 1 ).

     

    Уровни структурной организации человеческого организма

     

    Рисунок 1. Организацию тела часто рассматривают с точки зрения шести различных уровней возрастающей сложности, от мельчайших химических строительных блоков до уникального человеческого организма.

    *

    Уровни организации

    Для изучения химического уровня организации ученые рассматривают простейшие строительные блоки материи: субатомные частицы, атомы и молекулы. Вся материя во Вселенной состоит из одного или нескольких уникальных чистых веществ, называемых элементами, известными примерами которых являются водород, кислород, углерод, азот, кальций и железо. Наименьшая единица любого из этих чистых веществ (элементов) — атом. Атомы состоят из субатомных частиц, таких как протон, электрон и нейтрон.Два или более атома объединяются, образуя молекулу, такую ​​как молекулы воды, белков и сахаров, встречающиеся в живых существах. Молекулы являются химическими строительными блоками всех структур организма.

    Клетка — это наименьшая независимо функционирующая единица живого организма. Даже бактерии, которые представляют собой чрезвычайно маленькие, независимо живущие организмы, имеют клеточное строение. Каждая бактерия представляет собой отдельную клетку. Все живые структуры анатомии человека содержат клетки, и почти все функции физиологии человека выполняются в клетках или инициируются клетками.

    Человеческая клетка обычно состоит из гибких мембран, которые заключают в себе цитоплазму, клеточную жидкость на водной основе вместе с множеством крошечных функциональных единиц, называемых органеллами . У человека, как и у всех организмов, клетки выполняют все функции жизни. Ткань представляет собой группу множества похожих клеток (хотя иногда и состоящих из нескольких родственных типов), которые работают вместе для выполнения определенной функции. Орган представляет собой анатомически обособленную структуру тела, состоящую из двух или более типов тканей.Каждый орган выполняет одну или несколько определенных физиологических функций. Система органов  – это группа органов, которые работают вместе для выполнения основных функций или удовлетворения физиологических потребностей организма.

    На рис. 2 показаны некоторые системы органов тела, которые мы рассмотрим в течение этого семестра. Многие органы имеют функции, являющиеся неотъемлемой частью более чем одной системы органов.

     

    Системы органов человеческого тела

     

     

    Рис. 2.  Органы, которые работают вместе, сгруппированы в системы органов.

     

    Уровень организма — это высший уровень организации, рассматриваемый в анатомии/физиологии. Организм  – это живое существо, имеющее клеточное строение и способное самостоятельно выполнять все физиологические функции, необходимые для жизни. В многоклеточных организмах, включая человека, все клетки, ткани, органы и системы органов тела работают вместе для поддержания жизни и здоровья организма.

    *

    Резюме раздела

    Жизненные процессы человеческого организма поддерживаются на нескольких уровнях структурной организации.К ним относятся химический, клеточный, тканевый, органный, системный и организменный уровни. Более высокие уровни организации строятся из более низких уровней. Таким образом, молекулы объединяются, образуя клетки, клетки объединяются, образуя ткани, ткани объединяются, образуя органы, органы объединяются, образуя системы органов, а системы органов объединяются, образуя организмы.

    *

    Глоссарий

    ячейка
    наименьшая независимо функционирующая единица всех организмов; у животных клетка содержит цитоплазму, состоящую из жидкости и органелл 90–180
    орган
    функционально обособленная структура, состоящая из двух или более типов тканей
    система органов
    группа органов, которые работают вместе для выполнения определенной функции
    организм
    живое существо, имеющее клеточное строение и способное самостоятельно выполнять все физиологические функции, необходимые для жизни
    ткань
    группа сходных или близкородственных клеток, которые совместно выполняют определенную функцию

    1.2 Структурная организация человеческого тела – анатомия и физиология

    Цели обучения

    К концу этого раздела вы сможете:

    • Опишите строение тела от простейшего до наиболее сложного
    • Описать взаимосвязь между системами органов

    Прежде чем вы начнете изучать различные структуры и функции человеческого тела, полезно рассмотреть его базовую структуру; то есть, как его мельчайшие части собираются в более крупные структуры.Структуры тела удобно рассматривать с точки зрения фундаментальных уровней организации, которые усложняются, например (от мельчайших к наибольшим): химические вещества, клетки, ткани, органы, системы органов и организм.

    Рисунок 1.2.1 – Уровни структурной организации человеческого тела: Организация тела часто обсуждается с точки зрения шести различных уровней возрастающей сложности, от мельчайших химических строительных блоков до уникального человеческого организма.

    Организация тела часто обсуждается с точки зрения различных уровней возрастающей сложности, от мельчайших химических строительных блоков до уникального человеческого организма.

    Уровни организации

    Для изучения химического уровня организации ученые рассматривают простейшие строительные блоки материи: субатомные частицы, атомы и молекулы. Вся материя во Вселенной состоит из одного или нескольких уникальных чистых веществ, называемых элементами.Примерами этих элементов являются водород, кислород, углерод, азот, кальций и железо. Наименьшая единица любого из этих чистых веществ (элементов) — атом. Атомы состоят из субатомных частиц, таких как протон, электрон и нейтрон. Два или более атома объединяются, образуя молекулу, такую ​​как молекулы воды, белков и сахаров, встречающиеся в живых существах. Молекулы являются химическими строительными блоками всех структур организма.

    Клетка — наименьшая независимо функционирующая единица живого организма.Одноклеточные организмы, такие как бактерии, представляют собой чрезвычайно маленькие, независимо живущие организмы с клеточной структурой. Люди — это многоклеточные организмы, в которых независимые клетки работают сообща. Каждая бактерия представляет собой отдельную клетку. Все живые структуры анатомии человека содержат клетки, и почти все функции физиологии человека выполняются в клетках или инициируются клетками.

    Человеческая клетка обычно состоит из гибких мембран, которые заключают в себе цитоплазму, клеточную жидкость на водной основе, с множеством крошечных функциональных единиц, называемых органеллами .У человека, как и у всех организмов, клетки выполняют все функции жизни.

    Ткань представляет собой группу множества похожих клеток (хотя иногда они состоят из нескольких родственных типов), которые работают вместе для выполнения определенной функции. Орган представляет собой анатомически обособленную структуру тела, состоящую из двух или более типов тканей. Каждый орган выполняет одну или несколько определенных физиологических функций. Система органов — это группа органов, которые работают вместе для выполнения основных функций или удовлетворения физиологических потребностей организма.

    В этой книге рассматриваются одиннадцать различных систем органов человеческого тела (рис. 1.2.2). Отнесение органов к системам органов может быть неточным, поскольку органы, «принадлежащие» одной системе, также могут выполнять функции, являющиеся неотъемлемой частью другой системы. На самом деле, большинство органов участвуют более чем в одной системе.

    Рисунок 1.2.2 Системы органов человеческого тела: Органы, которые работают вместе, сгруппированы в системы органов.

    Организационный уровень является высшим уровнем организации.Организм — это живое существо, имеющее клеточное строение и способное самостоятельно выполнять все физиологические функции, необходимые для жизни. В многоклеточных организмах, включая человека, все клетки, ткани, органы и системы органов организма работают вместе для поддержания жизни и здоровья организма.

    Обзор главы

    Жизненные процессы человеческого организма поддерживаются на нескольких уровнях структурной организации. К ним относятся химический, клеточный, тканевый, органный, системный и организменный уровни.Более высокие уровни организации строятся из более низких уровней. Таким образом, молекулы объединяются, образуя клетки, клетки объединяются, образуя ткани, ткани объединяются, образуя органы, органы объединяются, образуя системы органов, а системы органов объединяются, образуя организмы.

    Вопросы критического мышления

    Рак определяется неконтролируемым ростом на клеточном уровне. Опишите, почему рак является проблемой для организма в целом, используя ваше понимание уровней организации.

     

    Сотовые проблемы создают проблемы на более сложных уровнях организации.Например, опухоль может нарушать функцию органа, в котором она находится, несмотря на то, что это молекулярная мутация с прямыми клеточными последствиями.

     

    Женские яичники и мужские яички являются частью какой системы организма? Могут ли эти органы быть членами более чем одной системы органов? Почему или почему нет?

     

    Женские яичники и мужские яички являются частями репродуктивной системы. Они также выделяют гормоны, как и эндокринная система, поэтому яичники и яички функционируют как в эндокринной, так и в репродуктивной системах.

    Основы клеточной биологии

    Основы клеточной биологии

    Основы клеточной биологии

    Короткий фрагмент видео ниже (3:36) взят с канала Discovery. Это очень простое введение в клетки, но оно может быть интересно студентам с небольшим опытом в естественных науках.

     

     

    Источник: http://youtu.be/u54bRpbSOgs

     


    После успешного завершения этого раздела учащийся сможет:

    • Перечислите и различайте основные органические молекулы (сахара и крахмалы, аминокислоты и белки, нуклеотиды и нуклеиновые кислоты, жирные кислоты, фосфолипиды, триглицериды и холестерин) и объясните, как полимеры обеспечивают образование все более сложных молекул.
    • Различают ковалентную и ионную химические связи.
    • Объясните, что подразумевается под «полярным» соединением.
    • Объясните, каким образом амфипатическая природа молекул обеспечивает самосборку макромолекулярных структур, таких как клеточная мембрана.
    • Опишите состав клеточной мембраны.
    • Перечислите функции белковых молекул в клетке. Определите, что понимается под термином «сайты связывания белков».
    • Опишите три механизма, с помощью которых белки обеспечивают транспорт веществ через клеточные мембраны.
    • Перечислить и выделить иерархию организации внутри организмов (атомы -> молекулы -> органеллы -> клетки -> ткани -> органы -> системы органов)

     

     

     

     


    Вся материя, живая она или нет, состоит из химических элементов; это фундаментальные химические вещества в том смысле, что они такие, какие они есть — их нельзя превратить в другой элемент.Каждый элемент отличается количеством протонов, нейтронов и электронов, которыми он обладает. Например, атомный номер углерода равен 6, а атомная масса около 12, потому что он имеет 6 положительно заряженных протонов и 6 незаряженных нейтронов. 6 заряженных электронов вносят очень небольшой вклад в атомную массу. На Земле 92 природных элемента. Массив элементов и их субатомная структура резюмируются периодической таблицей элементов, показанной справа.

    В живых организмах наиболее распространенными элементами являются углерод, водород и кислород .Эти три элемента вместе с азотом, фосфором и несколькими другими элементами составляют подавляющее большинство живой материи. Атом — это одна единица химического элемента. Некоторые из этих элементов, которых много в органических молекулах, показаны ниже.


    Атомы могут соединяться с другими атомами, образуя химические связи.

    Ковалентные связи

    Ковалентная связь – это связь, в которой одна или несколько пар электронов являются общими для двух атомов.На иллюстрации справа показаны два атома кислорода, которые ковалентно связаны за счет совместного использования двух пар электронов, как показано в заштрихованной области.

    На рисунке ниже показан ряд молекул, образованных ковалентным связыванием. Наведите указатель мыши на каждую молекулу, чтобы увидеть краткое описание.

    ,  

    Вода — это полярная молекула

    Заметьте также, что совместное использование электронов не всегда одинаково. Например, в молекуле воды отрицательно заряженные электроны проводят больше времени вблизи более тяжелого атома кислорода.

    В результате молекула воды имеет один конец, более отрицательный по сравнению с другим концом. Таким образом, вода является «полярной» молекулой. Мы увидим, что эта полярность имеет важное значение для многих биологических явлений, включая клеточную структуру. Возможно, вы слышали выражение « , подобное растворяется, как ». Это означает, что полярные молекулы хорошо растворяются в полярных жидкостях, таких как вода. Сахара (например, глюкоза) и соли являются полярными молекулами, и они растворяются в воде, потому что положительные и отрицательные части двух типов молекул могут легко распределяться между собой.

     

    Ионные связи

    Натрий имеет один электрон на самой внешней орбитальной оболочке, и он термодинамически более стабилен, если отдает этот электрон. Эта потеря отрицательного электрона приводит к положительно заряженному иону натрия, сокращенно Na + . У хлора, с другой стороны, семь электронов на самой внешней орбитальной оболочке, и он более термодинамически стабилен, если приобретает дополнительный электрон для завершения внешней орбитальной оболочки.Это приводит к отрицательно заряженному иону хлорида, сокращенно Na+. Положительно заряженные ионы натрия и отрицательно заряженные ионы хлорида притягиваются друг к другу, что приводит к образованию ионной связи. В отсутствие воды натрий и хлорид образуют кристаллическую решетку из-за притяжения отрицательных и положительных ионов.

    Однако, если кристаллы хлорида натрия поместить в воду, полярные молекулы воды будут «гидратировать» атомы натрия и хлорида, потому что молекулы воды полярны.На рисунке ниже более темно-синие V-образные фигуры представляют молекулы воды, которые являются полярными. Положительные концы молекул воды притягиваются к отрицательно заряженным ионам хлора, а отрицательный полюс молекулы воды притягивается к положительным ионам натрия. В результате ионы гидратируются, а кристаллическая решетка растворяется в водном растворе. Это именно то, что происходит, когда вы добавляете кристаллическую поваренную соль в стакан воды.

     

    В видео ниже показано анимированное объяснение того, как соли, такие как NaCl, растворяются в воде.

     

    Более сложные биологические молекулы


    Молекулы сахара

    Материя жизни удивительно разнообразна и сложна, но вся она основана на комбинациях простых биологических молекул. Биологические молекулы часто состоят из цепочек и колец углерода. Эти молекулярные структуры могут быть представлены «рисунками», на которых показаны атомы компонентов (например, C, H, N, O для углерода, водорода, азота и кислорода соответственно) и связи между ними показаны штрихами.Одинарное тире (-) представляет собой одинарную связь, а двойное тире (=) представляет собой двойную связь.

    Обратите внимание, что некоторые распространенные «группы» изображены без указания связей между ними. Например, гидроксильная группа (-ОН) состоит из атома водорода, связанного с атомом кислорода:

    Гидроксильная группа обычно связана с атомом углерода следующим образом:

    И эту структуру можно найти, например, в составе молекулы глюкозы, изображенной ниже.

    Эта молекула сахара-глюкозы состоит из 6 атомов углерода, связанных вместе в виде цепочки с дополнительными атомами кислорода и водорода. Обратите внимание, что предыдущая структура (углерод, с которым связаны два атома водорода и одна гидроксильная группа) расположена в нижней части этой цепи глюкозы, где она записана с использованием обозначений CH 2 OH.

    Эта цепь глюкозы образует кольцо в водных растворах, например, в жидкостях организма, как показано ниже.

     

    Фруктоза — это еще один сахар, который также имеет 6 атомов углерода, 12 атомов водорода и 6 атомов кислорода.Однако расположение атомов отличается, и это делает ее намного слаще глюкозы, а также влияет на ее способность соединяться с другими молекулами.

    Еще одна важная тема заключается в том, что отдельные единицы биологических молекул (мономеры) могут соединяться, образуя все более сложные молекулы (полимеры). Например, два моносахарида могут также химически связываться друг с другом с образованием дисахарида. Сахароза — это дисахарид в обычном сахаре, который мы покупаем в продуктовом магазине.Структура сахарозы показана ниже.

    Полисахариды: крахмал, гликоген и целлюлоза

    Глюкоза и фруктоза являются примерами моносахаридов, что означает, что они состоят из одной единицы сахара, а сахароза является примером дисахарида. Однако сахарные звенья могут быть связаны или соединены друг с другом с образованием полисахаридов, которые состоят из множества сахаров, связанных друг с другом с образованием обширных цепочек сахаров. Растения хранят энергию в виде крахмала, состоящего из очень длинных цепочек глюкозы, соединенных вместе.

    Источник: http://www.science-projects.com/Amylase.htm

     

    Животные запасают энергию в виде гликогена, состоящего из более разветвленных цепей глюкозы. В совокупности сахара, крахмал и гликоген известны как углеводы и являются важным источником клеточной энергии.

     

    Источник: https://www.rpi.edu/dept/bcbp/molbiochem/MBWeb/mb1/part2/glycogen.htm

     

     

    Целлюлоза — еще один полисахарид, образованный из глюкозы.Целлюлоза состоит из неразветвленных параллельных цепей глюкозы. Ключевой особенностью является то, что цепи соединяются друг с другом, образуя прочные волокна, которые служат структурным целям. У людей нет ферментов, необходимых для разрыва связей в целлюлозе, и любая целлюлоза, которую мы глотаем, проходит через нашу пищеварительную систему. Это основной компонент того, что мы называем диетической «клетчаткой».

    Источник: http://www.intechopen.com/books/целлюлоза-фундаментальные-аспекты/целлюлоза-микрофибрил-угол-в-дереве-и-его-динамическая-механическая-значимость

     


    Липиды представляют собой семейство соединений, разнообразие которых также стало возможным благодаря построению сложных молекул из множества единиц более простых молекул, и снова можно увидеть характерные кольца и цепи.

    Полярные и неполярные молекулы

    Вы, наверное, слышали выражение «масло и вода не смешиваются» и видели, как заправка для салата, состоящая из уксуса (водного, т. Эта несовместимость связана с тем, что молекулы воды полярны, а масло неполярно. Вода является полярной молекулой, потому что отрицательно заряженные электроны, вращающиеся вокруг ядер атомов, распределены неравномерно.Атом кислорода имеет гораздо большую массу, чем два атома водорода, и поэтому электроны проводят больше времени вблизи атома кислорода. В результате конец молекулы воды, где находится кислород, имеет относительно отрицательный заряд, тогда как конец с водородами заряжен относительно положительно. Положительные концы молекулы воды притягиваются к отрицательным концам соседних молекул воды, как показано на рисунке ниже, и это позволяет молекулам воды сливаться. Возможно, вы также видели капли воды на лобовом стекле автомобиля в результате этого явления.

    Источник: http://www.personal.psu.edu/staff/m/b/mbt102/bisci4online/chemistry/chemistry3.htm

     

    Липиды, то есть молекулы жиров, с другой стороны, неполярны, что означает, что распределение заряда равномерно распределено, и молекулы не имеют положительно и отрицательно заряженных концов. Неполярные молекулы плохо растворяются в полярных растворы, подобные воде; на самом деле полярные и неполярные молекулы имеют тенденцию отталкиваться друг от друга точно так же, как масло и вода не смешиваются и отделяются друг от друга, даже если их энергично встряхнуть при попытке смешать.Это различие между полярными и неполярными молекулами имеет важные последствия для живых существ, которые состоят как из полярных, так и из неполярных молекул. Следующие разделы иллюстрируют важность этого.

    Жирные кислоты

    Жирные кислоты представляют собой цепочечные молекулы, которые являются важными компонентами нескольких типов липидов. На рисунках ниже показаны две разные молекулы жирных кислот. Каждый из них имеет характерную карбоксильную группу (-COOH), присоединенную к углеродной цепи с атомами водорода, присоединенными к углеродной цепи.Примечательны две вещи. Во-первых, углеводородная цепь очень неполярна и поэтому плохо растворяется в воде. Однако углеводородные цепи легко связываются друг с другом. Во-вторых, обратите внимание, что из ненасыщенной жирной кислоты удалены два атома водорода, что позволяет образовать двойную связь, т. е. более сильную связь между двумя атомами углерода. Обратите также внимание на то, что двойная связь имеет тенденцию вызывать изгиб или перегиб в жирной кислоте. На иллюстрации справа показаны две другие распространенные жирные кислоты: стеариновая кислота, представляющая собой прямую цепочку из 18 атомов углерода без двойных связей, и олеиновая кислота, представляющая собой цепь из 18 атомов углерода с одной двойной связью, которая вызывает изгиб углеродной цепи. цепь.

    Триглицериды

    Молекула жира представляет собой тип липида, который состоит из трех молекул жирных кислот, соединенных с 3-углеродным глицериновым остовом, как показано справа. Три жирные кислоты могут отличаться друг от друга. Поскольку углеводородные цепи очень неполярны, жиры не растворяются в воде; вместо этого молекулы жира имеют тенденцию сливаться друг с другом. Поскольку молекула жира имеет 3 жирные кислоты, связанные с молекулой глицерина, их также называют триглицеридами.

     

     

     

    Фосфолипиды

    Фосфолипиды составляют еще один важный класс липидов. Они похожи на триглицериды тем, что имеют глицериновую основу, но только две жирные кислоты связаны с глицерином. Третий углерод основной цепи глицерина присоединен к фосфатной группе (атом фосфора, связанный с четырьмя атомами кислорода), а фосфатная группа присоединена к основной молекуле холина, серина или этаноламина.Часть фосфолипида с фосфатом и основанием на самом деле очень полярна и имеет тенденцию отклоняться от двух жирных кислот. Это заставляет молекулы фосфолипидов иметь форму шпильки. Головка шпильки очень полярна и поэтому любит ассоциироваться с водой (она гидрофильна), в то время как две цепи жирных кислот («хвосты») очень неполярны и имеют тенденцию избегать воды (гидрофобны) и ассоциироваться с другими веществами. углеводородные цепи.

     

    Фосфолипиды могут быть описаны как амфипатические («амфи» означает «оба»), потому что они имеют эту двойную природу (частично полярные и частично неполярные).Эта характеристика заставляет фосфолипиды самоассоциироваться в большие макромолекулярные комплексы в водной (водяной) среде.

    Холестерин

    Холестерин также является важным компонентом мембран животных (мембраны растений имеют похожий, но другой «стерол» в своих мембранах). Это липид, потому что он почти полностью состоит из углерода и водорода, но отличается от жирных кислот, жиров и фосфолипидов тем, что он расположен в виде ряда колец.Кольца состоят из 5 или 6 атомов углерода, связанных вместе. К атомам углерода на вершинах шестиугольных и пятиугольных колец присоединены атомы водорода. Кольцеобразные структуры довольно жесткие, но есть и углеводородный хвост, который несколько гибок. Вся конструкция чем-то напоминает причудливого воздушного змея с хвостом.

     

    Холестерин очень неполярен, за исключением гидроксильной группы, присоединенной к первому кольцу. Следовательно, в мембране животной клетки полярная гидроксильная группа прилипает к водной среде (будь то внеклеточная вода или внутриклеточная вода), а остальная часть молекулы холестерина, являющаяся неполярной, находится среди неполярных жирнокислотных хвостов фосфолипиды.На изображении ниже изображен участок клеточной мембраны с водой снаружи и внутри. Полярные головные группы фосфолипидов представлены красным цветом, а их хвосты неполярных жирных кислот показаны зигзагообразными линиями, отходящими от полярной головной группы. Как мы видим более подробно, клеточные мембраны состоят из бислоя фосфолипидов с другими молекулами, вставленными в бислой. На этой иллюстрации показаны пять молекул холестерина (черные структуры с четырьмя соединенными кольцами), встроенные в липидный бислой.Большая часть молекулы холестерина находится в неполярных и, следовательно, ассоциациях с неполярными хвостами жирных кислот фосфолипидов. Однако гидроксильная группа (-ОН) холестерина несет отрицательный заряд и поэтому связана с полярным окружением воды либо внутри клетки, либо снаружи.

     


    Клеточная мембрана — жидкая мозаика молекул

    Если бы вы добавили небольшое количество молекул фосфолипидов в воду, они всплыли бы на поверхность и выровнялись бы так, что полярные головные группы оказались бы в воде, а хвосты неполярных жирных кислот торчали бы с поверхности воды. и образуют маслянистую пленку.Если бы вы продолжали добавлять фосфолипиды, пленка в конечном итоге покрыла бы всю поверхность.

      

     

    Как только поверхность воды станет полностью насыщенной фосфолипидом, добавление еще большего количества фосфолипида приведет к образованию двойного слоя в воде (как показано слева), так как это будет наиболее термодинамически стабильная структура, допускающая все полярные головки фосфолипидов находятся в контакте с водой, в то же время позволяя всем хвостам неполярных жирных кислот быть защищенными между собой в масляном слое, который находится вдали от воды.

    При добавлении еще большего количества фосфолипидов к этому водному раствору фосфолипиды спонтанно образовывали бы сферические бислои фосфолипидов, внутри и снаружи которых была вода, как показано на рисунке ниже.

    Эта двухслойная структура на самом деле является базовой структурой клеточных мембран и многих внутренних структур (органелл) внутри клеток. Представьте клетку в виде трехмерного мешочка, состоящего из двух слоев молекул фосфолипидов.Внутри клетки и снаружи клетки есть вода, а полярные головки фосфолипидов выступают в воду (показаны синим цветом). Конечно, структура клеток намного сложнее, чем эта. Клеточные мембраны содержат много белков и гликопротеинов, которые выполняют множество функций, например как сигнальные рецепторы и транспортные каналы для перемещения молекул в клетку и из нее. Видео ниже дает представление о структуре и функции плазматической мембраны или клеточной мембраны и изображает ее как «жидкую мозаику».»

     Источник: http://www.youtube.com/watch?v=owEgqrq51zY

     

    Представленная ниже флэш-анимация дает дополнительные сведения о функциях некоторых мембранных белков. Нажмите на название каждого типа белка, чтобы увидеть более подробную информацию. [Эта флэш-анимация взята из книги Сеси Старр и Ральфа Таггарта «Биология — единство и разнообразие жизни», 9-е издание, Брукс/Коул — Томсон Лингинг, 2001.]


    Существует два типа нуклеиновых кислот, важных для живых существ.

    • ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота)
    • РНК (рибонуклеиновая кислота)

    Эти молекулы также представляют собой полимеры более мелких единиц, называемых нуклеотидами; каждый нуклеотид состоит из сахара (рибозы или дезоксирибозы), фосфатной группы и одного из нескольких «оснований», которые являются либо пуринами, либо пиримидинами. Чередующиеся молекулы сахара и фосфатные группы связаны вместе, образуя основу нуклеиновой кислоты, а пуриновое или пиримидиновое основание связано с каждым из сахаров, как показано ниже.

    Существует несколько различий между ДНК и РНК.

    • ДНК содержит сахар дезоксирибозу, а РНК содержит сахар рибозу.
    • ДНК
    • состоит из двух нуклеотидных цепочек, связанных между собой слабыми водородными связями между комплементарными парами оснований. Двойные нити закручиваются, образуя двойную спираль.
    • Основания, обнаруженные в ДНК, ограничены аденином, цитозином, гуанином и тимином; В РНК есть аденин, цитозин и гуанин, но вместо тимина есть другое основание, называемое урацилом.

     

    Клетки живых организмов имеют хромосомы, которые содержат унаследованный код для синтеза всех белков, которые производит организм. По сути, каждая хромосома представляет собой гигантскую молекулу двухцепочечной ДНК, плотно свернутой в двойную спираль. Одна хромосома содержит тысячи генов, сегментов ДНК, которые кодируют определенные белки. В строго регулируемом процессе клеточные ферменты могут раскручивать определенный сегмент (ген), а другие ферменты перемещаются вдоль гена, используя одну цепь ДНК в качестве матрицы для синтеза комплементарной цепи матричной РНК.Эта вновь синтезированная информационная РНК затем покинет клеточное ядро ​​и переместится в цитоплазму клетки, где РНК, в свою очередь, будет использоваться в качестве матрицы для синтеза определенного белка.

    Этот процесс станет более понятным, когда мы рассмотрим его более подробно в другом онлайн-модуле. На данный момент видео ниже предоставляет обзор этого процесса, который будет полезен.

    Обзор транскрипции и трансляции

    Эта короткая анимация с канала Discovery дает хороший обзор транскрипции и перевода.Транскрипция — это процесс, при котором ген, сегмент ДНК, кодирующий определенный белок, служит шаблоном для синтеза матричной РНК (мРНК) для этого конкретного белка. Транскрипция происходит внутри клеточного ядра, где находится хромосомная ДНК. Затем мРНК покидает ядро ​​через специальные поры в мембране ядра. Как только мРНК выходит из ядра, она присоединяется к структуре, состоящей из двух частей, называемой рибосомой, которая состоит из рибосомной РНК (рРНК). Ферменты также прикрепляются к рибосомному комплексу и помогают в процессе трансляции, при котором закодированная последовательность оснований на мРНК транслируется и направляет синтез цепи аминокислот, которые являются строительными блоками белков.

     

    Источник: http://youtu.be/1fiJupfbSpg


    Белки представляют собой еще один класс чрезвычайно разнообразных органических молекул, состоящих из множества единиц более простых молекул, объединенных в цепочки. Все белки сделаны из комбинаций 20 аминокислот, показанных ниже. Как показано ниже, каждая из этих 20 аминокислот имеет центральный углерод (альфа-углерод), связанный с аминогруппой (-NH 2 , т. е. азот, связанный с двумя атомами водорода) на одном конце, и карбоксильную группу (-COOH) на одном конце. другой конец.

    Источник: http://study.com/academy/lesson/threonine-amino-acid-structure-function.html

    Что отличает одну аминокислоту от другой, так это боковая цепь атомов, которая также связана с альфа-углеродом (обозначена «R-группой» справа).

     

    Источник: http://quotesgram.com/amino-quotes/

     

    Первичная структура белков возникает в результате соединения различных комбинаций этих 20 аминокислот пептидными связями, которые связывают карбоксильную группу одной аминокислоты с аминогруппой другой аминокислоты.

    Источник: https://biochemistry3rst.wordpress.com/tag/proteins/

    Теперь представьте, что десятки или даже сотни аминокислот связаны друг с другом в цепочки различной длины, чтобы создать первичную структуру белка. Белки иногда называют полипептидами, потому что они состоят из цепочек аминокислот, соединенных вместе пептидными связями.


    Цепочки аминокислот устанавливают первичную структуру белка, но взаимодействия (как силы притяжения, так и силы отталкивания) между компонентами цепи преобразуют белок в его окончательную трехмерную структуру.Эти силы притяжения и отталкивания среди аминокислот в цепи заставляют сегменты цепи принимать одну из нескольких характерных форм, которые обеспечивают вторичную структуру белка. Например, водород в аминогруппе одной аминокислоты может образовывать слабую «водородную связь» с атомом кислорода в карбоксильной группе другой аминокислоты в другом месте цепи. Водородная связь может привести к тому, что части полипептидной цепи образуют зигзагообразные участки, называемые «бета-листами» (которые, например, очень заметны в белковом волокне шелка), а также может вызвать скручивание участков полипептида в пробку. винтообразная структура, называемая «альфа-спиралью».Другие участки полипептида можно назвать «случайными клубками», потому что они сворачиваются, но не имеют правильной структурной формы.

    Белки также имеют третичный уровень структуры в результате ионных, водородных или ковалентных связей между группами «-R» аминокислот. В результате альфа-спиральные сегменты, бета-гофрированные листы и случайные витки складываются сами по себе. На сворачивание и размещение в клетке также будет влиять полярность аминокислот.Некоторые аминокислоты имеют полярные боковые цепи, а другие — неполярные. Если некоторые участки цепи содержат в основном неполярные аминокислоты, а другие участки содержат в основном полярные аминокислоты, то неполярные участки будут самоассоциироваться внутри молекулы вдали от воды, а полярные участки будут располагаться на внешний вид молекулы.

    Наконец, четвертичная структура относится к объединению двух или более полипептидных цепей или субъединиц в более крупный объект.Например, молекула гемоглобина (показана на (d) слева) состоит из двух альфа-субъединиц и двух бета-субъединиц; каждая из этих четырех полипептидных цепей имеет сайт связывания кислорода. Транспортные белки в клеточных мембранах также часто состоят из нескольких субъединиц.

    Трехмерная структура белков неразрывно связана с их функциями. Более того, трехмерная форма белка (его конформация) может меняться в зависимости от изменений в его локальном окружении, и это также может быть связано с его функцией.Для иллюстрации рассмотрим функцию фермента, целью которого является отщепление фосфатных групп от молекулы, называемой циклическим АМФ. Фермент изображен на рисунке справа. Рисунки в левой части рисунка показывают фермент, свернутый в его четвертичную конформацию (свернутый белок), а рисунок справа представляет собой крупный план сайта связывания, показывающий молекулу циклического АМФ (розовая заливка), расположенную в плечи сайта связывания. Химические группы циклического АМП (субстрата) взаимодействуют с химическими группами фермента через ионные и водородные связи.Сайт связывания специфичен для циклического AMP, который подходит к сайту связывания белка почти так же, как ключ подходит к определенному замку. Затем это взаимодействие вызывает изменение конформации фермента, и это изгибает циклический АМФ таким образом, что облегчает расщепление фосфатной группы. Как только это происходит, два образующихся продукта высвобождаются, и фермент возвращается к исходной конформации.

    (иллюстрация адаптирована с http://accessexcellence.org/RC/VL/GG/ecb/protein_binding_site.php)

    Трехмерная форма белков и концепция специфического сайта связывания актуальна не только для взаимодействия ферментов и их субстратов, но и для рецепторов, которые специфическим образом связывают химические сигналы, например, белковый рецептор, встроенный в клеточная мембрана, имеющая комплементарную форму сигнальной молекуле гистаминового рецептора, как показано ниже. Связывание молекул гистамина с соответствующими рецепторами вызывает изменение конформации белкового рецептора, что запускает ряд биохимических реакций внутри клетки, таких как сокращение гладкомышечных клеток в бронхах у ребенка, страдающего приступом астмы.

    Антитела, вырабатываемые в ответ на инфекции, имеют сайты связывания, которые позволяют им связываться с комплементарными формами чужеродных белков. На приведенной ниже иллюстрации синим цветом показано антитело IgG, состоящее из двух коротких полипептидных цепей и двух длинных цепей, которые удерживаются вместе дисульфидными связями (S-S). Два идентичных сайта связывания на этом антителе имеют связывающие карманы, которые позволяют им связываться в высокой степени. специфический способ комплементарных форм на чужеродных молекулах (показаны черным цветом).Связывание с чужеродными веществами может нейтрализовать их, а также пометить их, чтобы облегчить их удаление белыми кровяными тельцами.

    В качестве последнего примера рассмотрим гормон инсулин, который связывается со специфическими участками инсулиновых рецепторов, встроенных в клеточные мембраны жировых и мышечных клеток. Опять же, связывание вызывает изменение конформации (формы) рецепторного белка, что запускает последовательность биохимических событий, приводящих к внедрению переносчиков глюкозы (трансмембранных транспортных белков) в плазматическую мембрану, как показано ниже.

    Как вы увидите в следующем разделе, структура белков позволяет им выполнять самые разные функции.


    Кислородный транспорт

    У каждого из нас есть десятки тысяч белков, которые выполняют множество функций, и каждый белок имеет уникальную трехмерную структуру, определяющую его функцию. Например, гемоглобин — это белок, содержащийся в красных кровяных тельцах, который играет ключевую роль в переносе кислорода; он имеет 4 субъединицы двух различных типов (2 альфа- и 2 бета-субъединицы).

     

    с http://gened.emc.maricopa.edu/bio/bio181/BIOBK/3_14d.jpg

    Серповидноклеточная анемия

    Критическая взаимосвязь между структурой и функцией белка ярко иллюстрируется серповидноклеточной анемией, наследственным заболеванием, наблюдаемым у людей, чьи предки пришли из Африки, Ближнего Востока, Средиземноморья или Индии. В США около 4 из каждых 1000 афроамериканцев имеют серповидноклеточную анемию (около 80 000 человек), и около 10% являются носителями признака серповидноклеточной анемии.

    У людей с серповидноклеточной анемией аномальный тип гемоглобина, называемый гемоглобином S (вместо нормального гемоглобина А). Гемоглобин S отличается от гемоглобина А тем, что аминокислота валин находится в положении номер 6 в бета-цепи вместо аминокислоты глутамата. В отличие от глутамата, боковая цепь валина очень неполярна и создает липкое пятно снаружи каждой из бета-цепей. В другом месте гемоглобина есть дополнительное липкое пятно, но оно скрыто, пока молекулы гемоглобина связаны с кислородом.Однако, если большое количество молекул гемоглобина становится дезоксигенированным, липкие участки, созданные аномальными валинами, начинают связываться с комплементарными липкими участками на других молекулах гемоглобина. При этом образуются длинные агрегаты гемоглобина, которые искажают эритроцит и придают ему характерную серповидную форму. Это вызывает агрегацию эритроцитов и ухудшает их способность циркулировать по мелким кровеносным сосудам (артериолам и капиллярам), а также делает их хрупкими, сокращая продолжительность их жизни и приводя к анемии.

    Острые обострения, называемые «серповидно-клеточными кризами», иногда вызываются дезоксигенацией гемоглобина, например, после тяжелых физических упражнений или инфекций. Серповидность может быть очень обширной и привести к недостаточному притоку крови к органам с сильной болью и осложнениями, такими как инсульт, повреждение почек и проблемы с дыханием.

    Белки в виде ферментов

    Некоторые белки функционируют как ферменты, т.е. белки, катализирующие определенные биохимические реакции.Ферменты облегчают биохимические реакции и чрезвычайно ускоряют их, делая их в миллион раз быстрее. Существуют тысячи ферментов, и каждый тип способствует определенной биохимической реакции. Другими словами, данный фермент действует только на определенные молекулы-реагенты (субстраты) с образованием определенного конечного продукта или продуктов. На приведенной ниже диаграмме показано ферментативное расщепление дисахарида лактозы (субстрата) на моносахариды галактозу и глюкозу.

    Источник: http://www.indiana.edu/~ensiweb/lessons/tp.milk3.html

    Трехмерная форма фермента будет включать в себя очень специфический сайт связывания, в который субстрат будет входить очень точно, почти так же, как ключ подходит к определенному замку.

    После связывания субстрата фермент расщепляет субстрат, и продукты высвобождаются. Хотя этот рисунок иллюстрирует расщепление субстрата, многие ферменты синтезируют новые биохимические вещества, связывая вместе два субстрата с образованием нового продукта.Конкретная клетка может иметь тысячи различных ферментов, катализирующих множество различных реакций.

    Короткое видео ниже иллюстрирует основы работы фермента.

    Источники: http://youtu.be/V4OPO6JQLOE

    Биохимические реакции могут потребовать целого ряда стадий, каждая из которых катализируется отдельным ферментом. Хорошим примером является серия реакций, посредством которых глюкоза метаболизируется для создания клеточной энергии в форме АТФ (аденозинтрифосфата).

    • Сначала идет серия реакций, в ходе которых глюкоза превращается в две молекулы пирувата, как показано ниже. Эти реакции называются «гликолизом» или анаэробным метаболизмом (поскольку они не требуют кислорода). В результате этих реакций образуется небольшое количество АТФ.
    • Затем пируват поступает в цикл лимонной кислоты (также известный как цикл Кребса или цикл трикарбоновых кислот). Последующий метаболизм пирувата генерирует даже больше чистого АТФ, чем гликолиз посредством реакции, показанной ниже.Шаги, выделенные желтым цветом, — это те, которые в конечном итоге продолжают генерировать АТФ в митохондриях клетки.

    Эти реакции показаны на рисунке ниже.

    Источник: http://chemwiki.ucdavis.edu/Core/Biological_Chemistry/Metabolism/Kreb’s_Cycle

    Лизоцим — защитный фермент

    На иллюстрации справа показан белок лизоцим (красная, белая, синяя и серая аминокислоты), важный защитный фермент, содержащийся в слезах, слюне и слизи.Функция лизоцима заключается в разрушении полисахаридов (сахарных полимеров), которые являются компонентами стенок бактериальных клеток. Первоначально лизоцим синтезируется в виде одной длинной полипептидной цепи, но он характерным образом сворачивается, образуя глобулярный белок с характерным карманом. Бактериальный полисахарид (показан зеленым) связывается с лизоцимом, потому что он входит в карман точно так же, как ключ входит в замок. Как только это специфическое связывание произошло, лизоцим разрушает бактериальный полисахарид, расщепляя его на части.

    Антитела представляют собой белки

    Антитела представляют собой защитные белки с сайтами связывания, трехмерная структура которых позволяет им идентифицировать и связываться с очень специфическими чужеродными молекулами. Связываясь с чужеродными белками, они могут помочь нейтрализовать их и пометить, облегчая их поглощение и удаление защитными клетками. Антитела IgG имеют четвертичную структуру с четырьмя субъединицами, двумя «легкими цепями» и двумя «тяжелыми цепями». Цепи связаны друг с другом через дисульфидные мостики, показанные справа как связи «-S-S-».После рождения каждый В-лимфоцит может вырабатывать антитела только к одной конкретной чужеродной форме. Часть антигена, которая специфически распознается антителом, называется «эпитоп». По сути, эпитоп представляет собой особую часть антигена, имеющую характерную молекулярную форму, которая соответствует сайту связывания белка на антителе.

    Посмотрите короткое видео ниже, чтобы увидеть иллюстрацию действия антител. В начале видео показаны красные и белые кровяные тельца, протекающие по кровеносному сосуду.Объекты в форме картофеля, которые вы видите дальше, представляют собой вирусы, которые начинают связываться с рецепторами клетки. Зеленые Y-образные объекты представляют собой антитела, которые связываются с вирусом. Наконец, структура, похожая на медузу, представляет собой лейкоцит, который поглощает вирус, помеченный антителами, и уничтожает его.

    Структурные белки

    Существуют также структурные белки, часто длинные и волокнистые, такие как шелк, кератин в волосах и коллаген в сухожилиях и связках.

    Источник: http://www.sdsc.edu/ScienceAlive/reel6/collagen.gif

    Сократительные белки

    Существуют сократительные белки, такие как актин и миозин, которые обеспечивают движение в мышцах и движение внутри отдельных клеток.

    Источник: http://www.bmb.psu.edu/courses/bisci004a/muscle/musc-img/myofibril.jpg

    Сигнальные белки

    Существуют сигнальные белки, такие как гормон инсулин, который состоит из двух полипептидных цепей, связанных между собой дисульфидными (двумя серными) мостиками.

    Инсулиновый рецептор (распознающий белок) встроен в клеточные мембраны мышечных, жировых клеток и некоторых типов других клеток. Его функция заключается в облегчении захвата ими глюкозы из кровотока через специальные транспортные белки глюкозы, которые в норме присутствуют внутри клетки в неактивной форме. Например, в мышечных клетках переносчик глюкозы называется «GLUT4». Когда молекула инсулина связывается с альфа-субъединицей рецептора, она запускает цепную реакцию в цитозоле (внутри клетки), которая активирует GLUT4 и заставляет его перемещаться и внедряться в клеточную мембрану.

     

     

     См. http://arbl.cvmbs.colostate.edu/hbooks/pathphys/endocrine/pancreas/insulin_phys.html   , где представлена ​​флэш-модель действия инсулина.

     

    Транспорт через клеточную мембрану

    За исключением простой диффузии, белки также необходимы для перемещения поляризованных или заряженных молекул и больших молекул через клеточные мембраны.

    Простое распространение

    Небольшие молекулы, такие как кислород и углекислый газ, могут диффундировать через липидный бислой клеточной мембраны.Направление движения зависит от градиента концентрации. Вещества с более высокой концентрацией внутри клетки (например, CO 2 ) будут диффундировать из клетки в сторону с более низкой концентрацией. Вещества с более высокой концентрацией вне клетки (например, O 2 ) будут диффундировать внутрь клетки, то есть вниз по градиенту концентрации.

    Однако многие другие молекулы не могут пересекать клеточные мембраны путем простой диффузии и требуют специальных механизмов для перемещения через мембраны.Различные транспортные белки, часто агрегаты белковых субъединиц, обеспечивают способ транспортировки заряженных молекул и больших молекул с помощью одного из двух механизмов:

    Облегченный транспорт

    90–106 Полярные молекулы и заряженные ионы не могут пересекать липидный бислой; их транзит зависит от специальных транспортных каналов, созданных белками, встроенными в клеточную мембрану. Облегченный транспорт является пассивным в том смысле, что он не требует затрат клеточной энергии, и, как и при простой диффузии, движение молекул происходит по градиенту концентрации от высокой концентрации к низкой концентрации.Для каждого вещества, транспортируемого этим механизмом, существуют специфические белки, и транзит может регулироваться клеткой. Молекулы, такие как глюкоза и аминокислоты, транспортируются таким образом. Они будут связываться со своим белком-носителем/транспортным белком, и связывание запускает изменение формы носителя, которое перемещает молекулу через мембрану. Как только молекула высвобождается, носитель возвращается к своей первоначальной форме (конформации).

    Активный транспорт

    Активный транспорт также зависит от трансмембранных транспортных белков, но этот процесс способен транспортировать вещества против градиента концентрации, а это означает, что даже если концентрация, скажем, ионов калия внутри клетки выше, чем снаружи, больше калия может быть транспортировано в клетку. клетка.Это связано с расходом клеточной энергии (АТФ).

    90–106 Таким образом, белки играют неотъемлемую роль в функционировании клетки. Многие из них встроены в клеточные мембраны или охватывают весь липидный бислой, где они играют важную роль в распознавании, передаче сигналов и транспорте.


    Перспектива размера

    Ангстрем — это одна десятимиллионная миллиметра, или 1×10 −10 метров. Иллюстрация ниже дает представление об относительном масштабе некоторых из рассмотренных выше биологических структур.

    Расстояние между двумя атомами углерода в цепи жирной кислоты составляет немногим более одного ангстрема. Молекула глюкозы имеет размер около 9 ангстрем. Бактерии — десятки тысяч ангстрем. И, по грубой оценке, типичная человеческая клетка может иметь размер примерно 1/100 th миллиметра, что составляет примерно 1/10 th ширины человеческого волоса. За интригующим взглядом на размеры вещей, от самых маленьких до самых больших объектов во Вселенной, взгляните на http://htwins.сеть/шкала2/.

    Несмотря на свои микроскопические размеры, в клетках постоянно происходит множество процессов. На диаграммах и микрофотографиях клетки изображаются как жесткие, статичные мешочки, застывшие во времени, но если бы мы могли каким-то образом совершить путешествие внутрь клетки, мы были бы поражены ее красотой, сложностью и невероятной активностью. Вы можете получить хотя бы представление о внутренней жизни клетки, посмотрев анимацию Гарвардского университета «Внутренняя жизнь клетки» (полная длина с комментарием), показывающую активацию лейкоцитов при воспалении.Некоторые из терминов, используемых в видео, будут вам чужды, но видео дает великолепное представление о внутренней работе клеток и показывает клетки как динамические структуры, в которых постоянно происходят многие процессы.

    Сила полимеров

    Одна из фундаментальных концепций биологии состоит в том, что простые молекулярные структуры (мономеры) могут быть связаны друг с другом, образуя все более сложные структуры. Например, мономеры сахаров, такие как глюкоза и фруктоза, могут быть связаны друг с другом с образованием очень крупных полисахаридов, таких как крахмал и гликоген.Аминокислоты могут быть связаны друг с другом с образованием полипептидов (белков). Нуклеотиды могут соединяться вместе, образуя ДНК и РНК.

    Помимо связывания молекул вместе с образованием длинных цепей, многие молекулы будут самособираться в соответствующих условиях, образуя все более сложные молекулярные агрегаты, такие как мембраны или липопротеины. А биологические мембраны могут обеспечивать структуру внутриклеточных органелл, которые могут выполнять специализированные и сложные функции. Например, микротрубочки представляют собой полые цилиндры, которые служат внутренним каркасом для эукариотических клеток, а также обеспечивают пути, по которым мембраносвязанные материалы или органеллы могут транспортироваться с места на место внутри клетки.Например, сеть микротрубочек соединяет аппарат Гольджи с плазматической мембраной, направляя секреторные везикулы для экспорта или встраивания в плазматическую мембрану. Движение этих связанных мембраной «упаковок» по микротрубочкам облегчается моторными белками (переносчиками), которые перемещаются по микротрубочкам, изменяя свою трехмерную конформацию. Этот процесс обеспечивается аденозинтрифосфатом ( ATP ). С каждым «шагом» моторная молекула освобождает одну часть микротрубочки и захватывает вторую часть филамента дальше по длине.

    Эти микротрубочки представляют собой полимеры , состоящие из субъединиц белка, называемого тубулином . Каждая субъединица микротрубочки состоит из двух немного отличающихся друг от друга, но тесно связанных более простых единиц, называемых альфа -тубулина (показаны на рисунке ниже желтыми шариками) и бета -тубулина (показаны зелеными шариками). При соответствующих условиях эти субъединицы агрегируют или самособираются особым образом, быстро формируя микротрубочки.И наоборот, эти микротрубочки также могут быстро дезагрегировать.

    Источник: https://micro.magnet.fsu.edu/cells/microtubeles/microtubeles.html

    Видео ниже представляет собой выступление TED, в котором аниматор Дэвид Болинский описывает сотрудничество между аниматорами и биологами Гарвардского университета, в ходе которого можно увидеть красоту и сложность эукариотических клеток. Обратите внимание, что явление сборки мономеров в сложные и высокофункциональные макромолекулярные полимеры проиллюстрировано в нескольких местах.

    Весь разговор 9:49. Переместите видео на 3:24, чтобы пропустить вступительное описание. Настоящее действие начинается примерно в 6:50. В этом нет ничего, что вы должны запоминать. Просто оцените сложность и красоту клеток.

     

    Следующее видео ниже дает общий обзор структуры и функции клетки (6:00 мин.), а второе дает краткое описание структуры и функции органелл в эукариотической клетке (4:46 мин.).

     

    Высшие уровни организации

    Можно видеть, что клетки, мельчайшие единицы, отвечающие критериям жизни, очень сложны. Тем не менее, эта сложность возникает из-за того, что простые молекулы соединяются вместе, образуя множество все более разнообразных и сложных структур, которые, в свою очередь, обеспечивают основу для еще более высокого уровня организации и сложности, собираясь в макромолекулярные комплексы, такие как мембраны. органоиды, микротрубочки и липопротеины.На клеточном уровне можно представить себе агрегацию клеток для формирования тканей, которые становятся основой для органов и даже систем органов в невероятно разнообразном множестве многоклеточных организмов.

    По материалам: http://www.theorganicstartupbook.com/2012/07/07/evolutionary-levels-sublevels-4-of-5/

     

    уровней организации человеческого тела | Примеры — видео и стенограмма урока

    Уровни организации человеческого тела

    Вся материя во Вселенной состоит из атомов, которые состоят из субатомных частиц, таких как нейтроны, протоны и электроны.Атомы организованы в молекулы, а молекулы организованы в клетки, основные единицы жизни, составляющие организацию человеческого тела. Уровни организации в анатомии и примеры уровней организации включают следующее:

    Уровень организации Пример
    Ячейки Кардиомиоцит
    Салфетки Мышцы
    Органы Сердце
    Системы органов Сердечно-сосудистая система
    Организм Человек

    Уровни организации от клетки к организму у мыши.

    Организм Уровень

    Высший уровень организации в организме уровень организма . Это целостность живого существа, такого как все человеческое тело.

    Уровень организации системы органов

    Система органов представляет собой набор органов в организме, которые работают вместе для выполнения определенной функции. Существует одиннадцать примеров систем органов в организме человека, включая:

    • Сердечно-сосудистая система
    • Нервная система
    • Дыхательная система
    • Эндокринная система
    • Репродуктивная система
    • Пищеварительная система
    • Иммунная система
    • Покровная система
    • Мышечная система
    • Скелетная система
    • Выделительная система

    Например, работа сердечно-сосудистой системы заключается в перекачивании крови по телу для распределения кислорода и питательных веществ и удаления метаболических отходов, таких как углекислый газ.Основными органами сердечно-сосудистой системы являются сердце, кровь и кровеносные сосуды, такие как артерии, вены и капилляры. Сердечно-сосудистая система необходима для распределения кислорода и питательных веществ между клетками по всему телу. Клетки нуждаются в кислороде, чтобы производить энергию. Таким образом, без сердечно-сосудистой системы не будет хватать кислорода, а значит и энергии для клеток, и они погибнут. Это то, что происходит во время сердечного приступа. Сердце перестает работать, а тело не получает кислорода или питательных веществ и может умереть.

    Другим примером системы органов является нервная система. Нервная система отвечает за электрохимическую связь в организме. Основными органами нервной системы являются головной мозг, спинной мозг и нервы. Нервная система важна для того, чтобы организм мог обнаруживать изменения в окружающей среде и в самом теле. Он также отвечает за наши мысли, чувства и действия. Например, когда мы чувствуем что-то слишком горячее или слишком холодное, нервная система регистрирует это и обрабатывает информацию в мозгу.Затем мозг посылает сигналы, которые позволяют телу дрожать или потеть и предпринимать сознательные действия для изменения нашей температуры.

    Уровень организации органа

    Орган — это биологическая единица, состоящая из ткани и независимо выполняющая определенную функцию в организме. Некоторые примеры органов тела включают:

    • Мозг
    • Сердце
    • Печень
    • Желудок
    • Матка
    • Кишечник

    Например, сердце является основным органом сердечно-сосудистой системы.Он состоит в основном из мышечной ткани и действует как насос. Направляя кровь в легкие, чтобы насытить ее кислородом, и в организм, чтобы доставить этот кислород и важные питательные вещества. Головной мозг является основным органом нервной системы. Он состоит из нейронов и другой соединительной ткани и является основным центром обработки информации в организме.

    Уровень организации ткани

    Ткань представляет собой биологическую единицу, состоящую из нескольких клеток, действующих совместно друг с другом. Какие четыре уровня организации существуют в организме? В организме выделяют четыре основных типа тканевого уровня организации:

    • Эпителиальный
    • Соединительный
    • Мышцы
    • Нервный

    Эпителиальная ткань образует покров тела и органов.Его основная функция заключается в защите и отделении от окружающей среды. Соединительная ткань связывает, соединяет и смягчает тело. Мышечная ткань предназначена для сокращения и движения. Нервная ткань предназначена для связи. В таблице ниже подробно описаны различные функции четырех тканей в организме и приведены примеры.

    Тип ткани Функция Пример
    Эпителиальный Крышка и защита Кожа
    Соединительный Соединение и амортизация Жир
    Мышцы Движение и сокращение Сердечная мышца
    Нервный Связь Мозг

    Клеточный уровень организации

    Клетки являются основными структурными единицами живой материи.Большинство клеток в организме человека содержат одно или несколько ядер, которые содержат генетические инструкции для структуры и функции клетки. Есть несколько основных функций клеток в организме, включая поглощение питательных веществ и преобразование пищи в энергию в процессе клеточного дыхания. В организме человека насчитывается более 200 типов клеток. Некоторые примеры клеток на клеточном уровне организации включают:

    • Кардиомиоциты
    • Остеоциты
    • Лимфоциты
    • Эритроциты
    • Нейроны
    • Макрофаги

    Клетки считаются основными единицами жизни, потому что они самоподдерживающиеся.Все клетки способны создавать больше себя посредством клеточного деления. Информация, необходимая для клеточной структуры и функции, закодирована в ДНК. В эукариотических клетках, как и в клетках человека, ДНК заключена в органеллу, называемую ядром. В клетках также есть другие органеллы, такие как рибосомы для производства белка, митохондрии для производства энергии, аппарат Гольджи для сортировки белков и многое другое. Различные клетки имеют разный состав органелл в зависимости от их работы внутри тела.Например, кардиомиоциты или клетки сердца имеют много митохондрий, потому что им нужна энергия, чтобы сокращаться и поддерживать сердцебиение. Гепатоциты, или клетки печени, имеют множество гладких эндоплазматических ретикулумов, помогающих печени выводить токсины из организма.

    Субатомный, атомный и молекулярный уровень

    Под клетками находятся молекулы, состоящие из атомов, которые состоят из субатомных частиц. Клетки состоят из многих типов молекул, но есть четыре макромолекулы, которые составляют большую часть клеточной структуры:

    • Липиды
    • Белки
    • Углеводы
    • Нуклеиновые кислоты

    Эти молекулы состоят из различных типов атомов.группируются химическими реакциями. Например, из водорода и воды можно получить воду.

    Молекулы, такие как вода, состоят из отдельных атомов, сгруппированных вместе в результате химических реакций

    Атомы состоят из субатомных частиц. Каждый атом имеет ядро, состоящее из положительно заряженных протонов и нейтральных субатомных частиц, называемых нейтронами. Электроны — это меньшие отрицательно заряженные субатомные частицы, вращающиеся вокруг ядра.

    Краткий обзор урока

    Уровни организации человеческого тела от самого сложного до наименее сложного приведены в таблице ниже:

    Уровень организации Определение Пример
    Атомы Состоит из субатомных частиц Углерод
    Молекулы Состоит из атомов Вода
    Ячейки Основные единицы жизни, состоящие из молекул Кардиомиоцит
    Ткани Единиц одного типа ячеек, выполняющих работу.В организме есть четыре типа тканей. Эпителиальная, соединительная, мышечная, нервная
    Органы Изделия из нескольких тканей, выполняющие независимую функцию Сердце
    Система органов Группы органов, которые работают вместе для выполнения функции Сердечно-сосудистая система
    Организм Одно живое существо, состоящее из нескольких систем органов, органов, тканей и клеток Человек

    Клетки являются основными единицами жизни и составляют все живые существа.В человеческом теле есть много типов клеток, которые объединены в четыре различные ткани. Эти ткани образуют органы, которые выполняют в организме определенную работу. Органы работают вместе в системах органов, которые образуют организм.

    БИОдотЭДУ

    Даже простейшая форма жизни очень сложна. Крошечная бактерия представляет собой чрезвычайно сложную «машину», способную совершать некоторые замечательные подвиги синтеза, роста, реакции на стимулы и всех других признаков жизни, которые мы можем распознать.

    На первый взгляд эти клеточные машины кажутся слишком сложными для понимания. Представьте себе, что вы впервые заглядываете внутрь реактивного двигателя и пытаетесь понять, как он приводит в движение самолет и атмосферу.

    Но то, как устроен реактивный двигатель, должно следовать определенным правилам и принципам, если оно должно функционировать должным образом, и то, как устроена клетка, должно следовать аналогичным правилам, если она хочет показывать все признаки жизни.Какой бы сложной ни казалась клетка на первый взгляд, должны существовать определенные базовые принципы, применимые к ее строению, и один из наиболее очевидных принципов называется уровнями организации или иерархией структуры.

    Организация материи на все более и более высокие уровни сложности встречается во всех организмах. Простые химические вещества объединяются в более крупные молекулы, эти молекулы затем используются для построения огромных макромолекул, и в конечном итоге эти гигантские макромолекулы используются для построения составляющих клеток и самих клеток.

    Группы клеток работают вместе, чтобы сформировать специализированные органы и системы органов, и когда они интегрируются на еще более высоких уровнях, они производят независимо функционирующие многоклеточные организмы.

    Каждый уровень организации является частью следующего, более высокого уровня, и на каждом уровне появляются новые свойства, которых не было на предыдущем. Одной из успешных ветвей биологической науки было изучение этих уровней организации — их составных частей, того, как они сочетаются друг с другом, как они организованы и какие новые свойства возникают на каждом уровне.

    Сильно упрощенная диаграмма, показывающая некоторые наиболее очевидные уровни организации и сложности.

    Организация живых существ — PHYSICS8ATLAUREL

    Что означает «Организация живых существ» ?

    Мы знаем, что все начинается с клетки. А у некоторых видов он заканчивается клеткой. Но для других клетки объединяются, чтобы сформировать ткани, ткани формируют органы, органы образуют системы органов, а системы органов объединяются, чтобы сформировать организм.

    Уровни организации

    Живой мир может быть организован на разных уровнях. Например, многие отдельные организмы можно разделить на следующие уровни:

    • Клетка : Основная единица структуры и функции всех живых существ.
    • Ткань : группа клеток одного вида.
    • Орган : Структура, состоящая из одного или нескольких типов тканей. Ткани органа работают вместе, чтобы ароматизировать определенную функцию.Органы человека включают мозг, желудок, почки и печень. К органам растений относятся корни, стебли и листья.
    • Система органов : Группа органов, которые работают вместе для выполнения определенной функции. Примеры систем органов человека включают скелетную, нервную и репродуктивную системы.
    • Организм : Отдельное живое существо, которое может состоять из одной или нескольких систем органов.

    Примеры этих уровней организации показаны на рис. ниже.

    Каждая мышь состоит из нескольких систем органов. Показанная здесь система — это пищеварительная система, которая расщепляет пищу в форму, которую могут использовать клетки. Одним из органов пищеварительной системы является желудок. Желудок, в свою очередь, состоит из разных типов тканей. Каждый тип ткани состоит из клеток одного типа.

    Существуют также уровни организации выше индивидуального организма. Эти уровни показаны на рис. ниже.

    • Организмы одного вида, обитающие в одной и той же местности, составляют популяцию . Например, все золотые рыбки, живущие в одном районе, составляют популяцию золотых рыбок.
    • Все группы населения, проживающие в одном районе, составляют сообщество . Сообщество, которое включает популяцию золотых рыбок, также включает популяции других рыб, кораллов и других организмов.
    • Экосистема  состоит из всех живых существ ( биотических факторов ) на данной территории вместе с неживой средой ( абиотических факторов ).Неживая среда включает воду, солнечный свет, почву и другие физические факторы.
    • Группа подобных экосистем с одним и тем же общим типом физической среды называется  биомом .
    • биосфера  это часть Земли, где существует вся жизнь, включая всю землю, воду и воздух, где можно найти живые существа. Биосфера состоит из множества различных биомов.
    • На этом рисунке показаны уровни организации в природе, от отдельного организма до биосферы.
      Разнообразие жизни

      Жизнь на Земле очень разнообразна. Разнообразие живых существ называется биоразнообразием . Мерой биоразнообразия Земли является количество различных видов организмов, обитающих на Земле. Сегодня на Земле обитает не менее 10 миллионов различных видов. Они обычно сгруппированы в шесть различных королевств. Примеры организмов в каждом королевстве показаны на рис. ниже.

      Разнообразие жизни от архебактерий до растений и животных.


    • Резюме

      • Многие отдельные организмы можно разделить на следующие уровни: клетки, ткани, органы и системы органов.
      • Экосистема состоит из всех популяций на данной территории вместе с неживой средой.
      •  Биосфера – это часть Земли, где существует вся жизнь.
      • Разнообразие живых существ называется биоразнообразием.

        0 comments on “Уровни организации живой материи таблица: Уровни организации живой природы — таблица характеристик, свойства и структура

        Добавить комментарий

        Ваш адрес email не будет опубликован.