4. Развитие организма как живой целостной системы
Окружающий человека мир живых организмов биосферы представляет собой сочетание различных биологических систем разной структурной упорядоченности и разного организационного положения. Учитывая эти обстоятельства, можно выделить различные уровни существования живого вещества – от крупных молекул до растений и животных различных организаций [8, с. 38].
Чаще всего выделяют до девяти уровней организации живого: молекулярный, органоидный, клеточный, тканевый, органный, организменный, популяционный, биоценотический и биосферный. При более тщательном рассмотрении предложенного ряда усложнения форм организации живого нетрудно заметить, что все эти уровни (ступени) по существу можно свести к трем основным: клеточному, организменному и надорганизменному.
Не все трактуют систему форм организации живого одинаково (К.М. Завадский, Н.Н. Наумов, М.А. Голубец). Так, М.А. Голубец все разнообразие живых систем сводит к трем условиям: организменному, популяционному и экосистемному. Обоснованность выделения этих трех уровней подтверждается тем, что в системах организменного, популяционного и экосистемного уровней организации происходят все биохимические, физиологические, биогеоценотические, биофизические и биогеохимические процессы, обеспечивающие существование и эволюцию биосферы. В настоящее время имеется множество схем, отражающих иерархическую соподчиненность уровней живого (рис. 22).
На уровне организма осуществляется обмен веществ с окружающей средой, на уровне популяции обеспечиваются устойчивое воспроизведение вида и его участие в биогенном круговороте, на уровне биогеоценоза поддерживается устойчивый круговорот веществ, на уровне биосферы – глобальный круговорот.
Живым организмам присущи движение, раздражимость, рост, развитие, размножение и наследственность, а также приспособляемость к условиям существования – адаптация. Обмен веществ происходит при ведущей роли белков и нуклеиновых кислот и обеспечивает гомеостаз организма – самовозобновление и поддержание постоянства его внутренней среды.
Рис. 22. Соотношение биологических систем разного уровня в составе биосферы (В. Е. Соколов, И. А. Шилов, 1989)
Живые организмы обладают обменом веществ, или метаболизмом, при этом происходит множество химических реакций (дыхание, фотосинтез). Обмен веществ в организме происходит только при участии особых макромолекулярных белковых веществ – ферментов, выполняющих роль катализаторов. Сведения о каких-либо биокатализаторах, не являющихся белками, отсутствуют. Живые организмы обычно не используют изменение температуры для регуляции скорости метаболизма. Ферменты функционируют в водной среде при атмосферном давлении, обычно при температуре около 37 0С и значениях рН от 2 до 10. Самое важное отличие ферментов от других катализаторов заключается в том, что скорость реакций, катализируемых ферментами, в десятки тысяч, а иногда в миллионы раз выше той скорости, которая может быть достигнута при участии неорганических катализаторов (одна молекула каталазы расщепляет в 1 мин более 5∙105 молекул Н2О2). Если каждая биохимическая реакция в процессе жизни организма контролируется особым ферментом, то фермент, в свою очередь, контролируется единичным геном. Изменение гена, называемое мутацией, приводит к изменению биохимической реакции вследствие изменения фермента, а в случае нехватки последнего, и к выпадению соответствующей ступени метаболической реакции. Однако не только ферменты регулируют процессы метаболизма. Им помогают коферменты, гормоны.
Коферменты - это…
[1] особые химические вещества, которые вырабатываются в различных местах (органах) организма и доставляются в другие места кровью или посредством диффузии;
[2] Совокупность последовательных морфологических, физиологических и биохимических преобразований, претерпеваемых организмом за весь период жизни;
[3] крупные молекулы, частью которых являются витамины – вещества, необходимые для обмена веществ всех организмов: бактерий, зеленых растений, животных и человека;
[4] вещества, которые осуществляют в любом организме общую химическую координацию метаболизма и помогают в этом деле.
- Омск – 2003
- Рекомендации к тестовым заданиям
- 1. Экология
- 2. Определение экологии
- Понятие биоценоза
- Видовое разнообразие биоценоза
- Пространственная структура биоценоза
- Отношения организмов в биоценозах
- Трофическая структура биоценоза
- Понятие о популяции
- Свойства популяционной группы
- Рождаемость популяции и смертность
- Вариант 2
- 1. Предмет и основные задачи экологии
- 2. Экосистемы
- 3. Биогеоценоз
- 4. Биомы. Основные типы сухопутных биомов
- 5. Экологические пирамиды
- 6. Экологические факторы
- 7. Основные экологические факторы. Температура
- 8. Типы экологических взаимодействий
- 9. Развитие и эволюция экосистемы
- Общие закономерности сукцессии
- Вариант 3
- 1. Биосфера Земли
- 2. Биосфера как внешний уровень организации живых систем. Совершенный дизайн не может быть продуктом случая
- 3. Границы биосферы
- 4. Неоднородность, мозаичность биосферы
- Организованность биосферы
- Компоненты биосферы
- Живое вещество планеты
- 8. Средообразующая роль живого вещества
- 9. Средообразующая роль живого вещества. Состав атмосферы
- 10. Функции живого вещества в биосфере
- Вариант 4
- 1. Биологическое разнообразие как основа стабильности биосферы
- 2. Биологическая продуктивность экосистем
- 3. Уровни биологической организации и экология
- 4. Развитие организма как живой целостной системы
- 5. Органические соединения в живом веществе
- 6. Фотосинтез – основной процесс в экосистеме
- 7. Хемосинтез
- 8. Саморегуляция и устойчивость экосистем
- 9. Экологическая ниша
- 10. Биологические ритмы
- Вариант 5
- 1. Баланс энергии и круговорот вещества в биосфере
- 2. Круговорот воды
- 3. Биогеохимические циклы
- 4. Круговорот углерода
- Биогеохимический круговорот азота
- 7. Биохимические циклы кислорода
- Биохимический цикл водорода
- 8. Биохимический цикл серы
- Биохимический цикл фосфора
- Мировая суша
- Земная кора
- Отличительные признаки ноосферы. Техногенез