Особенности биологического уровня организации материи. - презентация

1 Особенности биологического уровня организации материи

2 Биология – наука о жизни и живой природе. Основные задачи – дать научное определение жизни, указать на принципиальное отличие живого от неживого, выяснить специфику биологической формы существования материи. Основной объект биологических исследований – живая материя.

3

4 ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ БИОЛОГИИ 1)период систематики – натуралистическая биология; 2)эволюционный период – физико- химическая биология; 3)период биологии микромира – эволюционная биология.

5 Натуралистическая биология Аристотель: -Разделил царство животных на две группы: имеющих кровь и лишенных крови. - Человек на вершине кровяных животных (антропоцентризм). К. Линней: -разработал стройную иерархию всех животных и растений (вид – род – отряд – класс), -ввел точную терминологию для описания растений и животных.

6 Физико-химическая биология Понимании механизмов явлений и процессов, происходящих на разных уровнях жизни и живых организмов. Появились новые теории: -клеточная теория, -цитология, -генетика, -биохимия, -биофизика.

7 Эволюционная биология Вопрос о происхождении и сущности жизни. Ж. Б. Ламарк предложил первую эволюционную теорию в 1809 г. Ж. Кювье – теорию катастроф. Ч. Дарвин эволюционная теория в 1859 г.эволюционная теория в 1859 г Современная (синтетическая) теория эволюции (представляет синтез генетики и дарвинизма).

8 Эволюционная теория Дарвина изменчивость наследственность естественный отбор

9 Структурные уровни организации жизни Молекулярно-генетический уровень Клеточный уровень Онтогенетический (организменный) уровень Популяционно-видовой уровень Биоценотический уровень Биогеоценотический уровень Биосферный уровень

10 Молекулярно-генетический уровень Уровень функционирования биополимеров (белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов) и др., лежащих в основе процессов жизнедеятельности организмов. Элементарная структурная единица – ген Носитель наследственной информации – молекула ДНК.

11 Молекулярно-генетический уровень Задача: изучение механизмов передачи генной информации, наследственности и изменчивости, исследование эволюционных процессов, происхождения и сущности жизни.

12 Макромолекулы – гигантские молекулы- полимеры, построены из множества мономеров. Полимеры: полисахариды, белки и нуклеиновые кислоты. Мономеры для них – моносахариды, аминокислоты и нуклеотиды.

13 Полисахариды (крахмал, гликоген, целлюлоза) – источники энергии и строительного материала для синтеза более крупных молекул. Белки и нуклеиновые кислоты – «информационные» молекулы.

14 Белки Макромолекулы, представляющие собой очень длинные цепи из аминокислот. Большинство белков выполняет функцию катализаторов (ферментов). Белки играют роль переносчиков.

15 Нуклеиновые кислоты Сложные органические соединения, представляющие собой фосфорсодержащие биополимеры (полинуклеотиды). Типы: дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) и рибонуклеиновая кислота (РНК). Генетическая информация организма хранится в молекулах ДНК. Обладают свойством молекулярной дисимметрией (асимметрией), или молекулярной хиральностью –являются оптически активными.

16 ДНК состоит из двух цепей, закрученных в двойную спираль. РНК содержит 4-6 тысяч отдельных нуклеотидов, ДНК – тысяч. Ген – это участок молекулы ДНК или РНК.

17 Клеточный уровень На этом уровне происходит пространственное разграничение и упорядочение процессов жизнедеятельности благодаря разделению функций между специфическими структурами. Основной структурной и функциональной единицей всех живых организмов является клетка. История жизни на нашей планете начиналась с этого уровня организации.

18 Клетка – естественная крупинка жизни, как атом – естественная крупинка неорганизованной материи. Тейяр де Шарден

19 Клетка элементарная биологическая система, способная к самообновлению, самовоспроизведению и развитию. Наука, изучающая живую клетку, называется цитологией. Впервые клетка была описана Р. Гуком в 1665 г.

20 Все живые организмы состоят из клеток и продуктов их жизнедеятельности. Новые клетки образуются путем деления существовавших ранее клеток. Все клетки сходны по химическому составу и обмену веществ. Активность организма как целого слагается из активности и взаимодействия отдельных клеток.

21 В 1830-е гг. было открыто и описано клеточное ядро. Все клетки состоят из: 1)плазматической мембраны, контролирующей переход веществ из окружающей среды в клетку и обратно; 2)цитоплазмы с разнообразной структурой; 3)клеточного ядра, в котором содержится генетическая информация.

22 Строение животной клетки

23 Клетки могут существовать как самостоятельные организмы, так и в составе многоклеточных организмов. Живой организм образован миллиардами разнообразных клеток (до 1015). Клетки всех живых организмов сходны по химическому составу.

24 В зависимости от типа клеток все организмы делятся на две группы: 1) прокариоты – клетки, лишенные ядра, н-р бактерии; 2) эукариоты – клетки, содержащие ядра, н-р простейшие, грибы, растения и животные.

25 Онтогенетический (организменный) уровень Организм – это целостная одноклеточная или многоклеточная живая система, способная к самостоятельному существованию. Онтогенез – процесс индивидуального развития организма от рождения до смерти, процесс реализации наследственной информации.

26 Физиология – наука о функционировании и развитии многоклеточных живых организмов. Процесс онтогенезиса описывается на основе биогенетического закона, сформулированного Э. Геккелем.

27 Организм – это стабильная система внутренних органов и тканей, существующих во внешней среде.

28 Популяционно-видовой уровень Начинается с изучения взаимосвязи и взаимодействия между совокупностями особей одного вида, которые имеют единый генофонд и занимают единую территорию. Основной единицей является популяция.

29 Популяционный уровень выходит за рамки отдельного организма, и поэтому его называют надорганизменным уровнем организации.

30 Популяция – совокупность особей одного вида, занимающих определенную территорию, воспроизводящую себя на протяжении длительного времени и обладающую общим генетическим фондом. Вид – совокупность особей, сходных по строению и физиологическим свойствам, имеющих общее происхождение, могущих свободно скрещиваться и давать плодовитое потомство.

31 У каждой популяции есть количественные границы. Популяции – генетически открытые системы.

32 Биоценотический уровень Биоценоз – совокупность популяций, проживающих на определенной территории. Биоценоз представляет собой закрытую систему для чужих популяций. Составляющие биоценоз популяции находятся в очень сложных отношениях.

33 Биоценозы состоят из нескольких популяций и являются составным компонентом более сложной системы – биогеоценоза. Гомеостаз - способ поддержания динамического равновесия.

34 Биогеоценотический уровень Биогеоценоз, или экологическая система (экосистема) – совокупность биотических и абиотических элементов, связанных между собой обменом вещества, энергии и информации, в рамках которой может осуществляться круговорот веществ в природе.

35 Биогеоценоз – это целостная саморегулирующаяся система, состоящая из: 1)продуценты (производящие), непосредственно перерабатывающие неживую материю (водоросли, растения, микроорганизмы); 2)консументы первого порядка – вещество и энергия получаются за счет использования продуцентов (травоядные животные); 3)консументы второго порядка (хищники и т.д.); 4)падальщики (сапрофиты и сапрофаги), питающиеся мертвыми животными; 5)редуценты – это группа бактерий и грибов, разлагающие остатки органической материи.

36 Биосферный уровень Наивысший уровень организации жизни, охватывающий все явления жизни на нашей планете. Биосфера – это живое вещество планеты (совокупность всех живых организмов планеты, включая человека) и преобразованная им окружающая среда.

37 Биосфера является единой экологической системой. Изучение функционирования этой системы, ее строения и функций – важнейшая задача биологии. Занимаются изучением этих проблем экология, биоценология и биогеохимия

38 На каждом уровне организации живой материи существуют свои специфические особенности, поэтому в любых биологических исследованиях какой-то определенный уровень является ведущим.