Tous Vivre la nature est un ensemble de systèmes biologiques de différents niveaux d'organisation et de subordination différente.
Le niveau d'organisation de la matière vivante s'entend comme la place fonctionnelle qu'occupe une structure biologique donnée dans système commun organisation de la nature.

Niveau d'organisation de la matière vivante est un ensemble de paramètres quantitatifs et qualitatifs d'un certain système biologique (cellule, organisme, population, etc.), qui déterminent les conditions et les limites de son existence.

Il existe plusieurs niveaux d'organisation des systèmes vivants qui reflètent la subordination et la hiérarchie organisation structurelle vie.

Niveau moléculaire (génétique moléculaire) représenté par des biopolymères individuels (ADN, ARN, protéines, lipides, glucides et autres composés) ; A ce niveau de la vie, les phénomènes liés aux changements (mutations) et à la reproduction du matériel génétique et du métabolisme sont étudiés. C'est ce que fait la science : la biologie moléculaire.
Cellulaireniveau- le niveau auquel la vie existe sous la forme d'une cellule - l'unité structurelle et fonctionnelle de la vie, est étudiée par cytologie. A ce niveau, des processus tels que le métabolisme et l'énergie, l'échange d'informations, la reproduction, la photosynthèse, la transmission sont étudiés. impulsion nerveuse et plein d'autres.

La cellule est l'unité structurelle de tous les êtres vivants.

Niveau des tissusétudie l'histologie.

Le tissu est un ensemble de substances intercellulaires et de cellules similaires en termes de structure, d'origine et de fonctions.

Organeniveau. L'organe comprend plusieurs tissus.
Organismeniveau- l'existence indépendante d'un individu - un organisme unicellulaire ou multicellulaire est étudié, par exemple la physiologie et l'autécologie (écologie des individus). Un individu en tant qu'organisme intégral représente une unité élémentaire de vie. La vie dans la nature n’existe sous aucune autre forme.

Un organisme est un véritable porteur de vie, caractérisé par toutes ses propriétés.

Espèce-populationniveau- le niveau, qui est représenté par un groupe d'individus d'une même espèce - une population ; c'est dans la population que l'élémentaire processus évolutifs(accumulation, manifestation et sélection de mutations). Ce niveau d'organisation est étudié par des sciences telles que la déécologie (ou écologie des populations) et la science de l'évolution.

Une population est un ensemble d'individus de la même espèce qui existent depuis longtemps sur un certain territoire, se croisent librement et sont relativement isolés des autres individus de la même espèce.

Biogéocénotiqueniveau- représentés par des communautés (écosystèmes) constituées de différentes populations et de leurs habitats. Ce niveau d'organisation est étudié par la biocénologie ou la synécologie (écologie des communautés).

La biogéocénose est un ensemble de toutes les espèces avec une complexité d'organisation variable et tous les facteurs de leur habitat.

Biosphèreniveau- un niveau représentant la totalité de toutes les biogéocénoses. Dans la biosphère, il y a une circulation de substances et une transformation d'énergie avec la participation des organismes.

Propriétés des organismes vivants

1. Métabolisme et l'énergie avec l'environnement ( caractéristique principale vivant).

2. Irritabilité(capacité à réagir aux influences).

3. la reproduction(auto-reproduction).

Niveaux d'organisation de la matière vivante

1. Moléculaire- c'est le niveau des substances organiques complexes - protéines et acides nucléiques. A ce niveau il y a réactions chimiques métabolisme(glycolyse, croisement, etc.), mais les molécules elles-mêmes ne peuvent pas encore être considérées comme vivantes.

2. Cellulaire. A ce niveau il y a vie, car une cellule est l’unité minimale qui possède toutes les propriétés d’un être vivant.

3. Organe-tissu- caractéristique uniquement des organismes multicellulaires.

4. Biologique- du fait de la régulation neurohumorale et du métabolisme à ce niveau, elle s'effectue homéostasie, c'est à dire. maintenir la constance de l'environnement interne du corps.

5. Population-espèce. A ce niveau ça arrive évolution, c'est à dire. changements dans les organismes associés à leur adaptation à leur environnement sous l'influence de la sélection naturelle. La plus petite unité d'évolution est la population.

6. Biogéocénotique(ensemble de populations différents types, connectés les uns aux autres et à la nature inanimée environnante). A ce niveau ça arrive

circulation des substances et conversion de l’énergie, et
autorégulation, grâce à quoi la stabilité des écosystèmes et des biogéocénoses est maintenue.

7. Biosphère. A ce niveau ça arrive

cycle mondial substances et conversion d’énergie, et
interaction entre la matière vivante et non vivante planètes.

Choisissez deux bonnes réponses sur cinq et notez les numéros sous lesquels elles sont indiquées. À quels niveaux de l’organisation vivante étudient-ils l’importance de la photosynthèse dans la nature ?
1) biosphère
2) cellulaire
3) biogéocénotique
4) moléculaire
5) tissu-organe

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Choisissez-en une, l'option la plus correcte. Quel niveau d'organisation de la nature vivante est un ensemble de populations de différentes espèces liées les unes aux autres et à la nature inanimée environnante
1) organisme
2) population-espèce
3) biogéocénotique
4) biosphère

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Choisissez-en une, l'option la plus correcte. Les mutations génétiques se produisent au niveau de l'organisation des êtres vivants
1) organisme
2) cellulaire
3) espèce
4) moléculaire

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Choisissez-en une, l'option la plus correcte. La structure élémentaire au niveau de laquelle l'action de la sélection naturelle se manifeste dans la nature
1) organisme
2) biocénose
3) vue
4) population

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Choisissez deux bonnes réponses sur cinq et notez les numéros sous lesquels elles sont indiquées. Quels signes sont similaires pour les objets naturels vivants et non vivants ?
1) structure cellulaire
2) changement de température corporelle
3) l'hérédité
4) irritabilité
5) mouvement dans l'espace

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Choisissez deux bonnes réponses sur cinq et notez les numéros sous lesquels elles sont indiquées. A quels niveaux de l'organisation du vivant les caractéristiques des réactions de photosynthèse sont-elles étudiées chez les plantes supérieures ?
1) biosphère
2) cellulaire
3) population-espèce
4) moléculaire
5) écosystème

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Vous trouverez ci-dessous une liste de concepts. Tous, sauf deux, sont des niveaux d'organisation du vivant. Trouvez deux concepts qui « sortent » de la série générale et notez les numéros sous lesquels ils sont indiqués.
1) biosphère
2) génétique
3) population-espèce
4) biogéocénotique
5) biogénique

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1. Établir l'ordre dans lequel se situent les niveaux d'organisation du vivant. Notez la séquence de nombres correspondante.
1) population
2) cellulaire
3) espèce
4) biogéocénotique
5) génétique moléculaire
6) organisme

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2. Établir une séquence de complexité croissante des niveaux d'organisation du vivant. Notez la séquence de nombres correspondante.
1) biosphère
2) cellulaire
3) biogéocénotique
4) organisme
5) population-espèce

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3. Placer dans dans le bon ordre niveaux d’organisation de la vie, en commençant par le plus petit.
1) biocénose
2) population
3) neurone
4) organisme multicellulaire
5) biosphère

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1. Choisissez deux bonnes réponses sur cinq et notez les chiffres sous lesquels elles sont indiquées. Le niveau d'organisation cellulaire coïncide avec le niveau de l'organisme
1) bactériophages
2) amibe dysentérique
3) virus de la polio
4) lapin sauvage
5) euglène verte

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2. Sélectionnez deux bonnes réponses sur cinq et notez les numéros sous lesquels elles sont indiquées dans le tableau. Ils correspondent simultanément aux niveaux cellulaires et organisationnels de l’organisation de la vie.
1) hydre d'eau douce
2) spirogyre
3) ulotrix
4) amibe dysentérique
5) cyanobactérie

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3. Choisissez deux bonnes réponses. Quels organismes ont les mêmes niveaux de vie cellulaire et organique ?
1) bactéries soufrées
2) pénicillium
3) chlamydomonas
4) blé
5) hydre

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Choisissez deux bonnes réponses sur cinq et notez les numéros sous lesquels elles sont indiquées. Une amibe commune est située simultanément sur :
1) Niveau moléculaire de l'organisation de la vie
2) Niveau d’organisation de la vie population-espèce
3) Niveau cellulaire d'organisation de la vie
4) Niveau tissulaire de l'organisation de la vie
5) Niveau organisationnel d'organisation de la vie

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1. Choisissez deux bonnes réponses sur cinq et notez les chiffres sous lesquels elles sont indiquées. Les êtres vivants diffèrent des êtres non vivants
1) la capacité de modifier les propriétés d'un objet sous l'influence de l'environnement
2) la capacité de participer au cycle des substances
3) la capacité de reproduire leur propre espèce
4) changer la taille d'un objet sous l'influence de l'environnement
5) la possibilité de modifier les propriétés d'autres objets

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2. Choisissez deux bonnes réponses sur cinq et notez les chiffres sous lesquels elles sont indiquées. Quelles sont les caractéristiques propres à la matière vivante ?
1) hauteur
2) mouvement
3) auto-reproduction
4) rythmicité
5) l'hérédité

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3. Choisissez deux bonnes réponses sur cinq et notez les chiffres sous lesquels elles sont indiquées. Caractéristique de tous les organismes vivants
1) la formation de substances organiques à partir de substances inorganiques
2) absorption des minéraux dissous dans l'eau du sol
3) mouvement actif dans l'espace
4) respiration, nutrition, reproduction
5) irritabilité

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4. Choisissez deux bonnes réponses sur cinq et notez les chiffres sous lesquels elles sont indiquées. Quelles caractéristiques sont caractéristiques uniquement des systèmes vivants ?
1) capacité de se déplacer
2) métabolisme et énergie
3) dépendance aux fluctuations de température
4) croissance, développement et capacité de reproduction
5) stabilité et variabilité relativement faible

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Établir une correspondance entre les niveaux d'organisation du vivant et leurs caractéristiques et phénomènes : 1) biocénotique, 2) biosphère. Écrivez les chiffres 1 et 2 dans l'ordre correspondant aux lettres.
A) les processus couvrent la planète entière
B) symbiose
B) lutte interspécifique pour l'existence
D) transfert d'énergie des producteurs aux consommateurs
D) évaporation de l'eau
E) succession (changement de communautés naturelles)

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Choisissez deux bonnes réponses sur cinq et notez les chiffres sous lesquels elles sont indiquées. L'ontogenèse, le métabolisme, l'homéostasie, la reproduction se produisent à… des niveaux d'organisation.
1) cellulaire
2) moléculaire
3) organisme
4) orgue
5) tissu

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Choisissez deux bonnes réponses sur cinq et notez les numéros sous lesquels elles sont indiquées dans le tableau. Au niveau population-espèce, l’organisation de la vie est
1) poisson du lac Baïkal
2) oiseaux de l'Arctique
3) Tigres de l'Amour du territoire de Primorsky en Russie
4) moineaux des villes du Parc de la Culture et des Loisirs
5) mésanges d'Europe

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Choisissez deux bonnes réponses sur cinq et notez les numéros sous lesquels elles sont indiquées dans le tableau. Quels niveaux d’organisation de la vie sont supraspécifiques ?
1) population-espèce
2) organoïde-cellulaire
3) biogéocénotique
4) biosphère
5) génétique moléculaire

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Choisissez deux bonnes réponses sur cinq et notez les chiffres sous lesquels elles sont indiquées. Correspond au niveau cellulaire d'organisation de la vie
1) chlamydomonas
2) bactéries soufrées
3) bactériophage
4) varech
5) lichens

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Choisissez deux options. L'échange d'énergie dans l'amibe commune se produit au niveau de l'organisation des êtres vivants.
1) cellulaire
2) biosphère
3) organisme
4) biogéocénotique
5) population-espèce

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Choisissez deux bonnes réponses sur cinq et notez les chiffres sous lesquels elles sont indiquées. À quel niveau d’organisation se produisent des processus tels que l’irritabilité et le métabolisme ?
1) population-espèce
2) organisme
3) génétique moléculaire
4) biogéocénotique
5) cellulaire

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Il existe des niveaux d'organisation des êtres vivants moléculaire, cellulaire, tissulaire, organique, organisationnel, de population, d'espèce, biocénotique et global (biosphère). A tous ces niveaux se manifestent toutes les propriétés caractéristiques des êtres vivants. Chacun de ces niveaux est caractérisé par des caractéristiques inhérentes aux autres niveaux, mais chaque niveau a ses propres spécificités.

Niveau moléculaire. Ce niveau est profond dans l'organisation des êtres vivants et est représenté par des molécules d'acides nucléiques, de protéines, de glucides, de lipides et de stéroïdes présentes dans les cellules et appelées molécules biologiques. C'est à ce niveau que commencent et s'effectuent les processus vitaux les plus importants (codage et transmission). informations héréditaires, respiration, métabolisme et énergie, variabilité, etc.). La spécificité physicochimique de ce niveau est que la composition du vivant comprend un grand nombre de éléments chimiques, mais la majeure partie des êtres vivants est représentée par le carbone, l'oxygène, l'hydrogène et l'azote. Les molécules sont formées à partir d’un groupe d’atomes et à partir de ces derniers des molécules complexes sont formées. composants chimiques, différant par leur structure et leurs fonctions. La plupart de ces composés dans les cellules sont représentés par des acides nucléiques et des protéines dont les macromolécules sont des polymères synthétisés à la suite de la formation de monomères et de la combinaison de ces derniers dans un certain ordre. De plus, les monomères des macromolécules au sein d’un même composé possèdent les mêmes groupes chimiques et sont reliés par liaisons chimiques entre les atomes, leur non spécifique

parties (zones) classiques. Toutes les macromolécules sont universelles, puisqu’elles sont construites selon le même plan, quelle que soit leur espèce. Etant universels, ils sont en même temps uniques, car leur structure est inimitable. Par exemple, les nucléotides de l'ADN contiennent un Base azotée des quatre connus (adénine, guanine, cytosine ou thymine), de sorte que tout nucléotide est unique dans sa composition. La structure secondaire des molécules d’ADN est également unique.

La spécificité biologique au niveau moléculaire est déterminée par la spécificité fonctionnelle des molécules biologiques. Par exemple, la spécificité des acides nucléiques réside dans le fait qu’ils codent des informations génétiques sur la synthèse des protéines. De plus, ces processus sont réalisés à la suite des mêmes étapes métaboliques. Par exemple, la biosynthèse des acides nucléiques, des acides aminés et des protéines se déroule selon un schéma similaire dans tous les organismes. L'oxydation des acides gras, la glycolyse et d'autres réactions sont également universelles.

La spécificité des protéines est déterminée par la séquence spécifique d'acides aminés dans leurs molécules. Cette séquence détermine en outre les propriétés biologiques spécifiques des protéines, puisqu'elles sont les principaux éléments structurels des cellules, catalyseurs et régulateurs des réactions dans les cellules. Les glucides et les lipides constituent les sources d’énergie les plus importantes, tandis que les stéroïdes jouent un rôle important dans la régulation d’un certain nombre de processus métaboliques.

Au niveau moléculaire, l'énergie est convertie - l'énergie rayonnante en énergie chimique, stockée dans les glucides et autres composés chimiques, et l'énergie chimique des glucides et d'autres molécules - en énergie biologiquement disponible, stockée sous forme de liaisons macroergiques d'ATP. Enfin, ici, l'énergie des liaisons phosphate à haute énergie est convertie en travail - mécanique, électrique, chimique, osmotique. Les mécanismes de tous les processus métaboliques et énergétiques sont universels.

Les molécules biologiques assurent également la continuité entre les molécules et le niveau suivant (cellulaire), puisqu'elles sont le matériau à partir duquel se forment les structures supramoléculaires. Le niveau moléculaire est « l’arène » des réactions chimiques qui fournissent de l’énergie au niveau cellulaire.

Niveau cellulaire. Ce niveau d'organisation des êtres vivants est représenté par des cellules agissant comme des organisations indépendantes.

mov (bactéries, protozoaires, etc.), ainsi que les cellules d'organismes multicellulaires. La spécificité la plus importante de ce niveau est que la vie commence avec lui. Capables de vivre, de croître et de se reproduire, les cellules constituent la principale forme d'organisation de la matière vivante, les unités élémentaires à partir desquelles sont construits tous les êtres vivants (procaryotes et eucaryotes). Il n’existe pas de différences fondamentales de structure et de fonction entre les cellules végétales et animales. Certaines différences concernent uniquement la structure de leurs membranes et de leurs organites individuels. Il existe des différences structurelles notables entre les cellules procaryotes et les cellules eucaryotes, mais en termes fonctionnels, ces différences sont atténuées, car la règle « cellule à cellule » s'applique partout.

La spécificité du niveau cellulaire est déterminée par la spécialisation des cellules, l'existence de cellules en tant qu'unités spécialisées d'un organisme multicellulaire. Au niveau cellulaire, il existe une différenciation et un ordonnancement des processus vitaux dans l'espace et dans le temps, associés à l'attribution de fonctions à différentes structures sous-cellulaires. Par exemple, les cellules eucaryotes ont des systèmes membranaires considérablement développés (membrane plasmique, réticulum cytoplasmique, complexe lamellaire) et des organites cellulaires (noyau, chromosomes, centrioles, mitochondries, plastes, lysosomes, ribosomes). Les structures membranaires sont « l'arène » pour les processus vitaux les plus importants, et la structure à deux couches du système membranaire augmente considérablement la surface de « l'arène ». De plus, les structures membranaires assurent la séparation spatiale de nombreuses molécules biologiques dans les cellules, et leur état physique permet le mouvement diffus constant de certaines des molécules protéiques et phospholipidiques qu’elles contiennent. Ainsi, les membranes sont un système dont les composants sont en mouvement. Ils se caractérisent par divers réarrangements qui déterminent l'irritabilité des cellules - la propriété la plus importante des êtres vivants.

Au niveau des tissus. Ce niveau est représenté par des tissus qui unissent des cellules d'une certaine structure, taille, emplacement et fonctions similaires. Les tissus sont apparus pendant développement historique avec la multicellularité. Dans les organismes multicellulaires, ils se forment au cours de l’ontogenèse en conséquence de la différenciation cellulaire. Chez les animaux, il existe plusieurs types de tissus (épithéliaux, conjonctifs, musculaires, sanguins, nerveux et reproducteurs). Les courses

Dans l'ombre, on distingue les tissus méristématiques, protecteurs, basiques et conducteurs. A ce niveau, la spécialisation cellulaire se produit.

Niveau orgue. Représenté par les organes des organismes. Chez les plantes et les animaux, les organes sont formés à partir de différentes quantités de tissus. Chez les protozoaires, la digestion, la respiration, la circulation des substances, l'excrétion, le mouvement et la reproduction sont assurés par divers organites. Les organismes plus avancés possèdent des systèmes organiques. Les vertébrés se caractérisent par une céphalisation, qui consiste à concentrer les centres nerveux et organes sensoriels les plus importants dans la tête.

Niveau organisationnel. Ce niveau est représenté par les organismes eux-mêmes - organismes unicellulaires et multicellulaires de nature végétale et animale. Une caractéristique spécifique du niveau de l'organisme est qu'à ce niveau se produisent le décodage et la mise en œuvre de l'information génétique, la création de caractéristiques structurelles et fonctionnelles inhérentes aux organismes d'une espèce donnée.

Niveau d'espèce. Ce niveau est déterminé par les espèces de plantes et d'animaux. Il existe actuellement environ 500 000 espèces de plantes et environ 1,5 million d'espèces d'animaux, dont les représentants se caractérisent par une grande variété d'habitats et occupent différentes niches écologiques. L'espèce est aussi une unité de classification des êtres vivants.

Niveau de population. Les plantes et les animaux n’existent pas isolément ; ils sont réunis en populations caractérisées par un pool génétique spécifique. Au sein d’une même espèce, il peut y avoir de une à plusieurs milliers de populations. Des transformations évolutives élémentaires s'effectuent dans les populations et une nouvelle forme adaptative est développée.

Niveau biocénotique. Il est représenté par des biocénoses - des communautés d'organismes de différentes espèces. Dans de telles communautés, les organismes de différentes espèces dépendent les uns des autres à un degré ou à un autre. Au cours du développement historique, des biogéocénoses (écosystèmes) sont apparues, qui sont des systèmes constitués de communautés interdépendantes d'organismes et de facteurs environnementaux abiotiques. Les écosystèmes sont caractérisés par un équilibre fluide entre les organismes et les facteurs abiotiques. À ce niveau, se déroulent les cycles matériels et énergétiques associés à l’activité vitale des organismes.

Niveau mondial (biosphère). Ce niveau est la forme la plus élevée d'organisation des êtres vivants (systèmes vivants). Elle est représentée par la biosphère. À ce niveau, tous les cycles matériels et énergétiques sont réunis en une seule circulation géante de biosphère de substances et d’énergie.

Il existe une unité dialectique entre les différents niveaux d’organisation du vivant. Les êtres vivants sont organisés par type organisation systémique, dont la base est la hiérarchie des systèmes. Le passage d'un niveau à un autre est associé à la préservation des mécanismes fonctionnels opérant aux niveaux précédents et s'accompagne de l'émergence de structures et de fonctions de nouveaux types, ainsi que d'une interaction caractérisée par de nouvelles caractéristiques, c'est-à-dire qu'une nouvelle qualité apparaît.

QUESTIONS À DISCUSSION

1. Qu'est-ce que l'universel approche méthodologiqueà comprendre l'essence de la vie ?

2. Est-il possible de définir l'essence de la vie, si oui, quelle est sa définition ?

3. Est-il possible de poser la question du substrat de la vie ?

4. Nommez les propriétés des êtres vivants. Indiquez lesquelles de ces propriétés sont caractéristiques des êtres non vivants et lesquelles uniquement des êtres vivants ?

5. Quelle est l'importance pour la biologie de diviser les êtres vivants en niveaux en général et pour la médecine en particulier ?

6. Quoi caractéristiques générales se caractérisent différents niveaux des organisations vivantes ?

7. Quelle est l'importance pour un étudiant en médecine d'étudier les problèmes décrits dans ce chapitre ?

8. Pourquoi les nucléoprotéines sont-elles considérées comme le substrat de la vie et dans quelles conditions remplissent-elles ce rôle ?

9. Quelles sont les propriétés de « mort » et de « vivant » ?

10. Les nucléoprotéines isolées des cellules ont-elles les propriétés d'un substrat de la vie ?

Propriétés fondamentales des organismes vivants. Les questions sur l’origine de la vie et les schémas de développement historique au cours des différentes époques géologiques ont toujours intéressé l’humanité. La notion de vie couvre la totalité de tous les organismes vivants sur Terre et les conditions de leur existence.
L’essence de la vie est que les organismes vivants laissent derrière eux une progéniture. Les informations héréditaires se transmettent de génération en génération, les organismes s'autorégulent et se rétablissent lors de la reproduction de la progéniture. La vie est une forme de matière spéciale de haute qualité, la plus élevée, capable de s'auto-reproduire, laissant une progéniture.
Le concept de vie a reçu différentes définitions selon les périodes historiques. Le premier est scientifique définition correcte a donné à F. Engels : « La vie est un mode d'existence des corps protéiques, et ce mode d'existence consiste essentiellement dans l'auto-renouvellement constant des substances chimiques. Composants ces corps." Lorsque le processus de métabolisme entre les organismes vivants et l'environnement cesse, les protéines se désintègrent et la vie disparaît. S'appuyant sur les réalisations modernes de la science biologique, le scientifique russe M.V. Volkenshtein a donné une nouvelle définition au concept de vie : "Les corps vivants existants sur Terre, sont des systèmes ouverts, autorégulés et autoreproducteurs construits à partir de biopolymères - protéines et acides nucléiques. " Cette définition ne nie pas la présence de la vie sur d'autres planètes dans l'espace. La vie est appelée un système ouvert, comme l'indique le processus continu d’échange de substances et d’énergie avec l’environnement.
Sur la base des dernières avancées scientifiques de la science biologique moderne, la définition suivante de la vie a été donnée : « La vie est un système ouvert, autorégulé et autoreproducteur d'agrégats d'organismes vivants, construit à partir de polymères biologiques complexes - protéines et acides nucléiques. .»
La base de tous les êtres vivants est considérée acides nucléiques et les protéines, dans leur fonctionnement dans la cellule, forment des composés complexes qui font partie de la structure de tous les organismes vivants.
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Propriétés fondamentales des organismes vivants

Les organismes vivants diffèrent de la nature inanimée par leurs propriétés inhérentes. À propriétés caractéristiques les organismes vivants comprennent : l’unité composition chimique, métabolisme et énergie, similarité des niveaux d'organisation. Les organismes vivants sont également caractérisés par la reproduction, l'hérédité, la variabilité, la croissance et le développement, l'irritabilité, la discrétion, l'autorégulation, le rythme, etc.

Niveaux d'organisation de la vie

Tous les organismes vivants dans la nature sont constitués des mêmes niveaux d’organisation ; il s’agit d’un modèle biologique caractéristique commun à tous les organismes vivants. On distingue les niveaux suivants d'organisation des organismes vivants : moléculaire, cellulaire, tissulaire, organe, organisme, population-espèce, biogéocénotique, biosphère.
1. Niveau génétique moléculaire. C’est le niveau de caractéristique le plus élémentaire de la vie. Quelle que soit la complexité ou la simplicité de la structure d’un organisme vivant, ils sont tous constitués des mêmes composés moléculaires. Les acides nucléiques, les protéines, les glucides et autres complexes moléculaires complexes de substances organiques et inorganiques en sont un exemple. On les appelle parfois substances macromoléculaires biologiques. Au niveau moléculaire, divers processus vitaux des organismes vivants se produisent : métabolisme, conversion énergétique. À l'aide du niveau moléculaire, le transfert d'informations héréditaires est effectué, des organites individuels se forment et d'autres processus se produisent.
2. Niveau cellulaire. La cellule est l'unité structurelle et fonctionnelle de tous les organismes vivants sur Terre. Les organites individuels au sein d'une cellule ont une structure caractéristique et remplissent une fonction spécifique. Les fonctions des organites individuels dans une cellule sont interconnectées et exécutent des processus vitaux communs. Dans les organismes unicellulaires (algues unicellulaires et protozoaires), tous processus de la vie passent dans une cellule, et une cellule existe en tant qu'organisme séparé. Rappelez-vous les algues unicellulaires, les chlamydomonas, la chlorelle et les animaux les plus simples - amibes, ciliés, etc. Dans les organismes multicellulaires, une cellule ne peut pas exister en tant qu'organisme séparé, mais c'est une unité structurelle élémentaire de l'organisme.

Niveau des tissus

Un ensemble de cellules et de substances intercellulaires similaires en termes d’origine, de structure et de fonction forme le tissu. Le niveau tissulaire n'est caractéristique que des organismes multicellulaires. De plus, les tissus individuels ne constituent pas un organisme intégral indépendant. Par exemple, le corps des animaux et des humains est constitué de quatre tissus différents (épithélial, conjonctif, musculaire, nerveux). Les tissus végétaux sont appelés : éducatifs, tégumentaires, de soutien, conducteurs et excréteurs. Rappelez-vous la structure et les fonctions des tissus individuels.

Niveau d'orgue

Dans les organismes multicellulaires, la combinaison de plusieurs tissus identiques, de structure, d'origine et de fonction similaires, forme le niveau de l'organe. Chaque organe contient plusieurs tissus, mais parmi eux, l'un est le plus important. Un organe séparé ne peut pas exister comme un organisme entier. Plusieurs organes, de structure et de fonction similaires, se combinent pour former un système organique, par exemple la digestion, la respiration, la circulation sanguine, etc.

Niveau organisationnel

Les plantes (Chlamydomonas, Chlorella) et les animaux (amibes, ciliés, etc.), dont les corps sont constitués d'une seule cellule, représentent un organisme indépendant) et un individu d'organismes multicellulaires est considéré comme un organisme distinct. Dans chaque organisme individuel, tous les processus vitaux caractéristiques de tous les organismes vivants se produisent - nutrition, respiration, métabolisme, irritabilité, reproduction, etc. Chaque organisme indépendant laisse derrière lui une progéniture. Dans les organismes multicellulaires, les cellules, les tissus, les organes et les systèmes organiques ne constituent pas un organisme distinct. Seul un système intégral d'organes remplissant spécifiquement diverses fonctions forme un organisme indépendant distinct. Le développement d’un organisme, de la fécondation jusqu’à la fin de la vie, prend un certain temps. Ce développement individuel de chaque organisme s'appelle l'ontogenèse. Un organisme peut exister en relation étroite avec son environnement.

Niveau population-espèce

Une collection d'individus d'une espèce ou d'un groupe qui existe depuis longtemps dans une certaine partie de l'aire de répartition, relativement séparément des autres populations de la même espèce, constitue une population. Au niveau de la population, des transformations évolutives simples sont réalisées, ce qui contribue à l'émergence progressive d'une nouvelle espèce.

Niveau biogéocénotique

Un ensemble d'organismes d'espèces différentes et de complexité d'organisation variable, adaptés aux mêmes conditions du milieu naturel, est appelé biogéocénose, ou communauté naturelle. La biogéocénose comprend de nombreuses espèces d'organismes vivants et des conditions environnementales naturelles. Dans les biogéocénoses naturelles, l'énergie s'accumule et est transférée d'un organisme à un autre. La biogéocénose comprend les matières inorganiques, composés organiques et les organismes vivants.

Niveau de la biosphère

La totalité de tous les organismes vivants de notre planète et leur habitat naturel commun constitue le niveau de la biosphère. Au niveau de la biosphère, la biologie moderne décide problèmes mondiaux, par exemple, déterminer l'intensité de la formation d'oxygène libre par la végétation terrestre ou les changements de concentration de dioxyde de carbone dans l'atmosphère associés à l'activité humaine. Le rôle principal au niveau de la biosphère est joué par les « substances vivantes », c'est-à-dire l'ensemble des organismes vivants habitant la Terre. Également au niveau de la biosphère, les « substances bio-inertes » sont importantes, formées à la suite de l'activité vitale des organismes vivants et des substances « inertes » (c'est-à-dire les conditions environnementales. Au niveau de la biosphère, la circulation des substances et de l'énergie se produit sur Terre avec la participation de tous les organismes vivants de la biosphère.

Niveaux d'organisation de la vie

Les niveaux d'organisation du monde organique sont des états discrets des systèmes biologiques, caractérisés par la subordination, l'interconnexion et des modèles spécifiques.

Les niveaux structurels de l'organisation de la vie sont extrêmement divers, mais les principaux sont moléculaires, cellulaires, ontogènes, populations-espèces, bigiocénotiques et biosphère.

1. Niveau génétique moléculaire vie. Les tâches les plus importantes de la biologie à ce stade sont l'étude des mécanismes de transmission de l'information génétique, de l'hérédité et de la variabilité.

Il existe plusieurs mécanismes de variabilité au niveau moléculaire. Le plus important d'entre eux est le mécanisme de mutation génétique - la transformation directe des gènes eux-mêmes sous l'influence facteurs externes. Les facteurs provoquant la mutation sont : les radiations, les composés chimiques toxiques, les virus.

Un autre mécanisme de variabilité est la recombinaison des gènes. Ce processus se produit lors de la reproduction sexuée chez les organismes supérieurs. Dans ce cas, la quantité totale d’informations génétiques ne change pas.

Un autre mécanisme de variabilité n’a été découvert que dans les années 1950. Il s'agit d'une recombinaison non classique de gènes, dans laquelle il y a une augmentation générale du volume d'informations génétiques due à l'inclusion de nouveaux éléments génétiques dans le génome de la cellule. Le plus souvent, ces éléments sont introduits dans la cellule par des virus.

2. Niveau cellulaire. Aujourd'hui, la science a établi de manière fiable que la plus petite unité indépendante de structure, de fonctionnement et de développement d'un organisme vivant est la cellule, qui est un système biologique élémentaire capable de s'auto-renouveller, de s'auto-reproduire et de se développer. La cytologie est une science qui étudie une cellule vivante, sa structure, son fonctionnement comme un système vivant élémentaire, étudie les fonctions des composants cellulaires individuels, le processus de reproduction cellulaire, l'adaptation aux conditions environnementales, etc. La cytologie étudie également les caractéristiques des cellules spécialisées, la formation de leurs fonctions particulières et le développement de structures cellulaires spécifiques. Ainsi, la cytologie moderne s’appelait physiologie cellulaire.

Des avancées significatives dans l’étude des cellules ont eu lieu au début du XIXe siècle, avec la découverte et la description du noyau cellulaire. Sur la base de ces études, il a été créé théorie cellulaire, qui est devenu le plus grand événement en biologie du 19e siècle. C'est cette théorie qui a servi de fondement au développement de l'embryologie, de la physiologie et de la théorie de l'évolution.

La partie la plus importante de toutes les cellules est le noyau, qui stocke et reproduit les informations génétiques et régule les processus métaboliques de la cellule.

Toutes les cellules sont divisées en deux groupes :

Les procaryotes sont des cellules sans noyau

Eucaryotes - cellules contenant des noyaux

En étudiant une cellule vivante, les scientifiques ont attiré l'attention sur l'existence de deux types principaux de sa nutrition, ce qui a permis de diviser tous les organismes en deux types :

Autotrophe : produit lui-même les nutriments dont il a besoin

· Hétérotrophe - ne peut se passer d'aliments biologiques.

Plus tard, les éléments suivants ont été clarifiés facteurs importants, comme la capacité des organismes à synthétiser les substances nécessaires (vitamines, hormones), à se fournir en énergie, la dépendance à l'égard de l'environnement écologique, etc. Ainsi, la nature complexe et différenciée des connexions indique la nécessité approche systématiqueà l'étude de la vie et au niveau havegénétique.

3. Niveau ontogénétique. Organismes multicellulaires. Ce niveau est le résultat de la formation d'organismes vivants. L'unité de base de la vie est l'individu et le phénomène élémentaire est l'ontogenèse. La physiologie étudie le fonctionnement et le développement des organismes vivants multicellulaires. Cette science examine les mécanismes d'action des diverses fonctions d'un organisme vivant, leurs relations entre elles, leur régulation et leur adaptation à environnement externe, origine et formation dans le processus d'évolution et de développement individuel d'un individu. Essentiellement, il s'agit du processus d'ontogenèse - le développement de l'organisme de la naissance à la mort. Dans le même temps, la croissance, le mouvement des structures individuelles, la différenciation et la complication de l'organisme se produisent.

Tous les organismes multicellulaires sont composés d'organes et de tissus. Les tissus sont un groupe de cellules et de substances intercellulaires physiquement unies pour remplir des fonctions spécifiques. Leur étude fait l'objet de l'histologie.

Les organes sont des unités fonctionnelles relativement grandes qui unissent divers tissus en certains complexes physiologiques. À leur tour, les organes font partie d’unités plus grandes : les systèmes corporels. Parmi eux figurent les systèmes nerveux, digestif, cardiovasculaire, respiratoire et autres. Seuls les animaux possèdent des organes internes.

4. Niveau population-biocénotique. Il s’agit d’un niveau de vie supra-organisme dont l’unité de base est la population. Contrairement à une population, une espèce est un ensemble d’individus dont la structure et les propriétés physiologiques sont similaires, qui ont une origine commune et qui peuvent librement se croiser et produire une progéniture fertile. Une espèce n'existe qu'à travers des populations représentant génétiquement systèmes ouverts. La biologie des populations est l'étude des populations.

Le terme « population » a été introduit par l’un des fondateurs de la génétique, V. Johansen, qui appelait ainsi un ensemble d’organismes génétiquement hétérogènes. Plus tard, la population a commencé à être considérée comme un système intégral qui interagit continuellement avec l’environnement. Les populations sont les véritables systèmes à travers lesquels les espèces d'organismes vivants existent.

Les populations sont des systèmes génétiquement ouverts, puisque l'isolement des populations n'est pas absolu et qu'il n'est périodiquement pas possible d'échanger des informations génétiques. Ce sont les populations qui agissent comme des unités élémentaires d'évolution ; les modifications de leur patrimoine génétique conduisent à l'émergence de nouvelles espèces.

Les populations capables d'existence et de transformation indépendantes sont unies dans l'agrégat du prochain niveau de supraorganisme - les biocénoses. La biocénose est un ensemble de populations vivant sur un certain territoire.

Une biocénose est un système fermé aux populations étrangères ; pour les populations qui la composent, c'est un système ouvert.

5. Niveau biogéocétonique. La biogéocénose est un système stable qui peut exister pendant longtemps. L'équilibre dans un système vivant est dynamique, c'est-à-dire représente un mouvement constant autour d’un certain point de stabilité. Pour son fonctionnement stable, il est nécessaire d'avoir retour entre ses sous-systèmes de contrôle et d’exécution. Cette méthode de maintien d'un équilibre dynamique entre divers éléments de la biogéocénose, provoquée par la reproduction massive de certaines espèces et la réduction ou la disparition d'autres, entraînant une modification de la qualité de l'environnement, est appelée catastrophe environnementale.

La biogéocénose est un système d'autorégulation intégral dans lequel on distingue plusieurs types de sous-systèmes. Les systèmes primaires sont des producteurs qui traitent directement la matière non vivante ; consommateurs - le niveau secondaire auquel la matière et l'énergie sont obtenues grâce à l'utilisation de producteurs ; viennent ensuite les consommateurs de second ordre. Il existe également des charognards et des décomposeurs.

Le cycle des substances passe par ces niveaux dans la biogéocénose : la vie participe à l'utilisation, au traitement et à la restauration de diverses structures. Dans la biogéocénose, il existe un flux d'énergie unidirectionnel. Cela en fait un système ouvert, connecté en permanence aux biogéocénoses voisines.

L'autorégulation des biogéocènes est d'autant plus efficace que le nombre de ses éléments constitutifs est diversifié. La stabilité des biogéocénoses dépend aussi de la diversité de ses composantes. La perte d'un ou plusieurs composants peut entraîner un déséquilibre irréversible et la mort de celui-ci en tant que système intégral.

6. Niveau de la biosphère. Ce plus haut niveau organisation de la vie, couvrant tous les phénomènes de la vie sur notre planète. La biosphère est la matière vivante de la planète et transformée par elle environnement. Le métabolisme biologique est un facteur qui unit tous les autres niveaux d'organisation de la vie en une seule biosphère. A ce niveau se produisent la circulation des substances et la transformation de l'énergie, associées à l'activité vitale de tous les organismes vivants vivant sur Terre. Ainsi, la biosphère est une système écologique. Étudier le fonctionnement de ce système, sa structure et ses fonctions - la tâche la plus importante biologie à ce niveau de la vie. L'écologie, la biocénologie et la biogéochimie étudient ces problématiques.

Le développement de la doctrine de la biosphère est inextricablement lié au nom de l'éminent scientifique russe V.I. Vernadski. C'est lui qui a réussi à prouver le lien entre le monde organique de notre planète, agissant comme un tout indivisible, et les processus géologiques sur Terre. Vernadsky a découvert et étudié les fonctions biogéochimiques de la matière vivante.

Le microscope nous a révélé de nombreux secrets - des particules invisibles qui vivaient dans le corps, voir d'autres.

Lomonossov

ORGANISATION DES CELLULES

Niveau cellulaire d'organisation de la vie

Niveau de vie cellulaire- il s'agit d'un niveau d'organisation dont les propriétés sont déterminées par les cellules avec leurs composants constitutifs et leur participation aux processus de transformation des substances, de l'énergie et de l'information.

Système biologique cellulaire avec traits caractéristiques structures, fonctions et propriétés.

Organisation structurelle. La cellule est l'unité structurelle de base des organismes coloniaux et multicellulaires et, chez les créatures unicellulaires, elle est en même temps un organisme intégral indépendant. Les principales parties structurelles de la cellule sont l'appareil de surface, le cytoplasme et le noyau (nucléoïde dans les organismes procaryotes), construits sur certains sous-systèmes et éléments, qui sont des organites. Il existe deux types d’organisation cellulaire : les procaryotes et les eucaryotes. Niveau de base L'organisation des cellules se situe au niveau moléculaire.

Organisation fonctionnelle. Pour survivre, les cellules doivent : a) recevoir l’énergie de l’environnement et la transformer sous la forme dont elles ont besoin ; b) faire passer, déplacer et éliminer sélectivement des substances ; c) stocker, mettre en œuvre et transmettre les informations génétiques à la génération suivante ; d) maintenir constamment les réactions chimiques nécessaires au maintien de l'équilibre interne ; e) reconnaître les signaux environnementaux et y répondre d'une certaine manière ; f) former de nouvelles molécules et structures pour remplacer celles dont la durée de vie a expiré.

Chaque cellule vivante est un système qui transforme les substances, l'énergie et les informations qui lui parviennent, et assure ainsi les processus vitaux de l'organisme. La cellule est une unité fonctionnelle permettant de réaliser des fonctions telles que soutien, mouvement, nutrition, respiration, circulation sanguine, sécrétions, reproduction, mouvement, régulation des processus etc. Les cellules des organismes unicellulaires remplissent toutes ces fonctions vitales, et la plupart des cellules d'un organisme multicellulaire sont spécialisées pour remplir une fonction vitale principale. Mais dans les deux cas, toute fonction cellulaire est la conséquence du travail coordonné de tous ses composants. L'organisation et le fonctionnement de tous les composants cellulaires sont principalement associés aux membranes biologiques. Les relations externes entre les cellules sont entretenues par la sécrétion substances chimiques et en établissant des contacts, les relations internes entre les éléments cellulaires sont assurées par l'hyaloplasme.

Propriétés . La cellule est un biosystème élémentaire, puisque c'est au niveau cellulaire que se manifestent toutes les propriétés de la vie. Les principales propriétés d'une cellule sont ouverture, métabolisme, hiérarchie, intégrité, autorégulation, auto-renouvellement, auto-reproduction, rythme, etc. Ces propriétés sont déterminées par l'organisation structurelle et fonctionnelle des biomembranes, du cytoplasme et du noyau.