Elusorganismide omadused

1. Ainevahetus ja energia koos keskkonnaga (peamine elamise märk).

2. Ärrituvus(oskus mõjutustele reageerida).

3. Paljundamine(ise paljunev).

Elusaine organisatsiooniline tase

1. Molekulaarne- see on komplekssete orgaaniliste ainete - valkude ja nukleiinhapete - tase. Sellel tasemel, metaboolsed keemilised reaktsioonid(glükolüüs, ristumine jne), kuid molekule endid ei saa veel elusateks lugeda.

2. Rakuline... Sellel tasemel tekib elu, sest rakk on minimaalne ühik, millel on kõik elusolendite omadused.

3. Elund-kude- tüüpiline ainult mitmerakulistele organismidele.

4. Organisatsiooniline- neuro-humoraalse reguleerimise ja ainevahetuse tõttu sellel tasemel, homöostaas, st. keha sisekeskkonna püsivuse säilitamine.

5. Rahvastikuspetsiifiline... Sellel tasemel on olemas evolutsioon, st. muutused organismides, mis on seotud nende kohanemisega keskkonnaga loodusliku valiku mõjul. Evolutsiooni väikseim ühik on populatsioon.

6. Biogeotsenootiline(erinevate liikide populatsioonide kogum, mis on omavahel ja ümbritseva elutu loodusega ühendatud). Sellel tasemel on olemas

• ainete ringlus ja energia muundamine ja
• isereguleerimine, mille tõttu säilitatakse ökosüsteemide ja biogeotsenooside jätkusuutlikkus.

7. Biosfäär... Sellel tasemel on olemas

• ülemaailmne ringlus ained ja energia muundamine ja
• elusa ja eluta aine koosmõju planeedid.

Valige viiest õige vastus ja kirjutage üles numbrid, mille all need on märgitud. Millistel elusolendite organisatsiooni tasanditel uuritakse fotosünteesi tähtsust looduses?
1) biosfäär
2) rakuline
3) biogeotsenootiline
4) molekulaarne
5) kude-organ

Vastus

Valige see, mis on kõige õigem. Milline on eluslooduse organiseerituse tase, kui erinevate liikide populatsioonid on omavahel ja ümbritseva elutu loodusega ühendatud?
1) organismi
2) populatsioonispetsiifiline
3) biogeotsenootiline
4) biosfäär

Vastus

Valige see, mis on kõige õigem. Geenimutatsioonid toimuvad elukorralduse tasemel
1) organismi
2) rakuline
3) liigid
4) molekulaarne

Vastus

Valige see, mis on kõige õigem. Elementaarne struktuur, mille tasandil loodusliku valiku toime avaldub looduses
1) organism
2) biotsenoos
3) vaade
4) elanikkond

Vastus

Valige viiest õige vastus ja kirjutage üles numbrid, mille all need on märgitud. Millised märgid on elusate ja elutute loodusobjektide jaoks sarnased?
1) rakuline struktuur
2) kehatemperatuuri muutus
3) pärilikkus
4) ärrituvus
5) liikumine ruumis

Vastus

Valige viiest õige vastus ja kirjutage üles numbrid, mille all need on märgitud. Millistel elusolendite korraldustasanditel uuritakse kõrgemate taimede fotosünteesi reaktsioonide tunnuseid?
1) biosfäär
2) rakuline
3) populatsioonispetsiifiline
4) molekulaarne
5) ökosüsteem

Vastus

Allpool on loetelu mõistetest. Kõik need, välja arvatud kaks, on elavate organiseerituse tasemed. Leidke kaks mõistet, mis üldisest seeriast "välja kukuvad", ja kirjutage üles numbrid, mille all need on tähistatud.
1) biosfäär
2) geen
3) populatsioonispetsiifiline
4) biogeotsenootiline
5) biogeenne

Vastus

1. Kehtestage elukorralduse tasandite järjestus. Kirjutage üles vastav numbrijada.
1) elanikkond
2) rakuline
3) liigid
4) biogeotsenootiline
5) molekulaargeneetiline
6) organismi

Vastus

2. Kehtestage järjestikune järjest keerukam elukorralduse tase. Kirjutage üles vastav numbrijada.
1) biosfäär
2) rakuline
3) biogeotsenootiline
4) organismi
5) rahvastikuspetsiifiline

Vastus

1. Valige viiest õige vastus ja kirjutage üles numbrid, mille all need on märgitud. Organisatsiooni rakutasand langeb kokku organismi tasemega
1) bakteriofaagid
2) amööbi düsenteeria
3) poliomüeliidi viirus
4) metsik küülik
5) euglena roheline

Vastus

2. Valige viiest õige vastus ja kirjutage tabelisse numbrid, mille all need on märgitud. Eluorganisatsiooni rakuline ja organismi tase on samaaegselt vastavad.
1) magevee hüdra
2) spirogyra
3) ulotrix
4) amööbi düsenteeria
5) tsüanobakterid

Vastus

3. Valige kaks õiget vastust. Millistel organismidel on rakkude ja organismide elutase sama?
1) väävlibakterid
2) penitsillid
3) chlamydomonas
4) nisu
5) hüdra

Vastus

Valige viiest õige vastus ja kirjutage üles numbrid, mille all need on märgitud. Samaaegselt leidub ühte tavalist amööbi:
1) Molekulaarne elukorralduse tase
2) Rahvastikuspetsiifiline elukorralduse tase
3) elukorralduse rakuline tasand
4) Elukorralduse kudede tase
5) Elukorralduse organisatsiooniline tase

Vastus

1. Valige viiest õige vastus ja kirjutage üles numbrid, mille all need on märgitud. Elamine erineb mitteelust
1) võime muuta keskkonna mõjul objekti omadusi
2) võime osaleda ainete ringluses
3) võime oma liiki paljundada
4) muuta keskkonna mõjul objekti suurust
5) võime muuta teiste objektide omadusi

Vastus

2. Valige viiest õige vastus ja kirjutage üles numbrid, mille all need on märgitud. Millised märgid on omased ainult elusolendile?
1) kasv
2) liikumine
3) isepaljunemine
4) rütm
5) pärilikkus

Vastus

3. Valige viiest õige vastus ja kirjutage üles numbrid, mille all need on märgitud. Kõiki elusorganisme iseloomustab
1) orgaaniliste ainete moodustumine anorgaanilistest
2) vees lahustunud mineraalainete imendumine pinnasest
3) aktiivne liikumine ruumis
4) hingamine, toitumine, paljunemine
5) ärrituvus

Vastus

4. Valige viiest õige vastus ja kirjutage üles numbrid, mille all need on märgitud. Millised märgid on iseloomulikud ainult elusüsteemidele?
1) liikumisvõime
2) ainevahetus ja energia
3) sõltuvus temperatuuri kõikumistest
4) kasv, areng ja enese kordamise võime
5) stabiilsus ja suhteliselt nõrk varieeruvus

Vastus

5. Valige viiest vastusest kaks õiget vastust ja pange kirja numbrid, mille all need on märgitud. Organisme, erinevalt eluta looduse objektidest, iseloomustab
1) muutus
2) liikumine
3) homöostaas
4) evolutsioon
5) keemiline koostis

Vastus

Kehtestada vastavus elusolendite korraldustasandite ning nende omaduste ja nähtuste vahel: 1) biotsenootiline, 2) biosfäär. Kirjutage numbrid 1 ja 2 tähtedele vastavasse järjekorda.
A) protsessid hõlmavad kogu planeeti
B) sümbioos
C) liikidevaheline võitlus olemasolu eest
D) energia ülekandmine tootjatelt tarbijatele
D) vee aurustumine
E) pärimine (looduslike koosluste muutumine)

Vastus

Valige viiest õige vastus ja kirjutage üles numbrid, mille all need on märgitud. Ontogenees, ainevahetus, homöostaas, paljunemine toimuvad ... organisatsiooni tasanditel.
1) rakuline
2) molekulaarne
3) organismi
4) orel
5) kude

Vastus

Valige viiest õige vastus ja kirjutage tabelisse numbrid, mille all need on märgitud. Elanikkonnale iseloomuliku elukorralduse tasemel on
1) Baikali järve kala
2) Arktika linnud
3) Venemaa Primorski territooriumi amuuri tiigrid
4) Kultuuri- ja Puhkepargi linnavarblased
5) Euroopa tissid

Vastus

Valige viiest õige vastus ja kirjutage tabelisse numbrid, mille all need on märgitud. Millised elukorralduse tasandid on spetsiifilised?
1) populatsioonispetsiifiline
2) organoid-rakuline
3) biogeotsenootiline
4) biosfäär
5) molekulaargeneetiline

Vastus

Valige viiest õige vastus ja kirjutage üles numbrid, mille all need on märgitud. Eluorganisatsiooni rakuline tase vastab
1) chlamydomonas
2) väävlibakterid
3) bakteriofaag
4) pruunvetikas
5) samblik

Vastus

Valige kaks võimalust. Energia ainevahetus tavalises amööbis toimub elukorralduse tasemel
1) rakuline
2) biosfäär
3) organismi
4) biogeotsenootiline
5) rahvastikuspetsiifiline

Vastus

Valige viiest õige vastus ja kirjutage üles numbrid, mille all need on märgitud. Millisel organisatsioonitasandil toimuvad sellised protsessid nagu ärrituvus ja ainevahetus?
1) populatsioonispetsiifiline
2) organismi
3) molekulaargeneetiline
4) biogeotsenootiline
5) rakuline

Vastus

© D.V. Pozdnyakov, 2009-2019

Mikroskoobiga on meile paljastatud palju saladusi - nähtamatud osakesed, kehas elanud, näevad teisi.

Lomonosov

RAKKUDE ORGANISATSIOON

Elu korraldamise rakuline tase

Rakuline elatustase- See on organisatsiooni tase, mille omadused määravad rakud koos nende koostisosadega ja nende osalemine ainete, energia ja teabe muundamise protsessides.

Rakk on bioloogiline süsteem, millel on struktuuri, funktsiooni ja omaduste iseloomulikud tunnused.

Struktuuriline korraldus. Rakk on koloonia- ja mitmerakuliste organismide peamine struktuuriüksus ning üherakulistes olendites on see samal ajal iseseisev terviklik organism. Raku peamised struktuuriosad on pinnaseade, tsütoplasma ja tuum (nukleoid prokarüootsetes organismides), mis on ehitatud vastavalt teatud alamsüsteemidele ja elementidele, mis on organellid. Rakkude organisatsiooni on kahte tüüpi - prokarüootsed ja eukarüootsed. Rakkude korraldamise põhitase on molekulaarne tase.

Funktsionaalne organisatsioon. Ellujäämiseks peavad rakud: a) saama ümbritsevatelt otsingutelt energiat ja muutma selle vajalikuks; b) aineid valikuliselt läbi lasta, teisaldada ja eemaldada; c) salvestada, müüa ja edastada geneetilist teavet järgmisele põlvkonnale; d) pidevalt säilitada sisemise tasakaalu säilitamiseks vajalikke keemilisi reaktsioone; e) tunneb ära keskkonna signaale ja reageerib neile teatud viisil; f) moodustada uusi molekule ja struktuure, mille eluiga on lõppenud.

Iga elusrakk on süsteem, mis teisendab sinna saabuvad ained, energia ja teabe ning tagab seega keha elulised protsessid. Lahter on funktsionaalne üksus selliste funktsioonide täitmiseks nagu tugi, liikumine, toitumine, hingamine, vereringe, eritumine, paljunemine, liikumine, protsesside reguleerimine jne. Üherakuliste organismide rakud täidavad kõiki neid elutähtsaid funktsioone ja enamik mitmerakulise organismi rakke on spetsialiseerunud ühe peamise elutähtsa funktsiooni täitmisele. Kuid mõlemal juhul on raku mis tahes funktsioon kõigi selle komponentide koordineeritud töö tagajärg. Kõigi rakukomponentide korraldus ja toimimine on peamiselt seotud bioloogiliste membraanidega. Väliseid suhteid rakkude vahel säilitab kemikaalide eraldumine ja kontaktide loomine, sisemisi suhteid raku elementide vahel tagab hüaloplasma.

Omadused . Rakk on elementaarne biosüsteem, kuna rakkude tasemel avalduvad kõik elu omadused. Raku peamised omadused on avatus, ainevahetus, hierarhia, terviklikkus, eneseregulatsioon, eneseuuendus, enese taastootmine, rütm jne. Need omadused määravad biomembraanide, tsütoplasma ja tuuma struktuurne ja funktsionaalne korraldus.

Elusaines on selliseid organisatsiooni tasandeid - bioloogilise organisatsiooni tasemed: molekulaarne, rakuline, kude, organ, organism, populatsioonispetsiifiline ja ökosüsteem.

Organisatsiooni molekulaarne tase- see on bioloogiliste makromolekulide toimimise tase - biopolümeerid: nukleiinhapped, valgud, polüsahhariidid, lipiidid, steroidid. Sellest tasandist algavad kõige olulisemad eluprotsessid: ainevahetus, energia muundamine, päriliku teabe edastamine. Seda taset uurivad: biokeemia, molekulaargeneetika, molekulaarbioloogia, geneetika, biofüüsika.

See on rakkude tase (bakterite, tsüanobakterite, üherakuliste loomade ja vetikate rakud, üherakulised seened, mitmerakuliste organismide rakud). Rakk on elusolendite struktuuriüksus, funktsionaalne üksus, arenguühik. Seda taset uurivad tsütoloogia, tsütokeemia, tsütogeneetika, mikrobioloogia.

Kudede korraldamise tase- Sellel tasemel uuritakse kudede struktuuri ja toimimist. Seda taset uurivad histoloogia ja histokeemia.

Organiseerituse tase- see on mitmerakuliste organismide organite tase. Seda taset uurivad anatoomia, füsioloogia, embrüoloogia.

Organisatsiooni organisatsiooniline tase- see on ühe-, koloonia- ja mitmerakuliste organismide tase. Organismitasandi eripära on see, et sellel tasemel toimub geneetilise teabe dekodeerimine ja rakendamine, selle liigi isenditele omaste tunnuste kujunemine. Seda taset uurivad morfoloogia (anatoomia ja embrüoloogia), füsioloogia, geneetika, paleontoloogia.

Populatsiooni-liigi tase- see on indiviidide - populatsioonide ja liikide - agregaatide tase. Seda taset uurivad süstemaatika, taksonoomia, ökoloogia, biogeograafia ja populatsiooni geneetika. Sellel tasemel uuritakse populatsioonide geneetilisi ja ökoloogilisi omadusi, elementaarseid evolutsioonilisi tegureid ja nende mõju geenivaramule (mikroevolutsioon), liikide säilitamise probleemi.

Organisatsiooni ökosüsteemi tase on mikro-, meso- ja makroökosüsteemide tase. Sellel tasemel uuritakse toitumistüüpe, ökosüsteemi organismide ja populatsioonide vaheliste suhete tüüpe, populatsioonide arvu, populatsioonide arvu dünaamikat, populatsioonide tihedust, ökosüsteemide tootlikkust ja järgnevust. Seda taset uurib ökoloogia.

Neid on ka biosfääri organisatsiooni tase elav aine. Biosfäär on hiiglaslik ökosüsteem, mis hõivab osa Maa geograafilisest kestast. See on mega ökosüsteem. Biosfääris toimub ainete ja keemiliste elementide tsükkel, samuti päikeseenergia muundamine.

Elu on mitmetasandiline süsteem (kreeka keelest. süsteem- assotsiatsioon, agregaat). Elusolendite korraldamise põhitasandid on järgmised: molekulaarne, rakuline, elundkoe, organismi-, populatsioonispetsiifiline, ökosüsteem, biosfäär. Kõik tasandid on üksteisega tihedalt seotud ja tulenevad üksteisest, mis näitab eluslooduse terviklikkust.

Elukorralduse molekulaarne tase

See on keemilise koostise (biopolümeerid: valgud, süsivesikud, rasvad, nukleiinhapped) ühtsus, keemilised reaktsioonid. Sellest tasandist algavad organismi elulise aktiivsuse protsessid: energia-, plast- ja muud vahetused, geneetilise teabe muutmine ja rakendamine.

Elavate organisatsiooniline rakutasand

Elusolendite organisatsiooni rakuline tase. Loomapuur

Rakk on elusolendite elementaarne struktuuriüksus. See on kõigi Maal elavate elusorganismide arengu ühik. Igas rakus toimuvad ainevahetuse ja energia muundamise protsessid, on tagatud geneetilise teabe säilimine, muundamine ja edastamine.

Iga rakk koosneb rakustruktuuridest, organellidest, mis täidavad teatud funktsioone, seetõttu on võimalik isoleerida subtsellulaarne tase.

Elukorralduse organ-kude tase

Elusolendite organiseerimise organ-kude tase. Epiteelkoe, sidekoe, lihaskoe ja närvirakud

Sarnaseid funktsioone täitvate mitmerakuliste organismide rakkudel on sama struktuur, päritolu ja need ühendatakse kudedeks. On mitut tüüpi kudesid, mis erinevad struktuurilt ja täidavad erinevaid funktsioone (kudede tase).

Erinevates ühendustes olevad koed moodustavad erinevaid organeid, millel on kindel struktuur ja mis täidavad teatud funktsioone (elunditase).

Elundid ühendatakse elundisüsteemideks (süsteemne tase).

Elukorralduse organisatsiooniline tase

Elukorralduse organisatsiooniline tase

Kuded ühinevad elunditeks, elundisüsteemideks ja toimivad ühtse tervikuna - organismina. Selle taseme elementaarne üksus on indiviid, keda loetakse arengus algusest peale kuni eksisteerimise lõpuni ühtse elusüsteemina.

Elanikkonnale omane elukorralduse tase

Elanikkonnale omane elukorralduse tase

Ühe liigi organismide (isendite) kogum, millel on ühine elupaik, moodustab populatsiooni. Populatsioon on liigi ja evolutsiooni elementaarne üksus, kuna selles toimuvad elementaarsed evolutsiooniprotsessid, on see ja järgmised tasandid supraorganism.

Elukorralduse ökosüsteemi tase

Elukorralduse ökosüsteemi tase

Seda taset moodustab eri tüüpi ja eri tasandite organismide koguorganism. Siin saab eristada biotsenootilist ja biogeotsenootilist taset.

Erinevate liikide populatsioonid suhtlevad üksteisega, moodustades mitme liigi rühmitused ( biotsenootiline tase).

Biotsenooside koostoime kliimatingimuste ja muude mittebioloogiliste teguritega (reljeef, pinnas, soolsus jne) põhjustab biogeotsenoosi teket (biogeotsenootiline). Biogeotsünoosides toimub energiavoog eri liikide populatsioonide vahel ja ainete tsükkel selle elutute ja elavate osade vahel.

Biosfääri elukorralduse tase

Elusolendite organiseerimise biosfääri tase. 1 - molekulaarne; 2 - rakuline; 3 - organismi; 4 - populatsioonispetsiifiline; 5 - biogeotsenootiline; 6 - biosfäär

Seda esindab osa Maa kestadest, kus on elu - biosfäär. Biosfäär koosneb biogeotsenooside komplektist ja toimib ühtse tervikliku süsteemina.

Kogu loetletud tasemete komplekti pole alati võimalik valida. Näiteks üherakulistes organismides on rakuline ja organismi tase sama, kuid elundi-koe tase puudub. Mõnikord võib eristada täiendavaid tasemeid, näiteks subtsellulaarne, kude, organ, süsteemne.

Elusaine organiseerumise tasemed on sellised - bioloogilise korralduse tasemed: molekulaarne, rakuline, kude, organ, organism, populatsioonispetsiifiline ja ökosüsteem.

Organisatsiooni molekulaarne tase- see on bioloogiliste makromolekulide toimimise tase - biopolümeerid: nukleiinhapped, valgud, polüsahhariidid, lipiidid, steroidid. Sellest tasandist algavad kõige olulisemad eluprotsessid: ainevahetus, energia muundamine, ülekanne pärilik teave... Seda taset uurivad: biokeemia, molekulaargeneetika, molekulaarbioloogia, geneetika, biofüüsika.

Rakkude tase- see on rakkude tase (bakterite, tsüanobakterite, üherakuliste loomade ja vetikate rakud, üherakulised seened, mitmerakuliste organismide rakud). Rakk on elusolendite struktuuriüksus, funktsionaalne üksus, arenguühik. Seda taset uurivad tsütoloogia, tsütokeemia, tsütogeneetika, mikrobioloogia.

Kudede korraldamise tase- Sellel tasemel uuritakse kudede struktuuri ja toimimist. Seda taset uurivad histoloogia ja histokeemia.

Organiseerituse tase- see on mitmerakuliste organismide organite tase. Seda taset uurivad anatoomia, füsioloogia, embrüoloogia.

Organisatsiooni organisatsiooniline tase- see on ühe-, koloonia- ja mitmerakuliste organismide tase. Organismitasandi eripära seisneb selles, et sellel tasemel toimub geneetilise teabe dekodeerimine ja rakendamine, selle liigi isenditele omaste tunnuste kujunemine. Seda taset uurivad morfoloogia (anatoomia ja embrüoloogia), füsioloogia, geneetika, paleontoloogia.

Populatsiooni-liigi tase on üksikisikute koondnäitajate tase - populatsioonid ja liik... Seda taset uurivad süstemaatika, taksonoomia, ökoloogia, biogeograafia, populatsiooni geneetika... Sellel tasemel geneetiline ja populatsioonide ökoloogilised omadused, elementaarne evolutsioonilised tegurid ja nende mõju geenivaramule (mikroevolutsioon), liikide säilitamise probleemile.

Organisatsiooni ökosüsteemi tase on mikro-, meso- ja makroökosüsteemide tase. Sellel tasemel uuritakse toitumistüüpe, seoseid organismide ja ökosüsteemi populatsioonide vahel, populatsiooni suurus, rahvastiku dünaamika, asustustihedus, ökosüsteemi produktiivsus, järjestus. Seda taset uurib ökoloogia.

Neid on ka biosfääri organisatsiooni tase elav aine. Biosfäär on hiiglaslik ökosüsteem, mis hõivab osa Maa geograafilisest kestast. See on mega ökosüsteem. Biosfääris toimub ainete ja keemiliste elementide tsükkel, samuti päikeseenergia muundamine.

2. Elusaine põhiomadused

Ainevahetus (ainevahetus)

Ainevahetus (ainevahetus) on elusates süsteemides toimuvate keemiliste muutuste kogum, mis tagab nende elutegevuse, kasvu, paljunemise, arengu, enesesäilitamise, pideva kontakti keskkonnaga, võime sellega kohaneda ja selle muutustega. Ainevahetusprotsessis toimub rakke moodustavate molekulide lagunemine ja süntees; rakustruktuuride ja rakkudevahelise aine moodustumine, hävitamine ja uuendamine. Ainevahetus põhineb omavahel seotud assimilatsiooniprotsessidel (anabolism) ja dissimilatsioonil (katabolism). Assimilatsioon - keerukate molekulide sünteesiprotsessid lihtsatest koos dissimilatsiooni käigus salvestatud energia kulutamisega (samuti energia kogunemine sünteesitud ainete tarnimisel). Dissimilatsioon - keeruliste orgaaniliste ühendite (anaeroobsed või aeroobsed) lõhustamisprotsessid koos keha elutähtsate funktsioonide elluviimiseks vajaliku energia vabanemisega. Erinevalt eluta loodusest on elusorganismide vahetamine keskkonnaga nende olemasolu tingimus. Sel juhul toimub eneseuuendus. Kehas toimuvad metaboolsed protsessid ühendatakse metaboolseteks kaskaadideks ja tsükliteks keemiliste reaktsioonide abil, mis on rangelt ajas ja ruumis järjestatud. Suure hulga reaktsioonide koordineeritud kulg väikeses mahus saavutatakse üksikute metaboolsete lülide korrapärase jaotumise kaudu rakus (lahterdamise põhimõte). Ainevahetusprotsesse reguleerivad biokatalüsaatorid - spetsiaalsed valguensüümid. Igal ensüümil on substraadi spetsiifilisus, et katalüüsida ainult ühe substraadi konversiooni. See spetsiifilisus põhineb ensüümi poolt substraadi omamoodi "äratundmisel". Ensümaatiline katalüüs erineb mittebioloogilisest katalüüsist ülikõrge efektiivsusega, mille tagajärjel suureneb vastava reaktsiooni kiirus 1010 - 1013 korda. Iga ensüümimolekul on võimeline sooritama mitu tuhat kuni mitu miljonit toimingut minutis, ilma et see reaktsioonides osalemise käigus häviks. Teine iseloomulik erinevus ensüümide ja mittebioloogiliste katalüsaatorite vahel on see, et ensüümid on võimelised kiirendama reaktsioone normaaltingimustes (atmosfäärirõhk, kehatemperatuur jne). Kõik elusorganismid võib jagada kahte rühma - autotroofid ja heterotroofid, mis erinevad energiaallikate ja nende elutegevuseks vajalike ainete poolest. Autotroofid on organismid, mis sünteesivad orgaanilisi ühendeid anorgaanilistest ainetest päikesevalguse (fotosünteetika - rohelised taimed, vetikad, mõned bakterid) või anorgaanilise substraadi oksüdeerimisel saadud energia abil (kemosünteetika - väävel, raudbakterid ja mõned teised), autotroofsed organismid on võimelised sünteesima kõiki raku komponente. Fotosünteetiliste autotroofide roll looduses on määrav - olles biosfääri orgaanilise aine esmatootja, tagavad nad kõigi teiste organismide olemasolu ja biogeokeemiliste tsüklite kulgemise ainete ringluses Maal. Heterotroofid (kõik loomad, seened, enamik baktereid, mõned klorofüllivabad taimed) on organismid, mis vajavad oma olemasolu jaoks valmis orgaanilisi aineid, mis toiduna tarnimisel on nii energiaallikaks kui ka vajalikuks ehitusmaterjaliks. . Heterotroofide iseloomulik tunnus on amfibolismi olemasolu neis, s.t. toidu seedimisel tekkinud väikeste orgaaniliste molekulide (monomeeride) moodustumise protsess (komplekssete substraatide lagunemise protsess). Selliseid molekule - monomeere kasutatakse oma keeruliste orgaaniliste ühendite kokkupanemiseks.

Enda paljundamine (paljundamine)

Paljunemisvõime (omasuguste paljundamine, enese paljunemine) on elusorganismide üks põhiomadusi. Paljundamine on vajalik liikide olemasolu järjepidevuse tagamiseks, sest üksiku organismi eluiga on piiratud. Paljundamine enam kui kompenseerib isendite loomuliku väljasuremise tagajärjel tekkinud kahjud ja säilitab seega liigi säilimise mitme põlvkonna isenditel. Elusorganismide evolutsiooniprotsessis toimus paljunemismeetodite areng. Seetõttu leiame praegu olemasolevatest arvukatest ja mitmekesistest elusorganismide liikidest erinevaid paljunemisvorme. Paljud organismiliigid ühendavad mitmeid paljunemismeetodeid. Tuleb eristada kahte põhimõtteliselt erinevat organismide paljunemisviisi - aseksuaalset (esmane ja iidsem paljunemisviis) ja seksuaalset. Mittesugulise paljunemise käigus moodustub ema keha ühest rakurühmast (mitmerakulistes organismides) uus isend. Kõigil aseksuaalse paljunemise vormidel on järglastel genotüüp (geenide komplekt), mis on identne ema omaga. Järelikult osutuvad ühe emaorganismi kõik järglased geneetiliselt homogeenseks ja tütarindidel on ühesugused tunnused. Sugulise paljunemise ajal areneb uus isend sügootist, mis on moodustatud kahe spetsialiseeritud suguraku liitmisel (viljastamisprotsess), mida toodavad kaks vanemorganismi. Sügooti tuum sisaldab hübriidset kromosoomikomplekti, mis on moodustatud ühendatud sugurakkude tuumade kromosoomikomplektide kombineerimise tulemusena. Seega luuakse sügooti tuumas uus pärilike kalduvuste (geenide) kombinatsioon, mille mõlemad vanemad on võrdselt kasutusele võtnud. Ja sügootist areneval tütarorganismil on uus tunnuste kombinatsioon. Teisisõnu, sugulisel paljunemisel tekib organismide päriliku varieeruvuse kombineeritud vorm, mis tagab liikide kohanemise muutuvate keskkonnatingimustega ja on evolutsiooni oluline tegur. See on seksuaalse paljunemise oluline eelis aseksuaalse ees. Elusorganismide võime end taastoota põhineb nukleiinhapete ainulaadsel omadusel paljunemiseks ja maatriksi sünteesi fenomenil, mis on nukleiinhappe molekulide ja valkude moodustumise aluseks. Enese paljunemine molekulaarsel tasandil määrab nii ainevahetuse rakendamise rakkudes kui ka rakkude endi taastootmise. Rakkude jagunemine (rakkude iseeneslik paljunemine) on mitmerakuliste organismide individuaalse arengu ja kõigi organismide paljunemise aluseks. Organismide paljunemine tagab kõigi Maal elavate liikide isesugutumise, mis omakorda määrab biogeotsenooside ja biosfääri olemasolu.

Pärilikkus ja varieeruvus

Pärilikkus tagab materiaalse järjepidevuse (geneetilise teabe voo) organismide põlvkondade vahel. See on tihedalt seotud paljunemisega molekulaarsel, subtsellulaarsel ja rakulisel tasemel. Geneetiline teave, mis määrab pärilike tunnuste mitmekesisuse, on kodeeritud DNA molekulaarstruktuuris (mõnedes viirustes, RNA -s). Geenid kodeerisid teavet sünteesitud valkude struktuuri, ensümaatilise ja struktuurilise kohta. Geneetiline kood on süsteem, mis võimaldab "salvestada" teavet aminohapete järjestuse kohta sünteesitud valkudes, kasutades DNA molekuli nukleotiidide järjestust. Organismi kõigi geenide kogumikku nimetatakse genotüübiks ja tunnuste kogumit fenotüübiks. Fenotüüp sõltub nii genotüübist kui ka sise- ja väliskeskkonna teguritest, mis mõjutavad geenide aktiivsust ja määravad regulaarseid protsesse. Päriliku teabe säilitamine ja edastamine toimub kõikides organismides nukleiinhapete abil, geneetiline kood on kõigil Maa elusolenditel ühesugune, s.t. see on mitmekülgne. Tänu pärilikkusele kanduvad põlvest põlve tunnused, mis tagavad organismide kohanemisvõime nende elupaigaga. Kui organismide paljunemise ajal ilmnes ainult olemasolevate märkide ja omaduste järjepidevus, siis väliskeskkonna muutuvate tingimuste taustal oleks organismide olemasolu võimatu, kuna organismide eluks vajalik tingimus on nende kohanemine keskkonnatingimused. Varieeruvus avaldub samasse liiki kuuluvate organismide mitmekesisuses. Varieeruvust saab realiseerida üksikutel organismidel nende individuaalse arengu käigus või organismide rühmas põlvkondade kaupa paljunemise ajal. On kaks peamist varieeruvuse vormi, mis erinevad esinemismehhanismide, tunnuste muutuste olemuse ja lõpuks nende tähtsuse poolest elusorganismide olemasolule - genotüüpne (pärilik) ja modifikatsioon (mittepärilik). Genotüüpne varieeruvus on seotud genotüübi muutumisega ja viib fenotüübi muutumiseni. Genotüüpne varieeruvus võib põhineda mutatsioonidel (mutatsioonide varieeruvus) või uutel geenikombinatsioonidel, mis tekivad viljastamisel seksuaalse paljunemise ajal. Mutatsioonivormis on muutused seotud peamiselt vigadega nukleiinhapete replikatsioonis. Seega tekib uusi geene, mis kannavad uut geneetilist teavet; ilmuvad uued märgid. Ja kui äsja esilekerkivad omadused on organismile konkreetsetes tingimustes kasulikud, siis need "korjatakse" ja "fikseeritakse" loodusliku valiku abil. Seega põhineb organismide kohanemisvõime keskkonnatingimustega, mitmesugused organismid pärilikul (genotüübilisel) varieeruvusel ning luuakse eeldused positiivseks evolutsiooniks. Mittepäriliku (modifikatsiooni) varieeruvuse korral toimuvad fenotüübi muutused keskkonnategurite mõjul ega ole seotud genotüübi muutumisega. Modifikatsioonid (muutuste muutlikkusega märkide muutused) toimuvad reaktsiooni normaalses vahemikus, mis on genotüübi kontrolli all. Muudatusi ei edastata tulevastele põlvedele. Modifikatsioonide varieeruvuse tähtsus seisneb selles, et see tagab organismi kohanemisvõime keskkonnateguritega oma elu jooksul.

Organismide individuaalne areng

Kõiki elusorganisme iseloomustab individuaalse arengu protsess - ontogenees. Traditsiooniliselt mõistetakse ontogeneesi kui mitmerakulise organismi individuaalset arenguprotsessi (mis moodustub sugulise paljunemise tulemusena) alates sügooti tekkimisest kuni üksikisiku loomuliku surmani. Sügootide jagunemise ja järgnevate rakkude põlvkondade tõttu moodustub mitmerakuline organism, mis koosneb tohutust hulgast erinevat tüüpi rakkudest, erinevatest kudedest ja elunditest. Organismi areng põhineb "geneetilisel programmil" (sisaldub tsügooti kromosoomide geenides) ja viiakse läbi spetsiifilistes keskkonnatingimustes, mis mõjutab oluliselt geneetilise teabe realiseerimise protsessi organismi individuaalse olemasolu ajal. individuaalne. Individuaalse arengu varases staadiumis toimub intensiivne kasv (massi ja suuruse suurenemine) molekulide, rakkude ja muude struktuuride paljunemise ning diferentseerumise tõttu, s.t. struktuuri erinevuste ja funktsioonide keerukuse ilmnemine. Ontogeneesi kõikidel etappidel on mitmesugustel keskkonnateguritel (temperatuur, gravitatsioon, rõhk, toidu koostis keemiliste elementide ja vitamiinide, erinevate füüsikaliste ja keemiliste ainete sisalduse osas) oluline regulatiivne mõju organismi arengule. Nende tegurite rolli uurimisel loomade ja inimeste individuaalse arengu protsessis on suur praktiline tähtsus, mis suureneb, kui antropogeenne mõju loodusele tugevneb. Bioloogia, meditsiini, veterinaarmeditsiini ja muude teaduste erinevates valdkondades viiakse laialdaselt läbi uuringuid, et uurida organismide normaalse ja patoloogilise arengu protsesse, selgitada ontogeneesi mustreid.

Ärrituvus

4. Molekulaarbioloogia keskne dogma on üldistav reegel looduses täheldatud geneetilise teabe rakendamiseks: teavet edastatakse nukleiinhapped To orav aga mitte vastupidises suunas. Reegel oli sõnastatud Francis Crick v 1958 aastal ja viidi vastavusse selleks ajaks kogutud andmetega aastal 1970 aastal. Geneetilise teabe edastamine DNA To RNA ja RNA -st kuni orav on universaalne kõigi rakuliste organismide jaoks, eranditeta, makromolekulide biosünteesi aluseks. Genoomi replikatsioon vastab informatiivsele ülemineku DNA → DNA -le. Looduses on ka üleminekuid RNA → RNA ja RNA → DNA (näiteks mõnedes viirustes), samuti muutusi konformatsioonid valgud, mis kanduvad üle molekulilt molekulile.

Universaalsed viisid bioloogilise teabe edastamiseks

Elusorganismides on kolme tüüpi heterogeenseid, see tähendab erinevaid polümeermonomeere - DNA, RNA ja valk. Teabe edastamist nende vahel saab läbi viia 3 x 3 = 9 viisil. Keskne dogma jagab need 9 tüüpi teabe edastamist kolme rühma:

Tavaline - leidub enamikus elusorganismides;

Eriline - esineb erandkorras, aastal viirused ja kl genoomi mobiilsed elemendid või bioloogilises katse;

Tundmatu - ei leitud.

DNA replikatsioon (DNA → DNA)

DNA on peamine viis teabe edastamiseks elusorganismide põlvkondade vahel, seetõttu on DNA täpne dubleerimine (replikatsioon) väga oluline. Replikatsiooni viib läbi lõdvestav valkude kompleks kromatiin, siis topeltheeliks. Pärast seda ehitavad DNA polümeraas ja sellega seotud valgud mõlemale ahelale identse koopia.

Transkriptsioon (DNA → RNA)

Transkriptsioon on bioloogiline protsess, mille tulemusel kopeeritakse DNA tükis sisalduv teave sünteesitud molekuli sõnumitooja RNA... Transkriptsioon viiakse läbi transkriptsiooni tegurid ja RNA polümeraas... V eukarüootne rakk esmast ärakirja (pre-mRNA) redigeeritakse sageli. Seda protsessi nimetatakse splaissimine.

Tõlge (RNA → valk)

Loetakse küps mRNA ribosoomid ringhäälingu käigus. V prokarüootne rakke, ei ole transkriptsiooni ja translatsiooni protsess ruumiliselt eraldatud ning need protsessid on omavahel seotud. V eukarüootne transkriptsioonikoha rakud raku tuum edastuskohast eraldatud ( tsütoplasma) tuumamembraan seega mRNA südamikust transporditakse tsütoplasmasse. ribosoom loeb mRNA -d kolme kujul nukleotiid"Sõnad". Kompleksid initsiatsioonitegurid ja pikenemise tegurid pakkuda aminoatsüleeritud transport RNA mRNA-ribosoomi kompleksi.

5. Pöördtranskriptsioon on kaheahelalise moodustumise protsess DNAüheahelalisele maatriksile RNA... Seda protsessi nimetatakse tagurpidi transkriptsioon, kuna geneetilise teabe edastamine toimub sel juhul transkriptsiooni suhtes vastupidises suunas.

Pöördtranskriptsiooni idee oli esialgu väga ebapopulaarne, kuna see oli vastuolus molekulaarbioloogia keskne dogma mis viitas sellele DNA -le transkribeeritud RNA -s ja kaugemalgi eetrisse valkude hulka. Esineb aastal retroviirused, näiteks, HIV ja juhul retrotransposonid.

Transduktsioon(alates lat. transductio- liikuda) - ülekandeprotsess bakteriaalne DNAühest rakust teise bakteriofaag... Üldist transduktsiooni kasutatakse bakterite geneetikas genoomi kaardistamine ja disain tüved... Nii parasvöötme kui ka virulentsed faagid on võimelised transduktsiooniks, viimased aga hävitavad bakteripopulatsiooni, seetõttu ei ole nende abiga transduktsioonil suurt tähtsust ei looduses ega uurimistöös.

Vektori DNA molekul on DNA molekul, mis toimib kandjana. Kandemolekulil peaks olema mitmeid funktsioone:

Võime iseseisvalt replitseeruda peremeesrakus (tavaliselt bakteriaalne või pärm)

Selektiivse markeri olemasolu

Mugavate piirangute saitide olemasolu

Bakteriplasmiidid toimivad enamasti vektoritena.