3. Структурні рівні організації життя. Значення уявлень про ці рівні для медицини.

Виділяють такі рівні живої матерії:

Молекулярно-генетичний рівень. Елементарні структури - коди спадкової інформації, тобто послідовності триплетів нуклеотидів молекули ДНК. Елементарні явища - відтворення цих кодів за принципом матричного синтезу або коваріантної редуплікації (подвоєння) молекули ДНК. Екологічні проблеми рівня: ріст мутагенних впливів і збільшення частки мутацій у генофондах.

Клітинний рівень.

Елементарні структури - клітини. Елементарні явища - життєві цикли клітин. Клітина перетворює речовини й енергію, що надходять до організму, у форму, придатну для використання організмом, і таким чином забезпечує процеси життєдіяльності. Екологічні проблеми рівня: ріст клітинної патології внаслідок забруднення середовища, порушення відтворення клітин.

Організмовий рівень.

Елементарні структури - організми та системи органів, з яких вони складаються. Елементарні явища - комплекс фізіологічних процесів, що забезпечують життєдіяльність. На даному рівні здійснюється механізм адаптації і формується певна поведінка живих істот у конкретних умовах середовища. Екологічні проблеми рівня: зниження адаптаційних можливостей організмів, розвиток граничних

станів у людини (стан між здоров'ям і хворобою).

Популяційно-видовий рівень.

Елементарні структури - популяції. Елементарні явища - видоутворення на підставі природного добору. Популяція -основна одиниця еволюції. Найважливіший еволюційно-генетичний показник популяції - її генофонд.Це керуюча підсистема рівня. Генофонд визначає еволюційні перспективи та екологічну пластичність

популяцій. Екологічні проблеми рівня: погіршення екологічних показників популяції (чисельність, щільність, віковий склад тощо).

Біосферно-біогеоценотичний рівень.

Елементарні структури - біогеоценози. Елементарні явища динамічний взаємозв'язок біогеоценозів у масштабах біосфери. Керуюча підсистема – генопласт . Це сукупність генофондів і генотипів адаптованих одна до одної популяцій в оточуючому їх середовищі. Весь комплекс біогеоценозів утворює живу оболонку Землі - біосферу.

Екологічні проблеми рівня: збільшення кількості антропоценозів та їх глобальне поширення, забруднення середовища, руйнування озонового екрану Землі.

Біологічні рівні організації живої природи взаємно пов'язані між собою за принципом біологічної ієрархії. Система нижчого рівня обов'язково включається до рівня вищого ґатунку.

4. Клітина як елементарна структурно-функціональна одиниця живого.

Кліти́на — структурно-функціональна одиниця всіх живих організмів, для якої характерний власний метаболізм та здатність до відтворення.

Прокаріотичні клітини з'явилися на Землі приблизно 3,5 млрд. років тому внаслідок спонтанної агрегації органічних молекул та тривалої еволюції (гіпотеза О. І, Опаріна).

Походження еукаріотичних клітин пояснюють

симбіотичною гіпотезою, згідно з якою клітиною-хазяїном був анаероб. Перехід до аеробного дихання пов'язаний із проникненням аеробних бактерій у клітину-хазяїна і співіснуванням з нею у вигляді мітохондрій.

Дуже важливим було виникнення мітозу як механізму рівномірного розподілу генетичного матеріалу і відтворення з покоління в покоління подібних клітин. В результаті подальшої еволюції виник новий механізм поділу клітин - мейоз, що вирішило проблему розмноження багатоклітинних організмів.

Т. Шванн висунув основні положення клітинної теорії:

1) клітина є головною структурною одиницею всіх організмів (рослин і тварин);

2) процес утворення клітин зумовлює ріст, розвиток і диференціювання рослинних і тваринних тканин.

Вірхов доповнив теорію постулатом «Кожна клітина походить з клітини».

На сучасному етапі розвитку цитології клітинна теорія включає такі положення:

1. клітина - елементарна одиниця будови і розвитку всіх живих організмів;

2. клітини всіх одноклітинних і багатоклітинних організмів подібні за походженням (гомологічні), будовою, хімічним складом, основними проявами життєдіяльності;

3. кожна нова клітина утворюється виключно внаслідок розмноження материнської шляхом

поділу;

4. у багатоклітинних організмів, які розвиваються з однієї клітини - зиготи, спори тощо,

5. різні типи клітин формуються завдяки їхній спеціалізації впродовж індивідуального розвитку особини та утворюють тканини;

6. із тканин складаються органи, які тісно пов'язані між собою й підпорядковані нервово-гуморальній та імунній системам регуляції.

Прокаріоти. У прокаріотів, до яких належать

бактерії і синьозелені водорості, клітини невеликих розмірів (0,5C3 мкм). Ці клітини позбавлені ядерної мембрани і не містять чітко оформлених, обмежених мембраною органел. У прокаріотичних клітинах відсутнє ядро і хромосоми. Генетичний матеріал представлений однією довгою кільцевою молекулою ДНК. Гістонових білків не виявлено, у нихвідсутня нуклеосомна організація хроматину. Кільцева молекула ДНК упакована в клітині у вигляді петель. Прокаріотичні клітини, оточені клітинною стін-

кою, що складається головним чином із вуглеводів і амінокислот. Плазматична або клітинна мембрана часто утворює випинання в цитоплазму, які називаються мезосомами. Вони виконують функцію утворення АТФ C багатої на енергію сполуки. У прокаріотів рух цитоплазми й амебоїдний рух відсутні; переміщуються вони найчастіше за допомогою джгутиків, організованих значно простіше від джгутиків

еукаріотів.

НАЗВАТИ ПРЕДСТАВНИКІВ ПРОКАРІОТІВ.

Еукаріоти. Еукаріоти - організми, клітини яких мають ядро (від грец. - κάρυον), оточене мембранною оболонкою. До еукаріотів належать найпростіші, гриби, рослини і тварини. Генетичний матеріал зосереджений переважно у хромосомах, що

мають складну будову й утворені нитками ДНК і гістоновими білковими молекулами. Поділ клітин - мітотичний. У цитоплазмі розрізняють багато характерних органел: центріолі, мітохондрії, пластиди та інші.

Серед еукаріот існують як одноклітинні, так і

багатоклітинні організми, яким властивий складний принцип структурної організації. Форми клітин можуть бути різноманітними, розміри коливаються в

межах C від 5 до 100 мкм. Клітини мають подібний хімічний склад і обмін речовин. Вони розподілені системою мембран на компартменти. Усі клітини мають єдину систему збереження та реалізації спадкової інформації. Однак клітини організмів, що на-

лежать до різних царств (тварин, рослин, грибів і найпростіших), мають ряд істотних особливостей.

Обмін речовиною. Між середовищем і клітинами (як відкритими системами) відбувається обмін

молекулами. Клітина вибірково поглинає необхідні і

виводить непотрібні їй речовини. Потік

речовин зв'язаний насамперед із метаболізмом клітин, що являє собою єдність асиміляції і дисиміляції.

Обмін енергією. У клітину разом з органічними речовинами надходить енергія, акумульована в хімічних зв'язках між молекулами й атомами, яка потім звільняється і перетворюється в АТФ. Енергія необхідна для підтримки стабільності клітинної системи: забезпечення структури, гомеостазу, метаболізму і функцій. Усі функції, які виконує клітина, вимагають енергії, що звільняється в процесі дисиміляції. Обмін енергією в групах організмів забезпечується різними процесами: гліколізом, фотосинтезом, хемосинтезом, диханням.

РОЗПОВІСТИ ПРО СПЕЦІАЛІЗАЦІЮ КЛІТИН В ОРГАНІЗМІ ЛЮДИНИ. СТОВБУРОВІ КЛІТИНИ.