4 Особенности биологического уровня организации материи. Иерархическая организация, химический состав живого, макро элементы, микро элементы. Какую роль играет вода.

Особенности биологического уровня организации материи

Одно из определений жизни (М.В.Волькенштейн): «Жизнь есть форма существования макроскопических гетерогенных открытых сильнонеравновесных систем, способных к самоорганизации и самовоспроизведению».

Свойства живых систем:

a)   макроскопичность (состоят из большого числа атомов);

b)   гетерогенность (образованы из множества разных веществ);

c) открытость – происходит непрерывный обмен веществом, энергией и информацией с окружающей средой;

d)   сходство химического состава, 6 органогенов: C, O, H, N, P, S;

e) живые системы содержат совокупность биополимеров, не характерных для неживых систем;

f) раздражимость - реакции на информацию, воздействие извне;

g)   дискретность – состоят из отдельных взаимодействующих элементов;

h)   цельность – все элементы функционируют вместе со всей системой.

Живая природа – это целостная, но неоднородная система, которой свойственна иерархическая организация. Иерархической называется такая система, в которой части (или элементы целого) расположены в порядке от высшего к низшему.

Микросистемы (доорганизменная ступень) включают в себя молекулярный (молекулярно-генетиче-ский) и субклеточный уровни.

Мезосистемы (организменная ступень) включают в себя клеточный, тканевый, органный, системный, организменный (организм как единое целое), или онтогенетический, уровни.

Макросистемы (надорганизменная ступень) включают в себя популяционно-видовой, биоценотический и глобальный уровни (биосферу в целом). На каждом уровне можно выделить элементарную единицу и явление.

Элементарная единица (ЭЕ) – это структура (или объект), закономерные изменения которой (элементарные явления, ЭЯ) составляют ее вклад в развитие жизни на данном уровне.

Иерархические уровни:

1. Молекулярно-генный. . Ген – это участок молекулы ДНК (а у некоторых вирусов-молекулы РНК), который ответствен за формирование какого – либо одного признака;

2. Клеточный – все живое (кроме вирусов) образовано клетками.

3. Тканевый – характерен для многоклеточных организмов, у которых произошла специализация клеток по выполняемым функциям, что привело к образованиютканей – совокупности клеток, имеющих одинаковое происхождение, близкое строение и выполняющих одинаковые или близкие по характеру функции.

4. Органный – у высокоорганизованных организмов ткани образуют структуры, предназначенные для выполнения определенных функций, которые называютсяорганами, а органы объединяются всистемы органов (например, желудок входит в состав пищеварительной системы).

5. Организменный – системы органов объединены в единое целое–организм.

6. Популяционно-видовой – особи одного вида образуют особые группировки, живущие на данной конкретной территории и занимающие определенную экологическую нишу, которые называютсяпопуляциями, а популяции одинаковых организмов образуют подвиды и виды.

7. Экосистемный – этот уровень организации живого вещества связан с тем, что на данной территории проживает определенное количество популяций различных видов, которые взаимосвязаны друг с другом круговоротом веществ и потоком энергии.

8. Биосферный – это высший уровень организации живого на планете Земля, представляющий собой всю совокупность живых существ, живущих на ней.

 Живое вещество представляет собой сложную систему органических и неорганических соединений. В составе живого вещества обнаружены практически все химические элементы, известные человеку, но в разных количествах. По содержанию элементы можно разделить на 4 группы:

1. Биоэлементы: кислород, углерод, азот, водород.

2. Макроэлементы (0,1-0,01%): калий, магний, натрий, кальций, железо, сера, фосфор, хлор.

3. Микроэлементы (0,001-0,000001%): бор, кобальт, медь, молибден, цинк, ванадий, йод, бром.

4. Ультрамикроэлементы (менее 0,000001%): уран, золото, ртуть.

Атомы химических элементов входят в состав химических соединений, которые могут быть органическими, неорганическими.

Неорганическими называют вещества, в составе которых отсутствуют атомы углерода (кроме ряда простейших соединений углерода). Важнейшими неорганическими веществами, входящими в состав живых организмов, является вода, ряд солей, кислот и оснований.

Вода является важнейшей частью живого вещества, и играет большую роль как внешний фактор для всех живых существ.

Экологическая роль имеет два аспекта: внешний и внутренний. Как внешний экологический фактор вода входит в состав абиотических факторов (влажность, водная среда обитания).Как внутренний фактор вода играет большую роль внутри клетки и внутри организма. В клеткевода выполняет следующие функции:

1)среда, в которой располагаются все органоиды клетки;

2)растворитель как для неорганических, так и для органических веществ;

3)субстрат дляпротекания различных биохимических процессов;

4)катализатордля реакций обмена между неорганическими веществами;

5)реагент для процессов гидролиза, гидратации, фотолиза и т.д.;

6) создаетклеточный тургор,что делает клетку упругой и механически прочной;

7) выполняетстроительную функцию.

Функцииводы в организме:

1) транспортная – перемещает растворы веществ от одного органа к другому;

2) проводящая – проводит электрохимические импульсы;

3) гуморальную регуляцию – транспорт гормонов;

4) регулируют температуру тела организма;

5) входит в состав пищевых продуктов и т.д.