3. Уровни организации жизни

Уровень организации	Объекты	Характерные процессы
Молекулярный	Биологические макромолекулы (нуклеиновые кислоты, белки, углеводы) и другие вещества (липиды, АТФ и т.д.)	Распад и синтез макромолекул в клетке, самосборка и матричное копирование макромолекул.
Клеточный	Клетка – структурная и функциональная единица живого. Самый низший уровень организации, которому присущи все свойства живого.	Внутриклеточный обмен веществ и превращение энергии, деление клетки (митоз и мейоз), передача наследственной информации.
Организменный	Организм – целостная одноклеточная или многоклеточная живая система, способная к самостоятельному существованию. Многоклеточный организм образован совокупностью тканей и органов.	Проявление наследственных признаков. Обмен веществ, онтогенез, размножение. Поведение как взаимодействие со средой обитания.
Популяционно-видовой	Популяция – одновидовое сообщество организмов, способное к самовоспроизведению в течение многих поколений.	Поддержание непрерывной связи поколений. Микроэволюция. Формирование приспособлений к среде обитания.
Биогеоценотический	Биогеоценоз – совокупность всех живых и неживых природных компонентов на однородном участке суши или воды.	Регуляция круговорота веществ. Межвидовые взаимоотношения: хищничество, паразитизм, мутуализм.
Биосферный	Биосфера - самая большая экосистема, объединяющая в единый планетарный круговорот отдельные круговороты веществ каждой из экосистем.	Замкнутый глобальный круговорот веществ и превращение энергии. Глобальное воздействие человека на природу.

4. Поверхностный аппарат клетки и его функции

Центральным элементом поверхностного аппарата клетки является наружная клеточная мембрана, или плазмалемма (от греч. плазма – образование и лемма – оболочка). Кроме плазмалеммы, в ПАК имеется надмембранный комплекс, а у эукариот – и субмембранный комплекс. Плазмалемма, её строение и роль в клетке • Плазмалемма ПАК всех организмов, исключая древнейших бакте- рий (архебактерий), состоит из сложных липидов, белков и небольшого количества углеводов. Количественное соотношение липидов и белков в плазмалемме боль- шинства эукариот составляет 1:1, а у прокариот в ней преобладают белки. В наружной клеточной мембране могут встречаться жироподоб- ные соединения (у млекопитающих – холестерин и жирорастворимые витамины). Плазмалемма имеет жидкостно-мозаичное строение – её основу составляет жидкий билипидный слой, с которым взаимодействуют отдельные белковые молекулы и комплексы, расположенные в нём мозаично, т.е. изолированно друг от друга (рис. 13.1). При этом белки могут пересекать билипидный слой (интегральные белки), частично погружаться в него (полуинтегральные белки) или располагаться на его поверхности (периферические белки). Как оказалось, такое же стро- ение имеют все внутриклеточные мембраны эндоплазматической сети, комплекса Гольджи, лизосом, пероксисом, наружная мембрана мито- хондрий, мембраны пластид и ядерной оболочки.

Надмембранный и подмембранный (субмембранный) комплексы – элементы ПАК Надмембранный комплекс характеризуется многообразием строе- ния (рис. 13.1–13.2). У многих организмов он представлен клеточной стенкой, основу которой составляет сложный гликопротеин муреин (бактерии), целлюлоза (растения) или хитин (грибы).

Подмембранный комплекс характерен только для эукариотических клеток. Он состоит из разнообразных белковых нитевидных структур: тонких нитей, микронитей (микрофибрилл), скелетных нитей (ске- летных фибрилл) и микротрубочек. Эти элементы субмембранного комплекса взаимодействуют друг с другом и двигательными белками, формируя опорно-сократительный аппарат клетки.

Функции ПАК

Пограничная функция ПАК препятствует неконтролируемому про- хождению через него ионов и абсолютного большинства молекул. Благодаря этой функции клетка имеет возможность сохранять свой специфический состав, который может очень сильно отличаться от состава окружающей среды. Основную нагрузку в изолирующей функ- ции выполняет билипидный слой плазмалеммы, а вспомогательную – надмембранный комплекс.Благодаря этой функции, например, поддерживается разность кон- центраций различных ионов, созданная клеткой по обе стороны ПАК. В частности, ионов натрия всегда больше за пределами клетки, а калия – наоборот.

Каталитическая функция ПАК обеспечивается наличием в его составе белков-ферментов. Так, в надмембранном комплексе клеток эпителия тонкого кишечника сконцентрированы пищеварительные ферменты, благодаря которым клетка получает моносахариды, амино- кислоты, жирные кислоты и нуклеотиды. В плазмалемме расположены ферменты расщепления липидов, а в ПМК – ферменты первых реак- ций гликолиза – бескислородного этапа энергетического обмена.

Рецепторная функция ПАК осуществляется с помощью специаль- ных белковых молекул-рецепторов (от лат. реципере – принимать, получать), расположенных в плазмалемме. Рецепторы реагируют на определённые сигналы, которые могут быть физическими (температу- ра, давление, свет) или химическими (гормоны различной природы, многие лекарственные препараты). Взаимодействие сигнала с рецепто- ром приводит к активации соответствующих ферментов, и в клетке запускается адекватный сигналу ответ.

Опорно-двигательная функция ПАК осуществляется компонентами субмембранного комплекса (см. ранее). С одной стороны, они формиру- ют цитоскелет, определяющий форму клетки и препятствующий её механическим деформациям. С другой стороны, часть этих компонен- тов входит в состав внутриклеточных двигательных систем, которые с помощью двигательных белков обеспечивают движение самой клетки (ложноножки, жгутики, реснички), перемещение мембранных пузырь- ков в субмембранном комплексе и сокращение мышечных клеток. Кроме того, ПАК играет транспортную и контактную роль