1. Эволюционно-обусловленные уровни организации жизни.

М о л е к у л я р н ы й.

Любая живая система, даже сложно организованная, состоит из макромолекул: нуклеиновых кислот, белков, полисахаридов, липидов. С этого уровня начинаются разнообразные процессы жизнедеятельности организма: обмен веществ и превращение энергии, передача наследственной информации и др.

К л е т о ч н ы й.

Клетка – структурная и функциональная единица, а также единица развития всех живых организмов. На этом уровня сопрягаются передача информа­ции и превращения веществ и энергии.

Организменный.

Элементарной единицей этого уровня жизни является особь, рассматриваемая от момента рождения до смерти. Возникают системы орга­нов, специализированных для выполнения различных функций.

Популяционно-видовой. Популяция рассматривается как надорганизменная система, или как совокупность организмов данного вида, объединённых общим местом обитания. В этой системе осуществляются элементарные эволюци­онные преобразования.

Биогеценотический.

В процессе совместного исторического развития ор­ганизмов разных систематических групп образуются устойчивые сообщества, при­вязанные к факторам среды их обитания.

Биосферный.

Биосфера – совокупность всех биогеоценозов, система, охваты­вающая все явления жизни на нашей планете. На этом уровне происходит кругово­рот веществ и превращение энергии, связанные и жизнедеятельностью всех живых организмов.

2. Клетка - элементарная генетическая и структурно-функциональная биологическая система.

Клетка является элементарной, т.е. наименьшей, самостоятельной единицей строения, функционирования и развития всех живых организмов. Все живые организмы состоят из клеток (исключение составляют вирусы).

Клетка является генетической единицей, так как имеет ядро, содержащее ДНК, в которой записана информация о строении и функциях клетки. При делении клетки эта информация наследуется дочерними клетками.

Клетка является структурно-функциональная биологическая система: живая клетка включает в себя подсистемы – органеллы, органеллы выполняют определенные функции и в тоже время они все вместе обеспечивают жизнедеятельность клетки.

3. Клеточная теория. Современное состояние клеточной теории.

Началом изучения клетки можно считать 1665г., когда Р. Гук уви­дел в микроскоп на тонком срезе пробки мелкие ячейки, названные им клетками. В 30-е годы XIX века Р. Броун открыл ядро, что создало основу для сопоставления всех клеток.

В 1839г. Т. Шванн и М. Шлейден обобщили накопленный материал и сфор­мулировали основное положение: все растительные и животные орга­низм состоят из клеток, сходных по строению.

В 1858г. Р. Вирхов внёс очень важное дополнение в клеточную тео­рию – он доказал, что количество клеток увеличивается только одним способом – в результа­те деления. Таким образом, клетка происходит только от клетки.

Благодаря применению физических и химических методов исследова­ния и новейших приборов, основные положения клеточной теории бы­ли развиты и углублены. Современная клеточная теория включает следующие положения:

1. клетка – основная единица строения и развития всех живых организмов, наименьшая единица живого;

2. клетки всех одноклеточных и многоклеточных организмов сходны (гомологичны) по своему строению, химическому составу, основным проявлениям жизнедеятельности и обмену веществ;

3. клетки размножаются делением, и каждая новая клетка образуется в результате деления исходной (материнской) клетки;

4. клетки многоклеточных организмов специализированы по выполняемым ими функциям и образуют ткани;

5. ткани образуют органы, которые тесно взаимосвязаны и подчинены нервным и гуморальным системам регуляции.

Вывод.

Клетка – живая элементарная открытая система, являющаяся основ­ной структурно-функциональной единицей всех живых организмов, спо­собная к самообновлению, саморегуляции и самовоспроизведению.

4. Клетка как открытая система. Организация потоков в-ва, энергии и информации в клетке.

Клетка является открытой системой. Это значит, что в клетку из внешней среды (если это организм человека, то из ЖКТ) поступают с заключенной в них энергией. Эти вещества используются в процессе жизнедеятельности клетки, а образующиеся при этом продукты метаболизма удаляются из клетки во внешнюю среду.

Поток вещества: человек съел яйцо → в ЖКТ оно переварилось → аминокислоты всосались в кровь и поступили в клетку → из них синтезируются видоспецифические белки, которые обеспечивают жизнедеятельность клетки → в процессе жизнедеятельности клетки белки изнашиваются, стареют, разрушаются → конечные продукты обмена белка (NH₃, СО₂ и Н₂О) выводятся из клетки.

Поток энергии тесно связан с потоком вещества. Организм поглощает пищу (питание необходимо для обеспечения организма энергией и строительным материалом); часть пищи преобразуется в митохондриях в АТФ, а часть запасается в виде гликогена.

Поток информации: в клетке постоянно происходит синтез белка. Информация о структуре белка записана в ДНК. В процессе транскрипции она переносится на и-РНК, а в процессе трансляции на полипептид.

5. Типы клеточной организации. Особенности строения прокариотической клетки.

Все организмы, имеющие клеточное строение, делятся на две груп­пы:

• прокариоты (про – до, карион – ядро), или предъядерные. К ним относятся только бактерии.

• эукариоты (эу – настоящие, карион – ядро), или ядерные. Это все остальные организмы.

Эукариотическая клетка состоит из следующих компонентов: ядерная оболочка, ядерный матрикс, ядерный сок, ядрышко, хромосомы.

Клетки прокариот имеют более простое строение:

1. нет организованного ядра, т.е. ядерное вещество не отделено от цитоплазмы собственной мембраной. Ядерное вещество представлено единственной хромосомой, состоящей из 1 молекулы ДНК, замкнутой в кольцо;

2. из органоидов присутствуют только многочисленные, но мел­кие рибосомы;

3. функцию митохондрий выполняют ферменты, лежащие непосредственно на плазматической мембране и образующие дыхательную цепь;

4. нет клеточного центра, следовательно, нет митоза (делятся амито­зом);

5. отсутствует циклоз (постоянное круговое движение цитоплазмы с органоидами в клетке) и амёбоидное движение

6. отсутствуют внутренние мембраны, делящие клетку на отсеки, в ко­торых протекают противоположные процессы.

При всей простоте строения прокариоты – типичные клетки, способ­ные вести независимое существование.

6. Организация животной эукариотической клетки.

• имеется оформленное ядро, в котором располагается молекула ДНК;

• имеется развитая система мембран и соответственно органоиды мембранного строения: ЭПС, аппарат Гольджи, лизосомы, митохондрии;

• имеется клеточный центр, поэтому размножаются митозом;

• могут передвигаться при помощи ложноножек (амеба);

• имеется циклоз;

• присуще явление компартментации – с помощью биологических мембран обеспечивается пространственное разделению веществ и процессов в клетке. Отдельный компартмент представлен органеллой или ее частью (пространство, отграниченное внутренней мембраной митохондрии)