6. Системный принцип организации физиологических функций клеток. Уровни систем в организме (субклеточный, клеточный, тканевой, органный, системный, организменный).

Понятие о системе, ее основные свойства. Уровни систем в организме (субклеточный, клеточный, тканевой, органный, системный, организменный) с примерами. Понятие о физиологической и функциональной системе. Системный принцип как условие для выполнения клеткой своих функций.

Уровень организации живого — иерархически соподчинённые уровни организации биосистем, отражающие уровни их усложнения. Чаще всего выделяют семь основных структурных уровней жизни:

• молекулярный,

• клеточный,

• тканевой,

• организменный,

• популяционно-видовой,

• биогеоценотический

• биосферный.

В типичном случае каждый из этих уровней является системой из подсистем нижележащего уровня и подсистемой системы более высокого уровня.

Все живые организмы в природе состоят из одинаковых уровней организации, это общая для всех живых организмов характерная биологическая закономерность.

Уровни организации живых систем

1. Молекулярно-генетический уровень

Это наиболее элементарный характерный для жизни уровень. Как бы сложно или просто ни было строение любого живого организма, они все состоят из одинаковых молекулярных соединений. Примером этого являются нуклеино-вые кислоты, белки, углеводы и другие сложные молекулярные комплексы органических и неорганических веществ. Их называют иногда биологиче-скими макромолекулярными веществами. На молекулярном уровне происхо-дят различные процессы жизнедеятельности живых организмов: обмен ве-ществ, превращение энергии. С помощью молекулярного уровня осуществ-ляется передача наследственной информации, образуются отдельные органо-иды и происходят другие процессы.

2. Клеточный уровень

Клетка является структурной и функциональной единицей всех живых орга-низмов на Земле. Отдельные органоиды в составе клетки имеют характерное строение и выполняют определенную функцию. Функции отдельных органо-идов в клетке взаимосвязаны и выполняют единые процессы жизнедеятель-ности. У одноклеточных организмов все жизненные процессы проходят в од-ной клетке, и одна клетка существует как отдельный организм (одноклеточ-ные водоросли, хламидомонады, хлорелла и простейшие животные — амеба, инфузория и др.). У многоклеточных организмов одна клетка не может суще-ствовать как отдельный организм, но она является элементарной структурной единицей организма.

3. Тканевый уровень

Совокупность сходных по происхождению, строению и функциям клеток и межклеточных веществ образует ткань. Тканевый уровень характерен только для многоклеточных организмов. Также отдельные ткани не являются само-стоятельным целостным организмом. Например, тела животных и человека состоят из четырех различных тканей (эпителиальная, соединительная, мы-шечная, нервная). Растительные ткани называются: образовательная, покров-ная, опорная, проводящая и выделительная.

4.Органный уровень

У многоклеточных организмов объединение нескольких одинаковых тканей, сходных по строению, происхождению и функциям, образует органный уро-вень. В составе каждого органа встречается несколько тканей, но среди них одна наиболее значительная. Отдельный орган не может существовать как целостный организм. Несколько органов, сходных по строению и функциям, объединяясь, составляют систему органов, например, пищеварения, дыхания, кровообращения и т. д.

5. Организменный уровень

Растения (хламидомонада, хлорелла) и животные (амеба, инфузория и т. д.), тела которых состоят из одной клетки, представляют собой самостоятельный организм. А отдельная особь многоклеточных организмов считается как отдельный организм. В каждом отдельном организме происходят все жизнен-неё процессы, характерные для всех живых организмов, — питание, дыхание, обмен веществ, раздражимость, размножение и т. д. Каждый самостоятельный организм оставляет после себя потомство. У многоклеточных организмов клетки, ткани, органы и системы органов не являются отдельным организмом. Только целостная система органов, специализированно выполняющих различные функции, образует отдельный самостоятельный организм. Развитие организма, начиная с оплодотворения и до конца жизни, занимает определенный промежуток времени. Такое индивидуальное развитие каждого организма называется онтогенезом. Организм может существовать в тесной взаимосвязи с окружающей средой.

6. Популяционно-видовой уровень

Совокупность особей одного вида пли группы, которая длительно существует в определенной части ареала относительно обособленно от других совокупностей того же вида, составляет популяцию. На популяционном уровне осуществляются простейшие эволюционные преобразования, что способствует постепенному появлению нового вида.

7. Биогеоценотический уровень

Совокупность организмов разных видов и различной сложности организации, приспособленных к одинаковым условиям природной среды, называется биогеоценозом, или природным сообществом. В состав биогеоценоза входят многочисленные виды живых организмов и условия природной среды. В природных биогеоценозах накапливается энергия и передается от одного организма к другому. Биогеоценоз включает неорганические, органические соединения и живые организмы. Пример биогеоценоза – любой лес: сосняк, ельник, дубрава, смешанный лес. Обычно лесные биогеоценозы получают бинарное название исходя из ведущих видов растений: сосняк-брусничник, сосняк-беломойки, ельник-черничник, ельник-зеленомошные и др.

8. Биосферный уровень

Совокупность всех живых организмов на нашей планете и общей природной среды их обитания составляет биосферный уровень. На биосферном уровне современная биология решает глобальные проблемы, например, определение интенсивности образования свободного кислорода растительным покровом Земли или изменения концентрации углекислого газа в атмосфере, связанные с деятельностью человека.

Список литературы: Гильберт С. Биология развития. - М., 1993; Небел Б. Наука об окружающей среде; Чебышев Н.В., Кузнецов С.В. Биология клетки.