Лекция 2 уровни организации жизни. Уровни организации жизни:

Г ены Клетки Ткани Органы

Организмы Популяции Сообщества

экосистемы

Биосфера

Обычно выделяют шесть уровней организации живой материи, обра­зующих иерархию: молекулярный, клеточный, организменный, популяционный (популяционно-видовой), экосистемный, биосферный.

Основные свойства живых систем — структурная организация, спо­собность к самовоспроизведению и самосборке, обмен веществ и энергии, раздражимость, поддержание постоянства внутренней среды, способность к адаптации и др. (см. § 3.1) — реализуются уже на клеточном уровне. Однако полнота всех естественных проявлений жизни представлена толь­ко на двух последних — экосистемных уровнях (или даже только на био­сферном), так как ни одна клетка, ни один организм, ни один вид, ни одна экосистема не могут существовать без множества других клеток, организ­мов, видов, экосистем и создаваемых ими условий существования.

Среди органических соединений, составляющих живое вещество, важнейшую роль играют белки и нуклеиновые кислоты.

Белки - это высокомолекулярные органические вещества, построенные из остатков 20 аминокислот. В организме человека находится свыше миллиона различных белков. Им свойственна строительная функция и роль катализаторов биохимических реакций обмена веществ в организме. Необходимость постоянного обновления белков лежит в основе обмена веществ. Но белки не способны к самокопированию. Этой особенностью обладают только нуклеиновые кислоты. Исходным носителем наследственности в живых организмах является одна из нуклеиновых кислот - дизоксирибонуклеиновая (ДНК). Кроме копирования своих молекул ДНК осуществляет и копирование белков.

Основную часть биомассы составляют кислород (70 %), углерод (18 %) и водород (10 %). Большая часть кислорода и водорода входит в состав воды, которая является растворителем и средой для протекания биохимических реакции. На 10 других элементов приходится ещё около 1,5 % биомассы живого вещества. К этой группе относятся азот, натрий, магний, кремний, фосфор, сера, кальций, калий, железо и хлор, которые выполняют различные биологические функции. Определенную группу составляют микроэлементы, которые содержаться в живом веществе в крайне ограниченном количестве. К ним относятся такие химические элементы как марганец, кобальт, медь, цинк и др. Микроэлементы участвуют в процессах синтеза и разложения органических веществ в составе высокоэффективных ферментов-катализаторов.

Организменный уровень.

На низшей ступени иерархии объектов экологии находится организм (особь, индивидуум) в качестве представи­теля биологического вида — генетически, морфологически и эколо­гически однородной группы живых существ, обособленной от дру­гих видов по этим же критериям. Отдельные организмы — представи­тели разных видов используются в экспериментальных сравнительно-эко­логических исследованиях. При этом выявляют видовые особенности пове­дения и физиологических реакций организма при воздействии различных факторов среды, а на основе этих данных — видовые экологические потребности организма. Например, оптимальные значения и допустимые минимумы и максимумы температуры, влажности, освещенности, концен­трации веществ в среде, взаимодействий с другими организмами и т.п.

Выделяют во-первых, прокариоты - только одноклеточные организмы, не имеющие истинного ядра, ограниченного мембраной. К ним относятся бактерии. Они лишены хлоропластов, митохондрий и аппарата Гольджи. Во-вторых, это эукариоты – одно- и многоклеточные организмы, имеющие в клетках истинное ядро. К ним относятся все остальные организмы.

Живые организмы подразделяются на автотрофные и гетеротрофные:

- автотрофные – живые организмы, способные самостоятельно продуцировать необходимые для их существования органические вещества из неорганических, используя для этого солнечную энергию (фотосинтетики). Кроме растений продуцировать органическое вещество могут некоторые бактерии. Они создают свои ткани, запасая в них, как и растения, потенциальную энергию из углекислого газа без участия солнечной энергии. Вместо нее они используют энергию, которая образуется при окислении неорганических соединений, например, аммиака, железа и особенно серы (в глубоких океанических впадинах, куда не проникает солнечный свет, но где в изобилии скапливается сероводород, обнаружены уникальные экосистемы). Это так называемая энергия химического синтеза, поэтому организмы называются хемосинтетиками ( зеленые растения, водоросли и фототрофные бактерии).

• гетеротрофные – организмы, использующие в качестве источника питания органические вещества, произведенные автотрофами.

Для живых организмов характерен гомеостаз – способность биологических систем поддерживать динамически устойчивое равновесие в изменяющихся условиях среды. Наиболее совершенен гомеостаз у млекопитающих. В гомеостазе живых систем выделяют:

-выносливость (живучесть, толерантность) – способность переносить изменения среды без нарушения основных свойств системы;

-упругость (сопротивляемость) - способность быстро самостоятельно возвращаться в нормальное состояние из неустойчивого, которое возникло в результате внешнего неблагоприятного воздействия на систему.

Понятие “гомеостаз” широко используется для характеристики устойчивости различных систем.