Структурные уровни живого

Негосударственное образовательное  учреждение

«ЗАПОДНО  – УРАЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЭКОНОМИКИ  И ПРАВА» 
 
 
 

Юридический факультет

      
 
 
 

Контрольная работа 
 

Предмет: Концепция современного естествознания

Тема: Структурные уровни живого 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнила: студентка

3курса/ 6 лет обучения/

Пономарева  Наталья Сергеевна 

Проверил: д.ф.-м.н.

Захлевных А.Н., профессор 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Пермь 2 

     Содержание:

Введение

1. Структурные уровни живого

2. Клетка как «первокирпичик» живого

3. Клеточная теория

Заключение

Список  используемой литературы

 

      Введение.

         Жизнь на Земле чрезвычайно многообразна. Она представлена ядерными и доядерными одноклеточными и многоклеточными существами.

     Живое обладает молекулярной, клеточной, тканевой и иной структурностью.

     Биология  ХХ века углубила понимание существенных черт живого, раскрыла молекулярные основы жизни. В основе современной биологической  картины мира лежит представление  о том, что мир живого - это грандиозная  Система высокоорганизованных систем. Любая система (и в неорганической и в органической природе) состоит  из элементов (компонентов) и связей между ними (структуры), которые объединяют данную совокупность элементов в  единое целое. Биологическим системам свойственны свои специфические  элементы и особенные типы связей между ними.

     Открытие  клетки как элемента живых структур и представление о системности, цельности этих структур стали основой  последующего построения иерархии живого.

     В представленной контрольной работе будут рассмотрены основные уровни биологических структур, роль клетки в строении живого, а так же «клеточная теория».

 

      1. Структурные уровни живого.

         Концепция структурных уровней живого включает представление об иерархической соподчиненности структурных уровней, системности и органической целостности живых организмов. В соответствии с этой концепцией структурные уровни различаются не только сложностью, но и закономерностями функционирования. Вследствие иерархической соподчиненности каждый из уровней организации живой материи должен изучаться с учетом характера ниже и вышестоящего уровней в их функциональном взаимодействии.

     Рассмотрим  отдельные уровни организации живой  материи, начав с низшей ступени, на которой смыкаются биология и  химия.

     Молекулярно-генетический уровень.

     Это тот уровень организации материи, на котором совершается скачок от атомно-молекулярного уровня неживой  материи к макромолекулам живого. При изучении молекулярно-генетического  уровня достигнута, видимо, наибольшая ясность в определении основных понятий, а также в выявлении  элементарных структур и явлений. Развитие хромосомной теории наследственности, анализ мутационного процесса, изучение строения хромосом, фагов и вирусов  вскрыли основные черты организации  элементарных генетических структур и  связанных с ними явлений.

     Клеточный уровень.

     Клеточный и субклеточный уровни отражают процессы специализации клеток, а также различные внутриклеточные включения.

     Любой живой организм состоит из клеток. В простейшем случае — из единственной клетки (бактерии, амебы). Клетка является мельчайшей элементарной живой системой и является первоосновой строения, жизнедеятельности и размножения  всех организмов. Клетки всех организмов сходны по строению и составу веществ. Всеми сложными многоступенчатыми  процессами в клетке управляет особая структура, как правило, находящаяся в ее ядре и состоящая из длинных цепей молекул нуклеиновых кислот.

     Тканевый уровень.

     Совокупность  клеток с одинаковым уровнем организации  образует живую ткань. Из тканей состоят  различные органы живых организмов.

     Организменный уровень.

     Система совместно функционирующих органов  образует организм. В отличие от предыдущих уровней на организменном  уровне проявляется большое разнообразие живых систем. Организменный уровень  именуют также онтогенетическим.

     Популяционно-видовой  уровень.

     Он  образован совокупностью видов  и популяций живых систем. Популяция  — это совокупность организмов одного вида, обладающих единым генофондом (совокупностью  генов). Она является надорганизменной живой системой, так же, как и вид, состоящий обычно из нескольких популяций. На этом уровне реализуется биологический эволюционный процесс.

     Биогеоценотический  уровень.

     Он  образован биоценозами — исторически  сложившимися устойчивыми сообществами популяций, связанных друг с другом и окружающей средой обменом веществ.

     Биосферный  уровень.

     Включает  в себя всю совокупность живых организмов Земли вместе с окружающей их природной средой.

     Отдельные структурные уровни живого являются объектами изучения для отдельных  биологических наук, то есть условными  разграничителями биологического знания. Так, молекулярный уровень изучается молекулярной биологией, генетикой; клеточный уровень служит объектом для цитологии, микробиологии; анатомия и физиология изучают жизнь на тканевом и организменном уровнях; зоология и ботаника имеют дело с организменным и популяционно-видовым уровнями; экология охватывает биоценотический и биосферный уровни.

 

      2. Клетка как «первокирпичик» живого.

         Фундаментальная частица в биологии – живая клетка. Именно она является мельчайшей системой, обладающей всем комплексом свойств живого, в том числе и носителем генетической информации.

     Клетка  отграничена от других клеток или  от внешней среды специальной  мембраной и имеет ядро или  его эквивалент, в котором сосредоточена  основная часть химической информации, контролирующей наследственность.

     Существуют  одноклеточные организмы, тело которых  целиком состоит из одной клетки. К этой группе относятся бактерии и протисты (простейшие животные и  одноклеточные водоросли). Настоящие  многоклеточные животные (Metazoa) и растения (Metaphyta) содержат множество клеток.

     В строении и функциях каждой клетки обнаруживаются признаки, общие для  всех клеток, что отражает единство их происхождения из первичных органических комплексов. Частные особенности  различных клеток — результат  их специализации в процессе эволюции.

     Обычно  размеры растительных и животных клеток колеблются в пределах от 5 до 20 мкм в поперечнике. Типичная бактериальная  клетка значительно меньше – около 2 мкм, а наименьшая из известных  – 0,2 мкм.

     Обычно 70–80 % массы клетки составляет вода, в которой растворены разнообразные  соли и низкомолекулярные органические соединения. Наиболее характерные компоненты клетки – белки и нуклеиновые  кислоты. Некоторые белки являются структурными компонентами клетки, другие – ферментами, т.е. катализаторами, определяющими скорость и направление  протекающих в клетках химических реакций. Нуклеиновые кислоты служат носителями наследственной информации, которая реализуется в процессе внутриклеточного синтеза белков.

     Собственно  клетка состоит из трех основных частей. Под клеточной стенкой, если она  имеется, находится клеточная мембрана. Мембрана окружает гетерогенный материал, называемый цитоплазмой. В цитоплазму погружено круглое или овальное ядро.

     Клетки образуют ткани (нервная, мышечная и т.д.), а несколько типов тканей – органы (сердце, лёгкие и пр.) Группы органов, связанные с решением каких-то общих задач, называют системами органов.

     Обмен веществ - важнейшее свойство всего живого. Это свойство называют метаболизмом клеток.

 

      3. Клеточная теория.

          Клеточная теория — одно из общепризнанных биологических обобщений, утверждающих единство принципа строения и развития мира растений и мира животных, в котором клетка рассматривается в качестве общего структурного элемента растительных и животных организмов. Как и всякое крупное научное обобщение, клеточная теория не возникла внезапно: ей предшествовали отдельные открытия различных исследователей.

     Открытие  клетки принадлежит английскому  естествоиспытателю Р. Гуку, который  в 1665 г. впервые рассмотрел тонкий срез пробки под микроскопом. На срезе  было видно, что пробка имеет ячеистое строение, подобно пчелиным сотам. Эти  ячейки Р. Гук назвал клетками.

     Значительный  вклад в изучение клетки внес голландский  натуралист, один из основоположников научной микроскопии, А. Ван Левенгук, открывший в 1674 г. одноклеточные  организмы.

     Дальнейшее  усовершенствование микроскопа и интенсивные  микроскопические исследования привели  к установлению французским ученым Ш. Бриссо-Мирбе (1802, 1808) того факта, что все растительные организмы образованы тканями, которые состоят из клеток. Еще дальше в обобщениях пошел Ж. Б. Ламарк (1809), который распространил идею Бриссо-Мирбе о клеточном строении и на животные организмы.

     В начале XIX в. предпринимались попытки изучения внутреннего содержимого клетки. В 1825 г. чешский ученый Я. Пуркине открыл ядро в яйцеклетке птиц. В 1831 г. английский ботаник Р. Броун впервые описал ядро в клетках растений, а в 1833 г. он пришел к выводу, что ядро является обязательной частью растительной клетки. Таким образом, в это время меняется представление о строении клетки: главным в ее организации стали считать не клеточную стенку, а содержимое.

     Наиболее  близко к формулировке клеточной  теории подошел немецкий ботаник  М. Шлейден, который установил, что тело растений состоит из клеток.

     Многочисленные  наблюдения относительно строения клетки, обобщение накопленных данных позволили  Т. Шванну в 1839 г. сделать ряд выводов, которые впоследствии назвали клеточной  теорией. Ученый показал, что все  живые организмы состоят из клеток, что клетки растений и животных принципиально  схожи между собой.

     В момент возникновения клеточной  теории вопрос о том, как образуются клетки в организме, не был окончательно выяснен. М. Шлейден и Т. Шванн считали, что клетки в организме возникают путем новообразования из первичного неклеточного вещества. Это представление было опровергнуто к середине XIXв., что нашло отражение в знаменитом афоризме Р. Вирхова (1858): «всякая клетка происходит только от клетки». Дальнейшее развитие цитологии полностью подтвердило, что и клетки животных, и клетки растений возникают только в результате деления предшествующих клеток и никогда не возникают de novo – из "неживого" или "живого" вещества.

     Клеточная теория получила дальнейшее развитие в работах немецкого ученого  Р. Вирхова (1858), который предположил, что клетки образуются из предшествующих материнских клеток. В 1874 г. русским  ботаником И. Д. Чистяковым, а в 1875 г. польским ботаником Э. Страсбургером было открыто деление клетки — митоз, и, таким образом, подтвердилось предположение Р. Вирхова.