Уровни организации живой материи

Вопрос о сущности жизни интересовал человечество на протяжении всего его развития, однако окончательного ответа на него нет до сих пор. Большинство ученых считает жизнь особой формой существования материи, которая отличается от неживой природы особенностями строения и функционирования, что в биологии называется жизнедеятельность.

Живые организмы - это цельные биологические системы, которые способны к саморегуляции и самовосстановлению. В их химическом составе преобладают органические соединения: белки, липиды, углеводы, нуклеиновые кислоты и другие. Их образуют, прежде всего четыре химических элемента: карбон, водород, кислород и азот. Срок существования органических соединений, входящих в состав живых существ, ограничен. Поэтому биологические системы постоянно самообновляются: вместо химических соединений и структур, срок существования которых исчерпан, образуются новые.

Каждая биологическая система способна и к саморегуляции, т. е. к регулированию собственных жизненных функций и поддержанию постоянства своей внутренней среды. Благодаря этому живые организмы могут приспосабливаться к изменениям в окружающей среде и отвечать на них изменением интенсивности собственных процессов жизнедеятельности.

Необходимым условием существования живых существ является обмен веществ. Как открытая система живой организм получает нужные ему соединения из окружающей среды, выводя туда конечные продукты своего обмена веществ. Обмен веществ тесно связан с превращением энергии: при образовании сложных соединений из простых энергия расходуется, а при их расщеплении - высвобождается. Поскольку функционирование ни одного живого существа невозможно без затрат энергии, необходимо постоянное его поступления из окружающей среды. Только зеленые растения, некоторые прокариоты и простейшие, способные к фотосинтезу, усваивают энергию света. Большинство же организмов получают необходимую им энергию вместе с пищей.

Важное свойство живых организмов - способность к самовоспроизведению. Поскольку жизнь отдельного организма как биологической системы ограничено определенным сроком, существование каждого вида в целом обеспечивается размножением отдельных особей.

Среди организмов выделяются: одноклеточные, колониальные и многоклеточные. Существуют и неклеточные формы жизни - вирусы. Клетки многоклеточных организмов дифференцируются и могут образовывать ткани, органы и системы органов. Особи одного вида объединяются в популяции, а из популяций разных видов формируются многовидовые группировки - биоценозы, биогеоценозы и т. д.. Итак, понятно, что живая материя может находиться на разных уровнях организации.

Какие же существуют уровни организации живой материи? Живая материя имеет несколько уровней организации: молекулярный, клеточный, организменный, популяционно-видовой, биогеоценотический и биосферный. На молекулярном уровне в живых организмах происходят биохимические процессы и преобразования энергии, а также сохраняется, меняется и реализуется наследственная информация, закодированная в молекулах нуклеиновых кислот.

Уровни организации живой материиНа клеточном уровне в каждой клетке как одноклеточных, так и многоклеточных организмов происходят процессы обмена веществ и превращения энергии, обеспечиваются процессы размножения и передачи потомкам наследственной информации. Итак, клетка является элементарной единицей строения, жизнедеятельности и развития живой материи.

У многоклеточных организмов в ходе индивидуального развития клетки специализируются по строению и выполняемым функциям, формируя ткани и органы. Различные органы взаимодействуют между собой, объединяясь в системы органов. Этим обеспечивается функционирование целостного организма, или организменный уровень организации живой материи. Отметим, что у одноклеточных организмов организменный уровень совпадает с клеточным.

Особенностью популяционно-видового уровня организации живой материи является свободный обмен наследственной информацией между различными представителями определенного вида и передача её потомкам. Этот уровень организации живого характеризуется чрезвычайным разнообразием. На нашей планете живет более двух миллионов видов различных организмов: прокариот, растений, грибов, животных.

Основой биогеоценотического уровня организации живой материи является биогеоценозы. Для этого уровня характерны постоянные потоки энергии между популяциями разных видов, а также постоянный обмен веществами между живой (биотической) и неживой (абиотической) частями биогеоценозов, т.е. круговорот веществ.

Отдельные биогеоценозы нашей планеты образуют биосферу (от греч. Биос - жизнь и сфера - шар) - часть внешней оболочки Земли, населенная живыми организмами. Биосферный уровень организации живой материи характеризуется биологическим собственным круговорот веществ и единым потоком энергии, обеспечивающих функционирование биосферы как целостной системы.

Итак, структура уровней организации живой материи определенным образом напоминает матрешку: низкие уровни организации входят в состав высших.




Ключевые разделы: Общая биология
Дата: 5-09-2012 |