1.8: Теми і поняття біології - рівні організації живих істот

Last updated
Save as PDF

Page ID: 5168

Boundless
Boundless

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Цілі навчання

Опишіть біологічні рівні організації від найменшого до найвищого рівня

Живі істоти високо організовані і структуровані, слідуючи ієрархії, яку можна розглядати в масштабі від малого до великого. Атом є найменшою і найфундаментальнішою одиницею питання. Він складається з ядра, оточеного електронами. Атоми утворюють молекули, які є хімічними структурами, що складаються щонайменше з двох атомів, утримуваних одним або декількома хімічними зв'язками. Багато молекул, які є біологічно важливими, є макромолекулами, великими молекулами, які зазвичай утворюються шляхом полімеризації (полімер - це велика молекула, яка утворюється шляхом об'єднання менших одиниць, які називаються мономерами, які простіші за макромолекули). Прикладом макромолекули є дезоксирибонуклеїнова кислота (ДНК), яка містить інструкцію по будові і функціонуванню всіх живих організмів.

зображення — Малюнок\(\PageIndex{1}\): ДНК: Всі молекули, включаючи цю молекулу ДНК, складаються з атомів.

Від органел до біосфери

Макромолекули можуть утворювати агрегати всередині клітини, які оточені мембранами; вони називаються органелами. Органели - це невеликі структури, які існують всередині клітин. Приклади таких включають: мітохондрії та хлоропласти, які виконують незамінні функції. Мітохондрії виробляють енергію для живлення клітини, тоді як хлоропласти дозволяють зеленим рослинам використовувати енергію сонячного світла для отримання цукрів. Все живе складається з клітин, а сама клітина є найменшою фундаментальною одиницею будови і функції в живих організмах. (Ця вимога полягає в тому, що віруси не вважаються живими: вони не складаються з клітин. Щоб створити нові віруси, вони повинні вторгнутися і викрасти репродуктивний механізм живої клітини; тільки тоді вони можуть отримати матеріали, необхідні для розмноження.) Деякі організми складаються з однієї клітини, а інші - багатоклітинні. Клітини класифікуються як прокаріотичні або еукаріотичні. Прокаріоти - це одноклітинні або колоніальні організми, які не мають зв'язаних з мембранами ядер; навпаки, клітини еукаріотів мають мембранозв'язані органели та пов'язане з мембраною ядро.

У більших організмах клітини об'єднуються, утворюючи тканини, які є групами подібних клітин, що виконують подібні або споріднані функції. Органи - це сукупності тканин, згрупованих разом, що виконують загальну функцію. Органи присутні не тільки у тварин, але і у рослин. Органна система - це більш високий рівень організації, який складається з функціонально пов'язаних органів. Ссавці мають безліч систем органів. Наприклад, кровоносна система транспортує кров через тіло і в легені і з них; вона включає в себе такі органи, як серце і кровоносні судини. Крім того, організми є індивідуальними живими істотами. Наприклад, кожне дерево в лісі - це організм. Одноклітинні прокаріоти та одноклітинні еукаріоти також вважаються організмами і зазвичай їх називають мікроорганізмами.

Всі особини виду, що мешкають в межах певної місцевості, в сукупності називаються популяцією. Наприклад, ліс може включати в себе багато сосен. Всі ці сосни представляють популяції сосен в цьому лісі. Різні популяції можуть жити в одній і тій же конкретній місцевості. Наприклад, ліс з соснами включає в себе популяції квітучих рослин, а також комах і мікробних популяцій. Спільнота - це сума населення, що населяють певну територію. Наприклад, всі дерева, квіти, комахи та інші популяції в лісі утворюють громаду лісу. Сам ліс є екосистемою. Екосистема складається з усього живого в певній місцевості разом з абіотичними, неживими частинами цього середовища, такими як азот у ґрунті або дощова вода. На вищому рівні організації біосфера - це сукупність всіх екосистем, і вона являє собою зони життя на землі. Вона певною мірою включає землю, воду і навіть атмосферу. Разом всі ці рівні складають біологічні рівні організації, які варіюються від органел до біосфери.

Ключові моменти

Атом є найменшою і найфундаментальнішою одиницею питання. Сполучення щонайменше двох атомів або більше утворюють молекули.
Найпростіший рівень організації для живих істот - єдина органела, яка складається з агрегатів макромолекул.
Найвищим рівнем організації живих істот є біосфера, вона охоплює всі інші рівні.
Біологічні рівні організації живих істот, організовані від найпростіших до найскладніших: органела, клітини, тканини, органи, системи органів, організми, популяції, спільноти, екосистема та біосфера.

Ключові умови

молекула: Найменша частинка конкретної сполуки, яка зберігає хімічні властивості цієї сполуки; два або більше атомів, що утримуються хімічними зв'язками.
макромолекула: дуже велика молекула, особливо використовується стосовно великих біологічних полімерів (наприклад, нуклеїнових кислот та білків)
полімеризація: Хімічний процес, як правило, за допомогою каталізатора, утворює полімер шляхом склеювання між собою декількох однакових одиниць (мономерів).