أهمية المستوى الخلوي لتنظيم المادة الحية. مستويات تنظيم الحياة. الخصائص الأساسية للمادة الحية

العالم الحي عبارة عن مجموعة من النظم البيولوجيةمستويات مختلفة من التنظيم والتبعية المختلفة. وهم في تفاعل مستمر. هناك عدة مستويات للمادة الحية:

جزيئي- أي نظام حي، بغض النظر عن مدى تعقيد تنظيمه، يتجلى على مستوى عمل الجزيئات البيولوجية الكبيرة: الأحماض النووية، والبروتينات، والسكريات، فضلا عن الهامة المواد العضوية. ومن هذا المستوى تبدأ أهم العمليات الحياتية في الجسم: عملية التمثيل الغذائي وتحويل الطاقة ونقلها معلومات وراثيةإلخ – المستوى الأقدم لبنية الطبيعة الحية، والذي يقترب من الطبيعة غير الحية.

الخلوية– الخلية هي وحدة هيكلية ووظيفية، وهي أيضًا وحدة تكاثر وتطور جميع الكائنات الحية التي تعيش على الأرض. لا توجد أشكال غير خلوية للحياة، ووجود الفيروسات يؤكد هذه القاعدة فقط، لأنها لا تستطيع إظهار خصائص الأنظمة الحية إلا في الخلايا.

قماش- الأنسجة عبارة عن مجموعة من الخلايا المتشابهة في البنية، والتي توحدها وظيفة مشتركة.

عضو- في معظم الحيوانات، العضو عبارة عن مزيج هيكلي ووظيفي من عدة أنواع من الأنسجة. على سبيل المثال، يشتمل جلد الإنسان كعضو على الظهارة والنسيج الضام، اللذين يؤديان معًا عددًا من الوظائف، من بينها أهمها الحماية.

عضوي- الكائن الحي متعدد الخلايا هو نظام متكامل من الأعضاء المتخصصة في الأداء وظائف مختلفة. الاختلافات بين النباتات والحيوانات في البنية وطرق التغذية. ارتباط الكائنات الحية ببيئتها وقدرتها على التكيف معها.

الأنواع السكانية- مجموعة من الكائنات الحية من نفس النوع، متحدة في موطن مشترك، تخلق مجتمعًا كنظام فوق عضوي. في هذا النظام، يتم تنفيذ أبسط التحولات التطورية الأولية.

التكاثر الحيوي- التكاثر الحيوي - مجموعة من الكائنات الحية أنواع مختلفةوتفاوت تعقيد التنظيم، وجميع العوامل البيئية.

المحيط الحيوي- المحيط الحيوي - أكثر مستوى عالتنظيم المادة الحية على كوكبنا، بما في ذلك جميع أشكال الحياة على الأرض. وبالتالي، فإن الطبيعة الحية هي نظام هرمي منظم بشكل معقد.

2. التكاثر على المستوى الخلوي والانقسام الفتيلي ودوره البيولوجي

الانقسام (من الميتوس اليوناني - الخيط)، وهو نوع من انقسام الخلايا ونتيجة لذلك تتلقى الخلايا الوليدة مادة وراثية مماثلة لتلك الموجودة في الخلية الأم. التحريك النووي، الانقسام غير المباشر للخلايا، هو الطريقة الأكثر شيوعًا لتكاثر الخلايا (التكاثر)، مما يضمن التوزيع المتطابق للمادة الوراثية بين الخلايا الوليدة واستمرارية الكروموسومات في عدد من أجيال الخلايا.

أرز. 1. مخطط الانقسام: 1، 2 – الطور. 3 – الطور الطلائي. 4 – الطورية. 5 - الطور الانفصالي؛ 6 – الطور النهائي المبكر. 7 – الطور النهائي المتأخر

يتم تحديد الأهمية البيولوجية للانقسام الفتيلي من خلال مضاعفة الكروموسوم من خلال الانقسام الطولي والتوزيع الموحد بين الخلايا الوليدة. تسبق بداية الانقسام الفتيلي فترة من الإعداد تتضمن تخزين الطاقة، وتخليق الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين (DNA)، وتكاثر المريكز. مصدر الطاقة هو المركبات الغنية بالطاقة، أو ما يسمى بالمركبات عالية الطاقة. لا يصاحب الانقسام الفتيلي زيادة في التنفس لأن عمليات الأكسدة تحدث في الطور البيني (ملء "احتياطي طاقة الببغاء"). يعد الملء والاستنزاف الدوري لاحتياطي الطاقة في آرا هو أساس طاقة الانقسام.

مراحل الانقسام هي كما يلي. عملية واحدة. ينقسم الانقسام المتساوي عادةً إلى 4 مراحل: الطور التمهيدي، والطور الاستوائي، والطور الانفصالي، والطور النهائي.

أرز. 2. الانقسام الفتيلي في الخلايا المرستيمية لجذر البصل (صورة مجهرية). الطور البيني

في بعض الأحيان يتم وصف مرحلة أخرى تسبق بداية الطور التمهيدي - الطور التمهيدي (الطور الأمامي). الطور التمهيدي هو مرحلة اصطناعية من الانقسام الفتيلي، تتوافق مع نهاية الطور البيني (فترات S-G 2). يتضمن ازدواجية الحمض النووي وتوليف مادة الجهاز الانقسامي. في المرحلة الأولية، تتم إعادة تنظيم النواة من خلال تكثيف وتصاعد الكروموسومات، وتدمير الغشاء النووي وتكوين الجهاز الانقسامي من خلال تخليق البروتينات و"تجميعها" في النظام الموجهقسم الخلايا المغزلية.

أرز. 3. الانقسام الفتيلي في الكتل المرستيمية لجذر البصل (صورة مجهرية). Prophase (شكل الكرة السائبة)

أرز. 4. الانقسام الفتيلي في الخلايا المرستيمية لجذر البصل (صورة مجهرية). الطور المتأخر (تدمير الغلاف النووي)

الطور الفوقي - يتكون من حركة الكروموسومات إلى المستوى الاستوائي (التحول أو الطور الطلائي)، وتشكيل اللوحة الاستوائية ("النجمة الأم") وفصل الكروماتيدات، أو الكروموسومات الشقيقة.

أرز. 5. الانقسام الفتيلي في الخلايا المرستيمية لجذر البصل (صورة مجهرية). بروميتافاس

الشكل 6. الانقسام الفتيلي في الخلايا المرستيمية لجذر البصل (صورة مجهرية). الطورية

أرز. 7. الانقسام الفتيلي في الخلايا المرستيمية لجذر البصل (صورة مجهرية). الطور الانفصالي

ANAPHASE هي مرحلة انحراف الكروموسوم إلى القطبين. ترتبط حركة الطور الانفصالي باستطالة الخيوط المركزية للمغزل، مما يحرك القطبين الانقسامية، ومع تقصير الأنابيب الدقيقة الكروموسومية للجهاز الانقسامي. تحدث استطالة الخيوط المركزية للمغزل إما بسبب استقطاب "الجزيئات الكبيرة الاحتياطية" التي تكمل بناء الأنابيب الدقيقة للمغزل، أو بسبب جفاف هذا الهيكل. يتم ضمان تقصير الأنابيب الدقيقة الكروموسومية من خلال خصائص البروتينات المقلصة للجهاز الانقسامي، القادرة على الانكماش دون سماكة. الطور النهائي - يتكون من إعادة بناء النوى الابنة من الكروموسومات المتجمعة في القطبين، وتقسيم جسم الخلية (الخلايا الخلوية، التحريك الخلوي) والتدمير النهائي للجهاز الانقسامي من خلال تكوين جسم وسيط. ويرتبط إعادة بناء النوى الابنة بإزالة الكروموسومات، واستعادة النواة والغشاء النووي. يتم إجراء بضع الخلايا عن طريق تكوين لوحة خلية (في خلية نباتية) أو عن طريق تكوين ثلم انقسام (في خلية حيوانية).

الشكل 8. الانقسام الفتيلي في الخلايا المرستيمية لجذر البصل (صورة مجهرية). الطور النهائي المبكر

أرز. 9. الانقسام الفتيلي في الخلايا المرستيمية لجذر البصل (صورة مجهرية). الطور النهائي المتأخر

ترتبط آلية بضع الخلايا إما بتقلص الحلقة الجيلاتينية من السيتوبلازم التي تحيط بخط الاستواء ("فرضية الحلقة الانقباضية")، أو بتمدد سطح الخلية بسبب استقامة سلاسل البروتين على شكل حلقة ("توسيع الغشاء" " فرضية).

مدة الانقسام- يعتمد على حجم الخلايا وصيغتها الصبغية وعدد النوى وكذلك على الظروف بيئةوخاصة فيما يتعلق بدرجات الحرارة. يستمر الانقسام الفتيلي في الخلايا الحيوانية من 30 إلى 60 دقيقة، وفي الخلايا النباتية من 2 إلى 3 ساعات. تحدث المراحل الأطول من الانقسام المتساوي المرتبطة بعمليات التخليق (الطور التمهيدي، الطور التمهيدي، الطور النهائي) والحركة الذاتية للكروموسومات (التحول، الطور الانفصالي) بسرعة.

الأهمية البيولوجية للانقسام الفتيلي - إن ثبات البنية والأداء الصحيح للأعضاء والأنسجة في كائن متعدد الخلايا سيكون مستحيلاً دون الحفاظ على نفس المجموعة من المواد الوراثية في أجيال لا حصر لها من الخلايا. يوفر الانقسام الميتوزي مظاهر مهمة لنشاط الحياة: التطور الجنيني، والنمو، وترميم الأعضاء والأنسجة بعد التلف، والحفاظ على السلامة الهيكلية للأنسجة مع فقدان الخلايا المستمر أثناء عملها (استبدال خلايا الدم الحمراء الميتة، وخلايا الجلد التالفة، ظهارة الأمعاء، وما إلى ذلك) في الأوليات، يضمن الانقسام التكاثر اللاجنسي.

3. تكوين الأمشاج، خصائص الخلايا الجرثومية، الإخصاب

الخلايا التناسلية (الأمشاج) - تتطور الحيوانات المنوية الذكرية والبويضات الأنثوية (أو البيض) في الغدد التناسلية. في الحالة الأولى، يُطلق على مسار تطورها اسم تكوين الحيوانات المنوية (من الحيوانات المنوية اليونانية - البذور والتكوين - الأصل)، في الحالة الثانية - تكوين البويضات (من البيضة اللاتينية - البيضة)

الأمشاج هي خلايا جنسية، ومشاركتها في الإخصاب، وتكوين الزيجوت (الخلية الأولى لكائن حي جديد). نتيجة الإخصاب هي مضاعفة عدد الكروموسومات، واستعادة مجموعة الكروموسومات الثنائية الموجودة في الزيجوت.ميزات الأمشاج هي مجموعة واحدة أحادية الصيغة الصبغية من الكروموسومات مقارنة بمجموعة الكروموسومات ثنائية الصيغة الصبغية في خلايا الجسم2. مراحل تطور الخلايا الجرثومية: 1) زيادة الانقسام الفتيلي في عدد الخلايا الجرثومية الأولية مع مجموعة ثنائية الصبغيات من الكروموسومات، 2) نمو الخلايا الجرثومية الأولية، 3) نضوج الخلايا الجرثومية.

مراحل تكوين الخلايا - في عملية التطور الجنسي لكل من الحيوانات المنوية والبويضات، يتم تمييز المراحل (الشكل). المرحلة الأولى هي فترة التكاثر، حيث تنقسم الخلايا الجرثومية البدائية من خلال الانقسام الفتيلي، مما يؤدي إلى زيادة عددها. أثناء تكوين الحيوانات المنوية، يكون تكاثر الخلايا الجرثومية الأولية مكثفًا للغاية. يبدأ مع بداية سن البلوغ ويستمر طوال فترة الإنجاب. يستمر تكاثر الخلايا الجرثومية البدائية الأنثوية في الفقاريات السفلية طوال الحياة تقريبًا. في البشر، تتكاثر هذه الخلايا بأقصى كثافة فقط في فترة نمو ما قبل الولادة. بعد تكوين الغدد التناسلية الأنثوية - المبيضين، تتوقف الخلايا الجرثومية الأولية عن الانقسام، ويموت معظمها ويتم إعادة امتصاصها، ويظل الباقي خاملًا حتى سن البلوغ.

المرحلة الثانية هي فترة النمو. في الأمشاج الذكور غير الناضجة، يتم التعبير عن هذه الفترة بشكل غير حاد. يزداد حجم الأمشاج الذكرية قليلاً. على العكس من ذلك، فإن بيض المستقبل - البويضات - يزداد حجمه أحيانًا بمئات وآلاف وحتى ملايين المرات. في بعض الحيوانات، تنمو البويضات بسرعة كبيرة - في غضون بضعة أيام أو أسابيع؛ وفي أنواع أخرى، يستمر النمو لعدة أشهر أو سنوات. يتم نمو البويضات بسبب المواد التي تشكلها خلايا الجسم الأخرى.

المرحلة الثالثة هي فترة النضج، أو الانقسام الاختزالي (الشكل 1).

أرز. 9. مخطط تكوين الخلايا الجرثومية

تحتوي الخلايا التي تدخل فترة الانقسام الاختزالي على مجموعة ثنائية الصبغيات من الكروموسومات وتضاعف بالفعل كمية الحمض النووي (2n 4c).

أثناء عملية التكاثر الجنسي، تحتفظ الكائنات الحية من أي نوع بعددها المميز من الكروموسومات من جيل إلى جيل. ويتحقق ذلك من خلال حقيقة أنه قبل اندماج الخلايا الجرثومية - الإخصاب - أثناء عملية النضج، يتناقص (يقلل) عدد الكروموسومات فيها، أي. من المجموعة الثنائية الصبغية (2n) يتم تشكيل المجموعة الصبغية (n). أنماط الانقسام الاختزالي في الخلايا الجرثومية الذكرية والأنثوية هي نفسها في الأساس.

فهرس

Gorelov A. A. مفاهيم العلوم الطبيعية الحديثة. - م: المركز، 2008.

دوبنيشيفا تي.يا. وإلخ. العلوم الطبيعية الحديثة. - م: التسويق، 2009.

ليبيديفا إن.في.، دروزدوف إن.إن.، كريفولوتسكي د.أ. التنوع البيولوجي. م، 2004.

مامونتوف إس. مادة الاحياء. م، 2007.

ياريجين ف. علم الأحياء. م، 2006.

تتميز المستويات التالية من تنظيم الحياة: الجزيئية، الخلوية، الأنسجة العضوية (أحيانًا تكون منفصلة)، الكائنات الحية، الأنواع السكانية، المحيط الحيوي، المحيط الحيوي. الطبيعة الحيةهو نظام، وتشكل المستويات المختلفة لتنظيمه هيكله الهرمي المعقد، عندما تحدد المستويات الأساسية الأساسية خصائص المستويات العليا.

معقد للغاية جزيئات عضويةهي جزء من الخلايا وتحدد بنيتها ووظائفها الحيوية. في الكائنات متعددة الخلايا، تنتظم الخلايا في أنسجة، وتشكل العديد من الأنسجة عضوًا. يتكون الكائن الحي متعدد الخلايا من أجهزة عضوية، ومن ناحية أخرى، فإن الكائن الحي نفسه هو وحدة أولية من السكان والأنواع البيولوجية. يتم تمثيل المجتمع من خلال تفاعل مجموعات من الأنواع المختلفة. يشكل المجتمع والبيئة تكاثرًا حيويًا (نظامًا بيئيًا). يشكل مجمل النظم البيئية لكوكب الأرض محيطها الحيوي.

في كل مستوى، تنشأ خصائص جديدة للكائنات الحية غائبة في المستوى الأساسي، ويتم تمييز الظواهر الأولية والوحدات الأولية الخاصة بها. وفي الوقت نفسه، تعكس المستويات من نواحٍ عديدة مسار العملية التطورية.

يعد تحديد المستويات مناسبًا لدراسة الحياة كظاهرة طبيعية معقدة.

دعونا نلقي نظرة فاحصة على كل مستوى من مستويات تنظيم الحياة.

المستوى الجزيئي

على الرغم من أن الجزيئات تتكون من ذرات، إلا أن الفرق بين المادة الحية وغير الحية يبدأ في الظهور فقط على المستوى الجزيئي. توجد فقط في الكائنات الحية عدد كبير منالمواد العضوية المعقدة - البوليمرات الحيوية (البروتينات والدهون والكربوهيدرات والأحماض النووية). لكن المستوى الجزيئييتضمن تنظيم الكائنات الحية أيضًا جزيئات غير عضوية تدخل الخلايا وتلعب دورًا مهمًا في حياتها.

عمل الجزيئات البيولوجية يكمن وراء النظام الحي. على المستوى الجزيئي للحياة، يتجلى التمثيل الغذائي وتحويل الطاقة في تفاعلات كيميائية، ونقل وتغيير المعلومات الوراثية (التكاثر والطفرات)، بالإضافة إلى عدد من العمليات الخلوية الأخرى. في بعض الأحيان يسمى المستوى الجزيئي الوراثي الجزيئي.

المستوى الخلوي للحياة

إنها الخلية الهيكلية و وحدة وظيفيةعلى قيد الحياة. ولا توجد حياة خارج الخلية. حتى الفيروسات لا يمكنها إظهار خصائص الكائنات الحية إلا عندما تكون في الخلية المضيفة. تُظهر البوليمرات الحيوية تفاعلها بشكل كامل عند تنظيمها في خلية، وهو ما يمكن اعتباره نظام معقدمترابطة في المقام الأول عن طريق التفاعلات الكيميائية المختلفة للجزيئات.

وفي هذا المستوى الخلوي تتجلى ظاهرة الحياة، وتقترن آليات نقل المعلومات الوراثية وتحول المواد والطاقة.

أنسجة الأعضاء

الكائنات متعددة الخلايا فقط هي التي تمتلك أنسجة. الأنسجة عبارة عن مجموعة من الخلايا المتشابهة في البنية والوظيفة.

تتشكل الأنسجة في عملية التولد عن طريق تمايز الخلايا التي لها نفس المعلومات الوراثية. في هذا المستوى، يحدث تخصص الخلية.

لدى النباتات والحيوانات أنواع مختلفة من الأنسجة. لذلك فهو في النباتات عبارة عن نسيج مرن وواقي وأساسي وموصل. في الحيوانات - الظهارية، الضامة، العضلية والعصبية. قد تتضمن الأنسجة قائمة من الأنسجة الفرعية.

يتكون العضو عادة من عدة أنسجة مترابطة في وحدة هيكلية ووظيفية.

تشكل الأعضاء أجهزة عضوية، كل منها مسؤول عن وظيفة مهمة للجسم.

يتم تمثيل مستوى العضو في الكائنات وحيدة الخلية بواسطة عضيات خلوية مختلفة تؤدي وظائف الهضم والإفراز والتنفس وما إلى ذلك.

المستوى العضوي لتنظيم الكائنات الحية

جنبا إلى جنب مع المستوى الخلوي، يتم تمييز الوحدات الهيكلية المنفصلة على المستوى العضوي (أو الجيني). لا يمكن للأنسجة والأعضاء أن تعيش بشكل مستقل، فالكائنات الحية والخلايا (إذا كانت كائنًا وحيد الخلية) تستطيع ذلك.

تتكون الكائنات متعددة الخلايا من أجهزة الجسم.

على المستوى العضوي، تتجلى ظواهر الحياة مثل التكاثر، والتكوين، والتمثيل الغذائي، والتهيج، والتنظيم العصبي الهرموني، والتوازن. وبعبارة أخرى، فإن ظواهرها الأولية تشكل التغيرات الطبيعية التي تحدث للكائن الحي التنمية الفردية. الوحدة الأساسية هي الفرد.

الأنواع السكانية

الكائنات الحية من نفس النوع، التي توحدها موطن مشترك، تشكل السكان. يتكون النوع عادة من العديد من المجموعات السكانية.

السكان لديهم مجموعة جينات مشتركة. داخل النوع الواحد، يمكنها تبادل الجينات، أي أنها أنظمة مفتوحة وراثيا.

تحدث الظواهر التطورية الأولية في التجمعات السكانية، مما يؤدي في النهاية إلى حدوث نوع جديد من الأنواع. لا يمكن للطبيعة الحية أن تتطور إلا على مستويات فوق الكائنات الحية.

عند هذا المستوى، ينشأ الخلود المحتمل للأحياء.

المستوى الحيوي

التكاثر الحيوي عبارة عن مجموعة متفاعلة من الكائنات الحية من أنواع مختلفة مع عوامل بيئية مختلفة. يتم تمثيل الظواهر الأولية بدورات المادة والطاقة، التي توفرها الكائنات الحية في المقام الأول.

يتمثل دور مستوى التكاثر الحيوي في تكوين مجتمعات مستقرة من الكائنات الحية من مختلف الأنواع، والتي تتكيف مع العيش معًا في موطن معين.

المحيط الحيوي

مستوى المحيط الحيوي لتنظيم الحياة هو نظام أعلى ترتيبالحياة على الارض. يغطي المحيط الحيوي جميع مظاهر الحياة على هذا الكوكب. على هذا المستوى، هناك تداول عالمي للمواد وتدفق للطاقة (يشمل جميع التكاثر الحيوي).

مستويات التنظيم الحي

هناك مستويات جزيئية، وخلوية، وأنسجة، وأعضاء، وكائنات حية، وسكان، وأنواع، ومستويات حيوية وعالمية (المحيط الحيوي) لتنظيم الكائنات الحية. وفي جميع هذه المستويات تتجلى جميع الخصائص المميزة للكائنات الحية. ويتميز كل مستوى من هذه المستويات بميزات متأصلة في المستويات الأخرى، ولكن كل مستوى له ميزاته الخاصة.

المستوى الجزيئي.هذا المستوى عميق في تنظيم الكائنات الحية ويمثله جزيئات الأحماض النووية والبروتينات والكربوهيدرات والدهون والمنشطات الموجودة في الخلايا وتسمى الجزيئات البيولوجية. في هذا المستوى، تبدأ وتنفذ أهم عمليات الحياة (ترميز ونقل المعلومات الوراثية، والتنفس، والتمثيل الغذائي والطاقة، والتقلب، وما إلى ذلك). الخصوصية الفيزيائية والكيميائية لهذا المستوى هي أن تكوين الكائنات الحية يتضمن كمية كبيرة العناصر الكيميائيةولكن الجزء الأكبر من الكائنات الحية يتمثل في الكربون والأكسجين والهيدروجين والنيتروجين. تتشكل الجزيئات من مجموعة من الذرات، ومن الأخيرة تتشكل مركبات كيميائية معقدة تختلف في تركيبها ووظيفتها. يتم تمثيل معظم هذه المركبات في الخلايا بواسطة الأحماض النووية والبروتينات، والتي تكون جزيئاتها الكبيرة عبارة عن بوليمرات يتم تصنيعها نتيجة لتكوين المونومرات ودمج الأخيرة بترتيب معين. بالإضافة إلى ذلك، فإن مونومرات الجزيئات الكبيرة الموجودة داخل نفس المركب لها نفس المجموعات الكيميائية وترتبط ببعضها البعض الروابط الكيميائيةبين الذرات، غير محددة

الأجزاء (المناطق). جميع الجزيئات الكبيرة عالمية، لأنها مبنية وفقًا لنفس الخطة، بغض النظر عن نوعها. كونها عالمية، فهي فريدة من نوعها في نفس الوقت، لأن هيكلها لا يضاهى. على سبيل المثال، تحتوي نيوكليوتيدات الحمض النووي على قاعدة نيتروجينية واحدة من بين أربعة قاعدة معروفة (الأدينين، الجوانين، السيتوزين أو الثايمين)، ونتيجة لذلك يكون أي نيوكليوتيد فريدًا في تركيبه. البنية الثانوية لجزيئات الحمض النووي هي أيضًا فريدة من نوعها.

يتم تحديد الخصوصية البيولوجية للمستوى الجزيئي من خلال الخصوصية الوظيفية للجزيئات البيولوجية. على سبيل المثال، خصوصية الأحماض النووية تكمن في حقيقة أنها تشفر المعلومات الوراثية حول تخليق البروتين. علاوة على ذلك، تتم هذه العمليات نتيجة لنفس الخطوات الأيضية. على سبيل المثال، فإن عملية التخليق الحيوي للأحماض النووية والأحماض الأمينية والبروتينات تتم وفقًا لنمط مماثل في جميع الكائنات الحية. الأكسدة عالمية أيضًا الأحماض الدهنية، تحلل السكر وردود الفعل الأخرى.

يتم تحديد خصوصية البروتينات من خلال التسلسل المحدد للأحماض الأمينية في جزيئاتها. ويحدد هذا التسلسل أيضًا الخصائص البيولوجية المحددة للبروتينات، لأنها الخصائص الرئيسية العناصر الهيكليةالخلايا والمحفزات ومنظمات التفاعلات في الخلايا. تعتبر الكربوهيدرات والدهون أهم مصادر الطاقة، في حين أن المنشطات مهمة لتنظيم عدد من العمليات الأيضية.

على المستوى الجزيئي، يتم تحويل الطاقة - الطاقة الإشعاعية إلى طاقة كيميائية مخزنة في الكربوهيدرات وغيرها مركبات كيميائيةوالطاقة الكيميائية للكربوهيدرات والجزيئات الأخرى - إلى طاقة متاحة بيولوجيًا مخزنة في شكل روابط كبيرة من ATP. أخيرًا، يتم هنا تحويل طاقة روابط الفوسفات عالية الطاقة إلى شغل - ميكانيكي، كهربائي، كيميائي، تناضحي. آليات جميع عمليات التمثيل الغذائي والطاقة عالمية.

تضمن الجزيئات البيولوجية أيضًا الاستمرارية بين الجزيئات والمستوى التالي (الخلوي)، لأنها المادة التي تتشكل منها الهياكل فوق الجزيئية. المستوى الجزيئي هو "الساحة" التفاعلات الكيميائيةوالتي توفر الطاقة على المستوى الخلوي.

المستوى الخلوي.يتم تمثيل هذا المستوى من تنظيم الكائنات الحية بواسطة خلايا تعمل كمنظمات مستقلة.

mov (البكتيريا، البروتوزوا، وما إلى ذلك)، وكذلك خلايا الكائنات متعددة الخلايا. الميزة الأكثر أهمية لهذا المستوى هي أن الحياة تبدأ به. كونها قادرة على الحياة والنمو والتكاثر، فإن الخلايا هي الشكل الرئيسي لتنظيم المادة الحية، وهي الوحدات الأولية التي تُبنى منها جميع الكائنات الحية (بدائيات النوى وحقيقيات النوى). لا توجد اختلافات جوهرية في البنية والوظيفة بين الخلايا النباتية والحيوانية. بعض الاختلافات تتعلق فقط ببنية أغشيتها وعضياتها الفردية. هناك اختلافات ملحوظة في البنية بين الخلايا بدائية النواة والخلايا حقيقية النواة، ولكن من الناحية الوظيفية يتم تسوية هذه الاختلافات، لأن قاعدة "خلية من خلية" تنطبق في كل مكان.

يتم تحديد خصوصية المستوى الخلوي من خلال تخصص الخلايا، ووجود الخلايا كوحدات متخصصة في كائن متعدد الخلايا. على المستوى الخلوي، هناك تمايز وترتيب للعمليات الحيوية في المكان والزمان، وهو ما يرتبط بتعيين الوظائف لمختلف الهياكل تحت الخلوية. على سبيل المثال، طورت الخلايا حقيقية النواة بشكل ملحوظ أنظمة غشائية (غشاء البلازما، الشبكة السيتوبلازمية، المجمع الصفائحي) والعضيات الخلوية (النواة، الكروموسومات، المريكزات، الميتوكوندريا، البلاستيدات، الليزوزومات، الريبوسومات). تعتبر الهياكل الغشائية بمثابة "الساحة" لأهم عمليات الحياة، كما أن البنية المكونة من طبقتين لنظام الغشاء تزيد بشكل كبير من مساحة "الساحة". بالإضافة إلى ذلك، توفر الهياكل الغشائية فصلًا مكانيًا للعديد من الجزيئات البيولوجية في الخلايا، وتسمح حالتها الفيزيائية بالحركة المنتشرة المستمرة لبعض جزيئات البروتين والفوسفوليبيد التي تحتوي عليها. وبالتالي، فإن الأغشية هي نظام مكوناته في حالة حركة. وتتميز بإعادة ترتيب مختلفة، والتي تحدد تهيج الخلايا - الممتلكات الأكثر أهميةعلى قيد الحياة.

مستوى الأنسجة.يتم تمثيل هذا المستوى بالأنسجة التي توحد الخلايا ذات بنية وحجم وموقع معين ووظائف مماثلة. نشأت الأنسجة خلال التطور التاريخيجنبا إلى جنب مع تعدد الخلايا. في الكائنات متعددة الخلايا، تتشكل أثناء التطور نتيجة لتمايز الخلايا. في الحيوانات، هناك عدة أنواع من الأنسجة (الظهارية، الضامة، العضلية، الدموية، العصبية والإنجابية). السباقات

في الظل، يتم تمييز الأنسجة المرستيمية والواقية والأساسية والموصلة. في هذا المستوى، يحدث تخصص الخلية.

مستوى الجهاز.ممثلة بأعضاء الكائنات الحية. في النباتات والحيوانات، تتشكل الأعضاء من كميات مختلفة من الأنسجة. في الأوليات، تتم عملية الهضم والتنفس وتداول المواد والإفراز والحركة والتكاثر بواسطة عضيات مختلفة. الكائنات الأكثر تقدمًا لديها أنظمة أعضاء. تتميز الفقاريات بالرأس، والذي يتمثل في تركيز أهم المراكز العصبية والأعضاء الحسية في الرأس.

المستوى العضوي.ويمثل هذا المستوى الكائنات الحية نفسها - كائنات أحادية الخلية ومتعددة الخلايا ذات طبيعة نباتية وحيوانية. من السمات المحددة للمستوى العضوي أنه في هذا المستوى يتم فك تشفير المعلومات الجينية وتنفيذها، وإنشاء سمات هيكلية ووظيفية متأصلة في الكائنات الحية من نوع معين.

مستوى الأنواع.يتم تحديد هذا المستوى حسب أنواع النباتات والحيوانات. يوجد حاليًا حوالي 500 ألف نوع من النباتات وحوالي 1.5 مليون نوع من الحيوانات، يتميز ممثلوها بمجموعة واسعة من الموائل ويحتلون مجالات بيئية مختلفة. الأنواع هي أيضًا وحدة تصنيف الكائنات الحية.

مستوى السكان.لا توجد النباتات والحيوانات في عزلة؛ إنهم متحدون في مجموعات سكانية تتميز بمجموعة جينات محددة. داخل نفس النوع يمكن أن يكون هناك من واحد إلى عدة آلاف من السكان. يتم إجراء تحولات تطورية أولية في التجمعات السكانية، ويتم تطوير شكل تكيفي جديد.

المستوى الحيوي.ويمثلها التكاثر الحيوي - مجتمعات الكائنات الحية من مختلف الأنواع. وفي مثل هذه المجتمعات، تعتمد الكائنات الحية من مختلف الأنواع على بعضها البعض بدرجة أو بأخرى. في سياق التطور التاريخي، ظهرت التكاثر الحيوي (النظم البيئية)، وهي أنظمة تتكون من مجتمعات مترابطة من الكائنات الحية والعوامل البيئية غير الحيوية. تتميز النظم البيئية بتوازن السوائل بين الكائنات الحية والعوامل اللاأحيائية. وعلى هذا المستوى، تحدث دورات المادة والطاقة المرتبطة بنشاط حياة الكائنات الحية.

المستوى العالمي (المحيط الحيوي).هذا المستوى أعلى شكلتنظيم الكائنات الحية (الأنظمة الحية). ويمثلها المحيط الحيوي. عند هذا المستوى، تتحد جميع دورات المواد والطاقة في محيط حيوي واحد عملاق لتداول المواد والطاقة.

هناك وحدة جدلية بين مستويات مختلفة من تنظيم الكائنات الحية. يتم تنظيم الكائنات الحية وفقًا لنوع تنظيم النظام، والذي أساسه هو التسلسل الهرمي للأنظمة. ويرتبط الانتقال من مستوى إلى آخر بالحفاظ على الآليات الوظيفية العاملة في المستويات السابقة، ويصاحبه ظهور هياكل ووظائف من أنواع جديدة، وكذلك تفاعل يتميز بسمات جديدة، أي ظهور نوعية جديدة.

ينقسم تنظيم الكائنات الحية بشكل أساسي إلى المستويات الجزيئية، والخلوية، والأنسجة، والأعضاء، والكائنات الحية، والسكان، والأنواع، والمحيط الحيوي، والعالمي (المحيط الحيوي). وفي جميع هذه المستويات تتجلى جميع الخصائص المميزة للكائنات الحية. ويتميز كل مستوى من هذه المستويات بميزات متأصلة في المستويات الأخرى، ولكن كل مستوى له ميزاته الخاصة.

المستوى الجزيئي. هذا المستوى عميق في تنظيم الكائنات الحية ويمثله جزيئات الأحماض النووية والبروتينات والكربوهيدرات والدهون والمنشطات الموجودة في الخلايا، وكما ذكرنا سابقًا، تسمى الجزيئات البيولوجية.

تتميز أحجام الجزيئات البيولوجية بتنوع كبير جدًا، والذي يتم تحديده من خلال المساحة التي تشغلها في المادة الحية. أصغر الجزيئات البيولوجية هي النيوكليوتيدات والأحماض الأمينية والسكريات. على العكس من ذلك، تتميز جزيئات البروتين بأحجام أكبر بكثير. على سبيل المثال، يبلغ قطر جزيء الهيموجلوبين البشري 6.5 نانومتر.

يتم تصنيع الجزيئات البيولوجية من سلائف ذات وزن جزيئي منخفض، وهي أول أكسيد الكربون والماء والنيتروجين الجوي والتي، أثناء عملية التمثيل الغذائي، يتم تحويلها من خلال مركبات وسيطة ذات وزن جزيئي متزايد (لبنات البناء) إلى جزيئات بيولوجية كبيرة ذات حجم كبير. الوزن الجزيئي الغرامي(الشكل 42). في هذا المستوى، تبدأ وتحدث أهم عمليات الحياة (ترميز ونقل المعلومات الوراثية، والتنفس، والتمثيل الغذائي والطاقة، والتقلب، وما إلى ذلك).

وتكمن الخصوصية الفيزيائية والكيميائية لهذا المستوى في أن تركيب الكائنات الحية يتضمن عددا كبيرا من العناصر الكيميائية، ولكن التركيب العنصري الرئيسي للكائنات الحية يتمثل في الكربون والأكسجين والهيدروجين والنيتروجين. تتكون الجزيئات من مجموعات من الذرات، ومن الأخيرة تتكون مركبات كيميائية معقدة تختلف في تركيبها ووظيفتها. يتم تمثيل معظم هذه المركبات في الخلايا بواسطة الأحماض النووية والبروتينات، والتي تكون جزيئاتها الكبيرة عبارة عن بوليمرات يتم تصنيعها نتيجة لتكوين المونومرات، ويتم دمج الأخيرة بترتيب معين. بالإضافة إلى ذلك، فإن مونومرات الجزيئات الكبيرة الموجودة داخل نفس المركب لها نفس المجموعات الكيميائية وترتبط من خلال روابط كيميائية بين ذرات أجزائها غير المحددة (الأقسام).

جميع الجزيئات الكبيرة عالمية، لأنها مبنية وفقًا لنفس الخطة، بغض النظر عن نوعها. كونها عالمية، فهي فريدة من نوعها في نفس الوقت، لأن هيكلها لا يضاهى. على سبيل المثال، تحتوي نيوكليوتيدات الحمض النووي على قاعدة نيتروجينية واحدة من أصل أربع قاعدة معروفة (الأدينين والجوانين والسيتوزين والثايمين)، ونتيجة لذلك فإن أي نيوكليوتيد أو أي تسلسل من النيوكليوتيدات في جزيئات الحمض النووي يكون فريدًا في تركيبه، تمامًا كما البنية الثانوية. كما أن جزيء الحمض النووي فريد من نوعه. تحتوي معظم البروتينات على 100-500 حمض أميني، لكن تسلسل الأحماض الأمينية في جزيئات البروتين فريد من نوعه، مما يجعلها فريدة من نوعها.

يجتمعون معًا، الجزيئات الكبيرة أنواع مختلفةتشكل هياكل فوق الجزيئات، ومن أمثلة ذلك البروتينات النووية، وهي عبارة عن مجمعات من الأحماض النووية والبروتينات، والبروتينات الدهنية (مجمعات الدهون والبروتينات)، والريبوسومات (مجمعات الأحماض النووية والبروتينات). في هذه الهياكل، ترتبط المجمعات بشكل غير تساهمي، ولكن الارتباط غير التساهمي يكون محددًا للغاية. تتميز الجزيئات البيولوجية الكبيرة بالتحولات المستمرة، والتي يتم تحقيقها من خلال التفاعلات الكيميائية المحفزة بالإنزيمات. في هذه التفاعلات، تقوم الإنزيمات بتحويل الركيزة إلى منتج تفاعل خلال فترة زمنية قصيرة للغاية، والتي يمكن أن تكون بضعة ملي ثانية أو حتى ميكروثانية. على سبيل المثال، الوقت الذي يستغرقه حلزون الحمض النووي المزدوج للتفكيك قبل تكاثره هو فقط بضعة ميكروثانية.

يتم تحديد خصوصية البروتينات من خلال التسلسل المحدد للأحماض الأمينية في جزيئاتها. يحدد هذا التسلسل أيضًا الخصائص البيولوجية المحددة للبروتينات، نظرًا لأنها العناصر الهيكلية الرئيسية للخلايا والمحفزات والمنظمين للعمليات المختلفة التي تحدث في الخلايا. تعتبر الكربوهيدرات والدهون من أهم مصادر الطاقة، بينما تعتبر الستيرويدات على شكل هرمونات الستيرويد مهمة لتنظيم عدد من العمليات الأيضية.

يتم تحديد خصوصية الجزيئات البيولوجية أيضًا من خلال حقيقة أن عمليات التخليق الحيوي تتم نتيجة لنفس المراحل الأيضية. بالإضافة إلىفإن عملية التخليق الحيوي للأحماض النووية والأحماض الأمينية والبروتينات تتم وفقًا لنمط مماثل في جميع الكائنات الحية، بغض النظر عن نوعها. تعتبر أكسدة الأحماض الدهنية وتحلل السكر وتفاعلات أخرى عالمية أيضًا. على سبيل المثال، يحدث تحلل السكر في كل خلية حية لجميع الكائنات حقيقية النواة ويتم تنفيذه نتيجة لـ 10 تفاعلات إنزيمية متتابعة، يتم تحفيز كل منها بواسطة إنزيم معين. جميع الكائنات الحية حقيقية النواة الهوائية لديها "آلات" جزيئية في الميتوكوندريا الخاصة بها حيث تحدث دورة كريبس وغيرها من تفاعلات إطلاق الطاقة. تحدث العديد من الطفرات على المستوى الجزيئي. تغير هذه الطفرات تسلسل القواعد النيتروجينية في جزيئات الحمض النووي.

على المستوى الجزيئي، تكون الطاقة الإشعاعية ثابتة وتتحول هذه الطاقة إلى طاقة كيميائية، مخزنة في الخلايا في الكربوهيدرات والمركبات الكيميائية الأخرى، والطاقة الكيميائية للكربوهيدرات والجزيئات الأخرى إلى طاقة متاحة بيولوجيا، مخزنة على شكل روابط طاقة كبيرة من اعبي التنس المحترفين. أخيرا، عند هذا المستوى، يتم تحويل طاقة روابط الفوسفات عالية الطاقة إلى عمل - ميكانيكي، كهربائي، كيميائي، تناضحي؛ آليات جميع عمليات التمثيل الغذائي والطاقة عالمية.

تضمن الجزيئات البيولوجية أيضًا الاستمرارية بين المستوى الجزيئي والمستوى التالي (الخلوي)، لأنها المادة التي تتشكل منها الهياكل فوق الجزيئية. المستوى الجزيئي هو "ساحة" التفاعلات الكيميائية التي توفر الطاقة للمستوى الخلوي.

المستوى الخلوي. ويتمثل هذا المستوى من تنظيم الكائنات الحية في الخلايا التي تعمل ككائنات مستقلة (البكتيريا والأوالي وغيرها)، وكذلك خلايا الكائنات متعددة الخلايا. الميزة الأكثر أهمية لهذا المستوى هي أن الحياة تبدأ به. كونها قادرة على الحياة والنمو والتكاثر، فإن الخلايا هي الشكل الأساسي لتنظيم المادة الحية، والوحدات الأولية التي تُبنى منها جميع الكائنات الحية (بدائيات النوى وحقيقيات النوى). لا توجد اختلافات جوهرية في البنية والوظيفة بين الخلايا النباتية والحيوانية. بعض الاختلافات تتعلق فقط ببنية أغشيتها وعضياتها الفردية. هناك اختلافات ملحوظة في البنية بين الخلايا بدائية النواة وخلايا الكائنات حقيقية النواة، ولكن من الناحية الوظيفية يتم تسوية هذه الاختلافات، لأن قاعدة "خلية من خلية" تنطبق في كل مكان. تشكل الهياكل فوق الجزيئية في هذا المستوى أنظمة غشائية وعضيات الخلايا (النوى والميتوكوندريا وما إلى ذلك).

تعتبر الهياكل الغشائية بمثابة "الساحة" لأهم عمليات الحياة، كما أن البنية المكونة من طبقتين لنظام الغشاء تزيد بشكل كبير من مساحة "الساحة". بالإضافة إلى ذلك، توفر الهياكل الغشائية فصل الخلايا عن البيئة، وكذلك الفصل المكاني للعديد من الجزيئات البيولوجية في الخلايا. غشاء الخلية لديه نفاذية انتقائية للغاية. ولذلك، فإن حالتها الفيزيائية تسمح بالحركة المنتشرة المستمرة لبعض جزيئات البروتين والفوسفوليبيد التي تحتوي عليها. بالإضافة إلى الأغشية ذات الأغراض العامة، تحتوي الخلايا على أغشية داخلية تحد من العضيات الخلوية.

من خلال تنظيم التبادل بين الخلية والبيئة، تحتوي الأغشية على مستقبلات تستقبل المحفزات الخارجية. على وجه الخصوص، من أمثلة إدراك المحفزات الخارجية إدراك الضوء، وحركة البكتيريا نحو مصدر الغذاء، واستجابة الخلايا المستهدفة للهرمونات مثل الأنسولين. تقوم بعض الأغشية بتوليد إشارات بنفسها (كيميائية وكهربائية) في نفس الوقت. .

مكونات الغشاء في حالة حركة. تتميز الأغشية المصنوعة أساسًا من البروتينات والدهون بإعادة ترتيب مختلفة، والتي تحدد تهيج الخلايا - وهي أهم خاصية للكائنات الحية.

مستوى الأنسجةممثلة بالأنسجة التي توحد الخلايا ذات بنية وحجم وموقع معين ووظائف مماثلة. نشأت الأنسجة خلال التطور التاريخي جنبًا إلى جنب مع تعدد الخلايا. في الكائنات متعددة الخلايا، تتشكل أثناء التطور نتيجة لتمايز الخلايا. في الحيوانات، هناك عدة أنواع من الأنسجة (الظهارية، الضامة، العضلية، العصبية، وكذلك الدم والليمفاوية). في النباتات، هناك أنسجة مرستيمية وواقية وأساسية وموصلة. في هذا المستوى، يحدث تخصص الخلية.

مستوى الجهاز. ممثلة بأعضاء الكائنات الحية. في الأوليات، تتم عملية الهضم والتنفس وتداول المواد والإفراز والحركة والتكاثر على حساب العضيات المختلفة. الكائنات الأكثر تقدمًا لديها أنظمة أعضاء. في النباتات والحيوانات، تتشكل الأعضاء من كميات مختلفة من الأنسجة. تتميز الفقاريات بالرأس، الذي تتم حمايته من خلال تركيز أهم المراكز والأعضاء الحسية في الرأس.

المستوى العضوي. ويمثل هذا المستوى الكائنات الحية نفسها - كائنات أحادية الخلية ومتعددة الخلايا ذات طبيعة نباتية وحيوانية. من السمات المحددة للمستوى العضوي أنه في هذا المستوى يتم فك تشفير المعلومات الجينية وتنفيذها، وإنشاء سمات هيكلية ووظيفية متأصلة في الكائنات الحية من نوع معين. الكائنات الحية فريدة من نوعها في طبيعتها لأن مادتها الوراثية فريدة من نوعها، وهي التي تحدد تطورها ووظائفها وعلاقتها بالبيئة.

مستوى السكان. لا توجد النباتات والحيوانات في عزلة؛ يتم دمجها في السكان. من خلال إنشاء نظام فوق عضوي، تتميز المجموعات السكانية بمجموعة جينات معينة وموائل معينة. تبدأ التحولات التطورية الأولية في التجمعات السكانية، ويتم تطوير شكل تكيفي.

مستوى الأنواع.ويتم تحديد هذا المستوى من خلال أنواع النباتات والحيوانات والكائنات الحية الدقيقة الموجودة في الطبيعة كوحدات حية. التركيبة السكانية للأنواع متنوعة للغاية. يمكن أن يحتوي النوع الواحد على ما يتراوح بين واحد إلى عدة آلاف من المجموعات السكانية، التي يتميز ممثلوها بموائل مختلفة تمامًا ويحتلون بيئات بيئية مختلفة. الأنواع هي نتيجة التطور وتتميز بالدوران. الأنواع الموجودة اليوم ليست مشابهة للأنواع التي كانت موجودة في الماضي. الأنواع هي أيضًا وحدة تصنيف الكائنات الحية.

المستوى الحيوي.ويمثلها التكاثر الحيوي - مجتمعات الكائنات الحية من مختلف الأنواع. وفي مثل هذه المجتمعات، تعتمد الكائنات الحية من مختلف الأنواع على بعضها البعض بدرجة أو بأخرى. في سياق التطور التاريخي، ظهرت التكاثر الحيوي (النظم البيئية)، وهي أنظمة تتكون من مجتمعات مترابطة من الكائنات الحية والعوامل البيئية غير الحيوية. تتميز النظم البيئية بتوازن ديناميكي (متنقل) بين الكائنات الحية والعوامل اللاأحيائية. وفي هذا المستوى تحدث دورات المادة والطاقة المرتبطة بالنشاط الحيوي للكائنات الحية.

مستوى المحيط الحيوي (العالمي).هذا المستوى هو أعلى شكل من أشكال تنظيم الكائنات الحية (الأنظمة الحية). ويمثلها المحيط الحيوي. عند هذا المستوى، تتحد جميع دورات المواد والطاقة في محيط حيوي واحد عملاق لتداول المواد والطاقة.

هناك وحدة جدلية بين مستويات تنظيم الكائنات الحية المختلفة، حيث يتم تنظيم الكائنات الحية حسب نوع التنظيم النظامي، الذي أساسه التسلسل الهرمي للأنظمة. ويرتبط الانتقال من مستوى إلى آخر بالحفاظ على الآليات الوظيفية العاملة في المستويات السابقة، ويصاحبه ظهور هياكل ووظائف من أنواع جديدة، فضلا عن تفاعلات تتميز بسمات جديدة، أي أنها ترتبط بالتكوين. ظهور نوعية جديدة.

قضايا للمناقشة

1. ما هو المنهج المنهجي العام لفهم جوهر الحياة؟ متى نشأت وفيما يتعلق بماذا؟

2. هل من الممكن تحديد جوهر الحياة؟ إذا كانت الإجابة بنعم، فما هو هذا التعريف وما هي؟ مبرر علمي?

3. هل من الممكن طرح سؤال ركيزة الحياة؟

4. تسمية خصائص الكائنات الحية. وضح أي من هذه الخصائص مميزة للأشياء غير الحية وأيها مميزة للكائنات الحية فقط.

5. ما هي أهمية تقسيم الكائنات الحية إلى مستويات تنظيمية بالنسبة لعلم الأحياء؟ هل يوجد مثل هذا التقسيم أهمية عملية?

6. ما هي السمات المشتركة التي تميز المستويات المختلفة لتنظيم الكائنات الحية؟

7. لماذا تعتبر البروتينات النووية هي الركيزة الأساسية للحياة وتحت أي ظروف تؤدي هذا الدور؟

الأدب

فيرنايا د. ظهور الحياة م: مير. 1969. 391 ص.

Oparin A. V. المادة والحياة والذكاء. م: العلم. 1977. 204 صفحة

Pekhov A. P. علم الأحياء والتقدم العلمي والتقني. م: المعرفة. 1984. 64 ص.

كارشر S. J. البيولوجيا الجزيئية. أكاد. يضعط. 1995. 273 ص.

ميرفي إم بي، أونيل إل إيه (محررون) ما هي الحياة؟ الخمسين سنة القادمة، مطبعة جامعة كامبريدج، 1995. 203 ص.

مستويات تنظيم الطبيعة الحية

هناك 8 مستويات.

يتميز كل مستوى من مستويات التنظيم ببنية معينة (كيميائية أو خلوية أو عضوية) والخصائص المقابلة لها.

يحتوي كل مستوى تالي بالضرورة على جميع المستويات السابقة.

دعونا ننظر إلى كل مستوى بالتفصيل.

8 مستويات لتنظيم الحياة البرية

1. المستوى الجزيئي لتنظيم الطبيعة الحية

: العضوية و المواد غير العضوية,
(الأيض): عمليات التشتت والاستيعاب،
امتصاص وإطلاق الطاقة.

يؤثر المستوى الجزيئي على جميع العمليات البيوكيميائية التي تحدث داخل أي كائن حي - من الخلية الواحدة إلى الخلايا المتعددة.

هذا مستوىمن الصعب أن نسميها "حية". هذا هو بالأحرى مستوى "كيميائي حيوي" - وبالتالي فهو الأساس لجميع المستويات الأخرى لتنظيم الطبيعة الحية.

لذلك، كان هو الذي شكل أساس التصنيف إلى الممالك -أيّ العناصر الغذائيةهو الشيء الرئيسي في الجسم: في الحيوانات - الكيتين، في الفطريات - الكيتين، في النباتات -.

العلوم التي تدرس الكائنات الحية في هذا المستوى:

2. المستوى الخلوي لتنظيم الطبيعة الحية

يشمل السابق - المستوى الجزيئي للتنظيم.

على هذا المستوى، يظهر المصطلح "" بالفعل كـ "أصغر نظام بيولوجي غير قابل للتجزئة"

استقلاب المواد والطاقة في خلية معينة (يختلف حسب المملكة التي ينتمي إليها الكائن الحي)؛
عضيات الخلية؛
دورات الحياة – النشأة والنمو والتطور وانقسام الخلايا

دراسة العلوم المستوى الخلوي للتنظيم:

يدرس علم الوراثة وعلم الأجنة هذا المستوى، لكن هذا ليس هو الموضوع الرئيسي للدراسة.

3. مستوى تنظيم الأنسجة:

يتضمن مستويين سابقين - جزيئيو الخلوية.

يمكن أن يسمى هذا المستوى " متعدد الخلايا" - بعد كل شيء، النسيج جمع الخلايامع هيكل مماثل وأداء نفس الوظائف.

العلوم - علم الأنسجة

4. الجهاز(الضغط على المقطع الأول) مستوى تنظيم الحياة

في الكائنات وحيدة الخلية، هناك أعضاء العضيات -هناك عضيات مشتركة - مميزة لجميع الخلايا أو الخلايا بدائية النواة، وأخرى مختلفة.
في الكائنات متعددة الخلايا، الخلايا الهيكل العامويتم دمج الوظائف في الأنسجة، وبالتالي، في الأنسجة الأعضاء,والتي بدورها يتم دمجها في الأنظمة ويجب أن تتفاعل بسلاسة مع بعضها البعض.

مستويات تنظيم الأنسجة والأعضاء - دراسة العلوم: