Нива на организация на живата материя
Въпрос 1. Според вас каква е необходимостта от разграничаване на различните нива на организация на живата материя?
В процеса на еволюцията е имало постепенно усложняване на организацията на живата материя и с образуването на следващото ниво предишното е било включено в него като неразделна част. В резултат на това светът на живите същества около нас е сбор от биологични системи с различна степен на сложност. Това поражда необходимостта от разграничаване на различни нива на организация на живата материя. Изключително важно е също, че обединението на няколко системи, принадлежащи към едно и също ниво (например клетки), не дава просто аритметична сума от техните свойства. Има издигане на качествено по-високо ниво, като новата система е с разширени възможности и способности (тъкан, многоклетъчен организъм).
Въпрос 2. Избройте и опишете нивата на организация на живата материя.
Обикновено се разграничават осем нива на организация на живите.
Молекулярно генетично ниво. Това е нивото на макромолекулите: нуклеинови киселини, въглехидрати, протеини и други органични вещества. На това ниво започват най-важните биологични процеси: кодиране и предаване на наследствена информация, метаболизъм, преобразуване на енергия.
Клетъчно ниво. Клетката е структурна и функционална единица на живия живот. Процесите, протичащи в клетката, са в основата на растежа и развитието на живите организми.
тъканно ниво. Тъканта е колекция от клетки, които са подобни по структура, произход и функция. Тъканта съдържа и междуклетъчно вещество.
Органно ниво. Органът е отделна част от тялото, която има определена форма, структура, местоположение.и изпълнява конкретна функция. Един орган, като правило, се формира от няколко тъкани, сред които преобладава една (рядко две).
Организмично (онтогенетично) ниво. Организмът е цялостна едноклетъчна или многоклетъчна жива система, способна да съществува самостоятелно и да поддържа хомеостаза (т.е. постоянството на вътрешната среда). Многоклетъчният организъм е съвкупност от тъкани и органи.
Популационно-видово ниво. Видът е съвкупност от индивиди, които са подобни по структура, имат общ произход, свободно се кръстосват помежду си и дават плодородно потомство. На това ниво под въздействието на еволюционни фактори се осъществява процесът на видообразуване. Популацията е съвкупност от индивиди от един и същи вид, достатъчно дълго време (голям брой поколения), обитаващи определена територия в рамките на ареала на вида, свободно кръстосващи се помежду си и частично или напълно изолирани от други подобни популации.
Биогеоценотично (екосистемно) ниво. Биогеоценозата е исторически установена съвкупност от организми от различни видове, взаимодействащи с всички фактори на тяхното местообитание.
Биосферно (глобално) ниво. Биосферата е биологична система от най-висок ранг, обхващаща всички явления на живота в атмосферата, хидросферата, литосферата и обединяваща всички екосистеми в единен комплекс. На това ниво има материално-енергийни цикли, свързани с жизнената дейност на всички живи организми, живеещи на Земята.
Въпрос 3. Назовете биологичните макромолекули, които изграждат живите системи.
Концепцията за "макромолекула" съвпада с химичната дефиниция на полимер. Макромолекулите се състоят от голям брой (стотици, хиляди или повече) повтарящи се елементи -връзки. Най-важните макромолекули, които изграждат живите организми, са нуклеиновите киселини, протеините и въглехидратите (полизахаридите). Макромолекулите могат също да включват, например, каучук - въглеводород, който е част от латекс (сок от дървото хевея). Най-често срещаните макромолекули на нашата планета са полизахаридите целулоза и хитин.
Въпрос 4. Как се проявяват свойствата на живите същества на различни нива на организация?
За всички нива на организация на живата материя на Земята е характерно единството на химичния и биохимичния състав; наличието на основни макромолекули е задължително (виж отговора на въпрос 3). Всяко ниво е интегрална система, състояща се от взаимосвързани и взаимодействащи елементи. Наличието на това взаимодействие осигурява саморегулация на системата, нейния растеж, развитие и цялостно увеличаване на биомасата (възпроизвеждане). И накрая, на всяко ниво на организация на живата материя наблюдаваме процесите на обмен на материя и енергия с околната среда, както и способността да реагираме на промените в околния свят и да се адаптираме към тях. Разбира се, клетката и екосистемата реагират по различен начин, например на повишаване на температурата или сезонни промени в осветеността, но самият принцип на реакция (раздразнителност) е присъщ на живата материя на всеки етап от нейната организация.
Въпрос 5. Какви методи за изследване на живата материя познавате?
Нека изброим основните методи за изследване на живи обекти. Материал от сайта //iEssay.ru
Методът на наблюдение и свързаният с него описателен метод се основават на събирането на фактически материали. Повечето биологични изследвания започват с прилагането им. Тези методи са от особено значение, например, за анатомичните дисциплини (изследване на структурата на човешкото тяло, растения, животни).
Сравнителният метод позволява чрез сравняване на различни организми да се идентифицират техните прилики и разлики. Благодарение на този метод са положени основите на таксономията на растенията и животните и е създадена клетъчната теория.
Историческият метод позволява да се разкрият закономерностите в появата на организмите, тяхното развитие, усложняването на структурата и функциите. Той е от ключово значение за теорията на еволюцията, ембриологията (наука за индивидуалното развитие на организмите).
Експерименталният метод е може би най-актуалният в момента. Учен, използващ експериментален метод, активно въздейства на организма, като го поставя в определени условия, упражнява различни въздействия върху него и изучава реакциите.
Методът на компютърна симулация е незаменим за изследване на биологични процеси, които е много трудно или дори невъзможно да се пресъздадат в действителност. С помощта на симулация е възможно например да се оцени ефектът на стотици лекарства върху тялото за няколко дни и да се избере най-ефективното. Подобни експериментални изследвания биха отнели много месеци.