Рівні організації біосистем та їхній взаємозв'язок

​

Біологічні системи — це сукупність взаємопов'язаних компонентів, діяльність яких визначають їхню єдність та існування в просторі й часі.

Органічний світ на Землі — складна біологічна система життєвих форм, що складається з окремих комплексних утворень — біотичних угруповань різного рівня.

​

Біологічна відкрита система — це структура, яка здійснює постійний обмін речовин та енергії із середовищем, у котрому вона народилася, та є структурно стійкою в ньому.

​

Виділення рівнів організації біологічних систем має за мету розкриття сутності живої природи в її русі, у пізнанні законів розвитку.

Рівні організації живої матерії

Рівні організації живої матерії — ієрархічно супідрядні рівні організації біосистем, що відображають рівні їх ускладнення.

Жива матерія перебуває на різних рівнях організації, що поступово сформувалися в процесі її еволюції.

Розрізняють такі рівні організації живого:

• молекулярний;
• субклітинний;
• клітинний;
• тканинний;
• органний або системний;
• організмовий;
• популяційно-видовий;
• біогеоценотичний;
• біосферний.

Рівні організації живої матерії

Рівні організації біологічних систем

Специфічні класи органічних сполук (білки, жири, вуглеводи, НК), взаємодія між собою і з неорганічними компонентами, роль в обміні речовин та енергії в організмі, зберіганні та передачі спадкової інформації.

​

Зв'язок між молекулярним і клітинним рівнем забезпечується тим, що з молекул створені надмолекулярні клітинні структури. Вивчивши молекулярний рівень можна зрозуміти, як протікали процеси зародження та еволюції життя на планеті, якими є молекулярні основи спадковості та процесів метаболізму.

Молекулярний рівень організації

Компоненти

Молекули неорганічних і органічних сполук

Молекулярні комплекси хімічних сполук (мембрана тощо)

Основні процеси

Об'єднання молекул в особливі комплекси

Здійснення фізико-хімічних реакцій в упорядкованому вигляді

Копіювання ДНК, кодування та передача генетичної інформації

Молекулярний рівень організації

Науки, що ведуть дослідження на цьому рівні:

Біохімія

Біофізика

Молекулярна біологія

Молекулярна генетика

Молекулярний рівень організації

Одноклітинні організми та клітини, що входять в багатоклітинні організми.

​

Компоненти

Комплекси молекул хімічних сполук і органели клітини.

Клітинний рівень організації

Основні процеси

Біосинтез, фотосинтез

Регулювання хімічних реакцій

Поділ клітини

Залучення хімічних елементів Землі і енергії Сонця в біосистемі

Клітинний рівень організації

Науки досліджують цей рівень:

Генна інженерія

Цитогенетика

Цитологія

Ембріологія

Клітинний рівень організації

Тканинний рівень — тканини, що об'єднують клітини певної будови, розмірів, розташування і подібних функцій.

​

Тканини виникли в ході історичного розвитку разом з багатоклітинністю.

Тканинний рівень організації

У багатоклітинних організмів вони утворюються в процесі онтогенезу як наслідок диференціації клітин. У тварин розрізняють кілька типів тканин (епітеліальна, сполучна, м'язова, нервова, а також кров і лімфа). У рослин розрізняють меристематичну, захисну, основну і провідну тканини. На цьому рівні відбувається спеціалізація клітин.

​

Наукові дисципліни, які здійснюють дослідження на цьому рівні: гістологія.

Тканинний рівень організації

Органний рівень представлений органами.

​

У протист травлення, дихання, циркуляція речовин, виділення, пересування і розмноження здійснюються різними органелами.

​

У досконаліших організмів є системи органів. У рослин і тварин органи формуються різними тканинами.

Органний рівень організації

Представлений одноклітинними та багатоклітинними організмами рослин, тварин, грибів і бактерій.

Компоненти

Клітина — основний структурний компонент організму. З клітин утворені тканини та органи багатоклітинних організмів

Основні процеси

Обмін речовин (метаболізм)

Подразливість

Розмноження

Онтогенез

Регуляція процесів життєдіяльності

Гомеостаз

Організмовий рівень організації

Науки, що ведуть дослідження на цьому рівні:

Анатомія

Біометрія

Морфологія

Фізіологія

Гістологія

Організмовий рівень організації

Представлений в природі величезною різноманітністю видів і їх популяцій. Сукупність організмів одного й того самого виду, об'єднана спільним місцем існування, створює популяцію як систему надорганізмового порядку. У цій системі здійснюються найпростіші еволюційні перетворення.

Компоненти

Групи споріднених особин, об'єднаних певним генофондом і специфічною взаємодією з навколишнім середовищем

Основні процеси

Генетична своєрідність

Взаємодія між особами та популяціями

Накопичення елементарних еволюційних перетворень

Здійснення мікроеволюції та вироблення адаптацій до змінного середовища

Видоутворення

Збільшення біорізноманіття

Популяційно-видовий рівень організації

Науки, що ведуть дослідження на цьому рівні

Генетика популяцій

Теорія еволюції

Екологія

Популяційно-видовий рівень організації

Представлений різноманітністю природних і культурних біогеоценозів у всіх середовищах життя.

Біогеоценоз — сукупність організмів різних видів різної складності організації та усіх чинників середовища їх існування.

Компоненти

Популяції різних видів

Фактори середовища

Харчові мережі, потоки речовин і енергії

Основні процеси

Біохімічний колообіг речовин і потік енергії, що підтримують життя

Підтримує рівновагу між живими організмами та абіотичним середовищем (гомеостаз)

Забезпечення живих організмів умовами проживання і ресурсами (їжею та притулком)

Біогеоценотичний рівень організації

Біогеоценотичний - це рівень мікроекосистем та макроекосистем. На ньому вивчаються типи живлення, типи взаємин організмів і популяцій в екосистемі, чисельність популяцій, динаміка чисельності популяцій, щільність популяцій, продуктивність екосистем. Цей рівень вивчає екологія.

Біогеоценотичний рівень організації

Науки, що ведуть дослідження на цьому рівні

Біогеографія

Біогеоценологія

Екологія

Біогеоценотичний рівень організації

Представлений вищою, глобальною формою організації біосистем — біосферою.

Біосфера — система вищого порядку, що охоплює всі явища життя на Землі. На цьому рівні відбувається кругообіг речовин і перетворення енергії, пов'язані з життєдіяльністю всіх живих організмів.

​

Компоненти

Біогеоценози

Антропогенний вплив

Основні процеси

Активна взаємодія живої та неживої речовини планети

Біологічний кругообіг речовин і енергії

Активна біогеохімічна участь людини у всіх процесах біосфери, її господарська та етнокультурна діяльність

Біосферний рівень організації

Науки, що ведуть дослідження на цьому рівні

Екологія

Глобальна екологія

Космічна екологія

Соціальна екологія

Біосферний рівень організації

Домашнє завдання:

• Опрацювати пар.1,2