Τι είναι το βιολογικό σύστημα; Βιολογικά συστήματα: χαρακτηριστικά, τις ιδιότητες, την οργάνωση

Η έννοια του συστήματος πολλαπλών επιπέδων της οργάνωσης της ζωής - ένα από τα βασικά ζητήματα στη σύγχρονη επιστήμη. Όλα τα βιολογικά αντικείμενα, κατά τη γνώμη της, ενωμένοι στη βάση ορισμένων χαρακτηριστικών και τη στενή σχέση και είναι τοποθετημένα σε μια συγκεκριμένη ιεραρχική σειρά. Παρόμοια αρχές είναι καθολικά για το σύνολο της φύσης γενικότερα. Η εξοικείωση με το γεγονός ότι οι εν λόγω βιολογικά συστήματα, είναι καλύτερο να αρχίσει με τον ορισμό των βασικών εννοιών.

ολοκληρωμένη θεωρία

Βασικές έννοιες που στη μέση του περασμένου αιώνα από τον Ludwig von Bertalanffy. Ήταν αυτός που ανέπτυξε τη γενική θεωρία των συστημάτων. Καλύπτει όλα τα αντικείμενα της φύσης και της κοινωνίας. Θεωρία προσδιορίζει την βιολογική, κοινωνική, χώρο, φυσική, οικονομική και άλλα συστήματα που συνδυάζουν τρεις μεγάλες κατηγορίες: ένα μικρόκοσμο, μακρόκοσμο και megaworld. Η πρώτη είναι τα στοιχειώδη σωματίδια και τα άτομα στη δεύτερη - τα πάντα, από τα μόρια έως ηπείρους και ωκεανούς, το τρίτο - τα διαστημικών αντικειμένων. Μακρόκοσμο και περιλαμβάνει τα συστήματα διαβίωσης.

Η βασική ιδέα

μέλη της Ένωσης με βάση ορισμένες σχέσεις, ορισμένες πράξεις των υφισταμένων - Σύστημα. Η οργάνωση μιας τέτοιας δομής, κατά κανόνα, αποτελείται από πολλές διέταξε επίπεδα. Στην περίπτωση αυτή, κάθε στοιχείο μπορεί να είναι τόσο μικρότερη υψηλότερης τάξης σύστημα. Μια σημαντική ιδιότητα ενός τέτοιου οργανισμού: το σύνολο είναι ποιοτικά διαφορετικό από το άθροισμα όλων των συνιστωσών του. Συστήματος - όχι απλώς ένα σύνολο χαρακτηριστικών στοιχείων, έχει ένα είδος νέας ποιότητας.

Όλα τα αντικείμενα του έμβιου κόσμου είναι παρόμοιες δομές. Και ποιότητα, που προκύπτει από το συνδυασμό πολλών στοιχείων, είναι μια νέα εκδήλωση της ζωής.

ανοιχτό

Κατανοώντας ότι οι εν λόγω βιολογικών συστημάτων, απαιτεί μια περιγραφή άλλου ακινήτου παρόμοιων δομών. Αυτή η αλληλεπίδραση με το περιβάλλον. Στη θεωρία, η οργάνωση των βιολογικών συστημάτων μπορεί να είναι είτε ανοικτό είτε κλειστό. Σε μια πρακτική επιστήμονα γνωρίζω κανέναν πλήρως κλειστό δομή. Κάθε ζωντανό σύστημα αλληλεπιδρά συνεχώς με το περιβάλλον μέσω κάποιου ημι-σύνορα μεμβράνη. Κύτταρα - το bilipidnaya μεμβράνης από το διαστημικό σταθμό - ένα κάλυμμα. Τα κοινωνικά συστήματα συνδυάζονται με τη βοήθεια της νομοθεσίας ή ειδικές σχέσεις των ανθρώπων.

Αποδεικνύεται, η απάντηση στο ερώτημα «Τι είναι τα βιολογικά συστήματα» μπορούν να συνοψιστούν ως εξής: ένα σύνολο συνεχή αλληλεπίδραση των ζωντανών κυττάρων, το οποίο χτίστηκε σε μια συγκεκριμένη ιεραρχική τάξη και ανοιχτή σε διαφορετικό βαθμό, να ανταλλάσσουν με το περιβάλλον.

απόδειξη

Όλα τα διακριτικά χαρακτηριστικά των δομών αυτών - είναι και τα δύο κριτήρια διαφέρουν από τα άψυχα φύση. Καλούμε τα σημάδια των βιολογικών συστημάτων με σύντομη περιγραφή τους από:

1. Μια ενιαία χημική ένωση. Όλα τα φυσικά αντικείμενα κατασκευάζονται από τα ίδια μόρια. Ωστόσο ζώσας ύλης ως βασικά στοιχεία περιλαμβάνουν άνθρακα, άζωτο, οξυγόνο, και το υδρογόνο.
2. Μεταβολισμός με το περιβάλλον. Αυτό είναι το άνοιγμα του ακινήτου σύστημα που περιγράφεται. Μία από τις εκφάνσεις της - η μεταβλητότητα αυτών των δομών.
3. Αυτο-αντιγραφής (αναπαραγωγής).
4. Η κληρονομικότητα - χαρακτηριστικά μεταβίβαση ιδιοκτησίας της δομής και λειτουργίας από γενιά σε γενιά.
5. Μεταβλητότητα - να αποκτήσουν περιουσία κατά τη διάρκεια της ζωής του τις νέες δυνατότητες και ικανότητες.
6. Ανάπτυξη και εξέλιξη. Κατευθύνονται αμετάκλητη αλλαγή. Διαθέστε ατομική και ιστορική εξέλιξη των ζωντανών συστημάτων, που ονομάζεται οντογένεση και φυλογένεση, αντίστοιχα.
7. Ευερεθιστότητα (αντανακλαστικά Ταξί) - το ακίνητο να ανταποκριθεί σε ερεθίσματα και περιβαλλοντική αλλαγή.
8. Διακριτά. Κάθε ζωντανό σύστημα αποτελείται από ένα ξεχωριστό αλλά αλληλεπιδρώντων στοιχείων σχηματίζοντας μια ιεραρχική δομή.
9. Η αυτορρύθμιση. Υπάρχουν εσωτερικοί μηχανισμοί για τη διατήρηση της ομοιόστασης, που συμβάλλουν στην επιβίωση του συστήματος. Η αυτορρύθμιση βασίζεται στην αρχή της αρνητικής ανάδρασης.
10. Ρυθμικότητα. Ενίσχυση και αποδυνάμωση των διαφόρων διαδικασιών σε τακτά χρονικά διαστήματα.

Τα επίπεδα οργάνωσης των βιολογικών συστημάτων

Όλες αυτές οι ιδιότητες διατηρούνται σε οποιοδήποτε στάδιο της ιεραρχικής δομής. Τα βασικά επίπεδα οργάνωσης των βιολογικών συστημάτων διακρίνονται μάλλον αυθαίρετη, δεδομένου ότι κάποια από αυτά μπορούν να χωριστούν σε διάφορες συνιστώσες. Σε γενικές γραμμές, μιλάμε για τα τέσσερα στάδια αυτής της ιεραρχίας:

• μοριακό γενετικό επίπεδο?
• αναπτυξιακό επίπεδο?
• επίπεδο πληθυσμού ειδών?
• biogeocenotic επίπεδο.

Ας τα εξετάσουμε λεπτομερώς.

Μοριακή γενετικό επίπεδο

Τέτοια μακρομόρια όπως πρωτεΐνες, λιπίδια, υδατάνθρακες και τα νουκλεϊκά οξέα είναι δομικά στοιχεία του οργανισμού, αλλά από μόνα τους δεν είναι εγγενείς πλήρη ζωή.

Κάθε ένα από αυτά τα στοιχεία εκτελεί τις λειτουργίες του. Υδατάνθρακες - μια πηγή ενέργειας. Τα λιπίδια είναι ένα μέρος της μεμβράνης του πλάσματος των κυττάρων. είναι επίσης ο προμηθευτής ενέργειας. Πρωτεΐνες εκτελέσετε τις περισσότερες λειτουργίες της ζωής. Αποτελούνται από είκοσι είδη αμινοξέων που μπορεί να παρεμβάλλονται με οποιαδήποτε σειρά. Ως αποτέλεσμα, υπάρχει ένας τεράστιος αριθμός των πρωτεϊνών που μπορεί να αντιμετωπίσει πολύ διαφορετικές επιδόσεις. Το νουκλεϊκό DNA οξέα και RNA, - η βάση της κληρονομικότητας.

Τα μακρομόρια συνδυάζονται σε συμπλέγματα, σχηματίζοντας κυτταρική οργανίδια: ριβοσώματα, μιτοχόνδρια, μυοϊνιδίων, και ούτω καθεξής. Όλοι τους είναι υπεύθυνοι για μερικά βιολογικά συμπτώματα, αλλά δεν φθάνουν το επίπεδο πολυπλοκότητας που μπορεί να λέγεται ζωή.

Το επόμενο βήμα

Τι βιολογικά συστήματα είναι το επίπεδο ανάπτυξης; Είναι όλοι οι οργανισμοί, που κυμαίνονται από μονοκύτταρους και τελειώνει με θηλαστικά και τον άνθρωπο, καθώς και τα όργανα, ιστούς και κύτταρα του σώματος. Όλα αυτά τα στοιχεία μπορούν να θεωρηθούν ως μεμονωμένα επίπεδα οργάνωσης των βιολογικών συστημάτων, αλλά και για την ευκολία και λόγω των γενικών νόμων, που είναι ενωμένοι.

Κυττάρων - στοιχειώδη δομική μονάδα της δομής των οργανισμών. Είναι το επίπεδο της πολυπλοκότητας του βιολογικού συστήματος, το οποίο εμφανίζεται για πρώτη φορά ως ένα φαινόμενο της ζωής. Όπως έχει ήδη αναφερθεί, πιο απλές δομές παρέχουν μόνο ορισμένα χαρακτηριστικά. Cage έχει επίσης όλες τις ιδιότητες των βιολογικών συστημάτων.

Ιστών και οργάνων - ενδιάμεσο υποεπίπεδα αναπτυξιακό στάδιο. Πίσω από αυτούς είναι ένα πολυκυτταρικό οργανισμό. Χαρακτηρίζεται από την ικανότητα της ανεξάρτητης ύπαρξης, την ανάπτυξη και την αναπαραγωγή. Αυτό το χαρακτηριστικό διακρίνει το άτομο και τα κύτταρα από τα όργανα και τους ιστούς.

Πληθυσμός και προβολή

Από το στάδιο στο στάδιο γίνεται πιο περίπλοκη βιολογικά συστήματα. Στο επόμενο επίπεδο υπάρχουν είδη και πληθυσμούς. Το πρώτο είναι ένα σύνολο ατόμων, που χαρακτηρίζεται από κληρονομική ομοιότητα ενός αριθμού παραμέτρων: μορφολογία, φυσιολογία, γενετική, τη γεωγραφική τοποθεσία. Και το πιο σημαντικό: οι οργανισμοί που απαρτίζουν τη μορφή, μπορούν ελεύθερα να διασταυρωθούν και να αφήσει γόνιμους απογόνους.

Μια ομάδα ατόμων που παίρνει μια συγκεκριμένη περιοχή, η οποία ονομάζεται βιότοπο. Αρκετά συχνά, είναι σπασμένο σε διάφορα γεωγραφικά εμπόδια. Ως αποτέλεσμα, η μορφή χωρίζεται σε διάφορες σχετικά απομονωμένους πληθυσμούς. Φυσικά, οι συνθήκες διαχωρισμός από το υπόλοιπο της μορφής συμβάλλουν στη συσσώρευση του ειδικού γενετικού υλικού. Με ισχυρές ενδείξεις απόκλισης του πληθυσμού, νέα είδη.

οικοσυστήματα

Στην ιεραρχία των πληθυσμών και ειδών θα πρέπει να είναι κοινότητα biogeocoenosis και της βιόσφαιρας. Το πρώτο είναι ένα σύνολο πληθυσμών διαφόρων ειδών, τοποθετούνται στην ίδια περιοχή. Διαθέστε των φυτών, των ζώων και των μικροβιακών κοινοτήτων. Ο συνδυασμός τους σε ένα ενιαίο χώρο θα ονομάζεται βιοκοινότητα. Αυτά τα επίπεδα των βιολογικών συστημάτων χαρακτηρίζεται από μια στενή σχέση όλων των ατόμων.

Οι συνθήκες υπό τις οποίες υφίστανται οι οργανισμοί μόνιμα τους επηρεάζουν. Το σύνολο αυτών των παραγόντων άψυχο φύση της περιοχής ονομάζεται βιότοπος. Περιβάλλον και τις κοινότητες των οργανισμών βρίσκονται σε συνεχή αλληλεπίδραση, υπάρχει μια κυκλοφορία της ύλης και της ενέργειας. Ως εκ τούτου βιότοπου και βιοκοινότητα συνδυάζονται σε biogeocoenosis ή οικοσύστημα. Το επίπεδο αυτό χαρακτηρίζεται επίσης από όλα τα χαρακτηριστικά της ζωής: είναι συνεχώς σε επαφή με το περιβάλλον, η διαχείρισή της στην αρχή των διαδικασιών αυτορρύθμισης υπόκεινται σε ορισμένους κύκλους.

Στο υψηλότερο επίπεδο της ιεραρχίας τοποθετεί βιόσφαιρα της Γης - το κέλυφος που κατοικείται από ζωντανά όντα. Τεράστια επίδραση σε αυτό έχει μια ανθρώπινη δραστηριότητα που οδηγεί όλο και περισσότερο προς οικολογικών καταστροφών.

Τι είναι το βιολογικό σύστημα; Στην πραγματικότητα, όλα τα έμβια όντα που μας περιβάλλουν. Ο άνθρωπος διαφέρει από τα άλλα στοιχεία στη βιόσφαιρα, την ικανότητα να αναγνωρίζουν, και έτσι ανακατευθύνουν και τροποποιούν την δραστικότητά του. Ενώ αυτή η ικανότητα είναι ο Homo sapiens εργάζεται ενάντια στη φύση. Ωστόσο, λόγω του ότι έχουμε την ευκαιρία να το φτιάξω.