Молекулярный и клеточный уровни организации живой материи
Выполнила
Преподаватель 1 квалификационной категории ГБПОУ «КМТ»
Такмиева Яна Евгеньевна
Уровни организации живой материи
- Молекулярный – белки, нуклеиновые кислоты, химические реакции;
- Клеточный – обладающий всеми свойствами живого;
- Органно-тканевой – присущ только многоклеточным;
- Организменный – гомеостаз и регуляционные процессы;
- Популяционно-видовой – начало эволюции;
- Биогеоценотический – круговорот веществ в системе и саморегуляция;
- Биосферный – характеризующий совокупность всего живого на планете Земля.
Молекулярный уровень организации
Молекулярный уровень являет собой совокупность органических и неорганических веществ, содержащихся в клетке и влияющих на её жизнедеятельность. Благодаря взаимодействию, расщеплению и биосинтезу определённых веществ клетка получает уникальную способность – кодировать и считывать данные ДНК. Основная стратегия молекулярного уровня организации – передача и хранение наследственной информации, сформировавшейся в процессе эволюции в изменчивой среде.
Состав живой клетки
Энергия, выработанная в клетке в виде химической энергии молекул АТФ, имеет свойство превращаться в энергию механическую – она идет на сокращение мышц тела, или сокращения жгутиков простейших.
Живой клетке свойственна структурная иерархия. Именно структурированность содержимого делает возможным упорядоченный, своевременный и регулируемый синтез или окисление поступающих питательных веществ, а также обеспечивает саму регуляцию процессов жизнедеятельности.
Углерод, неразрывно связанный с процессами дыхания и фотосинтеза, также участвует в построении «скелета» всех органических веществ клетки.
Водород – входит во все органические вещества клетки, некоторыми бактериями используется как источник энергии.
Кислород – в больших количествах содержится в составе воды, служит окислителем в процессе клеточного дыхания, таким образом обеспечивая клетку энергией.
Азот – один из важнейших компонентов в составе белков, нуклеиновых кислот и их мономеров.
Вспомогательные вещества клетки
- Все вещества, используемые клеткой, важны для поддержания её жизни и полноценного функционирования, однако некоторые из них содержатся в небольших количествах.
- Такими веществами являются сера, магний, фосфор, кальций, натрий, калий и хлор. Они входят в состав аминокислот, белков, содержатся в цитоплазме и межклеточных жидкостях. Фосфор содержится в АТФ, является так называемым «элементом жизни».
Клеточный уровень живого
Живая материя непосредственно представлена клетками – одновременно самыми простыми и невероятно сложными структурами, функциональными единицами организмов.
Клетки различных организмов имеют существенные отличия по форме, функциям и размерам, включают в себя различные добавления и имеют свои уникальные особенности. Отличия, сходства и механизмы функционирования клеток – область изучения цитологии. Сегодня благодаря изучению клетки как элементарной единицы наука создает наиболее эффективные препараты, выращивает искусственные органы и ткани – например, человеческую кожу пострадавшим от ожогов.
Организация и строение
Структурными единицами клетки являются органоиды и компоненты. Органоидов сравнительно немного, так как один из них может совмещать в себе сразу несколько функций, однако некоторые специфические органоиды незаменимы или присутствуют в клетках любого типа.
Именно на уровне органоидов идут процессы регуляции, деления и производства АТФ. Слаженное функционирование всей клетки до сих пор остается причиной восхищения ученых, превосходя по своей сложности творения человеческих рук. В особенности это касается нейронов, более мощных в своей связке, чем любой суперкомпьютер.
Органоиды и компоненты
Основные органоиды клетки:
- Клеточная мембрана, для растений – клеточная стенка;
- Рибосомы;
- Аппарат Гольджи;
- Вакуоли;
- Митохондрии;
- Эндоплазматическая сеть;
- Ядро с ядрышком и ядерной оболочкой;
- Лизосомы;
- Цитоплазма;
- Микротрубочки цитоскелета;
Для растительных клеток характерно наличие пластид, участвующих в фотосинтезе.
Современные достижения цитологии
Открытия, сделанные благодаря изучению организации живой материи
Пролит свет на химическое «общение» внутри клетки
Исследованы некоторые механизмы памяти
Подробнее исследовано происхождение рас
Совершены значительные прорывы в исследовании генетически передаваемых болезней
Создан атлас активности генов в организме человека
Заключение
- Четкая, сформировавшаяся в ходе долгой эволюции модель клетки сделала возможным развитие сложных форм жизни, к которым относится и сам человек;
- Концентрация веществ в клетке крайне важна для её жизнедеятельности и поддерживается невероятно сложными механизмами взаимодействия;
- Клеточный и молекулярный уровни организации живой материи являются основой, источником и первоначальным этапом возникновения любой жизни;
- Молекулярный уровень не есть жизнь, однако он – её основа, возможность функционировать;
- Сформировавшиеся механизмы взаимодействия клеток, компонентов и органоидов являются сложнейшей системой, пока не полностью разгаданной человечеством.
Источники
- elementy.ru - Элементы большой науки;
- google.ru – поисковый портал;
- www.wikipedia.org – Свободная энциклопедия;
- www.dic.academik.ru – Энциклопедия Кольера;
- www.dist-tutor.info – Портал дистанционного обучения;
- stgetman.narod.ru – Экология и Здоровый образ жизни;
- nsau.edu.ru – Новосибирский Государственный Университет.