Что такое биологическая функция и биологическая структура
Что такое биологическая функция и биологическая структура
Код раздела ЕГЭ: 1.2. Биологические системы. Общие признаки биологических систем: клеточное строение, особенности химического состава, обмен веществ и превращение энергии, гомеостаз, раздражимость, движение, рост и развитие, воспроизведение, эволюция.
Биологические системы – это объекты различной сложности, имеющие несколько уровней структурно-функциональной организации и представляющие собой совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих элементов. Примеры биологических систем: клетка, ткани, органы, организмы, популяции, виды, биоценозы, экосистемы разных рангов и биосфера.
Биологические системы (или живые системы) отличаются от тел неживой природы совокупностью признаков и свойств, среди которых основными являются:
Общность химического состава живых систем и неживой природы говорит о единстве и связи живой и неживой материи. Весь мир представляет собой систему, в основании которой лежат отдельные атомы. Атомы, взаимодействуя друг с другом, образуют молекулы. Из молекул в неживых системах формируются кристаллы горных пород, звезды, планеты, вселенная. Из молекул, входящих в состав организмов, формируются живые системы — клетки, ткани, организмы. Взаимосвязь живых и неживых систем отчетливо проявляется на уровне биогеоценозов и биосферы.
Уровни организации живых систем отражают соподчиненность, иерархичность структурной организации жизни. Уровни жизни отличаются друг от друга сложностью организации системы. Клетка устроена проще по сравнению с многоклеточным организмом или популяцией.
Структурная организация — живые системы Земли, характеризующиеся упорядоченностью и сложностью структур на всех уровнях организации, несмотря на то, что построены из тех же химических элементов, что и неживые.
Вы смотрели конспект по биологии «Биологические системы».
Читайте также другие конспекты, относящиеся к разделу ЕГЭ 1.2:
Биологические системы. Общие признаки
Содержание:
В организации живого выделяют многочисленные биологические системы разного уровня строения и жизнедеятельности.
Биологические системы
Биологические системы – это объекты различной сложности, имеющие несколько уровней структурно-функциональной организации и представляющие собой совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих элементов.
К данной категории относят:
Наименьшей биологической системой, присутствующей во всем живом является органическая (биологическая) макромолекула:
В роли наибольшей биологической системы выступает популяция, совокупность организмов одного вида, длительное время обитающих на одной территории (занимающих определённый ареал) и частично или полностью изолированных от особей других таких же групп.
Общие признаки биологических систем
Биологические системы (или живые системы) отличаются от тел неживой природы совокупностью признаков и свойств, среди которых основными являются:
Существенными чертами живых организмов, отличающими их от объектов неживой природы, являются уровневая организация и эволюция.
1. Клеточное строение
2. Особенности химического состава
3. Обмен веществ и превращение энергии.
4. Гомеостаз
5. Раздражимость
6. Движение
7. Рост и развитие
8. Воспроизведение
9. Эволюция
Биологическая структура
Смотреть что такое «Биологическая структура» в других словарях:
БИОЛОГИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ОКЕАНА — совокупность наиболее общих особенностей организации и распределения жизни в океане. Определяется основными законами биогеографии: законом широтной зональности, законом вертикальной зональности (поясности), законом биологической симметрии и… … Морской энциклопедический справочник
Структура — В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете … Википедия
Биологическая систематика — Содержание 1 Цели и принципы систематики 2 История систематики … Википедия
Биологическая мембрана — У этого термина существуют и другие значения, см. Мембрана Изображение клеточной мембраны. Маленькие голубые и белые шарики соответствуют гидрофильным «головкам» липидов, а присоединённые к ним линии гидрофобным «хвостам». На рисунке показаны… … Википедия
Биологическая деструкция — Биологические деструктивные процессы разрушение клеток и тканей в ходе жизнедеятельности организма или после его смерти. Эти изменения широко распространены и встречается как в норме, так и в патологии. Биологическая деструкция, наряду с… … Википедия
Биологическая Жизнь — Жизнь способ бытия сущностей (живых организмов), наделенных внутренней активностью,[1] процесс развития тел органического строения[2] с устойчивым преобладанием процессов синтеза над процессами распада, особое состояние материи, достигаемое за… … Википедия
Биологическая роль калия — Калий (K) Атомный номер 19 Внешний вид простого вещества Серебристо белый мягкий металл Свойства атома Атомная масса (молярная масса) … Википедия
БИОЛОГИЧЕСКАЯ КИБЕРНЕТИКА — в сельском хозяйстве, область кибернетики, изучающая процессы управления и связи в живых организмах. Б. к. рассматривает вопросы организации живых систем, адаптивные свойства живой материи, механизмы саморегуляции на разл. уровнях её организации… … Сельско-хозяйственный энциклопедический словарь
Поиск количественных соотношений структура-свойство — Поиск количественных соотношений структура свойство процедура построения моделей, позволяющих по структурам химических соединений предсказывать их разнообразные свойства. За моделями, позволяющими прогнозировать количественные… … Википедия
КИБЕРНЕТИКА БИОЛОГИЧЕСКАЯ — биокибернетика (от греч. kubernetike искусство управления), научное направление, связанное с применением идей и методов кибернетики в биологии. Исторически зарождение и развитие К. б. связаны с эволюцией представлений об обратной связи в живых… … Биологический энциклопедический словарь
Конспект урока на тему «Биологические системы. Структура, организация, основные закономерности. Виды биологических систем»
Онлайн-конференция
«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Биологические системы. Структура, организация, основные закономерности. Виды биологических систем
Тип урока: урок изучения нового материала
Цели: рассмотреть понятие «биологические системы»; изучить особенности организации, виды и свойства биологических систем;
Планируемые результаты обучения:
1.Организационный момент – 2 минуты. Приветствие учащихся, проверка присутствующих, общая готовность к уроку.
2.Актуализация знаний и мотивация к уроку – 7 минут. Фронтальный письменный опрос. Взаимопроверка:
2. термин «биология» ввели такие ученые…
3. наука о связях живых организмов между собой, видовом разнообразии и классификации, это…
4. наука о внутреннем строении организмов…
5. наука, которая изучает пути исторического развития отдельных групп живых организмов…
6. впервые живые клетки увидел…
7. методами биологических исследований являются…
Сегодня на уроке мы рассмотрим такое понятие, как «биологические системы», их свойства, организацию и протекающие процессы.
Учащиеся записывают в тетрадях тему урока.
3.Изучение нового материала – 30 минут.
Раскрытие общих свойств живых организмов и объяснение причин их многообразия, выявление связей между их строением и условиями окружающей среды относятся к основным задачам биологии. Важное место в этой науке занимают вопросы возникновения жизни на Земле и законы ее развития.
Мир живых существ, включая человека, представлен биологическими (живыми) системами различной структурной организации и разного уровня соподчинения, или согласованности. Остановимся на понятии «биологическая система», признаках биологических систем и их уровнях.
Биологические системы – это объекты различной сложности, имеющие несколько уровней структурно-функциональной организации и представляющие собой совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих элементов.
Примерами биологических систем являются: клетка, ткани, органы, организмы, популяции, виды, биоценозы, экосистемы разных рангов и биосфера. Элементарной биологической системой, т.е. системой самого низшего ранга, является клетка, т.к. нет систем еще более низкого ранга, которые бы обладали всей совокупностью признаков, присущих биологическим системам.
Человек занимает особое место среди систем, он не только живет в мире систем, но и сам является системой, персонифицированной составляющей природы. Несмотря на уникальное свойство человека – разум, он живет по законам природы, имеет такие же способы, законы функционирования как вся природа, представляя из себя сложную физико-химико-биологическую систему само регуляции. Его «системность» многогранна и, например, проявляется в его деятельности в процессе создания технических, организационных и социальных систем и пронизывает все сферы его жизни.
Рассмотрим признаки биологических систем, т.е. критерии, отличающие биологические системы от объектов неживой природы, и основные характеристики процессов жизнедеятельности, выделяющие живое вещество в особую форму существования материи.
Признаки биологических систем
1. Единство химического состава. В состав живых организмов входят те же химические элементы, что и в объекты неживой природы. Однако соотношение различных элементов в живом и неживом неодинаково. В неживой природе самыми распространенными элементами являются кремний, железо, магний, алюминий, кислород. В живых же организмах 98% элементарного (атомного) состава приходится на долю всего четырех элементов: углерода, кислорода, азота и водорода.
2. Обмен веществ. Вопрос к учащимся: что такое обмен веществ? К обмену веществ с окружающей средой способны все живые организмы. Они поглощают из среды элементы питания и выделяют продукты жизнедеятельности. В неживой природе также существует обмен веществами, однако при небиологическом круговороте они просто переносятся с одного места на другое или меняют свое агрегатное состояние: например, смыв почвы, превращение воды в пар или лед и др. У живых же организмов обмен веществ имеет качественно иной уровень. В круговороте органических веществ самыми существенными являются процессы синтеза и распада (ассимиляция и диссимиляция – см. дальше), в результате которых сложные вещества распадаются на более простые и выделяется энергия, необходимая для реакций синтеза новых сложных веществ. Обмен веществ обеспечивает относительное постоянство химического состава всех частей организма и как следствие – постоянство их функционирования в непрерывно меняющихся условиях окружающей среды.
Обмен веществ (метаболизм) – совокупность химических и физических процессов, которые происходят как в отдельных клетках, так и в целостном многоклеточном организме.
3. Самовоспроизведение (репродукция, размножение) – свойство организмов воспроизводить себе подобных. Процесс самовоспроизведения осуществляется практически на всех уровнях жизни. Существование каждой отдельно взятой биологической системы ограничено во времени, поэтому поддержание жизни связано с самовоспроизведением. В основе самовоспроизведения лежит образование новых молекул и структур, обусловленное информацией, заложенной в нуклеиновой кислоте – ДНК, которая находится в родительских клетках. Вопрос к учащимся: какие существуют виды и способы размножения? В чем плюсы и минусы каждого из них?
4. Наследственность – способность организмов передавать свои признаки, свойства и особенности развития из поколения в поколение. Наследственность обеспечивается стабильностью ДНК и воспроизведением ее химического строения с высокой точностью. Материальными структурами наследственности, передаваемыми от родителей потомкам, являются хромосомы и гены. Вопрос к учащимся: какой ученый первым открыл законы наследственности?
5. Изменчивость – способность организмов приобретать новые признаки и свойства; в ее основе лежат изменения материальных структур наследственности. Это свойство как бы противоположно наследственности, но вместе с тем тесно связано с ней. Изменчивость поставляет разнообразный материал для отбора особей, наиболее приспособленных к конкретным условиям существования, что, в свою очередь, приводит к появлению новых форм жизни, новых видов организмов.
6. Рост и развитие. Способность к развитию – всеобщее свойство материи. Под развитием понимают необратимое направленное закономерное изменение объектов живой и неживой природы. В результате развития возникает новое качественное состояние объекта, изменяется его состав или структура. Развитие живой формы материи представлено индивидуальным развитием (онтогенезом) и историческим развитием (филогенезом). Филогенез всего органического мира называют эволюцией.
На протяжении онтогенеза постепенно и последовательно проявляются индивидуальные свойства организмов. В основе этого лежит поэтапная реализация наследственных программ. Индивидуальное развитие часто сопровождается ростом – увеличением линейных размеров и массы всей особи и ее отдельных органов за счет увеличения размеров и количества клеток. Историческое развитие сопровождается образование новых видов и прогрессивным усложнением жизни. В результате эволюции возникло все многообразие живых организмов на Земле.
7. Раздражимость – это специфические избирательные ответные реакции организмов на изменения окружающей среды. Всякое изменение окружающих организм условий представляет собой по отношению к нему раздражение, а его ответная реакция является проявлением раздражимости. Отвечая на воздействия факторов среды, организмы взаимодействуют с ней и приспосабливаются к ней, что помогает им выжить. Реакции многоклеточных животных на раздражители, осуществляемые и контролируемые центральной нервной системой, называются рефлексами. Организмы, не имеющие нервной системы, лишены рефлексов, и их реакции выражаются в изменении характера движения (таксисы) или роста (тропизмы). Вопрос к учащимся: вспомните, какие существуют виды рефлексов? Каково строение рефлекторной дуги?
8. Дискретность (от лат. discretus – разделенный). Любая биологическая система состоит из отдельных изолированных, то есть обособленных или отграниченных в пространстве, но тем не менее, тесно связанных и взаимодействующих между собой частей, образующих структурно-функциональное единство. Так, любая особь состоит из отдельных клеток с их особыми свойствами, а в клетках также дискретно представлены органоиды и другие внутриклеточные образования. Дискретность строения организма – основа его структурной упорядоченности. Она создает возможность постоянного самообновления системы путем замены износившихся структурных элементов без прекращения функционирования всей системы в целом. Вопрос к учащимся: вспомните, с одинаковой ли скоростью обновляются клетки различных тканей?
9. Само регуляция (авторегуляция) – способность живых организмов поддерживать постоянство своего химического состава и интенсивность физиологических процессов (гомеостаз). Само регуляция осуществляется благодаря деятельности нервной, эндокринной и некоторых других регуляторных систем. Сигналом для включения той или иной регуляторной системы может быть изменение концентрации какого-либо вещества или состояния какой-либо системы.
10. Ритмичность – свойство, присущее как живой, так и неживой природе. Оно обусловлено различными космическими и планетарными причинами: вращением Земли вокруг Солнца и вокруг своей оси, фазами Луны и т.д. Ритмичность проявляется в периодических изменениях интенсивности физиологических функций и формообразовательных процессов через определенные равные промежутки времени. Хорошо известны суточные ритмы сна и бодрствования у человека, сезонные ритмы активности и спячки у некоторых млекопитающих и многие другие. Ритмичность направлена на согласование функций организма с периодически меняющимися условиями жизни.
12. Движение. Движения свойственны не только животным, но и растениям. Вопрос к учащимся: приведите примеры движений у растений?
13. Адаптация – появление приспособлений у живых систем в ответ на изменения, происходящие в их внешней или внутренней среде. Вопрос к учащимся: в чем значение адаптации? Какой ученый впервые упомянул данный термин?
Таким образом, биологические системы резко отличаются от объектов неживой природы своей исключительной сложностью и высокой структурной и функциональной упорядоченностью. Эти отличия придают жизни качественно новые свойства. Живое представляет собой особую ступень развития материи. Характеризуя жизнь как явление, следует учитывать ее разнообразие и многокачественность, поскольку она представлена на нашей планете биологическими системами различной сложности.
4.Рефлексия – 5 минут. Фронтальный опрос.
1. Какие химические элементы являются наиболее распространенными в живых организмах?
2. Почему биологические системы относятся к открытым?
3. Что такое гомеостаз? Как запускается механизм его поддержания?
4. Что такое адаптации и в чем их значение?
1. Биология: 10 кл.: Учебн. для общеобразоват. учебн. заведений: уровень стандарта, академический уровень / П.Г. Балан, Ю.Г. Вервес, В.П. Полищук; пер. с укр. – К.: Генеза, 2010. – С.12-14.
2. Орлюк С.М. Биолгия. 10 класс: тетрадь для текущего и тематического оценивания /С.М. Орлюк. – Х.: ПЕТ., 2013. – С.6.
3. Лекция №1. Предмет биологии. Составляющие части. Основные постулаты биологии. Организация биологически систем. Биологические признаки живых систем. Гомеостаз [ Электронный ресурс ] Режим доступа: https://inep.sfedu.ru/wp-content/uploads/ehamt/learn/nano-biology/lek_1.pdf (дата обращения: 06.09.2021)
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Научная электронная библиотека
Хамзина Ш. Ш., Жумабекова Б. К.,
5.1. Основы биологической организации, биогенные элементы, биоресурсы биосферы
Для того чтобы иметь возможность прогнозировать последствия воздействия хозяйственной деятельности человечества на природную среду, следует знать характер взаимодействия животного и растительного мира с неживой природой и изучить «опыт» природных сообществ, которые в течение миллиардов лет своего существования умели избавляться от отходов жизнедеятельности, не загрязняя среду обитания благодаря замкнутому кругообороту вещества.
Иерархичность организации живой материи позволяет условно подразделить ее на ряд уровней. Уровень организации живой материи – это функциональное место биологической структуры определенной степени сложности в общей иерархии живого. Выделяют следующие уровни:
1. Молекулярный. На этом уровне проявляются такие процессы жизнедеятельности, как обмен веществ и превращение энергии, передача наследственной информации.
2. Клеточный. Клетка является элементарной структурной и функциональной единицей живого.
3. Тканевой. Ткань – совокупность структурно сходных клеток, также связанных с ними межклеточных веществ, объединенных выполнением определенных функций.
4. Органный. Орган – часть многоклеточного организма, выполняющая определенную функцию или функции.
5. Организменный. Организм – реальный носитель жизни, характеризующийся всеми ее признаками.
6. Популяционно-видовой. Популяция – совокупность особей одного вида, образующих обособленную генетическую систему и населяющих пространство с относительно однородными условиями обитания. Вид – совокупность популяций, особи которых способны к скрещиванию с образованием плодовитого потомства и занимают определенную область географического пространства (ареал).
7. Биоценотический. Биоценоз – совокупность организмов разных видов различной сложности организации, обитающих на определенной территории. Если при этом учитываются и абиотические факторы среды обитания, то говорят о биогеоценозе.
8. Биосферный. Биосфера – оболочка Земли, структура и свойства которой в той или иной степени определяются настоящей или прошлой деятельностью живых организмов. Необходимо отметить, что биосферный уровень организации живой материи часто не выделяют, поскольку биосфера представляет собой биокосную систему, включающую не только живое вещество, но и неживое.
На рис. 24 представлена схема иерархической организации природных систем и показано, что предметом изучения экологии являются объекты организменного, популяционно-видового, биоценотического и биосферного уровней организации в их взаимодействии с окружающей средой.
Все уровни организации жизни находятся в сложном взаимодействии как части единого целого. На каждом уровне действуют свои закономерности, определяющие особенности эволюции всех форм организации живого. Способность к эволюции выступает как атрибут жизни, непосредственно вытекающий из уникальной способности живого к самовоспроизведению дискретных биологических единиц. Специфические свойства жизни обеспечивают не только воспроизведение себе подобных (наследственности), но и необходимые для эволюции изменения самовоспроизводящих структур (изменчивость).
Биологические ресурсы – это живые источники получения необходимых человеку материальных благ (пищи, сырья для промышленности, материала для селекции культурных растений, сельскохозяйственных животных и микроорганизмов, для рекреационного использования).
За счет способности организмов размножаться все биологические ресурсы являются возобновимыми, однако человек должен поддерживать условия, при которых возобновимость биологических ресурсов будет осуществляться. При современной системе использования биологических условий значительной их части угрожает уничтожение.
Рис. 24. Схема иерархической организации природных систем
Растительные организмы – они представлены как культурными, так и дикорастущими растениями. Насчитывается почти 6 тыс. видов культурных растений. Но наиболее распространенных видов сельскохозяйственных культур на Земле лишь 80–90, а самых распространенных всего 15–20: пшеница, рис, кукуруза, ячмень и т.д.
Животные организмы – это составная часть биосферы, она представляют собой жизненно важный ресурс человечества, относящийся к категории возобновимых. На земном шаре насчитывается несколько миллионов видов животных (их значительно больше, чем растений), некоторые из них относятся к домашним, другие к промысловым и т.д.