КЭС 1.2 Живые системы как предмет изучения биологии. Свойства живых систем: единство химического состава, дискретность и целостность, сложность и упорядоченность структуры, открытость, самоорганизация, самовоспроизведение, раздражимость, изменчивость, рост и развитие. Уровни организации живых систем: молекулярный, клеточный, тканевый, организменный, популяционно-видовой, экосистемный (биогеоценотический), биосферный. Процессы, происходящие в живых системах. Основные признаки живого. Жизнь как форма существования материи
Теория соответствует ключам ФИПИ.
Живые тела - это открытые, саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из биополимеров - белков и нуклеиновых кислот (ДНК, РНК).
Признаки живых организмов
1) Единство химического состава – построены из одних и тех же макромолекул со схожим соотношением макро- и микроэлементов
- в основе строения лежат нуклеиновые кислоты, белки, липиды и углеводы
- основные биогенные элементы – это C, O, N и H
2) Клеточное строение – всё живое, кроме вирусов, состоит из клеток, клетка – структурно-функциональная единица живого организма
3) Обмен веществ и энергии – постоянно происходит обмен веществ и энергии, причём обязательно периодическое поступление энергии извне (открытая система)
4) Саморегуляция (гомеостаз) – могут поддерживать постоянство своего химического состава и физиологических процессов
5) Раздражимость – могут реагировать на внешние воздействие
6) Наследственность - передают признаки из поколения в поколение с помощью носителей информации, универсальных для любой клетки – ДНК и РНК
7) Изменчивость – могут приобретать новые признаки и свойства и утрачивать старые
- наследственная изменчивость – возникают и наследуются новые признаки из-за мутаций/рекомбинаций
- ненаследственная изменчивость – способность организма меняться в рамках, заданных его генами, под влиянием факторов среды
8) Размножение (воспроизведение) – могут размножаться. Реже встречается термин репродукция (в кратких ответах ЕГЭ его нет).
9) Рост и развитие – растут и изменяются
- онтогенез – индивидуальное развитие организма от зиготы до смерти
- филогенез – историческое развитие таксонов в ходе эволюции
10) Дискретность – любая биологическая система (каждый уровень организации живого) состоит из отдельных, но тесно взаимодействующих частей
11) Ритмичность. Биологические ритмы – периодически повторяющиеся изменения в ходе биологических процессов в организме (суточная, сезонная ритмичность).
Также могут встретиться: открытость, движение, целостность, сложность и упорядоченность структуры.
Жизнь – это форма материи, обладающая следующими признаками: обмен веществ, размножение, раздражимость, саморегуляция, развитие, эволюция.
Еще возможные свойства живых организмов
Анабиоз Пример: оцепенение лягушки при наступлении холодов
Спячка Пример: период замедления метаболизма у медведя зимой
Фототропизм Пример: поворот листовых пластинок растения в сторону источника света
Фототаксис Пример: движение эвглены зелёной в сторону источника света
Хемотаксис Пример: поворот листовых пластинок растения в сторону источника света
Уровни организации живых систем
| Уровень организации | Описание | Примеры |
| 1. Молекулярно-генетический (молекулярный) Рохлов утверждает, что оба варианта равноправны |
На этом уровне происходят химические реакции обмена веществ (гликолиз, репликация и т.п.), но молекулы сами по себе еще не могут считаться живыми. Сложные органические вещества – белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты – и их биохимические превращения |
Репликация ДНК, транскрипция, трансляция, гликолиз, образование оксигемоглобина |
| 2. Клеточный | На этом уровне могут проявляться все признаки живого. Клетка – минимальная единица, обладающая всеми свойствами живого. | Клеточное дыхание, фотосинтез, фагоцитоз, митоз, мейоз, деление митохондрий и хлоропластов |
| 3. Органно-тканевый (тканевый, органный) | Характерен только для многоклеточных организмов. На этом уровне возникает дифференциация клеток (специализация клеток по выполняемым функциям). | Эпителиальная ткань, нервная ткань, проводящая ткань, печень, сердце, щитовидная железа, лист, плодовое тело, мальпигиевы сосуды |
| 4. Организменный | На этом уровне поддерживается гомеостаз – сохранение постоянства внутренней среды организма, все регуляторные реакции | Проведение нервного импульса, цикл кровообращения; человек, эвглена зелёная, мукор |
| 5. Популяционно-видовой (популяционный, видовой) Рохлов утверждает, что эти варианты равноправны |
На этом уровне происходит обмен генами и эволюция. Наименьшей единицей эволюции является популяция. | Возникновение барьера между популяциями, дрейф генов, панмиксия; стадо баранов, стая волков, популяция клевера на опушке, популяция рачков-бокоплавов в озере |
| 6. Экосистемный (биогеоценотический) | На этом уровне происходит: - круговорот веществ и превращение энергии в сообществе - саморегуляция, за счет которой поддерживается устойчивость экосистем и биогеоценозов |
Симбиоз, хищничество, конкуренция, мутуализм, аменсализм, озеро как место обитания обыкновенного окуня, симбиоз рака отшельника и актинии, таежный лес, трутовик и берёза |
| 7. Биосферный | На этом уровне происходит: - глобальный круговорот веществ - взаимодействие живого и неживого вещества планеты |
Круговорот азота, углерода, кислорода, биогенная миграция атомов, глобальные процессы на Земле, живое и неживое вещество планеты |