Molekulyar genetik tashkilotning fani. Molekulyar genetik darajasi - zamonaviy tabiiy fanlar tushunchalari bo'yicha ma'ruzalar

Biologik tashkiliy tashkilotlar darajasi - jonli moddalar darajasi ana-layn tashkilotlar mavjud: molekulyar, uyali, to'qima, organ, tashkilsiya, tashkilsiyalar, aholi turlari va ekotizim.

Molekulyar tashkilotning darajasi - Bu biologik mastitiyalarning ishlash darajasi - biopyymerlar: nuklein kislotalar, oqsillar, polizakaridlar, lipidlar, steroidlar. Ushbu darajadan hayotning eng muhim jarayonlarini boshlaydi: metabolizm, energiyani o'zgartirish, uzatish irsiy ma'lumot. Bu daraja o'rganilmoqda: biokimyo, molekulyar genetika, molekulyar biologiya, genetika, biofiziklar.

Uyali darajasi - Bu hujayralar darajasi (bakteriyalar, siyanobakteriyalar, bitta hujayralar va yostiqlar, bir hujayra qo'ziqorinlari, bir xil hujayra qo'ziqorinlari, ko'p o'ralgan qo'ziqorinlar hujayralari). Hujayra hayotiy, funktsional birlikning tarkibiy qismi, rivojlanish birligi. Ushbu darajada sitologiya, sitogenetika, mikrobiologiya tomonidan o'rganilgan.

Mato sathi tashkiloti - Bu to'qimalarning tuzilishi va ishlashi o'rganilayotgan darajasi o'rganilmoqda. Gistologiya va gistokimyoviy gistologiya va gistokimyoning ushbu darajasi tekshirilmoqda.

Tashkilot tashkiloti - Bu ko'p tarmoqli organizmlarning organizmlarining darajasi. Ushbu anatomiya, fiziologiya, embriologiya darajasini o'rganing.

Tashkilotning tashkiliy darajasi - Bu bitta hujayrali, mustamlakachilik va ko'p tarmoqli organizmlar darajasidir. Tashkiliy darajaning o'ziga xos xususiyati shundaki, ushbu darajadir ushbu turni pasaytirish va amalga oshirish, ushbu turdagi shaxslarga xos bo'lgan xususiyatlarning shakllanishi mavjud. Ushbu daraja morfologiya (anatomiya va embriologiya), fiziologiya, genetika, paleontologiya tomonidan o'rganilgan.

Aholi - Bu jismoniy shaxslarning umumiy darajasi - populyatsiya va turlar. Ushbu daraja tizimli, taksonombozlik, ekologiya, biogeografiya, genetika populyatsiyalari. Ushbu darajada genetik va populyatsiyalarning atrof-muhit xususiyatlari, elementar evolyutsion omillar Ularning genofondiga (mikroevutulation) ta'siri, turlarni saqlash muammosi.

Tashkilotning ekotizim darajasi - Mikroekmatik vositalar, mezoecoza tizimlari, makroekmatik vositalar. Ushbu darajada oziq-ovqat turlari o'rganilmoqda, ekotizimdagi organizmlar va populyatsiyalarning turlari o'rganilmoqda. populyatsiya, Aholi soni, aholi zichligi, ekotizim unumdorligi ,ukkari dinamikasi. Bu daraja ekologiyani o'rganadi.

Ajratish biosferaning darajasini tashkil etish Jonli materiya. Biosfera - bu erning geografik qobig'ining bir qismini egallagan ulkan ekotizim. Bu mega ekotizim. Biosferada moddalar va kimyoviy elementlar muomalasi, shuningdek quyosh energiyasini konversiya qilish bor.

2. Jonli masalalarning asosiy xususiyatlari

Metabolizm (metabolizm)

Metabolizm (metabolizm) - bu ularning turmush darajasi, o'sishi, ko'payishi, rivojlanishi, o'zini saqlab qolish, atrof-muhitni saqlash, atrof-muhit bilan doimiy aloqasi va uning o'zgarishlarini ta'minlaydigan tirik tizimlarda kimyoviy o'zgarishlar to'plami. Metabolizm jarayonida hujayralarga kiritilgan molekulalarning sintezi - darzlik va sintez; Uyali inshootlarni va hujayralararo moddalarni o'qitish, yo'q qilish va yangilash. Metabolizm o'z assimilyatsiyasini (anabolizm) va taqsimlash (katabolizm) ga asoslangan. Asamimyatsiya - murakkab molekulalarning sintezi sintezi, taqsimlanish paytida saqlanadigan energiya sarfi (shuningdek, energiya to'plangan moddalar saqlanadigan paytda energiya to'plash). Imtiiting - tananing hayotiy faoliyatini amalga oshirish uchun zarur bo'lgan energiyani chiqarishga majbur qiladigan kesish jarayoni - darzlik (anaerob yoki aerobli) kompleks birikmalar jarayoni. Oyiqsiz tabiatning jasadlaridan farqli o'laroq, tirik organizmlar uchun atrof-muhit bilan almashinuvi ularning mavjudligidir. Bunday holda, o'zini tiklashga bag'ishlangan. Tanada sodir bo'lgan metabolik jarayonlar metabolik kaskadlar va velosipedlarga o'z vaqtida va makonda qat'iy buyurtma qilingan kimyoviy reaktsiyalar bilan birlashtirilgan. Kichik hajmdagi ko'plab reaktsiyalarning kelishilganligi, hujayradagi individual metabolik bloklarni tartibli taqsimlash (bo'linmalar bazasi printsipi) tomonidan amalga oshiriladi. Metabolik jarayonlar biokatalistlar - maxsus proteinlar-fermentlar yordamida tartibga solinadi. Har bir ferment faqat bitta substratni o'zgartirishni katalizatsiya qilish uchun substrat xususiyatiga ega. Ushbu o'ziga xoslikning asosi fermentning substratining o'ziga xos "tan olinishi". Fermental kataliz niiologik jihatdan juda farq qiladi yuqori samaradorlikNatijada, tegishli reaktsiya tezligi 1010 - 1013 marta oshadi. Har bir fermenta molekula bir necha mingdan bir necha milliondan bir necha milliongacha faoliyat olib borish imkoniyatiga ega, reaktsiyalarda ishtirok etish jarayonida yo'q qilinmaydi. Niiologiya katalizatorligidan fermentlarning yana bir xarakterli farqi shundan iboratki, fermentlar normal sharoitda (atmosfera bosimi, tana harorati va boshqalar) reaktsiyani tezlashtirishi mumkin. Barcha tirik organizmlarni ikki guruhga bo'lish mumkin - energiya manbalari va zaruriy moddalar uchun zarur bo'lgan avtotrofik va heterotrofmalar. AutoTrofik organizmlar Quyosh nuri energiyasini (chemirtezik substratda (chemirtezik subogratura, ba'zi bakteriyalar, ba'zi bakteriyalar, ba'zi bakteriyalar, ba'zi bakteriyalar, ba'zi bakteriyalar, ba'zi bir moddalar), ba'zi bir moddalar, ba'zi bir moddalar (kimyoviy moddalar, ba'zi bakteriyalar), avtoulov organizmlari hamma sintez qilish qobiliyatiga ega hujayra komponentlari. Tabiiy moddalarning tabiatdagi fotosintetik avtotranslarning roli aniqlanadi - ular boshqa organizmlar va er yuzidagi moddalar tsiklidagi boshqa organizmlar va biogeokimyoviy tsikllarning mavjudligini ta'minlaydi. Hetterotrofces (hayvonlar, qo'ziqorinlar, qo'ziqorinlar, aksariyat bakteriyalar, ba'zi bir qismlarni ochadigan o'simliklar) - ularning mavjudligi uchun zarur bo'lgan organizmlar organik moddalaroziq-ovqat sifatida ovqatlanish, energiya manbai va zarur "qurilish materiallari" sifatida xizmat qiladi. Heterotroflarning o'ziga xos xususiyati - bu amfibolemaning mavjudligi, i.e. Oziq-ovqat hazm qilish paytida ishlab chiqariladigan kichik organik molekulalarni (monomers) shakllantirish jarayoni (murakkab substratlarning tanazzuli). Bunday molekulalar - monomerlar o'zlarining kompleks organik birikmalarini yig'ish uchun ishlatiladi.

O'z-o'zini qayta ishlash (ko'paytirish)

Reprucconce (o'zini o'xshash, o'zini o'zi ko'paytirish) tirik organizmlarning asosiy xususiyatlaridan birini anglatadi. Ko'payish turlarning mavjudligini ta'minlash uchun zarur, chunki Alohida organizmning umr ko'rish muddati cheklangan. Jismoniy shaxslarning tabiiy o'lishi sababli yo'qotish uchun ortiqcha kompensatsiya bilan ko'payish va shu bilan shaxslarning bir qator avlodlaridagi shaklni saqlab qolishni qo'llab-quvvatlaydi. Tirik organizmlar evolyutsiyasi jarayonida ko'payish usullarining evolyutsiyasi bo'lib o'tdi. Shuning uchun hozir ko'plab tirik organizmlarning mavjud va turli xil turlari, biz ko'payishning turli xil shakllarini kashf etamiz. Organizmlarning ko'plab turlari bir nechta naslchilik usullarini birlashtiradi. Ikkita, tubdan farq qiladigan organizmlarning naslchilik turini ajratib ko'rsatish kerak - xochli (qadimiy naslchilik turi) va shahvoniy. Ko'plab takrorlanishning katta qismida yangi qismi ona organizmining bir guruhidan yoki bir guruh hujayralardan (ko'p qirrali) shakllanadi. Foydalanuvchilarning foydasiz ko'payishining barcha shakllari bilan, avlodlar bir xil onalikning genotipi (genlar kombinatsiyasi) mavjud. Binobarin, bitta ota-onaning organizmining barcha avlodlari genetik ravishda bir hil va filiallar bir xil belgilar to'plami bo'ladi. Jinsiy ko'payish bilan, yangi qism ikki ixtisoslashgan jinsiy hujayralarni (o'g'itlanish jarayoni) ikki ota-ona organizmlari tomonidan ishlab chiqarilgan ikkita ixtisoslashgan jinsiy hujayralarni birlashtirish orqali ishlab chiqiladi. Zigotadagi yadro tarkibida xromosomalarning gibrid to'plami mavjud bo'lib, ular o'yinlarning yadrolarini yigirish xromosomalarining kombinatsiyasi natijasida hosil bo'ladi. Zigota yadroda, shuning uchun ikkala ota-onalarga ham tenglashtirildi. Zigotadagi bolalar organizmidan rivojlanib boradigan yangi belgilar kombinatsiyasiga ega bo'ladi. Boshqacha qilib aytganda, jinsiy oshirish paytida, turlarning o'zgaruvchan muhitini o'zgartirish va evolyutsiyadagi muhim omil bo'lgan organizmlarning kombinativ shakllari. Bu foydasizlarga nisbatan jinsiy oshiriluvchanlikning muhim foydalidir. Yashash organizmlarining o'zini ko'paytirish qobiliyatining qobiliyati yadil kislota molekulalari va oqsillarning shakllanishiga asoslanib, matritsa kislotasining noyob xususiyatiga asoslanadi. Molekulyar darajadagi o'zini o'zi qayta qurish hujayralarda metabolizmning hamda amalga oshirilishini, hujayralarni o'z-o'zidan ko'paytirishni ham belgilaydi. Uyali aloqa bo'limlari (hujayrabozlik) ko'p tarmoqli organizmlarning individual rivojlanishi va barcha organizmlarni ko'paytirishga asoslanadi. Organizmlarning ko'payishi er yuzida yashovchi barcha turlarni o'z-o'zidan ko'paytirish ta'minlanadi, bu esa o'z navbatida biogeokenoz va biosfera mavjudligini keltirib chiqaradi.

Irsiyat va o'zgaruvchanlik

Noritariya organizmlarning avlodlari orasidagi doimiylikning uzluksizligini (genetik ma'lumotlar oqimini) taqdim etadi. Bu molekulyar, sub-idishga va uyali darajadagi ko'payish bilan chambarchas bog'liq. Irsiy xususiyatlarning xilma-xilligini aniqlaydigan genetik ma'lumotlar DNKning molekulyar tuzilmasida shifrlangan (RNKdagi ba'zi viruslar). Genlarda sintez qilingan proteinlar, ferment va tarkibiy qismlar to'g'risidagi ma'lumotlar. Genetik kod DNK molekulasidagi nukleotide ketma-ketligidan foydalanib, sintelotide ketma-ketligidan foydalanib sintsilsli proteinalarda aminokislotalar ketma-ketligi to'g'risida "hisob qaydnomasi" tizimidir. Tananing barcha genlarining kombinatsiyasi genotip deb ataladi va belgilarning umumiyligi fenotip hisoblanadi. Fenotip ikkala genotipga ham, ichki omillarga ham bog'liq tashqi muhit bu genlarning faolligiga ta'sir qiladi va doimiy jarayonlarni aniqlaydi. Norlein kislotalaridan foydalangan holda, irsiy ma'lumotlarning saqlash va uzatish barcha organizmlarda amalga oshiriladi, genetik kodi bu erdagi barcha tirik mavjudotlar uchun bitta, ya'ni I.E. U universaldir. Xususiylik tufayli avloddan-avlodga, belgilarning yashash joylariga jismoniy tayyorgarlikni ta'minlaydigan belgilar uzatiladi. Agar organizmlarning ko'payishida mavjud belgilar va mulklarning uzluksizligi namoyon bo'lsa, unda tashqi muhitning o'zgarishi, organizmlar hayoti uchun zarur bo'lgan organizmlar hayoti uchun zaruriy holatlar mavjud emas. yashash sharoiti. Xuddi shu narsaga tegishli organizmlarning xilma-xilligidagi o'zgaruvchanlik paydo bo'ladi. O'zgaruvchanlik individual organizmlarda individual rivojlanish davrida yoki ko'payishda bir qator avlodlardagi organizmlar guruhida amalga oshirilishi mumkin. Vakillar paydo bo'lishining mohiyati, belgilarning o'zgarishi tabiati va nihoyat, tirik organizmlar mavjudligi va o'zgaruvchanligi (irsiyatsion) va modifikatsiya (davolanmaydigan) hisoblanadi. Genotipik o'zgaruvchanlik genotipning o'zgarishi bilan bog'liq va fenotipning o'zgarishiga olib keladi. Genotipik o'zgaruvchanlik mutatsiyalarga (mutatam o'zgaruvchanlikka yoki jinsiy oshirishda urug'lantirilgan genlarning yangi kombinatsiyasiga asoslangan bo'lishi mumkin. Muttising shakli bo'lsa, o'zgarishlar, birinchi navbatda, nuklein kislotalarni ko'paytirishda xatolar bilan bog'liq. Shunday qilib, yangi genetik ma'lumotlarni ko'taradigan yangi genlar sodir bo'ladi; Yangi belgilar mavjud. Va agar yangi rivojlanayotgan belgilar tananing muayyan sharoitlarda foydali bo'lsa, ular tabiiy tanlanish orqali "olib ketish" va "belgilangan". Shunday qilib, meros (genotipik) o'zgaruvchanlik organizmlarning tashqi muhit sharoitida, organizmlarning xilma-xilligi, zarur evolyutsiya uchun zarur bo'lgan shart-sharoitlar yaratilgan. Turnarbaxon (o'zgartirish) o'zgaruvchanligi bilan, tashqi muhit omillari va o'zgarmaydigan genotiplar ta'siri ostida fenotipda o'zgarishlar mavjud. O'zgartirishlar (Modlashtirish o'zgaruvchanida belgilardagi o'zgarishlar) Genotipning nazorati ostida reaktsiya darajasi doirasida amalga oshiriladi. O'zgartirish quyidagi avlodlarga etkazilmaydi. Modlashtirish o'zgaruvchanligi qiymati shundaki, u tananing tashqi muhitning omillariga moslashuvchanligini ta'minlaydi.

Organizmlarning individual rivojlanishi

Barcha tirik organizmlar indivozni individual rivojlanish jarayoniga xosdir. An'anaga ko'ra, ko'p tarmoqli organizmni individeni indivozni individual rivojlantirish jarayoni, zigotalar natijasida jismoniy shaxslarning tabiiy o'limi uchun zigotalar hosil bo'lgan paytdan boshlab tushuniladi. Zigotalar va keyingi hujayralarning bo'linishi tufayli ko'p o'rnagida organizmning turli xil hujayralar, turli xil to'qimalar va organlarning katta qismlaridan iborat ko'p tarmoqli organizm shakllantiriladi. Tana rivojlanishi "genetik dastur" ga (Zigota xromosoma genlarida yotqizilgan) va ma'lum bir atrof-muhit sharoitida amalga oshiriladi va ma'lum bir shaxsning individual mavjudligi davrida genetik ma'lumotlarni amalga oshirish jarayoni jiddiy ta'sir ko'rsatadi. Individual rivojlanishning dastlabki bosqichlarida intensiv o'sish (molekulalar va boshqa inshootlar va farqlash, i.e. boshqasini ko'paytirish tufayli intensiv o'sish (massa va o'lchamdagi) sodir bo'ladi Funktsiyalarning tuzilishi va asoratidagi farqlarning paydo bo'lishi. Ontogenezning barcha bosqichlarida turli xil tashqi ekologik omillar (kimyoviy elementlar va vitaminlar, turli xil fizik va kimyoviy vositalar tarkibidagi oziq-ovqat tarkibi) sezilarli darajada tartibga soluvchi ontogenezning barcha bosqichlarida sezilarli darajada tartibga soluvchi ta'sir. Hayvonlarning individual rivojlanishi jarayonida ushbu omillarning rolini o'rganish va inson katta ahamiyatga ega bo'lib, tabiatga antropogen ta'sirni kuchaytirdi. Biologiya, tibbiyot, veterinariya va boshqa fanlarning turli sohalarida tadqiqotlar ontogenez shakllarini aniqlaydigan organizmlarning normal va patologik rivojlanish jarayonlarini o'rganishda keng o'tkaziladi.

G'azab

Organizmlarning ajralmas mulki va barcha tirik tizimlarning ajralmas mulki - bu tashqi yoki ichki ogohlantirishlarni (ta'sirini) va etarli darajada javob berish qobiliyati. Organizmlarda, asabiylashish metabolizmning varaqlarida, sitoplazmlar hujayralarida, sitoplazaz hujayralarida, sitoplaza hujayralarida, dotsik kimyoviy parametrlar, motor reaktsiyalarida va yuqori tashkillashtirilgan hayvonlar ularning xatti-harakatlarida o'zgarishlarga o'ziga xosdir.

4. Markaziy dogma. molekulyar biologiya - Tabiatda kuzatilgan genetik ma'lumotlarni umumlashtirish: ma'lumot uzatiladi nuklein kislotalar ga kvadratLekin teskari yo'nalishda emas. Qoida shakllandi Frensis SAVK ichida 1958 yil va o'sha vaqt ichida to'plangan ma'lumotlar bilan sanab o'tilgan 1970 yil. Genetik ma'lumotlarning o'tishi Dna ga Rna va RNA dan kvadrat Bundan istisnosiz barcha uyali organizmlar uchun universal, makromolekulalarning biosintezi ostida. Genomning tarqalishi DNK → DNKning axborot o'tishiga to'g'ri keladi. Tabiatda RNK O'tishlari ham bor → RNA va RNA → DNK (masalan, ba'zi viruslar), shuningdek o'zgarishi tuzatish Oqsil molekuladan molekulagacha uzatiladi.

Biologik ma'lumotlarni umumiy usullari

Tirik organizmlarda uch xil turli xil, ya'ni turli polimer ronomerlardan iborat - DNK, RNA va Protein. Ular orasidagi ma'lumotlarni uzatish 3 x 3 \u003d 9 usulini amalga oshirish mumkin. Markaziy dogma ushbu 9 turdagi ma'lumotlarni uchta guruhga o'tkazing:

Umumiy - eng ko'p tirik organizmlarda topilgan;

Maxsus - istisno shaklida sodir bo'lar, viruslar va u mobil elementlar genome yoki biologik sharoitda tajriba;

Noma'lumlar - aniqlanmadi.

DNK repriptsiyasi (DNK → DNA)

DNK tirik organizmlarning avlodlari o'rtasidagi ma'lumotlarni uzatishning asosiy usuli, shuning uchun DNKning aniq ikki baravar ko'payishi (takrorlash) juda muhimdir. Replikatsiya mutlaqo oqsil kompleksi tomonidan amalga oshiriladi xromatin, keyin ikki karra spiral. Shundan so'ng, u bilan bog'liq bo'lgan Polimerase har ikki zanjirning har birida bir xil nusxani yaratilgan.

Transkripsiya (DAK → RNA)

Transkripsiya - biologik jarayon, natijada DNK qismidagi ma'lumotlar sintez qilingan molekulaga ko'chiriladi axborot RNA. Transkripatsiya amalga oshiriladi transsioner omillar va RNN polimerazasi. Ichida eukaryotik hujayra Asosiy transkript (oldindan inna) ko'pincha tahrirlanadi. Bu jarayon deb nomlanadi susayish.

Eshittirish (RNNA → Protein)

Etuk Irana o'qiladi ribosomami Efir jarayonida. Ichida prokaryoz Kalellar transkripsiya va tarjima jarayoni etarlicha ajratilmaydi va bu jarayonlar birlashadi. Ichida eukarikoz hujayralar transkript hujayra yadrosi Eshitish joyidan ajratilgan ( sitoplazma) yadro membranasi, shuning uchun Irnk. yadrodan tashiladi sitoplazmada. IRNA Ribosoma uchta shaklida o'qiydi nukleotid "So'zlar." Majmua tashrif omillari va cho'zish omillari Aminokilavozni etkazib berish rESPN RAQS Irnk-Ribosom kompleksiga.

5. Teskari transkripsiya - Bu ikki zanjirni shakllantirish jarayoni Dna bir-biridan tikilgan matritsada Rna. Bu jarayon deb nomlanadi teskari Trissiya, genetik ma'lumotlarni uzatish "teskari" dagi translyatsiya, yo'nalishda qaraladi.

Teskari tranzitma g'oyasi birinchi bo'lib juda mashhur bo'lgan, chunki qarama-qarshi markaziy dogma molekulyar biologiyasibu DNK deb taxmin qildi yozib olingan RNAda va keyin radioeshittirish Oqsillarda. U u retrovirus, masalan, Sho'x va holatda rERROTRANSPOSONOV.

O'tish (dan lAT. transduktsion. - Harakat) - transfer jarayoni bakterial Dna bir hujayradan boshqasiga bakteriofage. Umumiy o'tish bakteriyalar genetikasida bakteriyalar genetikasida qo'llaniladi genomni xaritalash va qurish shtatlar. O'tkazish mo''tadil pasolat va viruslilarga qodir, ammo, lekin bakteriyalarni yo'q qiladi, shuning uchun ularning yordami bilan o'zgarish bo'lmaydi ko'p Tabiatda yoki tadqiqot paytida.

DNK vektor molekulasi tashuvchi sifatida ishlaydigan DNK molekulasi. Tashuvchining molekulasi bir qator xususiyatlarni ajratishi kerak:

Xost hujayralarida avtonom replikatsiya qilish qobiliyati (ko'pincha bakterial yoki xamirturush)

Tanlangan markerning mavjudligi

Qulay cheklov saytlarining mavjudligi

Bakterial plazmidlar ko'pincha vektorlar rolida harakat qiladi.

Qaysi tashkilot aniq ierarxiya bor. Bu bu mulk va hayotni tashkil etish darajasini aks ettiradi. Bunday tizimda barcha qismlar eng past tartibda eng yuqori tartibda joylashgan.

Hayotni tashkil etish darajasi nafaqat biosentelamentlarning xususiyatini aks ettiradigan, balki ularning bir-biriga nisbatan asoratlari bo'lgan izlanishlar bo'yicha ierarxik tizim. Bugungi kunga qadar sakkizta asosiy sathni ajratish odatiy holdir.

Bundan tashqari, quyidagi tashkilotlar ajratilgan:

1. Micromatik tizim - bu molekulyar va bo'linmalar darajasini o'z ichiga olgan doperatsiya bosqichidir.

2. Mezotsystem - bu quyida, organizm. Bularga uyali, mato, organ, tizimli va organizmning yashash darajasi.

Bundan tashqari, makrosti darajasi, bu darajalarning nazorati bilan bog'liqligini anglatadi.

Shuni ta'kidlash kerakki, har bir darajadagi o'ziga xos xususiyatlarga ega.

Potorganizm hayotini tashkil etish darajasi

Ikki asosiy bosqichni ajratish odatiy holdir:

1. Yashash tashkilotining molekulyariya darajasi - biologik makromolekulalarni, shu jumladan oqsillarni tashkil etish darajasi va tashkil etuvchi darajasi, nuklein kislotalar, lipidlar va polizakaridlar. Aynan shu erda har qanday organizmning hayotiy faoliyatining eng muhim jarayonlari boshlanadi - hujayrali nafas, energiya aylanishi, shuningdek genetik ma'lumotlarni o'tkazishni, shuningdek, genetik ma'lumotlarni o'tkazishni amalga oshiradi.

2. Subma hujayralar darajasi - bu erda hujayraning tashkil etilishi hujayra mavjudligida muhim rol o'ynaydigan har birining muhim rolini bajaradi.

Tirik tashkilotning tashkiliy darajasi

Ushbu guruh butun organizmning yaxlit ishini ta'minlaydigan tizimlarni o'z ichiga oladi. Quyidagilarni ajratish odatiy holdir:

1. Uyali darajasi Hayotni tashkil qilish. Hech kimga sir emaski, bu darajadagi tarkibiy qism sitologik, sithemik, sitogenetik va

2. Mato darajasi. Ushbu asosiy matolarning turli xil matolarning o'ziga xos xususiyatlari va funktsiyasiga, aslida organlardan iborat. Ushbu tuzilmalarning o'qishlari gistologiya va gistokimyo bilan shug'ullanadi.

3. Organchilik darajasi. Yangi tashkilotning yangi darajasi bilan tavsiflanadi. Bu erda ba'zi to'qima guruhlari ma'lum funktsiyalar bilan yaxlit tuzilishni shakllantiradi. Har bir tana tirik organizmning bir qismidir, ammo undan tashqarida mustaqil ravishda mavjud emas. Ushbu daraja ilm-fan tomonidan fiziologiya, anatomiya va ba'zi embriologiya sifatida o'rganiladi.

Tashkiliy darajabu ikkalasi ham birlashtiruvchi va multiclual organizmidir. Axir, har bir organizmning yaxlit tizimi, ichki faoliyat uchun barcha muhim jarayonlar mavjud. Bundan tashqari, urug'lantirish, rivojlanish va o'sish jarayoni, shuningdek alohida organizmning qarish ishlari hisobga olinadi. Ushbu darajani o'rganish fiziologiya, embriologiya, genetika, anatomiya, paleontologiya kabi ilm-fanlar bilan shug'ullanadi.

Yashash qobiliyatining ko'pligi

Organizmlar va ularning tarkibiy qismlari yo'q, ammo ma'lum bir binolar to'plami.

1. Aholini ko'rish darajasi. Asosiy qurilma - aholi - bu aniq cheklangan hududni kuchaytiradigan muayyan turlarning bir qismi. Barcha odamlar bir-biri bilan erkin o'tishga qodir. Ushbu darajadagi tadqiqotda, tizimmatotlar, ekologiya, aholi pensetika, biografiya, taksonomiya kabi ishtirok etadigan fanlar.

2. Ecotsematik darajasi - har xil populyatsiyalarning barqaror hamjamiyati hisobga olinadi, ularning mavjudligi bir-birlari bilan chambarchas bog'liq va unga bog'liq iqlim shartlari va hokazo. Asosan bunday tashkilot darajasini o'rganish

3. biosfera darajasi - Bu butun sayyoraning global biogeoksenozlarining global kompleksi bo'lgan yashash tashkilotining eng yuqori shakli.

Evolyutsiya nazariyasi

Uslubiy ko'rsatmalar Laboratoriya sinflariga

agronomika fakulteti talabalari uchun

Miasskoye

Laboratoriya mashg'ulotlarini amalga oshirish bo'yicha uslubiy ko'rsatmalar 35.03.04 "Agronomiya", 35.03.07 yo'nalishi bo'yicha talabalar uchun mo'ljallangan. "Evolyutsiya nazariyasi" intizomini o'zlashtirish uchun trening.

Kompilyator:

Matveev E. yu. - Shakul. Biol. Fanlar (Agroekologiya instituti - Juragu shahridagi FSBEEA FAK)

© Janubiy Ural shtati qishloq xo'jaligi universiteti, 2016

© Agroekologiya instituti, 2016

Laboratoriya bo'yicha hisobotning tuzilishi va baholash ................4

Xususiyatlar va hayotiy materiya tashkiloti uchun ......................5

Evolyutsiyani modellashtirish ................................. ............ 24

Olimlarning evolyutsion qarori ............................... ...... ..26

J. B. Lamakar va ch. Darvin 79-sonli evolyutsion nazariyalar ........................ 79

Organik olamni rivojlantirishning asosiy bosqichlari .................... 90

Adapogenogenezi kabi organizmlarning evolyutsiyasi ...............................................

Evolyutsiyaning genetik asoslari ........................... .......1.118

Makroevolyutsiya omillari ............................... .............. ..128

Laboratoriya hisobotini tuzish va baholash

Laboratoriya hisoboti Ta'lim dasturi talabasi tomonidan intizom fanlari bo'yicha ta'lim dasturi tomonidan rivojlanish sifatini baholash uchun ishlatiladi. Hisobot "o'zgartirilgan", "hisoblanmagan" (1-jadval) deb baholanadi.

1-jadval - Hisobotni baholash mezonlari

1 Laboratoriya mashg'ulotlarining mavzusi

2 ta to'ldirilgan vazifalar

3 javob boshqarish savollari

Xususiyatlar va hayot darajasi

Kirish

Organik dunyoni bir butun, chunki u o'zaro bog'liq bo'lgan qismlar tizimi (ba'zi organizmlar boshqalarga bog'liq), shu bilan birga boshqalarga bog'liqdir (alohida bo'linmalar - organizmlar yoki jismoniy shaxslardan iborat). Har bir tirik organizm, shuningdek, individual organizm, to'qimalar, hujayralardan iborat, ammo bir vaqtning o'zida muxtoriyatga ega bo'lgan har bir a'zolardan iborat bo'lib, bir vaqtning o'zida barcha organlar mavjud. Har bir hujayra organoidlardan iborat, ammo umuman funktsiyalar mavjud. Irsiy ma'lumotlar genlar tomonidan amalga oshiriladi, ammo butun agrareyadan tashqari hech qanday genlarning hech biri folbinning rivojlanishini va hokazolarini belgilaydi.

Organik dunyoni tashkil etishning turli darajalari taniqlilik, o'zarolik, o'zarolik, o'ziga xos naqshlar bilan tavsiflangan biologik tizimlarning diskret davlatlari deb belgilanishi mumkin. Shu bilan birga, har bir yangi bosqich maxsus, past darajadagi maxsus xususiyatlar va naqshlar bilan tavsiflanadi, chunki har bir organizm bir tomondan, boshqa tomondan, bir qismi bo'lgan elementlardan iborat makrobiologik tizim. Hayotning barcha darajalarida uning xususiyatlari keraklilik, strukturaviy tashkil etish, metabolizm, energiya va ma'lumot sifatida namoyon bo'ladi. Barcha darajalarda hayotning mavjudligi past darajadagi tuzilish bilan ta'minlanadi. Tashkilotning uyali darajasining tabiati, tartibli, hujayra, to'qima va boshqalar tomonidan tashkil etilgan molekulyar va bo'linmalar va boshqalar tomonidan belgilanadi.

Hayotni tashkil etishning tarkibiy qismlari juda xilma-xil, ammo ularning turli-tumanlaridan molekulyar genetik, ontogenik, aholi turlari va biosfera.

Molekulyar genetik standarti

Oddiy hayot aylanishiga ko'ra har qanday organizm ma'lum bir asosiy kimyoviy elementlarni talab qiladi. Ushbu to'plam uchta elementni o'z ichiga oladi: makretalizatsiya, iz elementlari va ultramik elementlar.

Organizm deb nomlangan makretasbalar to'rt element - uglerod, kislorod, azot va vodorodni o'z ichiga oladi. Ushbu elementlar hujayraning organik moddalarining asosiy qismini tashkil etadi (95-99%).

Makroelementlar, shuningdek, kaliy, natriy, kaltsiy, magniy, oltingugurt, xlor va temirni foizning yuzdan biriga (1,9%) qamrab oladi.

Misoteraliklar, juda kam konsentratsiyalarda yashash to'qimalarida mavjud bo'lgan bunday elementlar deb ataladi (0,001% dan 0,000001%). Bu guruh quyidagilarni o'z ichiga oladi: marganets, temir, kobalt, mis, rux, vanadiy, borun, alyotin, kremniy, yod (.01%). Xususan, biologik faol moddalar - fermentlar, vitaminlar, gormonlar kiradi.

Ultramik elementlar - elementlar, hujayradagi hujayralar 0,000001% dan oshmaydi. Bu guruh oltin, uran, radiom va boshqalarni ishlab chiqaradi.

Shunday qilib, oddiy yashash uchun tirik hujayralarga 24 ta tabiiy kimyoviy elementlarga muhtoj, ularning har biri o'z maqsadiga ega, hujayralarda 80 ta element aniqlandi.

Hujayraning asosiy organik moddalari - uglevodlar, lipidlar, aminokislotalar, oqsillar, nuklein kislotalari.

Uglevodlar uchta saksonlarning uchta guruhiga bo'lingan uglerod birikmalarini o'z ichiga oladi. Uglevodlar organizmlar hayotida muhim rol o'ynaydi: ular umurtqali to'qimalarning biriktiruvchi to'qimasining tarkibiy qismidir, shikastlangan to'qimalarning tarkibiy qismi, o'simliklarning devorlari, bakteriyalar, bakteriyalar, bakteriyalar, bakteriyalar, bakteriyalar, bakteriyalar, bakteriyalar va boshqalar.

Lipidlar turli xil suvlarni qaytarish guruhlari, ya'ni lipidlarning aksariyati spirtli ichimliklar, glitserin va yog 'kislotalari, ya'ni semiradi. Yog'lar hujayra va umuman tana uchun energiya va suv manbai sifatida xizmat qiladi, aksariyat hollarda ular tananing tersoryulyatsiyasida qatnashadilar, issiqlik izolyatsion yog 'qatlamini yaratadilar. Boshqa turdagi lipidlar ijro etiladi himoya funktsiyasiva patlar va junni qamrab olgan hasharotlarning tashqi skeletiga kirish.

Aminokislotalarga karboksil guruhi va aminoke guruhiga ega bo'lgan birikmalar deyiladi. Hammasi bo'lib, tabiatda 170 dan ortiq aminokislotalar topiladi. Hujayralarda ular oqsillar uchun qurilish materiallari funktsiyasini bajaradilar. Biroq, oqsillarda atigi 20 ta aminokislotalar topiladi. Aksariyat aminokislotalar o'simliklar va mikroorganizmlar tomonidan ishlab chiqariladi. Biroq, ba'zi hayvonlar aminokislota sintezi uchun zarur bo'lgan fermentlarning bir qismi emas, shuning uchun ular bir nechta aminokislotalarni oziq-ovqat bilan olishlari kerak. Bunday kislotalar ajralmasdir. Biror kishi uchun sakkizta kislotalar ajralmas va to'rtta shartli ravishda ikkita almashtiriladi. Aminokislotalarining eng muhim mulki mulki polimer zanjirlarining shakllanishiga - polipeptids va oqsillarning to'liqligini reaktsiya qilishdir.

Proteinlar hujayra uchun asosiy qurilish materialidir. Ularning elementlari yigirma soniya kislotalarining turli kombinatsiyasidan iborat ronomerik zanjirlar bo'lgan murakkab biophiniliylardir. Oqsillarning tirik hujayrasida boshqa organik birikmalardan ko'proq (50% quruq massaga).

Ko'pgina oqsillar katalizator (fermentlar) funktsiyasini bajaradilar. Shuningdek, oqsillar tashuvchilar rolini o'ynaydi; Masalan, gemoglobin o'pkadan to'qimalarga kislorodni o'tkazadi. Mushaklar va intracelulyar harakatlar - harakatni muvofiqlashtirish uchun funktsiya protein molekulalarining o'zaro ta'siri. Nazoratlar - antijismlar mavjud bo'lib, uning funktsiyasi tanani viruslardan, bakteriyalar va boshqa sohalardan himoya qilishdir asab tizimi Atrof-muhitning ma'lumotlari to'plangan va saqlanadigan oqsillarga bog'liq. Gormonlar deb ataladigan oqsillar, hujayralarning o'sishini va ularning faoliyatini nazorat qiladi.

Bugungi kunda hujayradagi metabolizmning molekulyar bazasi juda yaxshi o'rganilgan.

Metabolizmning uchta asosiy turi (metabolizm):

Katabolizm yoki tarqatish - kimyoviy obligatsiyalar tanaffusida kimyoviy energiyani chiqarish bilan birga kompleks organik birikmalarni qoplash jarayoni. Ushbu energiya ATP ning fosfat obligatsiyalarida inhibe (Adenosin trifosforc kislotasi).

Aftobolizm - bu kichik molekulalarni qurish paytida, keyinchalik murakkab molekulalarni qurishda ishtirok etadigan kichik molekulalarni katabolizm paytida shakllanish jarayoni.

Anabolizm yoki assimilyatsiya - ATP energiya sarfi bilan kompleks molekulalarning biosintezining keng tizimi.

Ko'rsatma uchun bir nechta mexanizm mavjud molekulyar darajasi. Ularning eng muhimi - bu gen mutatsiyalash mexanizmi - xromosomaning ta'siri ostida xromosomada darhol o'zgarishi tashqi omillar. Mutatsiyaga olib keladigan omillar (Malagenam): nurlanish, toksik kimyoviy birikmalarshuningdek, viruslar. Ushbu mexanizm bilan xromosomada genlar joylashgan joylash tartibi o'zgarmaydi.

Boshqa o'zgaruvchan mexanizm genlarni tasdiqlashdir. Bu muayyan xromosomada joylashgan genlarning yangi kombinatsiyasini yaratish. Shu bilan birga, genning o'zlari o'zgarmaydi, lekin xromosomadan boshqasiga o'tishadi yoki ikki xromosomalar orasidagi genlar almashinuvidir. Bunday jarayon yuqori organizmlardan jinsiy oshish paytida sodir bo'ladi. Shu bilan birga, genetik ma'lumotlarning umumiy miqdorida o'zgarishlar yo'q, u o'zgarishsiz qoladi. Ushbu mexanizm nima uchun bolalar ota-onalariga nisbatan qisman o'xshash - ular tasodifiy ravishda birlashtirilgan ota-ona organizmlaridan meros qilib oladilar.

Faqatgina 1950-yillarda boshqa o'zgaruvchan mexanizm aniqlandi. Bu genetik ma'lumotlar hajmining umumiy hajmining umumiy hajmida, genetik elementlarning hujayralarining hujayralarining hujayralarini kiritish natijasida umumiy o'sish kuzatiladigan genogramma-klassik rlom. Ko'pincha, ushbu elementlar hujayonlar viruslariga kiritiladi. Bugungi kunda bir nechta transferiv genlar topildi. Ular orasida ikki zanjirli halqali DNK bo'lgan plazmlar bor. Ulardan uzoq vaqt davomida biron bir dori-darmonlarni uzoq vaqt ishlatgandan so'ng, ushbu dori-darmonlarga qo'shadi va ular harakat qilishni to'xtatadi. Bizning dori-darmonimiz amal qiladigan patogen bakteriyalar, giyohvand moddalarga chidamlilikka qarshi bakteridlar bilan bog'liq va bakteriyalar buni sezishni to'xtatadi.

Ibentik elementlarni hijrat qilish xromosomalar va gen mutatsiyalarida ham tarkibiy qayta qurishga olib kelishi mumkin. Bunday elementlardan foydalanish imkoniyati yangi fan - genetik injiniring, uning maqsadi belgilangan xususiyatlarga ega organizmlarning yangi shakllarini yaratishdir. Shu bilan birga, genetik va biokimyoviy usullar bilan yangi, tabiiy tabiiy tabiiy kombinat qurildi. Buning uchun DNK kerakli xususiyatlarga ega oqsilni ishlab chiqarish uchun kodlanganligini o'zgartiradi. Barcha zamonaviy biotexnologiya bunga asoslanadi.

Onegenik darajasi

Bu daraja tirik organizmlarning shakllanishi natijasida yuzaga keladi. Ushbu darajaning asosiy hayoti alohida shaxs va boshlang'ich fenomen - ontogenez. Biologik qism birlashma va ko'p qirrali organizm bo'lishi mumkin, ammo har qanday holatda ham, o'zini repreksial tizimni anglatadi.

Ontogenez - bu tananing tanadagi individual rivojlanish jarayoni, o'limga bo'lgan izchil morfologik, fiziologik va biokimyoviy o'zgarishlar, irsiy ma'lumotlarni amalga oshirish jarayoni. Hozirgi vaqtda ontogenez nazariyasi yaratilmagan, chunki tananing individual rivojlanishini aniqlaydigan sabablar va omillar o'rnatilmagan.

Uyali daraja. Bugungi kunda fan tirik organizmning eng kichik mustaqil birligi, ishlashi va rivojlanish birligi hujayra hisoblanadi, bu o'z-o'zini takrorlash, o'zini o'zi ko'paytirish va rivojlanishi, ya'ni o'z-o'zini takrorlash va ishlab chiqish qobiliyatiga ega bo'lgan hujayra hisoblanadi. tirik organizmning barcha belgilari. Uyali aloqa inshootlari har qanday tirik organizmning tuzilishini, qancha va qiyin bo'lishidan qat'i nazar, uning tuzilishi. Tirik qafasni o'rganadigan fan Rolologiya deb ataladi. U boshlang'ich turmush tarzi, ham boshlang'ich turmush tizimining ishlashini o'rganadi, ularning ham ixtisoslashtirilgan hujayralarning shartlariga, shuningdek, ixtisoslashgan hujayralarning xususiyatlarini o'rganadi. Shunday qilib, zamonaviy sitologiyaga hujayra fiziologiyasi deb atash mumkin.

Hujayralar mavjudligining ochilishi va ularning tadqiqotlari birinchi mikroskop ixtiro qilinganida XVII asr oxirida ro'y berdi. Birinchi marta, hujayra ingliz olimi Robert Dick Djitdi tomonidan 1665 yilda, u tirbandlikni ko'rib chiqqanda tasvirlangan. Uning mikroskopi juda mukammal bo'lmaganligi sababli, u ko'rgan narsa aslida o'lik hujayralar devorlari edi. Biologlar asosiy rol kameraning devorlari emas, balki uning ichki tarkibi o'ynaganligini tushunishadi. Hujayra nazariyasining prodorsorlari orasida ham Antoniya Van Levenguq (1632-1723) deb atash kerak, bu ko'plab o'simlik organizmlarining hujayralari hujayralar qurilganligini isbotladi.

T. Svanny va M. Shallen 1838 yilda, XIX asr biologiyasida eng katta voqeaga aylangan uyali nazariya yaratildi. Bu barcha yovvoyi tabiatning birligi, evolyutsiyaning rivojlanishi, evolyutsiyasining rivojlanish nazariyasi, shuningdek organizmlarning individual rivojlanishi to'g'risida tushuncha bo'lib xizmat qilgan bu nazariya edi. Sitologiya genetika va molekulyar biologiyaning yaratilishidan kuchli. Shundan so'ng, yangi hujayra komponentlari ochildi - membrana, ribosomalar, lizosomalar va boshqalar.

Zamonaviy vakolatxonalarga ko'ra, hujayralar mustaqil organizmlar (masalan, sodda) va ko'p tarmoqli organizmlar mavjud bo'lib, unda naslchilik va somatik hujayralar (tana hujayralari) bo'lgan jinsiy hujayralar mavjud. Somatik hujayralar tuzilish va funktsiyalarda farq qiladi - asabiy, suyak, mushak, sekretsiya hujayralari mavjud. Uyali aloqa o'lchamlari 0,1 mkm dan (ba'zi bakteriyalar) 155 mm gacha (qobiqdagi tuyaqush tuxumi) o'zgarishi mumkin. Tirik organizmda milliardlab xilma-xil hujayralar mavjud (1015 tagacha), uning shakli eng g'alati (o'rgimchak, yulduz, qor va boshqalar) bo'lishi mumkin.

Barcha hujayralar uchta asosiy qismdan iborat: modda atrofidagi moddani atrof-muhitga va orqa tomondan atrofga o'tishni boshqaradigan plazma membranasi; Turli xil tuzilish va hujayra yadrosida sitoplazma, genetik ma'lumotlar mavjud. Bundan tashqari, barcha hayvonlar va ba'zi bir o'simlik hujayralarida centsiones - hujayra markazlari hosil bo'lgan silindrsimon inshootlar mavjud. Sabzavot hujayralari ham hujayra devoriga (qobiq) va plastmassalar mavjud bo'lgan ixtisoslashgan hujayralar mavjud, ular kameraning rangiga bog'liq.

Hujayralar o'sadi va ikki sho'ba korxonalariga bo'linadi. Hujayralarni ajratishning ikki usuli mavjud. Mitoz - bu hujayra yadrosining bunday bo'linishi, unda ota-ona katakchalari to'plamida bir xil xromosomalar to'plami shakllantiriladi. Bunday holda, qiziy hujayralar genetik ma'lumotlarni olib yuradigan to'liq xromosomalar to'plami bilan uzatiladi. DNKning qizi tafovutdan keyin xromosomalarga aylanib, ushbu tananing tuzilishi hosil qiladi. Replikatsiyaning ushbu usuli barcha hujayralarga xosdir, faqat jinsiy a'zolar bundan mustasno.

Meozis hujayra yadrosi to'rtta sho''ba yadrolarini shakllantirish bilan bo'linishidir, ularning har biri boshlang'ich yadrodan ko'ra yarim xromosomalarning yarmini o'z ichiga oladi. Tabiatdagi bu hujayralar bo'limi mexanizmi faqat jinsiy oshirishga tayyorgarlik ko'rayotganda, jinsiy hujayralar (o'yinlar). Urug'lantirish jarayonida o'yinlarni birlashtirishda, u yana xromosomalarning diplidi to'plami bo'ladi. Qayta ishlab chiqarishning ushbu usuli faqat jinsiy hujayralar uchun tavsiflanadi.

Ko'p rangli organizmlar ham bitta hujayradan - tuxumdan ham rivojlanmoqda, ammo uning hujayralar bo'linishi o'zgaradi, bu ko'plab turli xil hujayralar - mushak, asab, qon va boshqalar paydo bo'lishiga olib keladi. Turli xil hujayralar turli xil oqsillarni sintez qiladi. Biroq, ko'p tarmoqli organizmning har bir hujayrasida ushbu organ uchun zarur bo'lgan barcha oqsillarni qurish uchun to'liq genetik ma'lumotlar mavjud.

Hujayra turiga qarab barcha organizmlar ikki guruhga bo'lingan:

Prokoti - yadrodan mahrum bo'lgan hujayralar. DNK molekulalari yadro membranasi bilan o'ralgan va xromosomalarda tashkil etilmagan. Bularga bakteriyalar kiradi.

Eukarotes - yadroni o'z ichiga olgan hujayralar. Bundan tashqari, ular mitoxondriya bor - unda oksidlanish jarayoni davom etadigan organellar. Eukariotitoblar eng oddiy, qo'ziqorinlar, o'simliklar va hayvonlar orasida, shuning uchun ular birlashib kelayotgan va ko'p qirrali bo'lishi mumkin.

Tirik qafasni o'rganish, olimlar barcha organizmlarga ikki turga bo'lishishga imkon beradigan ikkita oziq-ovqat mahsulotlarining mavjudligiga e'tibor qaratdilar:

Avtomatik oqadigan organizmlar - ular organik oziq-ovqat kerak emas va karbonat angidridni (o'simliklarni) assimilyatsiya qilish yoki fotosintez (o'simliklar), ya'ni ular o'zlari kerak bo'lgan ozuqa moddalarini ishlab chiqarishi mumkin;

Heterotrofik organizmlar - bu organik taomsiz qila olmaydigan barcha organizmlardir.

Ko'p tarmoqli organizmlar. Barcha ko'p tarmoqli organizmlar uchta shohlikga bo'lingan: qo'ziqorin, o'simliklar va hayvonlar. Ularning hayotiy faoliyati, shuningdek, ko'p tarmoqli organizmlarning ayrim qismlarining individual qismlari fiziologiya orqali o'rganilmoqda. Ushbu fan tirik organizmning turli funktsiyalarini, o'zlari o'rtasidagi aloqasini, ularning evolyutsiyasi va individual rivojlanishi jarayonida tashqi muhit va shakllantirish, tashqi muhit va shakllanishiga bog'liqligini, ularning o'zaro bog'liqligi, ularning tashqi muhitiga va shakllanishini tartibga solish mexanizmlarini ko'rib chiqadi. Aslida, bu ontogenez - tananing tug'ilishidan o'limgacha, o'sishi, individual inshootlar, tananing farqlanishi va asoratlari. Ushbu jarayon Mashhur biogenetik qonun asosida "Ontogenez" atamasi tomonidan tashkil etilgan mashhur biogening qonuni asosida tasvirlangan.

Biogenetik qonun, ontogenez qisqa shaklda fitogenezni qisqartirgan deb ta'kidlaydi, chunki qisqartirilgan shakldagi alohida tanadagi tana fitogenezni takrorlaydi. Shunday qilib, ontogenez - bu mozelda joylashgan irsiy ma'lumotlarni amalga oshirish, shuningdek atrof-muhitda barcha organizm tizimlarining izchilligini tekshirish.

Barcha ko'p tarmoqli organizmlar organlar va to'qimalardan iborat.

Matolar - bu jismoniy kombinatsiyalangan hujayralar guruhidir va tuzilish va funktsiyalarga o'xshash hujayralararo moddalar. Ularning o'qishi gistologiya mavzusi. Matolar bir xil va turli ixtisoslashgan hujayralardan ham shakllanishi mumkin. Masalan, bir xil hujayralardagi hayvon tekis epiteliy qurdi va turli xil hujayralardan - mushak, asab, biriktiruvchi to'qima.

Organuvchilar turli xil hujayralardan iborat va tananing umumiy mexanizmi tomonidan boshqariladigan aniq funktsiyani bajaradigan organning nisbatan katta funktsional qismlari. O'z navbatida, organlar katta qismlarning bir qismidir - organizm tizimlari. Ular orasida asabiy, oshqozon, yurak-qon tomir, nafas olish va boshqa tizimlar ajralib turadi. Ushbu tizimlarning har biri mavjud organlar va boshqaruv mexanizmlari ierarxiyasi kiradi.

Aslida, tirik organizm o'z xom kasalligi va moslashishini ta'minlaydigan fiziologik tizimlar majmui sifatida taqdim etilishi mumkin. Genotipning (bitta organizmning genlarining kombinatsiyasi) fenotip bilan o'zaro ta'siri natijasida hosil bo'ladi (individual rivojlanish davrida hosil bo'lgan tananing tashqi belgilari majmui). Shunday qilib, tana tashqi muhitda mavjud bo'lgan ichki a'zolar va to'qimalarning barqaror tizimidir. Biroq, ontogenez hali yaratilmaganligi sababli, tananing rivojlanishida yuzaga kelgan ko'plab jarayonlar hali to'liq tushuntirishni olmagan.

IV. Hayotning kutilayotganini kuchaytirishga hissa qo'shadigan biogenetik usullar

IV. Bemorga yoki doktorlik hayotiga tahdid solinganda sanitariya harakatlari

Ps. Ushbu formula inflyatsiya darajasi barqaror qiymatiga ega bo'lganda va inflyatsiyani o'lchash muddati doimiy chastotaga ega.

Tirnoq; OKO va Ruh "(" L "va l" Esprit ". Parij, 1964) - Hayot davomida nashr etilgan Merlot-Pontining oxirgi ishi

9.1. TuzilishbiologikbilimBiologiyakabifan

Hozirgi kunda biologiya eng jadal rivojlanayotgan fan - hayot va yovvoyi hayot ilmidir. Biologiyaning asosiy vazifalari - hayotning ilmiy ta'rifini berish, yashash uchun yashash o'rtasidagi asosiy farqni, materiyaning mavjudligi biologik shaklining o'ziga xos xususiyatlarini bilish. Biologik bilimlarning rivojlanishi hayotning mohiyati, kosmik birlik va kosmik birlik haqidagi fikrlarning asta-sekin o'zgarishga olib keladi biologik evolyutsiya, biologik va ijtimoiy insonning o'zaro ta'siri va boshqalar. Yangi biologik ma'lumotlar dunyoning surati tomonidan o'zgartiriladi, bu uzoq vaqt davomida fizika tomonidan shakllangan. Aytish mumkinki, bugungi kunda biologiyada kashfiyot barcha tabiiy fanlar rivojlanishini aniqlaydi. Shuning uchun biologik bilimsiz dunyoning zamonaviy ilmiy surati mumkin emas. Bundan tashqari, biologiya odamning o'zini anglashini aniqlash, yangi mafkuraviy printsiplar shakllangan asosga aylanadi.

Zamonaviy fanlarda biologiyabu tirikchilik fanlari, mavjud va mavjud tirik organizmlar, ularning tuzilishi va funktsiyalari, kelib chiqishi, tarqatish va rivojlanishi, bir-birlari va jonsiz xususiyatlari bilan aloqa qilish shaklida belgilanadi.

Shunga ko'ra, biologiya umumiy va shaxsiy hayotiy qonuniy ma'lumotlarni (metabolizm, ko'payish, irsiyat, o'zgaruvchanlik, moslashuvchanlik va boshqalar) o'rganadi.

Zamonaviy biologiya - bu dinamik, bilimlarning oldida o'zgaruvchan. Avapaniya-ga o'xshash yangi eksperimental ma'lumotlarni to'plash ba'zan nazariy talqin va tushuntirishdan oldin. Biologiyada jadal rivojlanmoqda

boshqa tabiiy fanlar bilan aloqa paytida intizomiy tekshirish. Shuning uchun bugungi kunda biologik bilimlar tarkibida 50 dan ortiq shaxsiy fanlar mavjud: botanika, zoologiya, genetika, pitomiya, sitologiya, biokimyo, embriologiya, ekologiya va boshqalar. Ilmiy fanlar keng tarqalgan biologik tadqiqotlar asosiy ob'ektining murakkabligi - hayotiy materiyalarning murakkabligi bilan bog'liq.

Biologiyaning tarkibi ob'ektlar, xususiyatlar, turmush qurish va biologik paradigmalar nuqtai nazaridan ko'rib chiqilishi mumkin.

Tadqiqot ob'ektlariga ko'ra biologiya virusga, bakteriologiya, botanika, zoologiya, antropologiyaga bo'linadi.

Tiriklarning xususiyatlariga ko'ra, biologik fanlarning quyidagi tasnifi mavjud: embriologiya -organizmlarning urug'i (embrionik) rivojlanayotgan fanni o'rganish; fiziologiya -organizmlar faoliyatida fan; morfomantiq -tirik organizmlar tarkibi bo'yicha ilm; molekulyar biologiya -sabzavot va hayvonot dunyosi aholisining turmush tarzi, ularning atrof-muhit bilan munosabatlari; genetika -irsiylik va o'zgaruvchanlik ilmi.

Tirik organizmlarni tashkil etish nuqtai nazaridan, ajratish: anatomiya- Hayvonlar va erkaklarning makroskopik tuzilishi to'g'risida gistologiya -matolar tuzilmasi bo'yicha fan; sitologiya -tirik hujayralar tarkibida ilm.

O'zining rivojlanishida biologiya eng katta g'oyalarida tubdan farq qiladigan eng katta va qiyin yo'lni o'z ichiga olgan uzoq va qiyin yo'lni o'z ichiga olgan: 1) tizimmatika, 2) evolyutsiya davri va 3) evolyutsiya davri va 3) MicroRYRY ning biologiya davri. Belgilangan davrlar o'zlari orasida aniq vaqt cheklanmagan, shuningdek keskin o'tish davri yo'q. Bundan tashqari, biologiya nazariylar umumlashtirish darajasiga erishmaganligi va dunyoning ilmiy fanlari yo'q, u uchta "gipostaz" - tabiiy, fizikona biologiyada mavjud. Ularning har biri biologiya fanini rivojlantirishning tegishli davrida paydo bo'ldi.

Davrsistematika. Tabiiybiologiya

Har qanday tabiiy fanlar singari biologiya turli shakllar, turlarning tavsifi (fenomenologik) fan sifatida rivojlana boshladi vatirik dunyoning munosabatlari. Asosiy vazifa tabiatni tabiiy holatida o'rganish edi. Buning uchun yovvoyi tabiat hodisalari tasvirlangan va tizimlashtirilgan. Bu davrda tabiiyliq

hayotni o'rganish uchun harakat. Ilmiy yondashuvning boshlanishi har doim o'sib borayotgan shaxs tomonidan atrof-muhit bilan o'zaro ta'siri jarayonida olingan amaliy bilimlarning yig'ilishi edi. Ma'lumot to'plashdan tashqari, shaxsning amaliy manfaatlari mavzusi bo'lgan ob'ektlarni ham tuzatish kerak edi. Tekshirish g'oyasi antik davrda paydo bo'ldi. Birinchi fan sektrojdori Aristotiv edi, u o'z davriga to'plangan haqiqiy materialni yig'di va gektarchilik kontseptsiyasi asosida hayvonlar va o'simliklarni tasniflashga birinchi urinishni amalga oshirdi.

Biologik bilimlarni tizimlashtirish u bir qator asarlarni bag'ishladi: "Hayvonlarning tarixi", "Hayvonlarning qismlarida" Hayvonlar paydo bo'lishi haqida ". Ularda Aristotel hayvonlar shohligini ikki guruhga bo'lishdi: qon va qondan xoli. U orasida, u ta'kidlaganidek: to'rt oyoqli va qushlar, to'rt oyoqli va qattiq tuxum va baliq. Shunga ko'ra, umumiy qondan foydalaniladi: yumshoq (kranda) ko'p tarmoqli (krayfish), ko'p chiziqli segik va chig'anoqlari (mollyuskalar) dengiz ichak). Bundan tashqari, Aristotel ushbu ikkalasi o'rtasida bir qator guruhlarni ajratdi. Inson Aristotel qon hayvonlarining yuqori qismida (antropocentrizm) joy oldi.

Aristotelning asarlari tufayli, yovvoyi tabiat haqidagi xushxabar bilimlari nisbatan tartibli xarakterga ega bo'ldi va bu holat uzoq vaqt davomida fan sifatida biologiyaning shakllanishiga ishonish uchun asos beradi. Aristotelning g'oyalari yangi vaqtga qadar shubhasiz hokimiyatga ega edi, shunda ular tekshirildi.

Biologiya fanlarining o'sishi faqat XVI asrda sodir bo'ldi. Va yangi ochiq mamlakatlarda to'plangan ko'plab yangi faktlar bilan taniqli fanlar bilan boyitilgan katta jug'rofiy kashfiyotlarning davri bilan bog'liq. Ushbu dalillar shved olim K. Linnekining asarlarida taklif qilingan tizimli ravishda o'zlashtirish va tasniflashni talab qildi. Uning ishida "Tabiat tizimi" barcha hayvonlar va o'simliklarning nozik ierarxiyasini ishlab chiqishga muvaffaq bo'ldi.

Linney sistikasi markazida ko'zda, yaqin turlar tug'ilish, shunga o'xshash mehnatga - bo'linishda va bo'linmalarda - sinflarda birlashtirilgan. Bundan tashqari, o'simliklar va hayvonlarni tasvirlash uchun aniq terminologiyani joriy etdi. Shuningdek, u ikkilik (ikki tomonlama) nomenklaturani kiritishiga egalik qiladi: ikki muddatning har bir turining belgisi - naslning nomi va lotin turi. Linnes aniq guruhlar - sinflar, bo'linmalar, otlar, tug'ilishlar, turlari va kichiklari o'rtasidagi munosabatlarni taksi sifatida ko'rsatib, ularning ierarxik kamotlarini namoyish etish.

XVIII-XIX asrlarda organik dunyoni tizimlashtirish va tasniflash bilan bir qatorda. An'anaviy biologiya sohasida hali ham paydo bo'ldi

biologik fikrlar klassikasi tomonidan ko'rib chiqilgan bir qator fundamental ishlar. Bu frantsuz olimining 44 nafar etiluvchan mehnatlari va uning "hayvonlarning" Hayvonlar hayoti ", taniqli" Hayvonlarning hayoti "A.Bema va E. Gekkelning organizmlar morfologiyasi bo'yicha.

Tabiiy biologiya bizning kunimizda o'z qiymatini yo'qotmadi. Bizning sayyoramizning florasi va faunasini o'rganish davom etmoqda, yangi turlar ochilib, tasvirlangan. Zamonaviy biologiya juda ko'p sonli hayvonlar va sabzavot organizmlarini tahlil qilishga va tasniflashga muvaffaq bo'lishiga qaramay, shunga qaramay, qila olmaydigan darajada to'liq tavsif Butun tabiiy dunyo. Mavjud turlarning atigi uchdan ikki qismi hali ham tasvirlangan deb ishoniladi, i.e. 1,2 million hayvonlar, 5000 mingta o'simlik, yuz minglab qo'ziqorin, taxminan 3 ming bakteriya va boshqalar. Ekologiya tobora muhim ahamiyatga ega bo'lib, ilmiy va yashash joylari bilan bo'lgan organizmlar o'rtasidagi munosabatlarni o'rganish. Bu fan an'anaviy biologiya doirasida paydo bo'ldi, tabiatni to'liq deb biladi va ehtiyotkorlik bilan munosabatda bo'lishni talab qiladi.

Davrmikrobahon. Fizik- kimyoviybiologiya

Tabiiy biologiyaning barcha afzalliklari bilan tabiatni o'rganishga nisbatan yaxlitlik bilan, hayotning turli darajalarida va tirik organizmlarda yuzaga keladigan mexanizmlar, hodisalar va jarayonlar tushunishi kerak. Shuning uchun an'anaviy tavsifli biologiya olimlari, o'simliklarning anatomiyasi va fiziologiyasini, umuman organizmlar hayoti va ularning individual tanalarini o'rganishga majbur qilishdi va keyinchalik diqqat bilan va molekulyar genetik darajasi.

Antikal va fiziologik bilimlarning asoslari qadimiylikda keltirilgan va Gipokratik, Herofila, Klaudiya Galen va ularning talabalari bilan bog'liq. Biroq, biologiya sohasining haqiqiy rivojlanishi faqat yangi vaqtda boshlandi. XVI-XVII asrlarda. R. Guka, N. o'sib, ya. Gremovne, zavodlar anatomiyasi, o'simliklarning anatomiyasi, o'simliklarni tashkiliy va to'qima darajasini ishlab chiqdi. Tajriba biologiyaga kiradi - bu genetika paydo bo'lishining uzoq shartlarini keltirib chiqaradigan sun'iy gibridizatsiya.

Shuni ta'kidlash kerakki, biologiya yangi vaqtda barcha kengroq boshqalarning usullaridan foydalanadi tabiiy fanlar - ko'proq ilg'or fizika va kimyo. Shunday qilib, ilmda barcha hodisalar fizika va kimyo qonunlariga bo'ysunishi va ularning yordami bilan tushuntirish mumkinligi haqida ma'lumotga kirdi. Shunday qilib, biologiya barcha kengliklarda g'oyalarni ishlatadi

dukiiaizm. Avvaliga bu faqat uslubiy yondashuv edi, ammo XIX asrdan. Fizik-maishiy biologiya haqida gapirish, molekulyar va superemolearulyar darajadagi hayotni o'rganishi mumkin. Tadqiqotda fizika va kimyo usullaridan foydalangan XIX asr olimlari, biologiyaning yangi suratini tasdiqlashda katta rol o'ynaydi. L. Paster, I.M. Sechenov, I.P. Pavlov, I.I. Mechnikov va boshqalar. Bundan tashqari, M. Shleynning nazariyasining asoschilarini nomlash kerak, shuningdek, tirik hujayrani o'rganishni boshlash uchun 1838 yilda joylashtiriladi. Ularning nazariyasi sitologiya paydo bo'lishiga olib keldi - tirik hujayraning ilmi.

Uyali aloqa bilan tanishish genetika tug'ilishiga olib keldi - irsiylik va o'zgaruvchanlik ilmi. XX asrda Molekulyar genetika paydo bo'ldi, bu biologiyani hayotni tahlil qilishning yangi darajasiga olib keldi va uni fizika va kimyo bilan yaqinroq olib bordi. Nuklein kislotalarining genetik rolini, genetik ko'payish va oqsil biosintezining molekulyar mexanizmlari, o'zgaruvchanlikning molekulyar genetik mexanizmlari, shuningdek molekulyar darajadagi metabolizmni o'rganishi mumkin edi. Shu bilan birga, fizika va kimyo kashfiyoti, jismoniy va kimyoviy tadqiqot usullarini doimiy ravishda takomillashtirish va biologiyada ularni qo'llash turli xil biologik muammolarni o'rganishga kirish qobiliyatini yaratdi.

Kimyo nuqtai nazaridan, tirik organizmlar ochiq tizimlar, doimo atrof-muhit bilan modda va energiyani almashtirish. Shu bilan birga, oziq-ovqat bilan birgalikda ular tananing biokimyoviy reaktsiyalarida ishtirok etadigan juda ko'p organik va mineral birikmalarni oladi, keyin esa parchalanadigan mahsulotlar shaklida atrof-muhitda namoyish etiladi. Hayotiy hujayralar uchun qurilish materiallari makromolekular - oqsillar, yog ', uglevidlar, uglevodlar va nuklein kislotalar. Tanadagi gormonal tartibga solish kimyoviy reaktsiya tizimini anglatadi.

Kimyo biologiyasining kombinatsiyasi yangi fanning boshlanishini - biomolekulyatsiyaning teskari to'qimalari va organlarida metabolizm bilan bir vaqtda o'rganadi. Boshqacha aytganda, biokimyo biomolekulalarda tirik organizm ichidagi o'zgarishlarni tahlil qiladi. Biokimyogarlar hujayradagi energiya qanday kuch sarflanadi, metabolizm mexanizmlarini (metabolizmni) ochish, ribosomalar, ribosomalar va boshqa ichidagi ichakchiliklarning rolini aniqlash uchun. Bu tarkibni yoritadigan va oqsillar va nuklein kislotalarning funktsiyalarini ochib, oqsillar va nuklein kislotalarning funktsiyalarini belgilab beradigan biokimyoviy edi, shu bilan molekulyar genetika asoslarini yaratdi. Bugungi kunda biokimyoviy tavsiyalar tibbiyot, dorixona, qishloq xo'jaligida zavqlanishadi.

Zamonaviy kimyo fizikaga asoslanganidan beri olimlar biologik hodisalar va asosli jarayonlarni tushuntirishga intilishadi

jismoniy naqshlar. Natijada, 1950 yilda biologiya va fizikada biologiya va fizikada biologiya va fizikada yangi fanlar tug'ilgan. Biofizikika, har qanday biologik hodisani hisobga olgan holda, uni bir oz boshlang'ich, harakatlarni tushunish va ularning jismoniy xususiyatlarini tekshirish uchun ochiq. Shunday qilib, mushaklarning qisqarishi mexanizmlari, asab impulsi, fotosintez va fermentatsiyaning sirlari tushuntirildi.

Biokimyo va biofizika yordamida olimlar tananing tuzilishi va funktsiyalari to'g'risida bilimlarni birlashtirishga muvaffaq bo'lishdi. Ammo na bu fanlar ham, fizikokimyoviy biologiya biologiyaning asosiy masalasiga - hayotning kelib chiqishi va mohiyatiga javob bera olmaydi.

Evolyutsiondavr. Evolyutsionbiologiya

Yovvoyi tabiatni rivojlantirish g'oyasi faqat XIX asrda biologiyaga kirib boradi, garchi evolyutsion biologiyaning qadimiyligi shakllantirilgan bo'lsa ham. Shunday qilib, tiriklik sisteratikasi markazida Aristotel erdagi zinapoyaning g'oyasini yolg'onga chiqaradi: u organizmlarni oddiy bir kompleksni joylashtirdi, u hayvonlarning dunyosi piramida piramidaning tepasiga qo'ydi. Ushbu g'oyadan doimiy asoratlar orqali hayvonot dunyoni rivojlanishi sifatida evolyutsiya g'oyasi tomon faqat qadam tashlash kerak edi.

Biologiyani rivojlantirishning evolyutsion davrining boshlanishi frantsuz biologi J. B. Lamakaraning asarlarida topildi birinchi evolyutsion nazariya.1809 yilda nashr etilgan "Lamaarmar" tomonidan nashr etilgan "Zoologiya falsafasi" kitobida, atrof-muhit ta'siri va avlodlarni avlodlarga topshirish bilan ajralib turdi. Biroq, uning nazariyasidagi Lamakning bir qator noto'g'ri boshlang'ich qoidalariga tayanib, u evolyutsiya ichki va tashqi omillari o'rtasidagi o'zaro bog'liqlik masalasini hal qila olmagan.

Ushbu bosqichda biologiya rivojiga salmoqli hissasi falokat nazariyasibu muallif frantsuz olim J. Kuvye bo'ldi. U hozir tabiiy kuchlar bilan shug'ullanadigan va o'tmishda hukmronlik qilgan tabiiy kuchlar bir-biridan samarali farq qiladi. Shu sababli, o'tmishda, o'tmishda global tabiiy kataklitalizmlar, er yuzidagi geologik va biologik jarayonlar oqimini to'xtatib turish vaqti-vaqti bilan paydo bo'lishi mumkin. Ushbu global falokatlar, nafaqat erning ko'rinishi, balki uning organik dunyosi deyarli o'zgargan. Ushbu halokatli falokshunoslik fanlari aniqlana olmaydi, ammo bu tobora murakkab organik shakllar paydo bo'lishiga olib kelgan falokat edi.

Biologiyada chinakam inqilob 1859 yilda paydo bo'lishi bilan bog'liq evolyutsiya nazariyasi C. Darvin,"Turlarning kelib chiqishi tabiiy tanlanish orqali" kitobda tasvirlangan. Daryoning evolyutsion nazariyasi

vinolar uchta ustunlikda qurilgan: o'zgaruvchanlik, irsiyat va tabiiy tanlanish. Darvinning o'zgaruvchanligi, organizmlarning yangi xususiyatlari va belgilarini sotib olish va ularni turli sabablarga ko'ra o'zgartirish qobiliyatidir. Bu evolyutsiyaning birinchi va asosiy bo'g'i bo'lgan o'zgaruvchanlik. Irsiyat - tirik organizmlarning xususiyatlari va belgilarini keyingi avlodlarga o'tkazish qobiliyati. Tabiiy tanlov - bu eng moslangan organizmlarning yashashi va muvaffaqiyatli ko'payishi uchun kurashning natijasidir. Bir guruh jismoniy shaxslarning avloddan-avlodga tabiiy tanlovi sharoitida turli xil moslashuvchan belgilar to'planadi va natijada ular yangi turlarga aylanadigan juda katta farqlarga erishadilar. Afsuski, ushbu nazariyaga kiritilgan irsiyat va o'zgaruvchanlik qoidalari yanada yomonlashdi. Bu Darvinning xx asr boshlarida aylanib o'tgan Darvin evolyutsiyasi nazariyasini jiddiy tanqid qildi.

Zamonaviy (sintetik) evolyutsiya nazariyasibu faqat 20-yillarning oxirida paydo bo'ldi. XX asr U genetika va darvinizm sintezi edi. O'shandan beri evolyutsion biologiya haqida turli xil biologik bilimlarning sintezi sodir bo'ladigan platforma sifatida gapirish mumkin bo'ldi. Bugungi evolyutsion biologiya ikki bilim oqimini birlashtirishning natijasidir: evolyutsion ta'lim Vazifalar va evolyutsiya mexanizmlari bo'yicha boshqa biologiya fanlari tomonidan olingan bilimlar. XX asrda. Evolyutsion biologiya mazmuni doimiy ravishda kengaydi. Bu genetika, molekulyar biologiya, sitologiya, paleontologiya ma'lumotlari bilan to'ldiriladi. Ko'pgina olimlar bu evolyutsion biologiya, bu xxi biologlarining asosiy maqsadi bo'lgan nazariy biologiyaning poydevoriga aylanishi mumkin.

9.2. Tarkoriyalisavalamoqtashkilotlarhayot

Hayot qarama-qarshilarning dialektik birligi bilan ajralib turadi: u bir vaqtning o'zida nol va diskret bo'ladi. Organik dunyoni butunlay bir butun, chunki u o'zaro bog'liq bo'lgan qismlar tizimi (ba'zi organizmlarning mavjudligi boshqalarga bog'liq) va bir vaqtning o'zida individual birliklar - organizmlar yoki jismoniy shaxslardan iborat. Har bir tirik organizm, shuningdek, individual organlar, to'qimalar, hujayralardan iborat, ammo ayrim avtonomiyaga ega bo'lgan holda, bir vaqtning o'zida bir vaqtning o'zida bir vaqtning o'zida bir vaqtning o'zida harakatlardan iborat. Har bir hujayra organoidlardan iborat, ammo umuman funktsiyalar mavjud. Irsiy ma'lumot genlar tomonidan amalga oshiriladi, ammo

butun aholining tashqarisidagi genlarning hech biri fitna va boshqalarni ishlab chiqarishni belgilaydi.

Organik jahon tashkilotlarining turli darajalari hayotning idrosida bo'lganligi sababli, bu o'zaro bog'liqlik, o'zaro bog'lanish va aniq naqshlar bilan tavsiflanadigan biologik tizimlarning diskret davlatlari deb ta'riflanishi mumkin. Shu bilan birga, har bir yangi bosqichda avvalgi, pastki darajadagi maxsus xususiyatlar va naqshlarga ega, chunki bir tomondan, bir tomondan, boshqa tomondan, bu makrobiologik qismning bir qismi bo'lgan elementdir Tizim.

Hayotning barcha darajalarida uning xususiyatlari keraklilik, strukturaviy tashkil etish, metabolizm, energiya va ma'lumot sifatida namoyon bo'ladi. Tashkilotning yuqori darajadagi hayot mavjudligi past darajadagi tuzilish bilan ta'minlanadi; Xususan, uyali sathning tabiati molekulyar va bo'linadigan - uyali, mato darajasi va boshqalar tomonidan belgilanadi.

Tuzik tashkilotning tarkibiy qismlari juda xilma-xil, ammo shu bilan birga asosiy, uyali, ontogenetik, aholi turlari, biografiya, biogeootsit va biosfera asosiy.

Molekulyar- genetikdaraja

Yashashning molekulyar genetik standarti (oqsil, nuklein kislotalar, polichilik kislotalari, polichilik kislotalari) va organizmlarning hayotiy jarayonlarining hayotiy jarayonlarining asosiy organik birikmalari. Ushbu darajada boshlang'ich tarkibiy qism - bu gen, barcha tirik organizmlardagi irsiy ma'lumotlarning tashuvchisi - DNK molekula. Irsiy ma'lumotlarning bajarilishi RNN molekulalari ishtirokida amalga oshiriladi. Asarni saqlash, o'zgartish va amalga oshirish molekulyar inshootlar bilan bog'liq, bu daraja molekulyar - genetik deb ataladi.

Biologiyaning eng muhim vazifalari Gen ma'lumotlari, irsiyati va o'zgaruvchanligini, evolyutsion jarayonlarni, kelib chiqishi va mohiyatini o'rganish mexanizmlarini o'rganish.

Ularning tarkibidagi barcha tirik organizmlar oddiy noorojganik molekulalar: azot, suv, karbonat angidrid. Shulardan, kimyoviy evolyutsiya paytida oddiy organik birikmalar paydo bo'ldi, o'z navbatida, katta molekulalar uchun qurilish materiallari paydo bo'ldi. Shunday qilib, makromolekulilar paydo bo'ldi - Gigamman

turli monomerlardan qurilgan polimerlar. Polimerlarning uch turi mavjud: polichilik, oqsillar va nuklein kislotalar. Ular uchun monomerlar mos ravishda monosacaridlar, aminokislotalar va nukleotidlarga xizmat qiladi.

Oqsillarnuklein kislotalar "axborot" molekulalari bo'lib, ularning tuzilishida ularning tarkibida muhim rol o'ynaydi, bu juda rang-barang bo'lishi mumkin. Polizakaridlar (kraxmal, glikogen, tsellyuloza) katta molekulalarning sintezi uchun energiya va qurilish materiallari manbasi rolini o'ynaydi.

Proteinlar - bu amokomatlardan juda uzun zanjirlar, qoida tariqasida, bir yoki ikkita aminok guruhlari (-Nh 2) kislotalaridir.

Aminokisbotalar echimlarida ham kislotalarning ham xususiyatlarini va bazalarning xususiyatlarini ko'rsatish mumkin. Bu ularni xavfli fizik-kimyoviy o'zgarishlar yo'lida o'ziga xos tampon qiladi. Tirik hujayralar va to'qimalarda, 170 dan ortiq aminokislotalar sodir bo'ladi, ammo ularning 20 dan ortiq oqsillari mavjud. Bu bir-birining peptid zonalarining bir-birining bir-biriga bog'liq bo'lgan aminokislotalarning bir qismi oqsillarning asosiy tarkibini tashkil etadi. Belkov hujayralarning quruq massasining 50 foizdan ortig'ini tashkil qiladi.

Ko'pgina oqsillar katalizator (fermentlar) funktsiyasini bajaradilar. Ularning fazoviy tuzilishida ma'lum bir shaklni chuqurlashtirish shaklida faol markazlar mavjud. Molekulalar bunday oqsil tomonidan katalizator katalizatsiyali kabi markazlarga kiradi. Bundan tashqari, oqsillar tashuvchilar rolini o'ynaydi; Masalan, gemoglobin o'pkadan to'qimalarga kislorodni o'tkazadi. Mushaklar va intracelulyar harakatlar - harakatni muvofiqlashtirish uchun funktsiya protein molekulalarining o'zaro ta'siri. Antibosi oqsil xususiyatlari - bu tananing viruslaridan, bakteriyalar va boshqalardan himoya qiladi. Asab tizimining faoliyati atrof-muhitning ma'lumotlari to'plangan va saqlanadigan oqsillarga bog'liq. Gormonlar deb ataladigan oqsillar, hujayralarning o'sishini va ularning faoliyatini nazorat qiladi.

Nuklein kislotalar.Tirik organizmlarning hayotiy faoliyatning hayotiy faoliyat jarayonlari ikki turdagi makromolekulalarning ikki turining o'zaro ta'sirini - oqsil va DNKning o'zaro ta'sirini belgilaydi. Tananing genetik ma'lumotlari keyingi avlod uchun irsiy ma'lumotlarni tashuvchisi bo'lib xizmat qiladi va deyarli barcha biologik jarayonlarni boshqaradigan oqsillarning biosintezini aniqlaydi. Shuning uchun nuk-

1 peptid aloqa kimyoviy aloqa -Co-nh-.

lyinovik kislotalar tanadagi bir xil muhim joyga, shuningdek oqsillarni ham o'z ichiga oladi.

Proteinlar ham, nuklein kislotalar ham bir juda muhim mulkka ega - molekulyar decymmetriya (assimetriya) yoki molekulyar xarxallik. Ushbu hayotning bu xususiyati 40-50 yillarda ochiq edi. XIX asr Biologik kelib chiqadigan moddalar kristallari tarkibini o'rganish paytida paster - uzum kislotasining tuzi. Uning tajribalarida nafaqat kristallar, balki ularning suvli echimlari qutbli echimlarni ochib, i.e. optik faol. Keyinchalik ular ism olishdi optik izomerlar.Biologik bo'lmagan kelib chiqadigan eritmalarda, bu mulk yo'q, ularning molekulalari tuzilishi nosimmetrik jihatdan.

Bugungi kunda paster g'oyalari tasdiqlanadi va molekulyar xudkitlik isbotlangan (yunondan. Chyotuy - qo'l) faqat tirik materiyaga xosdir va uning ajralmas mulkidir. Turmushsiz bo'lmagan asosning mohiyati yomon va o'ngda yorug'likni qutbli ravishda qutbli molekulalar teng darajada tenglashtiradi. Va biologik kelib chiqishi mazmuniga har doim ushbu muvozanatdan og'ish kerak. Proteinlar aminokislotalar, qutbli kislotalardan faqat chapga (L-konfiguratsiyani) o'rnatadilar. Nuklein kislotalar faqat o'ng tomonga (d-konfiguratsiyani) shakardan iborat shakarlardan iborat. Shunday qilib, Xo'sh, bu yumshoqlik - molekulalarning assimekulalari, ularning oynalari aks ettirish bilan, o'ng va chap qo'l kabi zamonaviy ism Bu mulk. Shunisi qiziqki, agar biror kishi o'z oynalarini aks ettirishga aylantirsa, unda u shunchaki dinigi bilan ovqatlana olmasligini yoki hayvonlarning kelib chiqishi bilan hamma narsa yaxshi bo'lar edi.

Nuklein kislotalar- Bu fosfor materiallarini o'z ichiga olgan biopiliylar (poli-nukleotidlar) bo'lgan murakkab organik birikmalar.

Nuklein kislotalarining ikki turi - deoksiribonuch-lein kislotasi (DNK) va ribonuklein kislotasi (RRNA). Uning nomi nuklein kislotalar (yadrodan. Yadrodan yadros - yadro) birinchi marta XIX asrning ikkinchi yarmida leykotsitlarning yadrolaridan ajratilganligi sababli. Shveytsariya biokimmist F. Misher. Keyinchalik nuklein kislotalar nafaqat yadroda, balki sitoplazma va organoidlarda ham joylashganligi aniqlandi. DNK molekulalari xromosoma moddasini hosil qiladi.

XX asr o'rtalarida Amerikalik biokimyoviy J. Watson va Ingliz tilsonlari F. Creek D.Na molekulaining tuzilishini ochib berdi. X-ray diffratsion tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, DNK ikkita zanjirdan iborat ikkita zanjirdan iborat. Zanjir zanjirlarining roli Saxaro fosfat guruhlari va pirinlar va pirimzinlar asoslari sakrashchilar tomonidan xizmat qiladi. Har bir jumper ikkita qarama-qarshi zanjirga biriktirilgan ikkita taglik bilan hosil bo'ladi va agar bitta baza bitta halqani bo'lsa, unda ikkinchisi ikkitasi. Shunday qilib, qo'shimcha juftliklar shakllanadi: AA-T va janob Bu shuni anglatadiki, bir zanjirning asoslari ketma-ketligi asosli molekulaning boshqa qo'shimcha qismida asosiy ketma-ketlikni aniqlaydi.

Gen DNK molekulasining bir qismi yoki RNN (ba'zi viruslarda). RNA 4-6 ming kishilik nukleotid, DNK esa 10-25 ming o'z ichiga oladi. Agar siz bitta inson hujayralarini doimiy ipga olib chiqsangiz, uning uzunligi 91 sm bo'lishi mumkin edi.

Shunga qaramay, amekulyar genetika tug'ilishi amerikaliklar J. Bidsul va E. Titum genlar (DNK) va fermentlar (oqsillar) o'rtasida to'g'ridan-to'g'ri bog'liqlikni o'rnatdilar. Shunda mashhur bayonot paydo bo'ldi: "Bitta gen bitta protein". Keyinchalik genlarning asosiy vazifasi oqsil sintezini kodlash ekanligini aniqladi. Shundan so'ng, olimlar o'zlarining e'tiborini genetik dastur qanday qayd etilganligi va hujayrada amalga oshirilganligi haqidagi savolga e'tibor berishdi. Buning uchun, to'rtta bazani oqsil molekulalarida yigirmata aminlik kislotalarini kodlashi mumkinligini aniqlash kerak edi. Ushbu muammoni hal qilishga bag'ishlangan asosiy hissasi 1950 yillarning o'rtalarida taniqli fizik nazariy hamman tomonidan qilingan.

Uning taxminiga ko'ra, uchta DNK nukleotidlarining kombinatsiyasi bitta aminokislota kodini kodlash uchun ishlatiladi. Amintinning bitta aminokislida kodlashning ushbu boshlang'ich birligi nomlangan kodon.1961 yilda Gamovning gipotezasi F. deb nomlash bo'yicha tasdiqlandi. Shunday qilib, oqsillarni sintezda DNK molekuladan genetik ma'lumotlarni o'qishning molekulyar ma'lumotlarini o'qitishning molekulyariy ma'lumotlari bilan shifrlangan.

Tirik hujayrada organellar - ribosomalar mavjud bo'lib, ular birlamchi DNKning boshlang'ich tuzilishini va DNKda qayd etilgan ma'lumotlarga muvofiq proteinni sintez qiladi. Har bir troika nukleotid 20 ta mumkin bo'lgan aminokislotalardan biriga mos keladi. Shunday qilib, birlamchi DNKning tuzilishi sintez qilingan proteinning aminokislotalarining ketma-ketligini aniqlaydi, tananing (hujayralar) genetik kodini tuzatadi.

Bu o'simlik, hayvon yoki bakteriya bo'lgan barcha tirik mavjudotlarning genetik kodi bir xil. Genetik kodning bunday o'ziga xos xususiyati, barcha oqsillarning aminokislotasining tarkibi o'xshashligi bilan birgalikda guvohlik beradi

hayotning biokimyoviy birligida, er yuzidagi barcha tirik mavjudotlarning bir ajdodidan kelib chiqishi.

DNK takror ishlab chiqarish mexanizmi ham shifrlandi. U uch qismdan iborat: Replikatsiya, transkripsiya va efir.

Ko'paytirish- DNK molekulalarining ikki baravar ko'payishi. Replikatsiya doirasi - bu o'z-o'zidan nusxa olish uchun DNKning noyob mulki. DNK ikkita buralgan molekulyar zanjirlardan iborat bo'lganida, yigirishadi. Ikkita molekulyar oqim hosil bo'ladi, ularning har biri yangi ipni sintez qilish, asl nusxaga qo'shimcha ravishda matritsa bo'lib xizmat qiladi. Shundan so'ng, hujayra ikkiga bo'lingan va har bir hujayrada bir DNK mavzusi eski bo'ladi va ikkinchisi esa yangi. DNK hududidagi nukleotidlar ketma-ketligini buzish tanadagi irsiy o'zgarishlarga olib keladi - mutatsiyalar.

Transkripsiya- DNK yangi ma'lumotlaridan biri DNK ipekisligidan birida OD-yangi ma'lumot RNN (va-RNN) molekulasini shakllantirish orqali ko'chirish. Va-rNA - bu oqsillar tarkibi haqida ma'lumot olib boradigan bir yoki qo'shma genlar guruhidan iborat DNK molekuligining nusxasi.

Eshitish -bu maxsus organoid hujayralar - Rekoro (T-RNN) transport vositalarida (T-RNN) transport vositalarida (T-RNN) etkazib beriladigan maxsus organoid hujayralar - ribosomalardagi protein sintezidir.

1950 yillarning oxirlarida. Rossiya va frantsuz olimlari bir vaqtning o'zida gipoteza turli xil organizmlarda paydo bo'lish chastotasidagi tafovutlar va DNKning nukleotidlaridagi nukleotidlar joylashuvi bo'yicha farqlar paydo bo'lishiga va turli organizmlarda nukleotidlar joylashuvi uchun farqlar paydo bo'ldi. Bu faraz molekulyar darajadagi spetsementning tirik va tabiati rivojlanishiga imkon berdi.

Molekulyar darajasida bir nechta o'zgaruvchanlik mexanizmlari mavjud. Ularning eng muhimi - bu gen mutatsiyaining allaqachon ko'rsatilgan mexanizmi. to'g'ridan-to'g'ri o'zgarishiyangixromosomada, tashqi omillar ta'siri ostida joylashgan. Mutatsiyaga olib keladigan omillar (Malagenam) nurlanish, toksik kimyoviy birikmalar, viruslar. Bunday holda, o'zgaruvchanlik mexanizmi, xromosomadagi genlar paydo bo'lish tartibi o'zgarmaydi.

Boshqa o'zgaruvchanlik mexanizmi - genlarni tasdiqlash.Bu muayyan xromosomada joylashgan genlarning yangi kombinatsiyasini yaratish. Shu bilan birga, genning molekulyar sababi o'zini o'zgartirmaydi va uning harakati xromosomaning ikkinchi qismidan yoki genlar almashinuvi ikki xromosoma orasidagi bir almashinuvidan kelib chiqadi. Genov rigominat eng yuqori organizmlarda jinsiy oshirishda bo'lib o'tadi. Shu bilan birga, genetik ma'lumotlarning umumiy miqdorida o'zgarishlar yo'q, u o'zgarishsiz qoladi. Ushbu mexanizm nima uchun bolalar ota-onalariga qisman o'xshashligini tushuntiradi -

ular tasodifiy birlashtirilgan ota-ona organizmlaridan meros qilib oladilar.

Boshqa o'zgaruvchanlik mexanizmi - neklik G-ning rekombiylanishinoyabr.- faqat 1950-yillarda ochilgan. Gen genidagi yangi genetik elementlarning yangi genetik elementlarini kiritish hisobiga genetik ma'lumotlar miqdorining umumiy o'sishi ro'y bermoqda. Ko'pincha virus qafasiga yangi elementlar joriy etiladi. Bugungi kunda bir nechta transferiv genlar topildi. Ular orasida ikki zanjirli halqali DNK bo'lgan plazmlar bor. Ulardan uzoq vaqt davomida biron bir dori vositalaridan uzoq vaqt foydalanilgandan so'ng, qo'shadi, shundan keyin ular giyohvandlikka ta'sir qilishni to'xtatadilar. Bizning dori-darmonimiz haqiqiy bo'lgan patogen bakteriyalar, bu dori-darmonlarga bakteriyalar beradigan plazmalar bilan bog'liq va ular buni sezishni to'xtatadilar.

Ibentik elementlarni hijrat qilish xromosomalar va gen mutatsiyalarida ham tarkibiy qayta qurishga olib kelishi mumkin. Bunday elementlardan foydalanish imkoniyati yangi fan - genetik injiniring, uning maqsadi belgilangan xususiyatlarga ega organizmlarning yangi shakllarini yaratishdir. Shunday qilib, genetik va biokimyoviy usullar yordamida genlarning yangi, tabiiy bo'lmagan kombinatsiyasi qurilmoqda. Buning uchun DNK kerakli xususiyatlar bilan o'zgartirilgan kodin ishlab chiqarish ishlab chiqarish hisoblanadi. Ushbu mexanizm barcha zamonaviy biotexnologiyalarga asoslanadi.

Rezombinant DNK yordamida siz turli xil genlarni sintez qilishingiz va ularni yo'naltirilgan oqsil sintezi uchun siz turli xil genlarni sintez qilishingiz va ularni klonlarga (bir xil organizmlarning koloniyalariga) kirishingiz mumkin. Shunday qilib, 1978 yilda insulin sintez qilingan - diabetni davolash uchun oqsil. O'ng gen plazmidga kiritilgan va an'anaviy bakteriyaga kiritilgan.

Genetika virusli infektsiyalardan xavfsiz vaktsinalarni yaratishda ishlaydi, chunki an'anaviy vaktsinalar zaiflashgan virus bo'lib, ular antikor etishtirishga olib kelishi kerak, shuning uchun ularni kiritish ma'lum bir xavf bilan bog'liq. Genetik muhandislik virus sirt qatlamini DNK kodlashiga imkon beradi. Bunday holda, immunitet ishlab chiqariladi, ammo tananing infektsiyasi chiqarib tashlanadi.

Bugungi kunda genetik muhandislikda, umr ko'rish davomiyligini oshirish va insoniyat genetik dasturini o'zgartirish orqali abadiylikni oshirish masalasi ko'rib chiqiladi. Bunga peroning himoya funktsiyalarini ko'paytirib, DNK molekulalarini metabolik kasalliklar va atrof-muhitning ta'siridan himoya qilish mumkin. Bundan tashqari, olimlar qarishlarga qarshi pigmentni ochishga va undan ozod qilingan kameralarni yaratishga muvaffaq bo'lishdi. Eksperimentlarda

shami ularning hayotining davomiyligi oshdi. Shuningdek, olimlar, telomerlar hujayralar bo'linmalari - hujayra xromosomalarining uchida joylashgan maxsus xromosomaral inshootlarni aniqlashga muvaffaq bo'lishdi. GMN shuni anglatadiki, DNK maxsus moddalar - polimerase - bu DNK spiralida davom etadi va uning nusxasini olib tashlaydi. Ammo polimerase DNA boshidan boshlanadi, lekin har safar tannarxli uchini qoldiradi. Shuning uchun, keyingi har bir nusxada, DNK spiralida hech qanday ma'lumot yoki Telemekni olib yurmaydigan oxirgi joylar hisobidan qisqartirilgan. Televizorlar tugashi bilan, keyingi nusxalar davomida DNKning bir qismi genetik ma'lumotlarni olib yurishni boshlaydilar. Bu qarish hujayralari jarayoni. 1997 yilda Qo'shma Shtatlar va Kanadada tajriba o'tkazildi. Buning uchun telomergi targ'ibotini targ'ib qiluvchi yangi ochiq hujayrali fermeaza ishlatiladi. Shunday qilib, olingan hujayralar oddiy funktsional xususiyatlarini to'liq saqlab qolish, saraton hujayralariga aylanmasdan to'liq almashish qobiliyatiga ega bo'ldi.

Yaqinda, klonlash sohasidagi gen muhandislarining yutuqlari ma'lum miqdordagi pummatik hujayralardagi jonli ob'ektning aniq ko'payishi keng ma'lum bo'ldi. Bunday holda, katta yoshdagi shaxs ota-ona organizmidan genetik jihatdan ajralmasdir.

Partenogenezni uchratmasdan urug'lantiradigan organizmlarda klonlarni olish, hech qanday maxsus narsa emas va irsiyatlar tomonidan uzoq vaqtdan beri foydalanilgan. Eng yuqori organizmlar, shuningdek, tabiiy kronlash holatlari - bir kvadrat egizaklarning tug'ilishi. Ammo eng yuqori organizmlarning klonlarini sun'iy ravishda sotib olish jiddiy qiyinchiliklar bilan bog'liq. Shunga qaramay, 1997 yil fevral oyida, Laboratoriyada Edinburgdagi Yan Vilmut, klonitiklar tomonidan klonotiklar usuli rivojlandi va qo'ylar ko'tarildi. Buning uchun Shotlandiya Blackorda zotiga tuxum hujayrasi bor, ularni sun'iy ozuqaviy vositaga va yadroni ulardan olib tashladi. Keyin ular sut bez hujayralarini kattalar homilador qo'ylari zoti zoti fin doretini to'liq genetik to'plamni olib ketishdi. Bir muncha vaqt o'tgach, ushbu hujayra yadrosiz tuxum bilan birlashtirilib, ularning rivojlanishini elektrdan himoya qilish orqali faollashtirdi. Keyin rivojlanayotgan embrion sun'iy muhitda o'sdi, shundan so'ng embrionlar onaning onasi bachadonida ko'chirib o'tkazildi va ular tug'ilgandan oldin rivojlangan. Ammo 236 ta tajribalardan faqat bittasi muvaffaqiyatli bo'lishdi - qo'ylar ko'tarildi.

Shundan so'ng, Wilmut eng jonli munozaralar sodir etgan kishini klonlashtirishning asosiy imkoniyatini e'lon qildi

nafaqat ilmiy adabiyotlarda, balki ko'plab mamlakatlar parlamentlarida ham, bunday imkoniyat juda jiddiy, axloqiy va huquqiy muammolar bilan bog'liq. Ayniqsa ba'zi mamlakatlarda inson klonligini taqiqlovchi qonunlar qabul qilinganligi tasodif emas. Axir, klonlangan embrionlar o'ladi. Bundan tashqari, Freaksning tug'ilish ehtimoli juda katta. Shunday qilib, klon tajribalar nafaqat axloqsiz, balki Homo Sapiens tipidagi tipiklikni saqlash nuqtai nazaridan ham xavflidir. Ushbu xavf juda katta, 2002 yil boshida kelgan ma'lumotlar va artritning Qo'zisi kasalligi haqida xabar berish - bu qo'ylarga xos bo'lmagan kasallik, shundan keyin u tez orada supurilishi kerak bo'lgan kasallik.

Shu sababli, tadqiqotning yanada istiqbolli yo'nalishi - bu odamning genomini (genlar) o'rganish. 1988 yilda J. Uotson tashabbusi bilan ko'plab olimlarni birlashtirgan "odamning genomi" xalqaro tashkiloti tashkil etildi. turli mamlakatlar Dunyo va butun insoniy genomni shifrlash vazifasini qo'ydi. Bu katta qiyinchilikdir, chunki inson tanasida genlar soni 50 dan 100 minggacha, butun genom 3 milliard nuanotide juftlikdir.

Ushbu dasturning nukleotid juftligi joyining dekodlash bilan bog'liq ushbu dasturning birinchi bosqichi 2005 yil oxiriga qadar yakunlanadi. "Atlas" genlarini yaratish bo'yicha ishlar olib borildi . Birinchi bunday bunday kartani 1992 yilda D. Koen va J. Dossa tuzilgan. Final versiyasida u 1996 yilda taqdim etilgan. J.Xrosenbach, xromosenbach, maxsus markerlar yordamida turli xil bo'limlarning DNKi ta'kidlandi. Keyin u mikroorganizmlarda o'sadi va DNK parchalarini qabul qildi - Kir DNK zanjirining yadrid zanjirining yadrolari ketma-ketligi - xromosoma izchil bo'lgan. Shunday qilib, Weysenbach 223 genni mahalliylashtirishni aniqladi va 200 ta kasalliklarga, gipertenziya, diabet, og'ir o'smalarga olib boradigan 30 ga yaqin mutatsiyalar.

Ushbu dasturning natijalaridan biri, agar tugatilmagan bo'lsa ham, homiladorlikning dastlabki bosqichlarida genetik patologiyalarni aniqlash va gen terapiya yaratish - davolash usuli irsiy kasalliklar Genlar yordamida. Jazoni yaratishdan oldin, gen nuqsonli ekanligi aniqlandi, normal gen olinadi va bu barcha bemor hujayralariga kiritiladi. Kirtarilgan gen hujayra mexanizmlarini nazorat qilishda ishlaganligi sababli, ishlangan gen hujayralar hujayra olinadi. Ilgari birinchi bemorlar allaqachon davolanishgan. To'g'ri, ular hali tubdan davolanishadi va

kasallik kelajakda qaytib keladimi? Bunday davolanishning hali aniq va olis oqibatlari ham emas.

Albatta, biotexnologiya va genetik muhandislikdan foydalanish ijobiy va salbiy tomonlarga ega. Bu 1996 yilda nashr etilgan Evropa mikrobiologik jamiyatlarining memorandumi tomonidan tasdiqlanadi. Buning sababi, Gene texnologiyalariga shubha va dushmanlik bilan keng jamoatchilik. Qo'rquv inson genomini buzib ko'rsatishga qodir bo'lgan genetik bombani yaratish imkoniyatini keltirib chiqaradi; Noma'lum kasalliklarning paydo bo'lishi va biologik qurol ishlab chiqarish.

Va nihoyat, yaqinda, tranzakent oziq-ovqatlarning keng tarqalishi muammosi, genlarni blokirovka qilish va qo'ziqorin kasalliklari bilan tanishtirgan holda yaratilgan. Transgen pomidor va makkajo'xori allaqachon yaratilgan va sotilgan. Non, pishloq va pivo transgen mikroblardan foydalangan holda bozorga etkazib beriladi. Bunday mahsulotlar zararli bakteriyalarga nisbatan barqaror, fazilatlarni yaxshiladi - ta'm, ovqatlanish qiymati, qal'a va boshqalar. Shunday qilib, Xitoyda tamaki chidamli viruslar, pomidor va shirin qalampir o'sdi. Bakterial infektsiyaga chidamli, kartoshka va makkajo'xori, zamburug'larga chidamli transgenik pomidor mavjud. Ammo bunday mahsulotlardan, avvalambor, ularning tanaga ta'siri va insonga ta'siri mexanizmi hali ham noma'lum oqibatlari.

Albatta, biotexnologiyadan yigirma yil ichida odamlar qo'rquvi haqida hech narsa sodir bo'lmadi. Olimlar tomonidan yaratilgan barcha mikroorganizmlar manba shakllariga qaraganda kamroq farq qiladi. Radombinant organizmlarning zararli yoki xavfli targ'ibotiga hech qanday zararli yoki xavfli targ'ibot yo'q. Shunga qaramay, olimlar, transgen shtammlarida boshqa bakteriyalarga o'tkazilgandan so'ng, ularning boshqa bakteriyalariga o'tkazilgandan so'ng, asl genlar yo'qligini diqqat bilan kuzatib borish xavfli ta'sir ko'rsatishi mumkin. Genologiyalar asosida bakteriologik qurollarning yangi turlarini yaratishning nazariy xavfi mavjud. Shuning uchun olimlar ushbu xavfni hisobga olishlari va shunga o'xshash ishlarni tuzatish va to'xtatib turish qobiliyatiga ega bo'lgan ishonchli xalqaro nazorat tizimini rivojlantirishga yordam berishlari kerak.

Gen texnologiyasi, ularni qo'llashni tartibga soluvchi hujjatlar, laboratoriya tadqiqotlari va sanoatni rivojlantirishning qoidalari, shuningdek, genetik ravishda o'zgartirilgan organizmlarni atrof-muhitga kiritish qoidalari.

Shunday qilib, bugungi kunda tegishli ehtiyot choralariga rioya qilganda, genetik texnologiyalarni keltirib chiqaradigan imtiyozlar salbiy oqibatlarga olib kelishi mumkin.

Uyalidaraja

Tashkilotning uyali darajasida barcha tirik organizmlarning asosiy tarkibiy va funktsional birligi hujayra hisoblanadi. Uyali sharoitda, shuningdek molekulyar genetikada, barcha tirik organizmlarning bir xil turi qayd etilgan. Faqat hujayra darajasida barcha organizmlar biosintez va irsiy ma'lumotlarni amalga oshirish mumkin. Bir hujayrali organizmlarda hujayralar darajasi organizmga to'g'ri keladi. Bizning sayyoramizdagi hayot tarixi tashkilotning ushbu darajasidan boshlandi.

Bugungi kunda fan aniq belgilanganki, tirik organizmning eng kichik tashkiliy birligi, ishlashi va rivojlanishi kameradir.

Uyalio'z-o'zini qutqarish, o'zini o'zi ko'paytirish va rivojlanishga qodir bo'lgan elementar biologik tizimdir, i.e. tirik organizmning barcha alomatlari bor.

Uyali tuzilmalar sizning tuzilishingiz qancha va qiyin bo'lishidan qat'i nazar, har qanday tirik organizmning tuzilishining markazida. Tirik qafasni o'rganadigan fan Rolologiya deb ataladi. U hujayralarning tarkibini o'rganadi, ularning boshlang'ich turmush tarzi kabi hujayrali qismlar, hujjatli komponentlarning funktsiyalarini o'rganadi, ularni o'rta va boshqalarning shartlariga moslashtirish, shuningdek, ixtisoslashtirilgan hujayralarning xususiyatlarini o'rganadi, ularning maxsus funktsiyalarini shakllantirish va aniq uyali tuzilmalarni rivojlantirish. Shunday qilib, zamonaviy sitologiyaga hujayra fiziologiyasi deb atash mumkin. Zamonaviy sitologiyaning yutuqlari biokimyo, biofizika, molekulyar biologiya va genetika yutuqlari bilan chambarchas bog'liqdir.

Sitologiya asoslari - barcha tirik organizmlar (hayvonlar, o'simliklar, bakteriyalar) hujayralar va tirikchilik mahsulotlaridan iborat. Yangi hujayralar avvalgi hujayralarni bo'lish orqali shakllanadi. Barcha hujayralar kimyoviy tarkib va \u200b\u200bmetabolizmga o'xshash. Butun tananing faoliyati butun hujayralarning faoliyatidan va o'zaro ta'siridan iborat.

Hujayralar mavjudligining ochilishi oxirida sodir bo'ldi XVii v. Mikroskop ixtiro qilinganida. Birinchi marta hujayra ingliz olimi R. qalinligi 1665 yilda, u tirbandlikni ko'rib chiqqanda tasvirlangan. Uning mikroskopi juda mukammal bo'lmaganligi sababli, u ko'rgan narsa aslida o'lik hujayralar devorlari edi. Biologlar asosiy rol kameraning devorida o'ynamaganligini tushunish uchun deyarli ikki yuz yil o'tdi, ammo uning ichki tarkibi. Hujayra nazariyasini yaratuvchilar orasida ham "A. Levenguq" deb atash kerak, bu ko'plab sabzavotlarning matolarini ko'rsatdi

organizmlar hujayralardan qurilgan. Shuningdek, u eritrotsitlarni, bitta hujayrali organizmlar va bakteriyalarni tavsifladi. To'g'ri, Levenguq XVII asrning boshqa tadqiqotchilari singari qafasda faqat qobiqni tuzdi.

XIX asr boshlarida, ular hayot xususiyatlariga ega bo'lgan shaxslarga qarashni boshlaganida, hujayralarni o'rganishda sezilarli yutuqlar yuzaga keldi. 1830 yillarda Hujayra yadrosi ochilib, tasvirlangan, bu ulamolar e'tiborini kameraning tarkibiga jalb qildi. Keyin o'simlik hujayralari bo'linishini ko'rish mumkin edi. Ushbu tadqiqotlarga asoslanib, XIX asr biologida eng katta voqea bo'lgan hujjatli nazariya yaratildi. Bu barcha yovvoyi hayotning birligini hal qiluvchi dalillar keltirgan, evolyutsiya, gistologiya, fiziologiya, evolyutsiya nazariyasini rivojlantirish, shuningdek organizmlarning individual rivojlanishi to'g'risida tushuncha bo'lib xizmat qilgan.

Sitologiya genetika va molekulyar biologiyaning yaratilishi bilan kuchli turtki bo'ldi. Shundan so'ng, yangi tarkibiy qismlar, organellar, hujayralar - membrana, ribosoma, lizosomalar va boshqalar ochildi.

Zamonaviy g'oyalarga ko'ra, hujayralar mustaqil organizmlar (masalan, eng oddiy) va ko'p tarmoqli organizmlar sifatida mavjud bo'lib, unda naslchilik va somatik hujayralar (tana hujayralari) bo'lgan jinsiy hujayralar mavjud. Somatik hujayralar tuzilish va funktsiyalarda farq qiladi - asabiy, suyak, mushak, sekretsiya hujayralari mavjud. Uyali aloqa o'lchamlari 0,1 mkm dan (ba'zi bakteriyalar) 155 mm gacha (qobiqdagi tuyaqush tuxumi) o'zgarishi mumkin. Tirik organizm milliardlab turli xil hujayralar tomonidan shakllanadi (1015 tagacha), uning shakli eng g'alati (o'rgimchak, yulduz, qor parchasi va boshqalar) bo'lishi mumkin.

Har xil hujayralar va funktsiyalar bajarilganiga qaramay, barcha tirik organizmlarning hujayralari kimyoviy tarkibiga o'xshash bo'lsa: vodorod, kislorod, uglerod va azot tarkibi juda katta (bu kimyoviy elementlar ko'proq Hujayraning butun tarkibining 98%); Boshqa 50 ga yaqin boshqa kimyoviy elementlar uchun 2% hisobga olinadi.

Tirik organizmlar hujayralari mavjud noorganik moddalar - suv (o'rtacha 80% gacha), shuningdek, organik birikmalar, shuningdek, hujayralarning quruq massasining 90% biopilmiyalar, nuklekslar, uglevidlar va lipidlar. Va nihoyat, barcha hujayralar uchta asosiy qismdan iboratligini ilmiy ravishda isbotladi:

moddalardagi atrof-muhitdan atrofdagi atrof-muhitga o'tishni boshqaradigan plazma membranasi;

turli xil tuzilish bilan sitoplazma;

genetik ma'lumotlarni o'z ichiga olgan hujayra yadrosi.

Bundan tashqari, barcha hayvonlar va ba'zi bir o'simlik hujayralarida centsiones - hujayra markazlari hosil bo'lgan silindrsimon inshootlar mavjud. Sabzavot hujayralari ham hujayra devoriga (qobiq) va plastmassalar mavjud bo'lgan ixtisoslashgan hujayralar mavjud, ular kameraning rangiga bog'liq.

Hujayra membranasiu ikkita qatlamli molekulalardan iborat, ular orasida oqsillar joylashgan. Membrana hujayra ichidagi tuzlarning normal konsentratsiyasini saqlaydi. Buzilganda hujayra membranasi o'ladi.

Sitoplazmabu eritilgan va vaznli fermentlar va boshqa moddalar bilan suv sho'rlangan eritmasi. AseGlelas sitoplazmasida joylashgan - o'z membranalari bilan sitoplazm tarkibidan qasddan qilingan kichik organlar. Ular orasida - mitoxondriya- Qabul qiluvchi fermentlar bilan bezash hosil qiluvchi shakllari, uning energiya chiqariladi. Shuningdek, sitoplazmasida joylashgan ribosomalarhujayradagi oqsil biosintezi o'tkaziladigan oqsil va RAKdan iborat. En-dopleks tarmoq- Bu moddalar va kanallar kanallarida olib boriladigan kanallar orqali keng tarqalgan intrakelulral qon aylanish tizimi hujayralarning hayotiy faoliyatini ta'minlaydigan fermentlar mavjud. Qafasda muhim rol o'ynaydi po'stloqaniq markaz,ikki cravolindan iborat. Undan hujayraga bo'lish jarayonini boshlaydi.

Barcha hujayralarning eng muhim qismi (bakteriyalar bundan mustasno) yadro,unda xromosomalar DNK va proteindan iborat uzunlikdagi ertaklar va unga biriktirilgan. Yadrolar genetik ma'lumotlarni qayta ishlab chiqaradi va hujayradagi metabolik jarayonlarni tartibga soladi.

Hujayralar asl hujayrani ikkita sho'ba korxonalarga bo'lish orqali ko'paytiriladi. Bunday holda, qiziy hujayralar genetik ma'lumotlarni ko'taradigan xromosomalar to'plami bilan uzatiladi, shuning uchun xromosomalar sonini ajratishdan oldin ikki baravar ko'p. Bunday hujayralarni qiziy hujayralar orasidagi genetik moddaning bir xil taqsimlanishini ta'minlaydigan bunday bo'linish deyiladi mits.

Ko'p sonli organizmlar ham bitta hujayradan - tuxumdan rivojlanadi. Biroq, embrionlarning hujayralari o'zgartirilgan. Bu turli xil hujayralarning paydo bo'lishiga olib keladi - mushak, asab, qon va boshqalar. Turli xil hujayralar turli xil oqsillarni sintez qiladi. Biroq, ko'p qirrali organizmning har bir hujayrasi tana uchun zarur bo'lgan barcha oqsillarni qurish uchun genetik ma'lumotlarni to'liq to'playdi.

Hujayra turiga qarab, barcha organizmlar d ga bo'linadi.

prokaryoti -yadrodan mahrum bo'lgan hujayralar. DNK molekulalari yadro membranasi bilan o'ralgan va xromosomalarda tashkil etilmagan. Asalarilar bakteriyalarini o'z ichiga oladi;

eukarota- yadroni o'z ichiga olgan hujayralar. Bundan tashqari, ular mitoxondriya bor - unda oksidlanish jarayoni davom etadigan organellar. Eukariotitoblar eng oddiy, qo'ziqorinlar, o'simliklar va hayvonlar orasida, shuning uchun ular birlashib kelayotgan va ko'p qirrali bo'lishi mumkin.

Shunday qilib, prokaryotm va eukarizotes genetik apparatning tuzilishi va ishlashida, genetik devorlar va membranalar, oqsil sintezi va boshqalarning tarkibidagi jiddiy farqlar mavjud. Er yuzida paydo bo'lgan birinchi organizmlar prokerlikotlar edi deb taxmin qilinadi. 1960-yillarga qadar, hujayrani chuqur o'rganish arxaebakalar ochilishiga olib kelganida, uning tuzilishi ham prokaryot va eukarishlarga o'xshash. Kamriksiz organizmlar qadimgi, aniq bir yuzning mavjudligi ehtimolligi haqida ko'proq ayanchli, ammo uchala evolyutsion chiziqlar paydo bo'lishi mumkinligi haqida.

Tirik qafasni o'rganish, olimlar uning ovqatlanish usuli uchun barcha organizmlarga dini shaklidagi d vinchi darajasida bo'lishiga imkon berdi:

avtotroofnyorganizmlar - organik oziq-ovqatga muhtoj bo'lmagan organizmlar karbonat angidridni (o'simliklar) assimilyatsiya qilish yoki fotosintez (o'simliklar) ni assimilyatsiya qilish yoki fotosintezi (o'simliklar) bilan o'zlashtirish tufayli muhim faoliyat olib borishlari mumkin, i.e. Avtotropy o'zlari ozuqa moddalarini ishlab chiqaradi;

heterotrofikorganizmlar - bu organik taomsiz qila olmaydigan barcha organizmlardir.

Keyinchalik, organizmlarning zaruriy moddalarni sintez qilish qobiliyati (vitaminlar, gormonlar va boshqalar), shuningdek, ekologik aloqalarning murakkabligi va tabaqalari bilan ta'minlaydi. ehtiyoj tizim yondoshuvi hayotni o'rganish va ontogenetik darajada. Shunday qilib, PK funktsional tizimi tushunchasi shakllantirildi. Anxin, unga qarashli va ko'p tarmoqli organizmlarda tizimlarning turli komponentlari doimiy ravishda faoliyat ko'rsatmoqda. Bunday holda, individual tarkibiy qismlar boshqalarning kelishilgan faoliyatiga hissa qo'shadi va shu bilan butun organizmning hayoti jarayonini amalga oshirishda birlik va yaxlitlikni ta'minlaydi. Funktsional tizim, shuningdek, eng past darajadagi jarayonlar tashkilotning eng yuqori darajalarida funktsional aloqalar yo'li bilan tashkil etilganligi haqida ham namoyon bo'ladi. Ayniqsa, sezilarli darajada funktsional tizimli tizimlar ko'p tarmoqli organizmlarda namoyon bo'ladi.

Ontogenetikdaraja. Ko'p qirraliorganizmlar

Ontogenetik darajadagi hayotning asosiy qismi alohida shaxs va ontogenez - bu oddiy hodisadir. Biologik qism birlashma va ko'p qirrali organizm bo'lishi mumkin, ammo har qanday holatda ham, o'zini repreksial tizimni anglatadi.

Ontogeneztug'ilishdan o'limgacha izchil morfologik, fiziologik va biokimyoviy o'zgarishlar orqali tananing individual rivojlanishi, irsiy ma'lumotni amalga oshirish jarayoni, deyiladi.

Minimal turmush tizimi, hayot g'ishtasi - bu sitologiya bilan shug'ullanadigan hujayra, tadqiqot. Ko'p rangli organizmlarning ishlashi va rivojlanishi fiziologiyaga ega. Hozirgi vaqtda ontogenez nazariyasi yaratilmagan, chunki tananing individual rivojlanishini aniqlaydigan sabablar va omillar o'rnatilmagan.

Barcha ko'p tarmoqli organizmlar uchta shohlikga bo'lingan: qo'ziqorin, o'simliklar va hayvonlar. Ko'p tarmoqli organizmlarning hayotiy faoliyati, shuningdek ularning shaxsiy qismlarining ishlashi fiziologiya orqali o'rganilmoqda. Ushbu fan tirik organizmning turli funktsiyalarini amalga oshirish, ularning o'zaro bog'liqligi, evolyutsiya va jismoniy shaxslarning individual rivojlanishi jarayonida organizmning o'zaro bog'liqligi, kelib chiqishi va shakllanishi mexanizmlarini ko'rib chiqadi. Aslida, bu ontogenez - tananing tug'ilishidan o'limgacha. Shu bilan birga, individual inshootlarning harakati, farqlanish va tananing umumiy asoratlarining o'sishi ro'y beradi.

Ontogeneze jarayoni mashhur "ontogenez" atamasi tomonidan ishlab chiqarilgan mashhur biogening qonuni asosida tasvirlangan. Biogenetik qonunda ontogenez qisqa shaklda fitogenezni takrorlaydi, i.e. Qisqartirilgan shakldagi alohida rivojlanishda alohida organizm o'z turdagi turlarining rivojlanishining barcha bosqichlari. Shunday qilib, ontogenez - bu mozelda joylashgan irsiy ma'lumotlarni amalga oshirish, shuningdek atrof-muhitda barcha organizm tizimlarining izchilligini tekshirish.

Barcha ko'p tarmoqli organizmlar organlar va to'qimalardan iborat. Matolar - bu muayyan funktsiyalarni bajarish uchun jismoniy kompleks hujayralar va hujayralararo moddalar guruhidir. Ularning o'qishlari

bu gistologiya mavzusi. Matolar bir xil va turli xil hujayralardan ham shakllanishi mumkin. Masalan, bir xil hujayralardagi hayvon tekis epiteliy qurdi, turli xil hujayralardan - mushak, asab va biriktiruvchi to'qima.

Muassasalar turli xil matolarni ma'lum fiziologik komplekslarda birlashtiradigan nisbatan katta funktsional birlik hisoblanadi. Ichki organlar faqat hayvonlarda, ular o'simliklarda yo'q. O'z navbatida, organlar katta qismlarning bir qismidir - organizm tizimlari. Ular orasida asabiy, oshqozon, yurak-qon tomir, nafas olish va boshqa tizimlar ajralib turadi.

Aslida, tirik organizm - tashqi muhitda mavjud bo'lgan maxsus ichki muhit. Genotipning (bitta organizmning genlarining kombinatsiyasi) fenotip bilan o'zaro ta'siri natijasida hosil bo'ladi (individual rivojlanish davrida hosil bo'lgan tananing tashqi belgilari majmui). Shunday qilib, tana tashqi muhitda mavjud bo'lgan ichki a'zolar va to'qimalarning barqaror tizimidir. Biroq, ontogenez hali yaratilmaganligi sababli, tananing rivojlanishi davrida yuzaga kelgan ko'plab jarayonlar to'liq tushuntirishni olmadi.

Mashhur- turlardaraja

Aholi navi darajasi - bu eng og'ir yashash standarti, ularning asosiy qismi aholi.

Aholi- Bir turdagi shaxslarning bir qismi, boshqa bir turdagi bir xil turlardan kelib chiqadi, bu uzoq vaqt davomida o'zini uzoq vaqt davomida aks ettiradigan va umumiy genetik poydevorga ega bo'lgan ma'lum bir hududni egallaydi.

Aholidan farqli o'laroq ko'rinishmilliy kesib o'tish va ijobiy avlodni berish mumkin bo'lgan umumiy kelib chiqadigan tuzilishi va fiziologik xususiyatlariga o'xshash shaxslarning kombinatsiyasi deyiladi. Shakl faqat genetik ochiq tizimlar bo'lgan populyatsiya orqali mavjud. Aholi biologiyasi populyatsiyalarni o'rganish bilan shug'ullanadi.

Haqiqiy tabiat sharoitida jismoniy shaxslar bir-biridan ajratilmaydi va jonli yuqori martabali tizimlarga birlashtirilgan. Birinchi bunday tizim aholidir.

"Aholi" atamasi genetika ta'sischilaridan biri V. Yoxansenning bir hillik umumiylikidan tashqari genetik buzuq organizmlar deb nomlagan "Yoxansen" deb nomlangan. Keyinchalik, bu atama ko'proq sotib olindi

Ontogenetik standarti bilan taqqoslaganda, yangi xususiyatlarning paydo bo'lishida populyatsiyaning yaxlitligi jismoniy shaxslarning aholisidagi o'zaro ta'siri bilan ta'minlanadi va birja orqali qayta ta'mirlanadi genetik ma'lumot jinsiy oshirish jarayonida. Har bir populyatsiyaning miqdoriy chegaralari mavjud. Bir tomondan, bu aholining o'zini o'zi ko'paytirishni ta'minlaydigan minimal raqam, ikkinchisi - bu populyatsiyaning (yashash joyida) oziqlanadigan maksimal shaxslar. Umuman olganda, butun aholi hayot to'lqinlari kabi parametrlar bilan ajralib turadi, aholi zichligi, yosh guruhlari va pollarning nisbati va boshqalar.

Populyatsiyalar genetik ochiq tizimlardir, chunki populyatsiyalarni izolyatsiyalash mutlaq emas va vaqti-vaqti bilan genetik ma'lumotlarni almashishga imkon beradi. Bu evolyutsiyaning boshlang'ich bo'linmalari sifatida ish olib boradigan populyatsiyalar, ularning genofondidagi o'zgarishlar yangi turlarning paydo bo'lishiga olib keladi.

Uchun aholi darajasi Hayotni tashkil etish aholining barcha tarkibiy qismlarining faol yoki passiv harakatchanligi bilan tavsiflanadi. Bu jismoniy shaxslarning doimiy harakatiga - aholi a'zolariga olib keladi. Ta'kidlash joizki, hech bir aholi mutlaqo bir hil emas, u har doim ichki intrapopsiya guruhlaridan iborat. Bundan tashqari, u turli darajadagi populyatsiyalarning mavjudligi uchun yodda tutish kerak - doimiy, nisbatan mustaqil geografik populyatsiyalar va vaqtincha (mavsumiy) mahalliy aholi mavjud. Shu bilan birga, yuqori raqamlar va barqarorlik faqat murakkab ierarxik va fazoviy tuzilishga ega bo'lgan populyatsiyalarda, I.E. muqarrar, turli xil, murakkab va uzun oziq-ovqat zanjirlari bor. Shuning uchun, ushbu tuzilmaning kamida bitta havolasi aholining yo'q qilinishiga yoki barqarorlikni yo'qotishga olib keladi.

Bioksenniydaraja

Mustaqil hayot va o'zgarishlarga qodir bo'lgan evolyutsiyaning boshlang'ich bo'lmagan yashash darajasini ifodalovchi aholi keyingi kamolot darajasi - bioksenozlarning umumiy hajmida birlashtirilgan.

Biokenoz- o'rmon, o'tloq, botqoq, botqoq va boshqalar kabi bir hil yashash sharoitlari va boshqa organizmlarning kombinatsiyasi. Boshqacha aytganda, biokenoz ma'lum bir hududda istiqomat qiluvchi populyatsiyalarning kombinatsiyasidir.

Odatda bioksenozlar bir nechta populyatsiyalardan iborat bo'lib, yanada murakkab tizim - biogeokenozning ajralmas qismidir.

Biogeootsitdaraja

Biogeokenoz- Moddalar, energiya va ma'lumot almashish bilan bog'liq biotik va energiya va axborot almashinuvining kombinativ dinamik tizimi, bu tarkibiy moddalar aylanishi amalga oshirilishi mumkin.

Bu shuni anglatadiki, biogeokenoz uzoq vaqt davomida mavjud bo'lgan barqaror tizimdir. Tirik tizimdagi muvozanat dinamik, i.e. Bu muayyan barqarorlik nuqtai nazaridan doimiy harakatdir. Tirik tizimning barqaror ishlashi uchun uni boshqarish va boshqariladigan quyi tizimlar o'rtasida teskari aloqalarni amalga oshirish kerak. Dinamik muvozanatni saqlashning ushbu usuli deb ataladi homeostaz.Atrof-muhit sifatining o'zgarishi va boshqalarning qisqarishi natijasida kelib chiqadigan biostokenozning turli elementlari o'rtasidagi dinamik muvozanatni buzish, atrof-muhitning sifatini o'zgartirishga olib keladi, deyiladi atrof-muhit uchun falokat.

1940 yilda "Biogeokenoz" atamasi rus botanik v.n. Bu muddatni aniqlagan Skachiev

ma'lum darajada bir hil tabiiy hodisalar (atmosfera, jinslar, suv resurslari, o'simliklar, o'simlik dunyosi, tuproq) tekshiruvi. zamin yuzasiUlar orasida va ular o'rtasida qarama-qarshi birlikda vakillik qiladigan atrof-muhitning ma'lum bir turiga ega. Tirik va tirik bo'lmagan, biogeokenoz birligini ifodalash doimiy harakat va rivojlanish, shuning uchun vaqt o'tishi bilan o'zgaradi.

Biogeokenoz - bu turli xil quyi tizimlarning bir nechta turlari bilan ajralib turadigan yaxlit o'zini o'zi tartibga soluvchi tizim:

asosiy tizimlar - mahsulotlar(ishlab chiqarish) bevosita bo'lmagan masalani qayta ishlash (yosun, o'simliklar, o'simliklar, mikroorganizmlar);

birinchi tartibning mavjudotlari- ishlab chiqaruvchilar (o'tlar) yordamida modda va energiya olgan ikkinchi darajali darajasi;

ikkinchi buyurtma konverlari(Yirtqichlar va boshqalar);

padoterlar (sarrofiylarva sarlavha),o'lik hayvonlarga boqish;

tug'ilgan -bu organik moddalar qoldiqlarini ajratib turadigan bakteriyalar va qo'ziqorinlar guruhidir.

Saprofitlar, sardorlik va qayta tiklovchilarning turmush darajasi natijasida minerallar qaytariladi, bu uning unumdorligini oshiradi va o'simliklarning energiyasini oshiradi. Shuning uchun oziq-ovqat zanjirlarining juda muhim qismi mavjud.

Biogeokenoz orqali biogeokenoz orqali turli inshootlarni ishlatish, qayta ishlash va tiklash bilan shug'ullanadigan moddalar aylanishi mavjud. Ammo energiya tsikllari ro'y bermaydi: bir darajadan ikkinchisiga, avvalgi daraja uchun olingan energiyaning taxminan 10% ni tashkil qiladi. Teskari oqim 0,5% dan oshmaydi. Boshqacha aytganda, biogeokenozda birodarlik energiyasi oqimi mavjud. Bu uni qo'shni biostecenoz bilan uzviy bog'liq bo'lmagan qulfsiz tizimga aylantiradi. Ushbu ulanish turli shakllarda: gazsimon, suyuq, qattiq, shuningdek hayvonlarning migratsiyasi shaklida namoyon bo'ladi.

Biogeokozlarni o'z-o'zini tartibga solish uning elementlarining turli komponentlaridan ko'ra muvaffaqiyatli hisoblanadi. Biogeokenlarning qarshiligi har xil tarkibiy qismlarga bog'liq. Bir yoki bir nechta tarkibiy qismlarning pasayishi biogeokenoz muvozanatining qaytarib bo'lmaydigan buzilishiga va uning o'lim tizimi sifatida o'limi bilan bog'liq. Shunday qilib, juda ko'p sonli o'simliklar va hayvonlar, ularga turli xil sharoitlar, turli xil turg'un yoki arktik biogeogenozlar, kam ta'minlanganlar uchun keskin o'rtacha yoki arkt bilakiokenozlari tufayli tropik biogeogenozlar. Xuddi shu sababga ko'ra ko'l, ya'ni ko'l

tabiiy biogeogenoz etarli turli xil tirik organizmlar, odam tomonidan yaratilgan hovuzga chidamli va doimiy parvarishsiz mavjud emas. Buning sababi shundaki, ularning mavjudligi uchun katta tashkillashtirilgan organizmlar trofik zanjirlar bilan bog'langan oddiy organizmlarga muhtoj. Shuning uchun har qanday biosterokeratozning asosi eng oddiy va pastki organizmlar, asosan avtotrofik mikroorganizmlar va o'simliklardir. Ular biogeokenozning abiotenozning atmosfera, suv, tuproq, quyosh energiyasi bilan bevosita bog'liq bo'lib, ular organik moddalar paydo bo'ladi. Shuningdek, ular heterotrofiya organizmlari - hayvonlar, qo'ziqorinlar, viruslar, odamlar uchun hayot muhitini tashkil etadi. Ushbu organizmlar o'z navbatida ishtirok etadilar hayot tsikllari O'simliklar - changlanadi, meva va urug'larni tarqating. Shunday qilib, biogeokenozda o'simliklar o'ynashning asosiy roli. Shuning uchun biogeokenoz chegaralari ko'pincha o'simlik jamoalari chegaralariga to'g'ri keladi.

Biogeokenoz - tarkibiy elementlar Keyingi haddan tashqari hayot darajasi. Ular biosferani tashkil qiladi va unda sodir bo'lgan barcha jarayonlarni aniqlaydi.

Biosferadaraja

Biosferaning darajasi bizning sayyoramizda hayotning barcha hodisalarini qamrab olgan eng yuqori darajadagi yashash darajasidir.

Biosfera- Bu sayyoraning tirik materiyasi (sayyoramizning barcha tirik organizmlarining, shu jumladan shaxs) va ular tomonidan o'zgartirilgan atrof-muhit.

Biotik metabolizm - bu bitta biosferada yashashning barcha barcha darajasini birlashtirgan omil.

Biosferaning darajasida, moddalar tsikllari va er yuzida yashovchi barcha tirik organizmlarning hayotiy faoliyati bilan bog'liq energiya aylanishi mavjud. Shunday qilib, biosfera yagona ekologik tizim hisoblanadi. Ushbu tizimning ishlashini o'rganish, uning tuzilishi va funktsiyalari biologiyaning eng muhim vazifasidir. Ushbu muammolarni o'rganish, ekologiya, biotsenologiya va biostenologiya va biosthemiyani o'rganish bilan shug'ullanadi.

Zamonaviy ilmiy dunyoqarash tizimida biosfera tushunchasi asosiy joyni egallaydi. "Biosfera" atamasi 1875 yilda paydo bo'lgan. U Avstriya geolog va Palontolog E. Zyoruss tomonidan bizning rejamizning mustaqil sohasiga murojaat qilish uchun kiritilgan

siz hayotdasiz. ZYUS Biosferaning ta'rifini er yuzida cheklangan va vaqt va yashash uchun cheklangan organizmlarning umumiyligi sifatida berdi. Ammo u ushbu organizmlarning yashash joylarining qadriyatlarini bermadi.

Shunga qaramay, ZYu kashfiyot emas edi, chunki biosfera haqidagi ta'limotlarning rivojlanishi juda uzoq tarixga ega edi. Yashash organizmlarining geologik jarayonlarga ta'siri haqidagi birinchi savollardan biri "Gidrogeologiya" kitobida J. B. Lamarch deb hisoblanadi. Xususan, Lamarkning aytishicha, tirik organizmlar faoliyati tufayli er yuzida va Kora generatorlari shakllangan. Shunda A. Humboldt "ning" Cosmos "tomonidan katta ko'p tomonlama ishlaydi (birinchi kitob 1845 yilda nashr etilgan), unda ko'p faktlar tirik organizmlarning yashash joylari bilan o'zaro ta'sir qilgan. Shuning uchun, Xumboldt Erning bir qobig'i, atmosferaning yaxlitligi, gidrosfera va tirik organizmlar bo'lgan erlar bilan shug'ullanadi.

Ammo biosferaning geologik ahamiyati, uning er yuzidagi davriy omillarga bog'liqligini, uning tuzilishi va funktsiyalari hali aytilmagan. Biosferadagi ta'limotlarning rivojlanishi rossiyalik olimning nomi bilan uzviy bog'liqdir. Vernadskiy. Uning kontseptsiyasi asta-sekin asta-sekin edi talaba ishi "Tuproq cho'llarining o'zgarishi to'g'risida" tirik moddasi "," biosfera "va" biogeokimyoviy insho "ga. Uning aksariyat natijalari "Erning kimyoviy binosi" va "Tabiiy tabiatshunoslik" va "Tabiatshunoslik falsafiy fikrlari" asarlarida yakunlandi. U hayotining so'nggi o'n yillikda ishlagan. Bu Vernesning organik olamining er yuzidagi geologik jarayonlar shaklida chiqishi mumkinligi, er yuzidagi geologik jarayonlar aniqlandi va tirik masalasining biogeokimyoviy funktsiyalarini o'rganib chiqdi va o'rganildi.

Vernadskiy tushunchaidagi asosiy tushuncha tushuncha edi tirik materiyaolim bizning sayyoramizning barcha tirik organizmlarining barchasini, shu jumladan insonni tushungan. Tirik moddaning tarkibida, shuningdek, organizmlarning normal hayotini saqlab qolish uchun zarur bo'lgan atrof-muhitning atrof-muhitining bir qismi ham kirgan; organizmlar tomonidan yo'qolgan musofirlar va qismlar; O'lik organizmlar, shuningdek organizmlar tashqarisidagi organik aralashmalar. Suyak materialidan bo'lgan tirik agentning eng muhim farqi, Vernerskiy bir vaqtning o'zida paster tomonidan ochiq bo'lgan tiriklarning molekulyar dizimetrligini ko'rib chiqdi. Ushbu kontseptsiyadan foydalanib, Vernutskiy nafaqat atrof-muhit tirik organizmlarga ta'sir qilishini isbotlashga muvaffaq bo'ldi, ammo hayot samarali shaklga ega

yashash joyining chorshanba. Darhaqiqat, alohida organizm yoki biotsenoz darajasida, atrof-muhitga yashash ta'siri juda qiyin. Ammo yangi kontseptsiyani joriy qilish orqali Vernadskiy hayotni tahlil qilish va jonli biosferaning sifatli yangi darajasiga ko'tarildi.

Vernadskiyning so'zlariga ko'ra, biosfera sayyoradagi jonli masalasidir (erning barcha tirik organizmlarining umumiyligi), atmosferaning pastki qismi, atmosferaning pastki qismini o'z ichiga olgan. er qobig'ining yuqori qismi. Shunday qilib, bu biologik, geologik yoki geografik tushuncha emas, balki biogeokimyoviy tushuncha emas - Vernadskiyning tirik organizmlar ishtirokida bo'lgan geokimyoviy jarayonlarni o'rganish uchun yangi fan. Biosferaning yangi ilm-fanida sayyoramizni tashkil etishning asosiy tarkibiy qismlaridan biri va yaqin erning asosiy tarkibiy qismlaridan biriga qo'ng'iroq qila boshladi kosmik fazo. Bu sohada biologik jarayonlar va metabolizm hayot faoliyati tufayli amalga oshiriladi.

Yangi yondashuv tufayli Vernadskiy hayotni qudratli geologik kuch sifatida o'rganib chiqdi, bu er yuzining tashqi ko'rinishini samarali shakllantiradi. Tirik narsa kimyoviy elementlar tarixini biosfera evolyutsiyasi bilan birlashtirgan havolaga aylandi. Shuningdek, yangi kontseptsiyani joriy etish Tirik moddaning geologik faolligi, energiya manbalari, energiya manbalari, energiya manbalarini etkazib berishga va hal qilishga imkon berdi.

Tirik modda va suyak moddasi doimiy ravishda Yerning biosferasida - kimyoviy elementlar va energiya doimiy tsiklida. Vernerskiy tirik moddadan kelib chiqqan va doimiy nafas olish jarayonlari, ovqatlanish va ko'payishida ifodalangan atomlarning biogen oqimi haqida yozdi. Masalan, azot aylanishi atrofiy nitrat nitratga atmosferani konversiyalash bilan bog'liq. Nitratlar o'simliklar va proteinlar tomonidan so'riladi, hayvonlarga tushadi. O'simliklar va hayvonlar o'lganidan keyin ularning tanalari tuproqda bo'lib chiqadi, bu erda shelon bakteriyalari organikga og'riydi, u nitrat kislotada oksidlanadi.

Er yuzida biointning doimiy yangilanishi (7-8 yil davomida), tsiklda biosferaning abiotik elementlari mavjud. Masalan, jahon okeanining suvi fotosintez bilan bog'liq bo'lgan biogen tsikldan o'tib, kamida 300 marta, bo'sh kislorod muhiti kamida 1 million marta yangilandi.

Shuningdek, Vernadskiy ta'kidlashicha, biosferadagi kimyoviy elementlarning biosogrammasi ularning maksimal namoyon bo'lishi va turlarning evolyutsiyasi atomlarning biogen migratsiyasini oshiradigan yangi turlarning paydo bo'lishiga olib keladi.

Avvaliga Vernadskiy birinchi asr yashash davri yashash joyini tartibga solishga intilib, butun geologik davrda biosferaning yashash miqdori barqaror bo'lib qolmoqda. Ushbu qiymat kamida 60 million yil davomida o'zgarmadi. Turlarning soni ham o'zgarishsiz qoldi. Agar erning ba'zi joyida turlar soni kamayadi, keyin boshqa - qo'shimchalar. Hozirgi kunda juda ko'p sonli o'simlik turlari va hayvonlar g'oyib bo'lish insonning tarqalishi va uning asossiz faoliyatini tabiatni o'zgartirishi bilan bog'liq. Boshqa turlarning o'limi tufayli Yer aholisi ko'paymoqda.

Atomlarning biogen migratsiya tufayli tirik modda o'z geokimyoviy funktsiyalarini bajaradi. Zamonaviy fan ularni besh toifada tasniflaydi:

konsentratsiya funktsiyasi- Hayot faoliyati tufayli tirik organizmlarning ichki va tashqarisida ba'zi kimyoviy elementlarning to'planishida ifodalanadi. Natijada mineral zaxiralar (ohaktosh, neft, gaz, ko'mir, ko'mir va boshqalar) paydo bo'ldi;

transport funktsiyasi- Konsentratsiya funktsiyasi bilan chambarchas bog'liq, chunki tirik organizmlar ular tomonidan zarur bo'lgan kimyoviy elementlarni olib yuradi, keyin ularning yashash joylarida to'planadi;

energiya funktsiyasi -biosferaga kiradigan energiya oqimlarini ta'minlaydi, bu esa tirik materiyaning barcha biostheyy-ning biogeokimyoviy funktsiyalarini amalga oshirishga imkon beradi. Ushbu jarayondagi eng muhim rol fotosintetik o'simliklar transformatsiyasini o'zgartiradi quyoshli energiya Biosferaning jonli materiyasining biografiya energiyasida. Ushbu energiya sayyoramizning paydo bo'lishining barcha ulkan konversiyalariga sarflanadi;

zararli funktsiya -organizm qoldiqlarini yo'q qilish va qayta ishlash bilan bog'liq, ular davomida organizmlar tomonidan to'plangan moddalar tabiiy tsikllarga qaytariladi, tabiatda moddalar aylanishi mavjud;

media funktsiyasi- Jonli masala ta'sirida atrof-muhitni konvertatsiya qilishda o'zini namoyon qiladi. Biz erning butun zamonaviy qiyofasi atmosferaning tarkibi, litosfera, yuqori qoshiq, asosan minerallar, iqlimning asosiy qismi - bu hayotning natijasidir. Shunday qilib, yashil o'simliklar kislorod bilan yerni tashkil qiladi va energetika, mikroorganizmlarni yig'ish, organik moddalarni minerallashtirishda, bir qator tosh va tuproqning shakllanishi bilan shug'ullanadi.

Tirik moddani va erning biosferasini hal qiluvchi barcha vazifalarni, biosferening o'zi (boshqa geogram bilan solishtirganda) juda nozik film. Bugungi kunda atmosferada mikrobial hayot er yuzasi balandligi 20-22 km balandlikda bo'lib o'tadi va dengiz sathidan 8-11 km gacha bo'lgan hayotning o'sishi. Erning po'stlog'idagi hayotni chuqurlashtirish, chuqur burg'ulash va suv havzalarida aniqlangan va suv havzalarida 2-3 km dan chuqur emas. Vernadskiy biosfera:

jonli modda;

biogenik modda tirik organizmlar (tosh, neft, gaz va boshqalar) yaratilgan va qayta ishlangan moddadir;

tirik modda ishtirokisiz jarayonlar ichida hosil bo'lgan suyak moddalari;

tirik organizmlar va obyyuq jarayonlar va ularning dinamik muvozanatlari tomonidan yaratilgan moddalar;

radioaktiv parchalanish jarayonida moddalar;

yerning ta'siridan kosmik nurlanish ta'siri ostida parchalangan atomlar;

kosmik kelib chiqqan moddaning moddasi, unda kosmosdan erga kiradigan individual atomlar va molekulalar kiradi.

Albatta, biosferadagi hayot notekis bo'lib, hayotni quyida keltirib chiqarishi va maqtovi deb atash kerak. Atmosferaning pastki qatlamlari (er yuzidan 50 m masofada) gidrosferente va litosfera (tuproq) ning yoritilgan qatlamlari yashaydi. Shuni ham ta'kidlash kerakki, tropik hududlar Arktika va Antarktidaning cho'l yoki muz maydonlariga qaraganda ancha zichroq bo'ladi. Erning po'stlog'iga, okeanda, shuningdek, atmosferada, yashash miqdori kamayadi. Shunday qilib, hayotning ushbu eng yaxshi filmi butun mamlakatni, hayoti bo'lgan joyda sayyoramizda bir joy qoldirmasdan, butun erni qamrab oladi. Shu bilan birga, biosfera va atrofdagi quruq chig'anoqlar o'rtasida keskin chegaralar mavjud emas.

Uzoq vaqt davomida Vernadskning g'oyalari jim bo'ldi va yana 1970-yillarning o'rtalarida ularga qaytib kelishdi. Ko'p jihatdan, bu Rossiya biolog g.Aning asarlari tufayli ro'y berdi. Zavarzina, ko'p qirrali tishli aloqalar biosferani shakllantirish va ishlatishda asosiy omil bo'lib qolmoqda. Ular kamida 3,4-3 milliard yil oldin o'rnatilgan va keyin ular erning qobig'idagi elementlar tsiklining tabiati va hajmini aniqladilar.

1980 yillarning boshlarida Ingliz kimyogarligi J. Lavlock va Amerikalik mikrobiolog l. Margulis juda qiziqarli tushunchani taklif qildi. Unga ko'ra, biosfera

rivojlangan xomozostaziya mavjud bo'lib, u tashqi omillarning o'zgaruvchanligidan qat'i nazar, yagona superqurilish mavjud. Ammo agar gey erlarning o'zini tartibga soluvchi tizimi stress holatiga tushsa, o'z-o'zini tartibga solish chegarasiga yaqin bo'lsa, hatto kichik zarba ham yangi shtatga yoki hatto tizimning to'liq yo'q qilinishiga o'tishi mumkin. Sayyoramiz tarixida bunday global halokatlar bir necha marta sodir bo'ldi. Ularning eng mashhurlari - 60 million yil oldin dinozavrlarning yo'qolishi. Endi Yer yana chuqur inqirozni boshdan kechirmoqda, shuning uchun insoniyat tsivilizatsiyasini yanada rivojlantirish strategiyasini ko'rib chiqish juda muhimdir.

Adabiyotuchuno'ziniizlamoq

Afanassiev V.G.Turmush sharoiti: tizimlar, evolyutsiya va boshqaruv. M., 1986 yil.

Barg O.A.Bitta global jarayonda yashang. Perm, 1993 yil.

Borzenko V.G. Seversist A.V..Nazariy biologiya: mavzu bo'yicha aks ettirish. M., 1980 yil.

Vernadskiy V.I.Biosfera va Nusxalash // pivo va biosfera. M., 1994 yil.

Vernadskiy V.I.Yerning biosfera va atrof-muhitning kimyoviy tuzilishi. M., 1987 yil.

Dubinin N.P.Genetika haqidagi insholar. M., 1985 yil.

Kemp p., qurollar K.Biologiyaga kirish. 1988 yil.

Kristine de drev.Hayotiy hujayralar dunyosiga sayohat. M., 1987 yil.

Yugai G.A.Hayotning umumiy nazariyasi. M., 1985 yil.