Կենդանի նյութի կազմակերպման մակարդակները- հիերարխիկորեն ենթակա է կենսահամակարգերի կազմակերպման մակարդակին՝ արտացոլելով դրանց բարդության մակարդակները։ Ամենից հաճախ առանձնանում են կյանքի վեց հիմնական կառուցվածքային մակարդակներ՝ մոլեկուլային, բջջային, օրգանիզմային, պոպուլյացիա-տեսակ, բիոգեոցենոտիկ և կենսոլորտային։ Սովորաբար, այս մակարդակներից յուրաքանչյուրը ցածր մակարդակի ենթահամակարգերի համակարգ է և ավելի բարձր մակարդակի համակարգի ենթահամակարգ:
Պետք է ընդգծել, որ կենսահամակարգերի մակարդակների ունիվերսալ ցանկի կառուցումն անհնար է։ Ցանկալի է առանձնացնել կազմակերպման առանձին մակարդակ, եթե դրա վրա հայտնվեն նոր հատկություններ, որոնք բացակայում են ավելի ցածր մակարդակի համակարգերում: Օրինակ, կյանքի երեւույթը տեղի է ունենում վրա բջջային մակարդակ, իսկ պոտենցիալ անմահությունը՝ բնակչության վրա։ Տարբեր օբյեկտների կամ դրանց գործունեության տարբեր ասպեկտների ուսումնասիրության ժամանակ կարելի է առանձնացնել կազմակերպման մակարդակների տարբեր խմբեր: Օրինակ, միաբջիջ օրգանիզմներում բջջային և օրգանիզմի մակարդակները համընկնում են։ Բազմաբջջային մակարդակում բջիջների բազմացումը (վերարտադրությունը) ուսումնասիրելիս կարող է անհրաժեշտ լինել մեկուսացնել առանձին հյուսվածքների և օրգանների մակարդակները, քանի որ ուսումնասիրվող գործընթացի կարգավորման հատուկ մեխանիզմները կարող են բնորոշ լինել հյուսվածքին և օրգանին:
Եզրակացություններից մեկը ընդհանուր տեսությունհամակարգերն այն է, որ տարբեր մակարդակների կենսահամակարգերը կարող են նման լինել իրենց էական հատկություններով, օրինակ՝ դրանց գոյության համար կարևոր պարամետրերի կարգավորման սկզբունքները.
Կյանքի կազմակերպման մոլեկուլային մակարդակ
Սրանք կենդանի օրգանիզմներին հատուկ օրգանական միացությունների դասեր են (սպիտակուցներ, ճարպեր, ածխաջրեր, նուկլեինաթթուներ և այլն), դրանց փոխազդեցությունը միմյանց և անօրգանական բաղադրիչների հետ, նրանց դերը մարմնում նյութափոխանակության և էներգիայի, ժառանգականության պահպանման և փոխանցման գործում: տեղեկատվություն։ Այս մակարդակը կարելի է անվանել ապրողների կազմակերպման սկզբնական, ամենախոր մակարդակը։ Յուրաքանչյուր կենդանի օրգանիզմ կազմված է օրգանական նյութերի մոլեկուլներից՝ սպիտակուցներից, նուկլեինաթթուներ, ածխաջրեր, ճարպեր բջիջներում։ Մոլեկուլային մակարդակի և հաջորդ բջջային մակարդակի միջև կապն ապահովվում է նրանով, որ մոլեկուլները այն նյութն են, որից ստեղծվում են վերմոլեկուլային բջջային կառուցվածքներ։ Միայն մոլեկուլային մակարդակը ուսումնասիրելով կարելի է հասկանալ, թե ինչպես են ընթացել մեր մոլորակի կյանքի ծագման և էվոլյուցիայի գործընթացները, որոնք են օրգանիզմում ժառանգականության և նյութափոխանակության գործընթացների մոլեկուլային հիմքերը: Ի վերջո, հենց մոլեկուլային մակարդակում է տեղի ունենում բջջում բոլոր տեսակի էներգիայի և նյութափոխանակության փոխակերպումը: Այս գործընթացների մեխանիզմները համընդհանուր են նաև բոլոր կենդանի օրգանիզմների համար։
Բաղադրիչներ
- Անօրգանական և օրգանական միացությունների մոլեկուլներ
- Քիմիական միացությունների մոլեկուլային համալիրներ (մեմբրան և այլն)
Հիմնական գործընթացներ
- Միավորելով մոլեկուլները հատուկ բարդույթների մեջ
- Իրականացում ֆիզիկական քիմիական ռեակցիաներորպեսզի
- ԴՆԹ-ի պատճենում, կոդավորում և գենետիկ տեղեկատվության փոխանցում
- Կենսաքիմիա
- Կենսաֆիզիկա
- Մոլեկուլային կենսաբանություն
- Մոլեկուլային գենետիկա
Կյանքի կազմակերպման բջջային մակարդակ
Ներկայացված են ազատ ապրող միաբջիջ օրգանիզմներով և բազմաբջիջ օրգանիզմներում ընդգրկված բջիջներով։
Բաղադրիչներ
- Քիմիական միացությունների մոլեկուլների և բջջային օրգանելների համալիրներ:
Հիմնական գործընթացներ
- կենսասինթեզ, ֆոտոսինթեզ
- Քիմիական ռեակցիաների կարգավորում
- բջիջների բաժանում
- գրավչություն քիմիական տարրերԵրկիրը և արևային էներգիան կենսահամակարգում
Գիտության առաջատար հետազոտություններ այս մակարդակում
- Գենային ինժեներիան
- Ցիտոգենետիկա
- Բջջաբանություն
- Սաղմնաբանություն Երկրաբանություն
Հյուսվածքների կյանքի կազմակերպման մակարդակը
Հյուսվածքային մակարդակը ներկայացված է հյուսվածքներով, որոնք միավորում են որոշակի կառուցվածքի, չափի, տեղակայման և նմանատիպ գործառույթների բջիջները։ ընթացքում առաջացել են հյուսվածքները պատմական զարգացումբագատոկլիտինիզմի հետ միասին. Բազմաբջիջ օրգանիզմներում դրանք առաջանում են օնտոգենեզի ժամանակ՝ բջիջների տարբերակման արդյունքում։ Կենդանիների մոտ առանձնանում են հյուսվածքների մի քանի տեսակներ (էպիթելային, շարակցական, մկանային, նյարդային, ինչպես նաև արյան և ավշային)։ Բույսերում առանձնանում են մերիստեմատիկ, պաշտպանիչ, հիմնական և առաջատար հյուսվածքները։ Այս մակարդակում տեղի է ունենում բջիջների մասնագիտացում:
Գիտական առարկաներ, որոնք իրականացնում են հետազոտություն այս մակարդակում. հյուսվածաբանություն.
Կյանքի կազմակերպման օրգանների մակարդակը
Օրգանների մակարդակը ներկայացված է օրգանիզմների օրգաններով։ Ամենապարզում մարսողությունը, շնչառությունը, նյութերի շրջանառությունը, արտազատումը, շարժումը և վերարտադրությունն իրականացվում են տարբեր օրգանելներով։ Ավելի զարգացած օրգանիզմներում կան օրգան համակարգեր: Բույսերի և կենդանիների մեջ օրգանները ձևավորվում են տարբեր քանակությամբգործվածքներ. Ողնաշարավորներին բնորոշ է ցեֆալիզացիան՝ պաշտպանված գլխում ամենակարևոր կենտրոնների և զգայական օրգանների կենտրոնացմամբ։
Կյանքի կազմակերպման օրգանիզմի մակարդակը
Ներկայացված են բույսերի, կենդանիների, սնկերի և բակտերիաների միաբջիջ և բազմաբջիջ օրգանիզմներով։
Բաղադրիչներ
- Բջիջը մարմնի հիմնական կառուցվածքային բաղադրիչն է: Բջիջները կազմում են բազմաբջիջ օրգանիզմների հյուսվածքներ և օրգաններ
Հիմնական գործընթացներ
- Նյութափոխանակություն (նյութափոխանակություն)
- դյուրագրգռություն
- վերարտադրություն
- Օնտոգենեզ
- Կենսական գործընթացների նյարդահումորային կարգավորում
- հոմեոստազ
Գիտության առաջատար հետազոտություններ այս մակարդակում
- Անատոմիա
- Կենսաչափություն
- Մորֆոլոգիա
- Ֆիզիոլոգիա
- Հյուսվածքաբանություն
Բնակչություն-տեսակի կյանքի կազմակերպման մակարդակը
Բնության մեջ ներկայացված է տեսակների հսկայական բազմազանությամբ և նրանց պոպուլյացիաներով:
Բաղադրիչներ
- Հարակից անհատների խմբեր, որոնք միավորված են որոշակի գենոֆոնդով և հատուկ փոխազդեցությամբ միջավայրը
Հիմնական գործընթացներ
- գենետիկական ինքնություն
- Անհատների և բնակչության միջև փոխազդեցությունը
- Տարրական էվոլյուցիոն փոխակերպումների կուտակում
- Միկրոէվոլյուցիայի իրականացում և փոփոխվող միջավայրին հարմարվելու զարգացում
- տեսակավորում
- Կենսաբազմազանության բարձրացում
Գիտության առաջատար հետազոտություններ այս մակարդակում
- Բնակչության գենետիկա
- Էվոլյուցիայի տեսություն
- Էկոլոգիա
Կյանքի կազմակերպման բիոգեոցենոտիկ մակարդակ
Ներկայացված է բոլոր կենսամիջավայրերում բնական և մշակութային էկոհամակարգերի բազմազանությամբ:
Բաղադրիչներ
- Տարբեր տեսակների պոպուլյացիաներ
- շրջակա միջավայրի գործոններ
- Սննդային ցանցեր, նյութի և էներգիայի հոսքեր
Հիմնական գործընթացներ
- Նյութերի կենսաքիմիական ցիկլը և էներգիայի հոսքը, որոնք ապահովում են կյանքը
- Շարժական հավասարակշռություն կենդանի օրգանիզմների և աբիոտիկ միջավայրի միջև (հոմեոստազ)
- Կենդանի օրգանիզմներին կենսապայմաններով և ռեսուրսներով (սնունդ և կացարան) ապահովելը.
Գիտության առաջատար հետազոտություններ այս մակարդակում
- կենսաաշխարհագրություն
- Բիոգեոցենոլոգիա
- Էկոլոգիա
Կյանքի կազմակերպման կենսոլորտային մակարդակը
Վերևում ներկայացված է կենսահամակարգերի կազմակերպման գլոբալ ձևը` կենսոլորտը:
Բաղադրիչներ
- Բիոգեոցենոզներ
- Անթրոպոգեն ազդեցություն
Հիմնական գործընթացներ
- Մոլորակի կենդանի և ոչ կենդանի նյութի ակտիվ փոխազդեցությունը
- Նյութի և էներգիայի կենսաբանական ցիկլը
- Մարդու ակտիվ կենսաերկրաքիմիական մասնակցությունը կենսոլորտի բոլոր գործընթացներին, նրա տնտեսական և էթնոմշակութային գործունեությանը.
Գիտության առաջատար հետազոտություններ այս մակարդակում
- Էկոլոգիա
- համաշխարհային էկոլոգիա
- տիեզերական էկոլոգիա
- սոցիալական էկոլոգիա
Կազմակերպության մակարդակները օրգանական աշխարհ- կենսաբանական համակարգերի դիսկրետ վիճակներ, որոնք բնութագրվում են ենթակայությամբ, փոխկապակցվածությամբ, հատուկ օրինաչափություններով:
Կյանքի կազմակերպման կառուցվածքային մակարդակները չափազանց բազմազան են, սակայն հիմնականներն են՝ մոլեկուլային, բջջային, օնտոգենետիկ, պոպուլյացիա-տեսակային, բիոցենոտիկ և կենսոլորտային։
1. Մոլեկուլային գենետիկական կենսամակարդակը. Կենսաբանության կարևորագույն խնդիրներն այս փուլում գենետիկական տեղեկատվության փոխանցման, ժառանգականության և փոփոխականության մեխանիզմների ուսումնասիրությունն է։
Մոլեկուլային մակարդակում փոփոխականության մի քանի մեխանիզմներ կան. Դրանցից ամենակարևորը գենային մուտացիայի մեխանիզմն է՝ գեների ուղղակի փոխակերպումն արտաքին գործոնների ազդեցության տակ։ Մուտացիա առաջացնող գործոններն են՝ ճառագայթումը, թունավոր քիմիական միացությունները, վիրուսները։
Փոփոխականության մեկ այլ մեխանիզմ է գեների ռեկոմբինացիան: Նման պրոցես տեղի է ունենում բարձր օրգանիզմներում սեռական վերարտադրության ժամանակ։ Այս դեպքում գենետիկ տեղեկատվության ընդհանուր քանակի փոփոխություն չկա։
Փոփոխականության մեկ այլ մեխանիզմ հայտնաբերվեց միայն 1950-ական թվականներին։ Սա գեների ոչ դասական ռեկոմբինացիա է, որում նկատվում է գենետիկ տեղեկատվության քանակի ընդհանուր աճ՝ բջջի գենոմում նոր գենետիկ տարրերի ընդգրկման պատճառով։ Ամենից հաճախ այդ տարրերը բջիջ են ներմուծվում վիրուսների միջոցով:
2. Բջջային մակարդակ. Այսօր գիտությունը հավաստիորեն հաստատել է, որ կենդանի օրգանիզմի կառուցվածքի, գործունեության և զարգացման ամենափոքր անկախ միավորը բջիջն է, որը տարրական կենսաբանական համակարգ է, որն ընդունակ է ինքնավերականգնման, ինքնավերարտադրման և զարգացման: Ցիտոլոգիան այն գիտությունն է, որն ուսումնասիրում է կենդանի բջիջ, նրա կառուցվածքը, որը գործում է որպես տարրական կենսահամակարգ, ուսումնասիրում է առանձին բջջային բաղադրիչների գործառույթները, բջիջների վերարտադրության գործընթացը, շրջակա միջավայրի պայմաններին հարմարվողականությունը և այլն: Բջջաբանությունը նաև ուսումնասիրում է մասնագիտացված բջիջների առանձնահատկությունները, դրանց հատուկ գործառույթների ձևավորումը և զարգացումը: հատուկ բջջային կառուցվածքներ. Այսպիսով, ժամանակակից բջջաբանությունը կոչվում է բջջային ֆիզիոլոգիա:
Բջիջների ուսումնասիրության զգալի առաջընթացը տեղի ունեցավ 19-րդ դարի սկզբին, երբ հայտնաբերվեց և նկարագրվեց բջջային միջուկը։ Այս ուսումնասիրությունների հիման վրա ստեղծվեց բջջային տեսությունը, որը դարձավ ամենամեծ իրադարձությունըկենսաբանության մեջ XIX դ. Հենց այս տեսությունն էլ հիմք հանդիսացավ սաղմնաբանության, ֆիզիոլոգիայի և էվոլյուցիայի տեսության զարգացման համար։
Բոլոր բջիջների ամենակարևոր մասը միջուկն է, որը պահպանում և վերարտադրում է գենետիկական տեղեկատվությունը, կարգավորում է բջջի նյութափոխանակության գործընթացները։
Բոլոր բջիջները բաժանված են երկու խմբի.
Պրոկարիոտներ - կորիզ չունեցող բջիջներ
էուկարիոտները միջուկներ պարունակող բջիջներ են
Ուսումնասիրելով կենդանի բջիջը՝ գիտնականները ուշադրություն հրավիրեցին դրա սնուցման երկու հիմնական տեսակի գոյության վրա, ինչը թույլ տվեց բոլոր օրգանիզմներին բաժանել երկու տեսակի.
Autotrophic - արտադրել իրենց nutrients
· Հետերոտրոֆ - չի կարող անել առանց օրգանական սննդի:
Հետագայում այնպիսի կարևոր գործոններ, ինչպիսիք են օրգանիզմների՝ անհրաժեշտ նյութերը (վիտամիններ, հորմոններ) սինթեզելու, էներգիայով ապահովելու ունակությունը, կախվածությունը։ էկոլոգիական միջավայրԱյսպիսով, կապերի բարդ և տարբերակված բնույթը վկայում է օնտոգենետիկ մակարդակում կյանքի ուսումնասիրության համակարգված մոտեցման անհրաժեշտության մասին:
3. Օնտոգենետիկ մակարդակ. բազմաբջիջ օրգանիզմներ. Այս մակարդակը առաջացել է կենդանի օրգանիզմների առաջացման արդյունքում։ Կյանքի հիմնական միավորը անհատն է, իսկ տարրական երեւույթը՝ օնտոգենեզը։ Ֆիզիոլոգիան զբաղվում է բազմաբջիջ կենդանի օրգանիզմների գործունեության և զարգացման ուսումնասիրությամբ։ Այս գիտությունը դիտարկում է կենդանի օրգանիզմի տարբեր ֆունկցիաների գործողության մեխանիզմները, դրանց փոխհարաբերությունները միմյանց հետ, կարգավորումն ու հարմարեցումը արտաքին միջավայրին, ծագումն ու ձևավորումը անհատի էվոլյուցիայի և անհատական զարգացման գործընթացում: Իրականում սա օնտոգենեզի գործընթացն է՝ օրգանիզմի զարգացումը ծնունդից մինչև մահ։ Այս դեպքում առաջանում է աճ, առանձին կառուցվածքների տեղաշարժ, օրգանիզմի տարբերակում և բարդացում։
Բոլոր բազմաբջիջ օրգանիզմները կազմված են օրգաններից և հյուսվածքներից։ Հյուսվածքները ֆիզիկապես կապված բջիջների և միջբջջային նյութերի խումբ են՝ որոշակի գործառույթներ կատարելու համար: Նրանց ուսումնասիրությունը հյուսվածաբանության առարկա է։
Օրգանները համեմատաբար մեծ ֆունկցիոնալ միավորներ են, որոնք միավորում են տարբեր հյուսվածքները որոշակի ֆիզիոլոգիական բարդույթների մեջ: Իր հերթին օրգանները ավելի մեծ միավորների մաս են կազմում՝ մարմնի համակարգերը: Դրանցից են նյարդային, մարսողական, սրտանոթային, շնչառական և այլ համակարգերը։ Ներքին օրգաններհանդիպում է միայն կենդանիների մոտ։
4. Բնակչություն-բիոցենոտիկ մակարդակ. Սա կյանքի վերօրգանիզմային մակարդակ է, որի հիմնական միավորը բնակչությունն է։ Ի տարբերություն պոպուլյացիայի, տեսակը անհատների հավաքածու է, որոնք նման են կառուցվածքով և ֆիզիոլոգիական հատկություններունենալով ընդհանուր ծագում, կարող է ազատորեն խաչասերվել և պտղաբեր սերունդ տալ: Տեսակը գոյություն ունի միայն գենետիկորեն բաց համակարգեր ներկայացնող պոպուլյացիաների միջոցով: Բնակչության կենսաբանությունը պոպուլյացիաների ուսումնասիրությունն է:
«Բնակչություն» տերմինը ներմուծել է գենետիկայի հիմնադիրներից մեկը՝ Վ.Յոհանսենը, որն այն անվանել է օրգանիզմների գենետիկորեն տարասեռ հավաքածու։ Հետագայում բնակչությունը սկսեց համարվել շրջակա միջավայրի հետ շարունակաբար փոխազդող ինտեգրալ համակարգ։ Հենց պոպուլյացիաներն են իրական համակարգերը, որոնց միջոցով գոյություն ունեն կենդանի օրգանիզմների տեսակները:
Բնակչությունները գենետիկորեն բաց համակարգեր են, քանի որ պոպուլյացիաների մեկուսացումը բացարձակ չէ, և գենետիկական տեղեկատվության փոխանակումը ժամանակ առ ժամանակ հնարավոր չէ: Հենց պոպուլյացիաները հանդես են գալիս որպես էվոլյուցիայի տարրական միավորներ, նրանց գենոֆոնդի փոփոխությունները հանգեցնում են նոր տեսակների առաջացմանը:
Անկախ գոյության և փոխակերպման ընդունակ պոպուլյացիաները միավորված են հաջորդ վերօրգանիզմային մակարդակի՝ բիոցենոզների ագրեգատի մեջ։ Բիոցենոզ - որոշակի տարածքում ապրող բնակչության մի շարք:
Բիոցենոզը օտար բնակչության համար փակ համակարգ է, իր բաղկացուցիչ պոպուլյացիաների համար՝ բաց համակարգ։
5. Biogeocetonic մակարդակ. Բիոգեոցենոզը կայուն համակարգ է, որը կարող է գոյություն ունենալ երկար ժամանակ: Կենդանի համակարգում հավասարակշռությունը դինամիկ է, այսինքն. ներկայացնում է կայուն շարժում որոշակի կետի շուրջ: Դրա կայուն գործելու համար անհրաժեշտ է հետադարձ կապ ունենալ դրա վերահսկման և կատարող ենթահամակարգերի միջև: Բիոգեոցենոզի տարբեր տարրերի միջև դինամիկ հավասարակշռություն պահպանելու այս եղանակը, որն առաջանում է որոշ տեսակների զանգվածային վերարտադրության և մյուսների կրճատման կամ անհետացման հետևանքով, ինչը հանգեցնում է շրջակա միջավայրի որակի փոփոխության, կոչվում է էկոլոգիական աղետ:
Բիոգեոցենոզը ինտեգրալ ինքնակարգավորվող համակարգ է, որում առանձնանում են մի քանի տեսակի ենթահամակարգեր։ Առաջնային համակարգերը արտադրողներ են, որոնք ուղղակիորեն մշակում են անշունչ նյութը. սպառողներ - երկրորդական մակարդակ, որտեղ նյութը և էներգիան ստացվում են արտադրողների օգտագործմամբ. հետո գալիս են երկրորդ կարգի սպառողները: Կան նաև մաքրիչներ և քայքայողներ։
Նյութերի ցիկլը բիոգեոցենոզում անցնում է այս մակարդակներով. կյանքը ներգրավված է տարբեր կառուցվածքների օգտագործման, մշակման և վերականգնման մեջ: Բիոգեոցենոզում - միակողմանի էներգիայի հոսք: Սա այն դարձնում է բաց համակարգ՝ շարունակաբար կապված հարևան բիոգեոցենոզների հետ։
Biogeocens-ի ինքնակարգավորումը այնքան հաջող է ընթանում, այնքան ավելի բազմազան է նրա բաղկացուցիչ տարրերի թիվը: Կենսագեոցենոզների կայունությունը կախված է նաև դրա բաղադրիչների բազմազանությունից։ Մեկ կամ մի քանի բաղադրիչների կորուստը կարող է հանգեցնել անդառնալի անհավասարակշռության և դրա մահվան՝ որպես անբաժանելի համակարգ:
6. Կենսոլորտի մակարդակ. այն ամենաբարձր մակարդակկյանքի կազմակերպում՝ ընդգրկելով մեր մոլորակի կյանքի բոլոր երեւույթները։ Կենսոլորտը մոլորակի կենդանի նյութն է և նրա կողմից փոխակերպված միջավայրը։ Կենսաբանական նյութափոխանակությունը գործոն է, որը միավորում է կյանքի կազմակերպման բոլոր մակարդակները մեկ կենսոլորտի մեջ: Այս մակարդակում տեղի է ունենում նյութերի շրջանառություն և էներգիայի փոխակերպում՝ կապված Երկրի վրա ապրող բոլոր կենդանի օրգանիզմների կենսագործունեության հետ։ Այսպիսով, կենսոլորտը մեկ էկոլոգիական համակարգ է։ Այս համակարգի գործունեության, կառուցվածքի և գործառույթների ուսումնասիրությունը կենսաբանության կարևորագույն խնդիրն է կյանքի այս մակարդակում: Այս խնդիրների ուսումնասիրությամբ զբաղվում են էկոլոգիան, բիոցենոլոգիան և կենսաերկրաքիմիան։
Կենսոլորտի վարդապետության զարգացումը անքակտելիորեն կապված է ռուս նշանավոր գիտնական Վ.Ի. Վերնադսկին. Հենց նրան հաջողվեց ապացուցել մեր մոլորակի օրգանական աշխարհի կապը, հանդես գալով որպես մեկ անբաժանելի ամբողջության, Երկրի երկրաբանական գործընթացների հետ։ Վերնադսկին հայտնաբերել և ուսումնասիրել է կենդանի նյութի կենսաերկրաքիմիական ֆունկցիաները։
Ատոմների կենսագենիկ միգրացիայի շնորհիվ կենդանի նյութը կատարում է իր երկրաքիմիական գործառույթները։ ժամանակակից գիտբացահայտում է հինգ երկրաքիմիական ֆունկցիաներ, որոնք կատարում է կենդանի նյութը:
1. Կոնցենտրացիայի ֆունկցիան արտահայտվում է կենդանի օրգանիզմների ներսում որոշակի քիմիական տարրերի կուտակումով՝ նրանց գործունեության շնորհիվ։ Դրա արդյունքը օգտակար հանածոների պաշարների առաջացումն էր։
2. Տրանսպորտային ֆունկցիան սերտորեն կապված է առաջին ֆունկցիայի հետ, քանի որ կենդանի օրգանիզմները կրում են իրենց անհրաժեշտ քիմիական տարրերը, որոնք հետո կուտակվում են իրենց բնակավայրերում։
3. Էներգետիկ ֆունկցիան ապահովում է կենսոլորտ թափանցող էներգիայի հոսքեր, ինչը հնարավորություն է տալիս իրականացնել կենդանի նյութի բոլոր կենսաերկրաքիմիական գործառույթները։
4. Քայքայիչ ֆունկցիա - օրգանական մնացորդների ոչնչացման և մշակման ֆունկցիա, այս գործընթացի ընթացքում օրգանիզմների կողմից կուտակված նյութերը վերադարձվում են բնական ցիկլեր, բնության մեջ առկա է նյութերի ցիկլ։
5. Միջին ձևավորող ֆունկցիա՝ միջավայրի փոխակերպում կենդանի նյութի ազդեցության տակ։ Երկրի ամբողջ ժամանակակից տեսքը - մթնոլորտի կազմը, հիդրոսֆերան, լիթոսֆերայի վերին շերտը. հանքանյութերի մեծ մասը; կլիման Կյանքի գործողության արդյունքն է։
Գոյություն ունեն կենդանի նյութի կազմակերպման այնպիսի մակարդակներ՝ կենսաբանական կազմակերպման մակարդակներ՝ մոլեկուլային, բջջային, հյուսվածքային, օրգան, օրգանիզմ, պոպուլյացիա-տեսակ և էկոհամակարգ։
Կազմակերպվածության մոլեկուլային մակարդակ- սա կենսաբանական մակրոմոլեկուլների՝ կենսապոլիմերների՝ նուկլեինաթթուների, սպիտակուցների, պոլիսախարիդների, լիպիդների, ստերոիդների գործունեության մակարդակն է: Այս մակարդակից սկսվում են կյանքի ամենակարեւոր գործընթացները՝ նյութափոխանակությունը, էներգիայի փոխակերպումը, փոխանցումը ժառանգական տեղեկատվություն. Ուսումնասիրվում է այս մակարդակը՝ կենսաքիմիա, մոլեկուլային գենետիկա, մոլեկուլային կենսաբանություն, գենետիկա, կենսաֆիզիկա։
Բջջային մակարդակ- սա բջիջների մակարդակն է (բակտերիաների բջիջներ, ցիանոբակտերիաներ, միաբջիջ կենդանիներ և ջրիմուռներ, միաբջիջ սնկեր, բազմաբջիջ օրգանիզմների բջիջներ): Բջիջը կենդանիների կառուցվածքային միավոր է, ֆունկցիոնալ միավոր, զարգացման միավոր: Այս մակարդակը ուսումնասիրվում է բջջաբանության, ցիտոքիմիայի, ցիտոգենետիկայի, մանրէաբանության կողմից:
Հյուսվածքների կազմակերպման մակարդակը- Սա այն մակարդակն է, որով ուսումնասիրվում է հյուսվածքների կառուցվածքն ու գործունեությունը։ Այս մակարդակը ուսումնասիրվում է հյուսվածքաբանության և հիստոքիմիայի կողմից:
Օրգանների կազմակերպման մակարդակը- Սա բազմաբջիջ օրգանիզմների օրգանների մակարդակն է։ Անատոմիան, ֆիզիոլոգիան, սաղմնաբանությունը ուսումնասիրում են այս մակարդակը:
Կազմակերպության մակարդակը- սա միաբջիջ, գաղութային և բազմաբջիջ օրգանիզմների մակարդակն է։ Օրգանիզմի մակարդակի առանձնահատկությունն այն է, որ այս մակարդակում տեղի է ունենում գենետիկական տեղեկատվության վերծանում և ներդրում, տվյալ տեսակի անհատներին բնորոշ հատկանիշների ձևավորում: Այս մակարդակն ուսումնասիրվում է մորֆոլոգիայի (անատոմիա և սաղմնաբանություն), ֆիզիոլոգիայի, գենետիկայի, պալեոնտոլոգիայի կողմից։
Պոպուլյացիայի-տեսակի մակարդակըանհատների պոպուլյացիայի մակարդակն է. պոպուլյացիաներև տեսակներ. Այս մակարդակն ուսումնասիրվում է սիստեմատիկական, տաքսոնոմիայի, էկոլոգիայի, կենսաաշխարհագրության, բնակչության գենետիկա. Այս մակարդակում գենետիկական և բնակչության էկոլոգիական առանձնահատկությունները, տարրական էվոլյուցիոն գործոններեւ դրանց ազդեցությունը գենոֆոնդի վրա (միկրոէվոլյուցիա), տեսակների պահպանման խնդիրը։
Էկոհամակարգի կազմակերպման մակարդակը- սա միկրոէկոհամակարգերի, մեզոէկոհամակարգերի, մակրոէկոհամակարգերի մակարդակն է: Այս մակարդակում ուսումնասիրվում են սննդի տեսակները, էկոհամակարգում օրգանիզմների և պոպուլյացիաների միջև փոխհարաբերությունների տեսակները, բնակչության չափը, բնակչության դինամիկան, բնակչության խտությունը, էկոհամակարգի արտադրողականությունը, հաջորդականությունը։ Այս մակարդակը ուսումնասիրում է էկոլոգիան:
Հատկացնել նաև կազմակերպման կենսոլորտային մակարդակըկենդանի նյութ. Կենսոլորտը հսկա էկոհամակարգ է, որը զբաղեցնում է Երկրի աշխարհագրական ծրարի մի մասը։ Սա մեգա էկոհամակարգ է: Կենսոլորտում տեղի է ունենում նյութերի և քիմիական տարրերի ցիկլ, ինչպես նաև արևային էներգիայի փոխակերպում:
2. Կենդանի նյութի հիմնարար հատկությունները
Նյութափոխանակություն (նյութափոխանակություն)
Նյութափոխանակություն (նյութափոխանակություն) կենդանի համակարգերում տեղի ունեցող քիմիական փոխակերպումների մի շարք է, որն ապահովում է նրանց կենսագործունեությունը, աճը, վերարտադրությունը, զարգացումը, ինքնապահպանումը, շրջակա միջավայրի հետ մշտական շփումը, դրան հարմարվելու ունակությունը և դրա փոփոխությունները: Նյութափոխանակության գործընթացում տեղի է ունենում բջիջներ կազմող մոլեկուլների պառակտում և սինթեզ. բջջային կառուցվածքների և միջբջջային նյութի ձևավորում, ոչնչացում և նորացում: Նյութափոխանակությունը հիմնված է ձուլման (անաբոլիզմ) և դիսիմիլացիայի (կատաբոլիզմ) փոխկապակցված գործընթացների վրա։ Ձուլում - բարդ մոլեկուլների սինթեզի գործընթացներ պարզից՝ դիսիմիլացիայի ժամանակ կուտակված էներգիայի ծախսումով (ինչպես նաև էներգիայի կուտակումով սինթեզված նյութերի պահեստավորման ժամանակ): Դիսիմիլացիա - բարդ օրգանական միացությունների տրոհման (անաէրոբ կամ աերոբ) գործընթացներ, որոնք ընթանում են օրգանիզմի կենսագործունեության իրականացման համար անհրաժեշտ էներգիայի արտազատմամբ։ Ի տարբերություն անշունչ բնության մարմինների, կենդանի օրգանիզմների համար շրջակա միջավայրի հետ փոխանակումը պայման է նրանց գոյության համար: Այս դեպքում տեղի է ունենում ինքնավերականգնում։ Մարմնի ներսում տեղի ունեցող նյութափոխանակության գործընթացները քիմիական ռեակցիաների միջոցով միավորվում են նյութափոխանակության կասկադների և ցիկլերի մեջ, որոնք խստորեն դասավորված են ժամանակի և տարածության մեջ: Փոքր ծավալով մեծ թվով ռեակցիաների համակարգված հոսքը ձեռք է բերվում բջջում առանձին մետաբոլիկ կապերի պատվիրված բաշխմամբ (կոմպարտմենտալացման սկզբունք): Նյութափոխանակության գործընթացները կարգավորվում են կենսակատալիզատորների՝ հատուկ սպիտակուցներ-ֆերմենտների օգնությամբ։ Յուրաքանչյուր ֆերմենտ ունի սուբստրատի առանձնահատկություն՝ կատալիզացնելու միայն մեկ սուբստրատի փոխակերպումը: Այս առանձնահատկությունը հիմնված է ֆերմենտի կողմից սուբստրատի յուրահատուկ «ճանաչման» վրա։ Ֆերմենտային կատալիզը ոչ կենսաբանականից տարբերվում է իր չափազանց բարձր արդյունավետությամբ, ինչի արդյունքում համապատասխան ռեակցիայի արագությունը մեծանում է 1010 - 1013 անգամ։ Ֆերմենտի յուրաքանչյուր մոլեկուլ ունակ է րոպեում կատարել մի քանի հազարից մինչև մի քանի միլիոն գործողություններ՝ չոչնչանալով ռեակցիաներին մասնակցելու գործընթացում։ Ֆերմենտների և ոչ կենսաբանական կատալիզատորների միջև մեկ այլ բնորոշ տարբերությունն այն է, որ ֆերմենտներն ունակ են արագացնել ռեակցիաները նորմալ պայմաններում (մթնոլորտային ճնշում, մարմնի ջերմաստիճան և այլն): Բոլոր կենդանի օրգանիզմները կարելի է բաժանել երկու խմբի՝ ավտոտրոֆների և հետերոտրոֆների, որոնք տարբերվում են էներգիայի աղբյուրներով և իրենց կյանքի համար անհրաժեշտ նյութերով։ Ավտոտրոֆներ - օրգանիզմներ, որոնք սինթեզվում են անօրգանական նյութերից օրգանական միացություններօգտագործելով արևի լույսի էներգիան (ֆոտոսինթետիկներ՝ կանաչ բույսեր, ջրիմուռներ, որոշ բակտերիաներ) կամ անօրգանական սուբստրատի օքսիդացումից ստացված էներգիան (քիմոսինթետիկներ՝ ծծումբ, երկաթե բակտերիաներ և մի քանի այլ), ավտոտրոֆ օրգանիզմները կարողանում են սինթեզել բոլոր բջջային բաղադրիչները։ Ֆոտոսինթետիկ ավտոտրոֆների դերը բնության մեջ որոշիչ է. լինելով կենսոլորտում օրգանական նյութերի առաջնային արտադրողը՝ նրանք ապահովում են մնացած բոլոր օրգանիզմների գոյությունը և կենսաերկրաքիմիական ցիկլերի ընթացքը Երկրի վրա նյութերի շրջանառության մեջ։ Հետերոտրոֆները (բոլոր կենդանիները, սնկերը, բակտերիաների մեծ մասը, որոշ քլորոֆիլ բույսեր) օրգանիզմներ են, որոնց գոյության համար անհրաժեշտ են պատրաստի օրգանական նյութեր, որոնք, որպես սնունդ, ծառայում են և որպես էներգիայի աղբյուր և որպես անհրաժեշտ «շինանյութ»։ Հետերոտրոֆների բնորոշ հատկանիշը նրանց մեջ ամֆիբոլիզմի առկայությունն է, այսինքն. փոքրերի ձևավորման գործընթացը օրգանական մոլեկուլներ(մոնոմերներ), որոնք ձևավորվել են սննդի մարսման ժամանակ (բարդ սուբստրատների քայքայման գործընթաց): Նման մոլեկուլները՝ մոնոմերներն օգտագործվում են սեփական բարդ օրգանական միացությունները հավաքելու համար։
Ինքնավերարտադրություն (վերարտադրում)
Վերարտադրվելու ունակությունը (վերարտադրել իրենց տեսակը, ինքնավերարտադրումը) վերաբերում է կենդանի օրգանիզմների հիմնարար հատկություններից մեկին: Բազմացումը անհրաժեշտ է տեսակների գոյության շարունակականությունն ապահովելու համար, քանի որ. առանձին օրգանիզմի կյանքի տևողությունը սահմանափակ է. Բազմացումը ավելի քան փոխհատուցում է անհատների բնական անհետացման հետևանքով առաջացած կորուստները և այդպիսով պահպանում է տեսակների պահպանումը անհատների մի շարք սերունդներում: Կենդանի օրգանիզմների էվոլյուցիայի գործընթացում տեղի է ունեցել բազմացման մեթոդների էվոլյուցիան։ Հետևաբար, ներկայումս գոյություն ունեցող կենդանի օրգանիզմների բազմաթիվ և բազմազան տեսակների մեջ մենք հանդիպում ենք բազմացման տարբեր ձևերի։ Օրգանիզմների շատ տեսակներ միավորում են բազմացման մի քանի մեթոդներ։ Անհրաժեշտ է առանձնացնել օրգանիզմների վերարտադրության երկու սկզբունքորեն տարբեր տեսակներ՝ անսեռ (բազմացման առաջնային և ավելի հին տեսակ) և սեռական։ Անսեռ բազմացման գործընթացում մայր օրգանիզմի մեկ կամ մի խումբ բջիջներից (բազմաբջջային) ձևավորվում է նոր անհատ։ Անսեռ բազմացման բոլոր ձևերում սերունդն ունի մայրականին նույնական գենոտիպ (գեների հավաքածու): Հետևաբար, մեկ մայրական օրգանիզմի բոլոր սերունդները պարզվում է, որ գենետիկորեն միատարր են, և դուստր անհատներն ունեն նույն հատկանիշները։ Սեռական վերարտադրության ժամանակ նոր անհատ է զարգանում zygote-ից, որը ձևավորվել է երկու մասնագիտացված սեռական բջիջների միաձուլման արդյունքում (բեղմնավորման գործընթաց), որոնք արտադրվում են երկու ծնողական օրգանիզմների կողմից: Զիգոտի միջուկը պարունակում է քրոմոսոմների հիբրիդային հավաքածու, որը ձևավորվում է միաձուլված գամետային միջուկների քրոմոսոմների բազմությունների միացման արդյունքում։ Զիգոտի միջուկում, այսպիսով, ստեղծվում է ժառանգական հակումների (գեների) նոր համակցություն, որը հավասարապես բերվում է երկու ծնողների կողմից։ Իսկ զիգոտից զարգացող դուստր օրգանիզմը կունենա հատկանիշների նոր համադրություն։ Այլ կերպ ասած, սեռական վերարտադրության ընթացքում տեղի է ունենում օրգանիզմների ժառանգական փոփոխականության համակցված ձևի իրականացում, որն ապահովում է տեսակների հարմարեցումը շրջակա միջավայրի փոփոխվող պայմաններին և էվոլյուցիայի էական գործոն է: Սա սեռական վերարտադրության զգալի առավելություն է անսեռ վերարտադրության նկատմամբ: Կենդանի օրգանիզմների ինքնուրույն վերարտադրվելու ունակությունը հիմնված է նուկլեինաթթուների վերարտադրվելու յուրահատուկ հատկության և մատրիցային սինթեզի ֆենոմենի վրա, որը ընկած է նուկլեինաթթվի մոլեկուլների և սպիտակուցների ձևավորման հիմքում։ Մոլեկուլային մակարդակում ինքնավերարտադրումը որոշում է ինչպես բջիջներում նյութափոխանակության իրականացումը, այնպես էլ հենց բջիջների ինքնավերարտադրումը: Բջիջների բաժանումը (բջիջների ինքնավերարտադրությունը) ընկած է բազմաբջիջ օրգանիզմների անհատական զարգացման և բոլոր օրգանիզմների վերարտադրության հիմքում։ Օրգանիզմների բազմացումը ապահովում է Երկրի վրա բնակվող բոլոր տեսակների ինքնավերարտադրությունը, որն իր հերթին որոշում է բիոգեոցենոզների և կենսոլորտի առկայությունը։
Ժառանգականություն և փոփոխականություն
Ժառանգականությունն ապահովում է նյութական շարունակականություն (գենետիկական տեղեկատվության հոսք) օրգանիզմների սերունդների միջև։ Այն սերտորեն կապված է վերարտադրության հետ մոլեկուլային, ենթաբջջային և բջջային մակարդակներում: Գենետիկական տեղեկատվությունը, որը որոշում է ժառանգական հատկանիշների բազմազանությունը, ծածկագրված է ԴՆԹ-ի մոլեկուլային կառուցվածքում (որոշ վիրուսների համար՝ ՌՆԹ-ում): Գեները կոդավորում են տեղեկատվություն սինթեզված սպիտակուցների կառուցվածքի մասին՝ ֆերմենտային և կառուցվածքային։ Գենետիկ կոդը սինթեզված սպիտակուցներում ամինաթթուների հաջորդականության մասին տեղեկատվության «գրանցման» համակարգ է՝ օգտագործելով ԴՆԹ-ի մոլեկուլում նուկլեոտիդների հաջորդականությունը։ Օրգանիզմի բոլոր գեների ամբողջությունը կոչվում է գենոտիպ, իսկ հատկանիշների ամբողջությունը՝ ֆենոտիպ։ Ֆենոտիպը կախված է ինչպես գենոտիպից, այնպես էլ ներքին ու արտաքին միջավայրի գործոններից, որոնք ազդում են գեների գործունեության վրա և որոշում կանոնավոր գործընթացները։ Ժառանգական տեղեկատվության պահպանումն ու փոխանցումն իրականացվում է բոլոր օրգանիզմներում նուկլեինաթթուների օգնությամբ, գենետիկ կոդը նույնն է Երկրի բոլոր կենդանի էակների համար, այսինքն. այն ունիվերսալ է: Ժառանգականության շնորհիվ սերնդեսերունդ փոխանցվում են այնպիսի հատկանիշներ, որոնք ապահովում են օրգանիզմների հարմարվողականությունը իրենց միջավայրին։ Եթե օրգանիզմների վերարտադրության ընթացքում դրսևորվեր միայն առկա նշանների և հատկությունների շարունակականությունը, ապա շրջակա միջավայրի պայմանների փոփոխության ֆոնի վրա օրգանիզմների գոյությունն անհնար կլիներ, քանի որ օրգանիզմների կյանքի համար անհրաժեշտ պայման է նրանց հարմարվողականությունը շրջակա միջավայրի պայմաններին: Նույն տեսակին պատկանող օրգանիզմների բազմազանության մեջ կա փոփոխականություն։ Փոփոխականությունը կարող է իրականացվել առանձին օրգանիզմների մոտ՝ նրանց անհատական զարգացման ընթացքում կամ օրգանիզմների խմբի ներսում՝ մի շարք սերունդների՝ վերարտադրության ընթացքում: Գոյություն ունեն փոփոխականության երկու հիմնական ձև, որոնք տարբերվում են առաջացման մեխանիզմներով, բնութագրերի փոփոխության բնույթով և, վերջապես, դրանց նշանակությամբ կենդանի օրգանիզմների գոյության համար՝ գենոտիպային (ժառանգական) և ձևափոխման (ոչ ժառանգական): Գենոտիպային փոփոխականությունը կապված է գենոտիպի փոփոխության հետ և հանգեցնում է ֆենոտիպի փոփոխության: Գենոտիպային փոփոխականության հիմքը կարող է լինել մուտացիաները (մուտացիոն փոփոխականություն) կամ գեների նոր համակցությունները, որոնք առաջանում են սեռական վերարտադրության ժամանակ բեղմնավորման ժամանակ։ Մուտացիոն ձևով փոփոխությունները կապված են հիմնականում նուկլեինաթթուների վերարտադրության սխալների հետ: Այսպիսով, նոր գեների առաջացումը, որոնք կրում են նոր գենետիկ տեղեկատվություն. հայտնվում են նոր նշաններ. Իսկ եթե նոր ի հայտ եկած նշանները օրգանիզմին օգտակար են կոնկրետ պայմաններում, ապա դրանք «բռնվում» ու «ֆիքսվում» են բնական ընտրությամբ։ Այսպիսով, օրգանիզմների հարմարվողականությունը շրջակա միջավայրի պայմաններին, օրգանիզմների բազմազանությունը հիմնված են ժառանգական (գենոտիպային) փոփոխականության վրա, ստեղծվում են դրական էվոլյուցիայի նախադրյալներ։ Ոչ ժառանգական (ձևափոխման) փոփոխականության դեպքում ֆենոտիպի փոփոխությունները տեղի են ունենում շրջակա միջավայրի գործոնների ազդեցության տակ և կապված չեն գենոտիպի փոփոխության հետ: Փոփոխությունները (հատկանիշների փոփոխություններ՝ մոդիֆիկացիոն փոփոխականությամբ) տեղի են ունենում ռեակցիայի նորմալ տիրույթում, որը գտնվում է գենոտիպի հսկողության տակ։ Փոփոխությունները չեն փոխանցվում գալիք սերունդներին: Մոդիֆիկացիոն փոփոխականության արժեքը կայանում է նրանում, որ այն ապահովում է օրգանիզմի հարմարվողականությունը շրջակա միջավայրի գործոններին իր կյանքի ընթացքում։
Օրգանիզմների անհատական զարգացումը
Բոլոր կենդանի օրգանիզմներին բնորոշ է անհատական զարգացման գործընթացը՝ օնտոգենեզը։ Ավանդաբար, օնտոգենեզը հասկացվում է որպես բազմաբջիջ օրգանիզմի անհատական զարգացման գործընթաց (ձևավորվել է սեռական վերարտադրության արդյունքում) զիգոտի ձևավորման պահից մինչև անհատի բնական մահը: Զիգոտի և բջիջների հետագա սերունդների բաժանման շնորհիվ ձևավորվում է բազմաբջիջ օրգանիզմ, որը բաղկացած է հսկայական քանակությամբ տարբեր տեսակի բջիջներից, տարբեր հյուսվածքներից և օրգաններից: Օրգանիզմի զարգացումը հիմնված է «գենետիկական ծրագրի» վրա (մարմնավորված է զիգոտի քրոմոսոմների գեներում) և իրականացվում է հատուկ բնապահպանական պայմաններում, որոնք էապես ազդում են անհատի անհատական գոյության ընթացքում գենետիկական տեղեկատվության ներդրման գործընթացի վրա: Վրա վաղ փուլերըանհատական զարգացում, տեղի է ունենում ինտենսիվ աճ (զանգվածի և չափի ավելացում), մոլեկուլների, բջիջների և այլ կառուցվածքների վերարտադրության և տարբերակման, այսինքն. կառուցվածքի տարբերությունների տեսքը և գործառույթների բարդությունը: Օնտոգենեզի բոլոր փուլերում օրգանիզմի զարգացման վրա էական կարգավորիչ ազդեցություն ունեն շրջակա միջավայրի տարբեր գործոններ (ջերմաստիճանը, ծանրությունը, ճնշումը, սննդի բաղադրությունը քիմիական տարրերի և վիտամինների պարունակության առումով, տարբեր ֆիզիկական և քիմիական նյութեր): Այս գործոնների դերի ուսումնասիրությունը կենդանիների և մարդկանց անհատական զարգացման գործընթացում ունի գործնական մեծ նշանակություն, որն ավելանում է բնության վրա մարդածին ազդեցության ուժեղացման հետ։ Կենսաբանության, բժշկության, անասնաբուժության և այլ գիտությունների տարբեր ոլորտներում լայնորեն իրականացվում են հետազոտություններ՝ ուսումնասիրելու օրգանիզմների բնականոն և պաթոլոգիական զարգացման գործընթացները, պարզաբանելու օնտոգենեզի օրինաչափությունները։
դյուրագրգռություն
Օրգանիզմների և բոլոր կենդանի համակարգերի անբաժանելի հատկությունը դյուրագրգռությունն է՝ արտաքին կամ ներքին գրգռիչները (ազդեցությունը) ընկալելու և դրանց համարժեք արձագանքելու կարողությունը։ Օրգանիզմներում դյուրագրգռությունը ուղեկցվում է փոփոխությունների մի շարքով, որն արտահայտվում է նյութափոխանակության, բջջային թաղանթների վրա էլեկտրական ներուժով, բջիջների ցիտոպլազմայի ֆիզիկաքիմիական պարամետրերով, շարժիչային ռեակցիաներով, իսկ բարձր կազմակերպված կենդանիներին բնորոշ է վարքի փոփոխությունները։4. կենտրոնական դոգմա մոլեկուլային կենսաբանություն - բնության մեջ դիտվող գենետիկական տեղեկատվության իրականացումն ընդհանրացնող կանոն. տեղեկատվությունը փոխանցվում է նուկլեինաթթուներդեպի սկյուռիկբայց ոչ հակառակ ուղղությամբ: Կանոնը ձեւակերպվեց Ֆրենսիս Կրիկմեջ 1958 տարին և համապատասխանեցվել մինչ այդ կուտակված տվյալներին 1970 տարին։ Գենետիկական տեղեկատվության փոխանցումը ԴՆԹդեպի ՌՆԹև ՌՆԹ-ից մինչև սկյուռիկունիվերսալ է բոլոր բջջային օրգանիզմների համար՝ առանց բացառության, այն ընկած է մակրոմոլեկուլների կենսասինթեզի հիմքում։ Գենոմի վերարտադրությունը համապատասխանում է ԴՆԹ → ԴՆԹ տեղեկատվական անցմանը: Բնության մեջ կան նաև անցումներ ՌՆԹ → ՌՆԹ և ՌՆԹ → ԴՆԹ (օրինակ՝ որոշ վիրուսների մոտ), ինչպես նաև փոփոխություն. կոնֆորմացիաներսպիտակուցներ, որոնք փոխանցվում են մոլեկուլից մոլեկուլ:
Կենսաբանական տեղեկատվության փոխանցման ունիվերսալ ուղիներ
Կենդանի օրգանիզմներում կան երեք տեսակի տարասեռ, այսինքն՝ բաղկացած տարբեր պոլիմերային մոնոմերներից՝ ԴՆԹ, ՌՆԹ և սպիտակուց։ Նրանց միջև տեղեկատվության փոխանցումը կարող է իրականացվել 3 x 3 = 9 եղանակով: Կենտրոնական դոգման տեղեկատվության փոխանցման այս 9 տեսակները բաժանում է երեք խմբի.
Ընդհանուր - հայտնաբերվել է կենդանի օրգանիզմների մեծ մասում;
Հատուկ - տեղի է ունենում որպես բացառություն, մեջ վիրուսներև ժամը գենոմի շարժական տարրերկամ կենսաբանական պայմաններում փորձ;
Անհայտ - չի գտնվել:
ԴՆԹ-ի վերարտադրություն (ԴՆԹ → ԴՆԹ)
ԴՆԹ-ն կենդանի օրգանիզմների սերունդների միջև տեղեկատվության փոխանցման հիմնական միջոցն է, ուստի ԴՆԹ-ի ճշգրիտ կրկնօրինակումը (կրկնօրինակումը) շատ կարևոր է: Կրկնօրինակումն իրականացվում է սպիտակուցների համալիրի միջոցով, որոնք լուծարվում են քրոմատին, ապա կրկնակի խխունջ։ Դրանից հետո ԴՆԹ պոլիմերազը և դրա հետ կապված սպիտակուցները երկու շղթաներից յուրաքանչյուրի վրա կառուցում են նույնական պատճեն:
Տրանսկրիպցիա (ԴՆԹ → ՌՆԹ)
Տրանսկրիպցիան կենսաբանական գործընթաց է, որի արդյունքում ԴՆԹ հատվածում պարունակվող տեղեկատվությունը պատճենվում է սինթեզված մոլեկուլի վրա։ սուրհանդակ ՌՆԹ. Տառադարձումն իրականացվում է արտագրման գործոններև ՌՆԹ պոլիմերազ. AT էուկարիոտիկ բջիջառաջնային տառադարձումը (նախա-mRNA) հաճախ խմբագրվում է: Այս գործընթացը կոչվում է splicing.
Թարգմանություն (ՌՆԹ → սպիտակուց)
Կարդացվում է հասուն mRNA ռիբոսոմներթարգմանության գործընթացում։ AT պրոկարիոտիկԲջիջներում տառադարձման և թարգմանության գործընթացը տարածականորեն առանձնացված չէ, և այդ գործընթացները միաձուլված են: AT էուկարիոտիկտառադարձման վայրը բջիջներում բջջային կորիզհեռարձակման կայքից առանձնացված ( ցիտոպլազմ) միջուկային թաղանթ, ուրեմն mRNA տեղափոխվում է միջուկիցցիտոպլազմայի մեջ: mRNA-ն ռիբոսոմը կարդում է երեքի տեսքով նուկլեոտիդ«խոսքեր». համալիրներ մեկնարկային գործոններև երկարացման գործոններմատուցել aminoacylated փոխանցման ՌՆԹ mRNA-ռիբոսոմային համալիրին:
5. հակադարձ արտագրումկրկնակի շղթայի ձևավորման գործընթացն է ԴՆԹմիաշղթա մատրիցայի վրա ՌՆԹ. Այս գործընթացը կոչվում է հակադարձտառադարձում, քանի որ գենետիկական տեղեկատվության փոխանցումն այս դեպքում տեղի է ունենում տառադարձման համեմատ «հակառակ» ուղղությամբ:
Հակադարձ տառադարձման գաղափարը ի սկզբանե շատ ոչ հանրաճանաչ էր, քանի որ այն հակասում էր մոլեկուլային կենսաբանության կենտրոնական դոգմա, որը ենթադրում էր, որ ԴՆԹ արտագրվածՌՆԹ-ին և դրանից դուրս հեռարձակումսպիտակուցների մեջ: Հայտնաբերվել է ռետրովիրուսներ, օրինակ, ՄԻԱՎիսկ դեպքում ռետրոտրանսպոզոններ.
փոխակերպում(ից լատ. փոխակերպում- շարժում) - փոխանցման գործընթաց բակտերիալ ԴՆԹմի բջիջից մյուսը բակտերիոֆագ. Ընդհանուր փոխակերպումը օգտագործվում է բակտերիաների գենետիկայի մեջ գենոմի քարտեզագրումև դիզայն շտամներ. Ե՛վ բարեխառն, և՛ վիրուլենտ ֆագերը ունակ են փոխակերպման, վերջիններս, սակայն, ոչնչացնում են բակտերիաների պոպուլյացիան, ուստի նրանց օգնությամբ փոխակերպումը չի կատարվում: մեծ նշանակություն ունիկամ բնության մեջ, կամ հետազոտության մեջ:
Վեկտոր ԴՆԹ-ի մոլեկուլը ԴՆԹ-ի մոլեկուլ է, որը հանդես է գալիս որպես կրիչ: Կրող մոլեկուլը պետք է ունենա մի շարք առանձնահատկություններ.
ընդունող բջիջում ինքնավար վերարտադրվելու ունակություն (սովորաբար բակտերիալ կամ խմորիչ)
Ընտրելի մարկերի առկայությունը
Հարմար սահմանափակման վայրերի առկայությունը
Ամենատարածված վեկտորները բակտերիալ պլազմիդներն են:
Կենսոլորտը և մարդը, կենսոլորտի կառուցվածքը.
Կենսոլորտ - Երկրի պատյան, որը բնակեցված է կենդանի օրգանիզմներով, նրանց ազդեցության տակ և զբաղված նրանց կենսագործունեության արտադրանքներով. «Կյանքի ֆիլմ»; Երկրի գլոբալ էկոհամակարգը.
Կենսոլորտի սահմանները.
Մթնոլորտում վերին սահմանը՝ 15-20 կմ: Սահմանված է օզոնի շերտ, հետաձգելով կարճ ալիքների ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումը, վնասակար կենդանի օրգանիզմների համար:
· Ստորին սահմանը լիթոսֆերայում՝ 3,5-7,5 կմ: Այն որոշվում է ջրի գոլորշու անցման ջերմաստիճանով և սպիտակուցի դենատուրացիայի ջերմաստիճանով, սակայն, ընդհանուր առմամբ, կենդանի օրգանիզմների տարածումը սահմանափակվում է մի քանի մետր խորությամբ։
· Մթնոլորտի և լիթոսֆերայի սահմանը հիդրոսֆերայում՝ 10-11 կմ: Որոշվում է Համաշխարհային օվկիանոսի հատակով, ներառյալ հատակային նստվածքները:
Մարդը նույնպես կենսոլորտի մի մասն է, նրա գործունեությունը գերազանցում է բազմաթիվ բնական գործընթացների։ Այս մշտական հարաբերությունը կոչվում է բումերանգի օրենք կամ օրենք հետադարձ կապմարդ-կենսոլորտ փոխազդեցություն.
Բնության նկատմամբ մարդու վարքագիծը շտկելու համար Բ.Քոմոները ձևակերպեց չորս օրենք, որոնք Ռեյմերսի տեսանկյունից.
1 - ամեն ինչ կապված է ամեն ինչի հետ
2 - ամեն ինչ պետք է ինչ-որ տեղ գնա
3 - բնությունն ամենից լավ գիտի
4 - ոչինչ անվճար չի տրվում
Կենսոլորտի կառուցվածքը.
· Կենդանի նյութ - Երկիր մոլորակի վրա բնակվող կենդանի օրգանիզմների մարմինների ամբողջությունը ֆիզիկաքիմիապես միասնական է՝ անկախ դրանց սիստեմատիկ պատկանելությունից։ Կենդանի նյութի զանգվածը համեմատաբար փոքր է և գնահատվում է 2,4 ... 3,6 1012 տոննա (չոր քաշով) և կազմում է ամբողջ կենսոլորտի մեկ միլիոներորդ մասը (մոտ 3 1018 տոննա), որն իր հերթին մեկից պակաս է։ Երկրի զանգվածի հազարերորդական մասը: Բայց դա «մեր մոլորակի ամենահզոր երկրաքիմիական ուժերից մեկն է», քանի որ կենդանի օրգանիզմները պարզապես չեն բնակվում. երկրակեղևըայլ կերպափոխել երկրի երեսը: Բնակվում են կենդանի օրգանիզմներ երկրի մակերեսըշատ անհավասար. Նրանց բաշխվածությունը կախված է աշխարհագրական լայնությունից։
Կենսածին նյութ՝ կենդանի օրգանիզմի կողմից ստեղծված և մշակված նյութ։ Օրգանական էվոլյուցիայի ընթացքում կենդանի օրգանիզմներն իրենց օրգաններով, հյուսվածքներով, բջիջներով և արյունով հազար անգամ անցել են մթնոլորտի մեծ մասի, Համաշխարհային օվկիանոսի ամբողջ ծավալի և հանքային նյութերի հսկայական զանգվածի վրայով: Կենդանի նյութի այս երկրաբանական դերը կարելի է պատկերացնել ածխի, նավթի, կարբոնատային ապարների և այլնի հանքավայրերից։
Իներտ նյութ՝ առանց կենդանի օրգանիզմների մասնակցության ձևավորված արտադրանք։
· Բիոներտ նյութ - նյութ, որը ստեղծվում է միաժամանակ կենդանի օրգանիզմների և իներտ գործընթացների կողմից՝ ներկայացնելով երկուսի դինամիկ հավասարակշռված համակարգերը: Այդպիսիք են հողը, տիղմը, եղանակային կեղևը և այլն, որոնցում առաջատար դեր են խաղում օրգանիզմները։
Ռադիոակտիվ քայքայման ենթարկվող նյութ։
· Ցրված ատոմներ՝ շարունակաբար ստեղծված ցանկացած տեսակի երկրային նյութից տիեզերական ճառագայթման ազդեցության տակ։
Տիեզերական ծագման նյութ։
կյանքի կազմակերպման մակարդակները.
Կյանքի կազմակերպման մակարդակներ - կենսահամակարգերի կազմակերպման հիերարխիկորեն ստորադաս մակարդակներ, որոնք արտացոլում են դրանց բարդության մակարդակները: Ամենից հաճախ առանձնանում են կյանքի յոթ հիմնական կառուցվածքային մակարդակներ՝ մոլեկուլային, բջջային, օրգան-հյուսվածք, օրգանիզմ, պոպուլյացիա-տեսակ, բիոգեոցենոտիկ և կենսոլորտային: Սովորաբար, այս մակարդակներից յուրաքանչյուրը ցածր մակարդակի ենթահամակարգերի համակարգ է և ավելի բարձր մակարդակի համակարգի ենթահամակարգ:
1) Մոլեկուլային մակարդակկյանքի կազմակերպում
Այն ներկայացված է կենդանի բջջում հայտնաբերված մոլեկուլների բազմազանությամբ (Մոլեկուլների միավորում հատուկ բարդույթների մեջ, կոդավորում և փոխանցում է գենետիկական տեղեկատվություն)
2) կյանքի կազմակերպման հյուսվածքի մակարդակը
Հյուսվածքային մակարդակը ներկայացված է հյուսվածքներով, որոնք միավորում են որոշակի կառուցվածքի, չափի, տեղակայման և նմանատիպ գործառույթների բջիջները։ Հյուսվածքներն առաջացել են պատմական զարգացման ընթացքում՝ բազմաբջիջության հետ մեկտեղ.. Կենդանիների մոտ առանձնանում են հյուսվածքների մի քանի տեսակներ (էպիթելային, միացնող, մկանային, նյարդային): Բույսերում առանձնանում են մերիստեմատիկ, պաշտպանիչ, հիմնային և հաղորդիչ հյուսվածքներ։ Այս մակարդակում տեղի է ունենում բջիջների մասնագիտացում:
3) օրգանի մակարդակը կյանքի կազմակերպման
Օրգանների մակարդակը ներկայացված է օրգանիզմների օրգաններով։ Նախակենդանիներում մարսողությունը, շնչառությունը, նյութերի շրջանառությունը, արտազատումը, շարժումը և վերարտադրությունն իրականացվում են տարբեր օրգանելների միջոցով։ Ավելի զարգացած օրգանիզմներն ունեն օրգան համակարգեր: Բույսերի և կենդանիների մեջ օրգանները ձևավորվում են տարբեր քանակությամբ հյուսվածքների պատճառով:
4) կյանքի կազմակերպման օրգանիզմական (օնտոգենետիկ) մակարդակ
Այն ներկայացված է բույսերի, կենդանիների, սնկերի և բակտերիաների միաբջիջ և բազմաբջիջ օրգանիզմներով։Բջիջը օրգանիզմի հիմնական կառուցվածքային բաղադրիչն է։
5) Բնակչություն-տեսակ կյանքի կազմակերպման մակարդակը
Բնության մեջ այն ներկայացված է տեսակների հսկայական բազմազանությամբ և նրանց պոպուլյացիաներով:
6) Կյանքի կազմակերպման բիոգեոցենոտիկ մակարդակ
Այն ներկայացված է տարատեսակ բնական և մշակութային բիոգեոցենոզներով բոլոր կենսամիջավայրերում։
7) Կյանքի կազմակերպման կենսոլորտային մակարդակը
Այն ներկայացված է կենսահամակարգերի կազմակերպման ամենաբարձր, գլոբալ ձևով՝ կենսոլորտով։
3. Կենդանի նյութի տարածվածությունը և դերը մոլորակի վրա:
Կենդանի օրգանիզմները, կարգավորում են նյութերի շրջանառությունը, ծառայում են որպես հզոր երկրաբանական գործոն, որը կազմում է Երկրի մակերեսը։
ԿԵՆԴԱՆԻ ԿԱԶՄԱԿԵՐՊՄԱՆ ՄԱՐԴԱԿՆԵՐԸ
Տարբերում են կենդանիների կազմակերպման մոլեկուլային, բջջային, հյուսվածքային, օրգան, օրգանիզմ, պոպուլյացիա, տեսակներ, բիոցենոտիկ և գլոբալ (կենսոլորտային) մակարդակներ։ Այս բոլոր մակարդակներում դրսևորվում են կենդանի էակներին բնորոշ բոլոր հատկությունները։ Այս մակարդակներից յուրաքանչյուրը բնութագրվում է այլ մակարդակներին բնորոշ հատկանիշներով, սակայն յուրաքանչյուր մակարդակ ունի իր հատուկ առանձնահատկությունները:
Մոլեկուլային մակարդակ.Այս մակարդակը խորն է կենդանիների կազմակերպման մեջ և ներկայացված է նուկլեինաթթուների, սպիտակուցների, ածխաջրերի, լիպիդների և ստերոիդների մոլեկուլներով, որոնք գտնվում են բջիջներում և կոչվում են կենսաբանական մոլեկուլներ: Այս մակարդակում սկսվում և իրականացվում են կենսագործունեության կարևորագույն գործընթացները (ժառանգական տեղեկատվության կոդավորում և փոխանցում, շնչառություն, նյութափոխանակություն և էներգիայի փոխանակություն, փոփոխականություն և այլն): Այս մակարդակի ֆիզիկական և քիմիական առանձնահատկությունը կայանում է նրանում, որ կենդանիների կազմը ներառում է մեծ թվով քիմիական տարրեր, սակայն կենդանիների հիմնական մասը ներկայացված է ածխածնով, թթվածնով, ջրածնով և ազոտով: Մի խումբ ատոմներից առաջանում են մոլեկուլներ, իսկ վերջիններից՝ կառուցվածքով և ֆունկցիաներով տարբերվող բարդ քիմիական միացություններ։ Բջիջներում այդ միացությունների մեծ մասը ներկայացված է նուկլեինաթթուներով և սպիտակուցներով, որոնց մակրոմոլեկուլները մոնոմերների առաջացման և վերջիններիս որոշակի հերթականությամբ սինթեզված պոլիմերներ են։ Բացի այդ, նույն միացության մեջ մակրոմոլեկուլների մոնոմերներն ունեն նույն քիմիական խմբերը և միացված են՝ օգտագործելով. քիմիական կապերատոմների միջև, դրանց ոչ հատուկ
ical մասեր (տարածքներ). Բոլոր մակրոմոլեկուլները ունիվերսալ են, քանի որ կառուցված են նույն հատակագծի համաձայն՝ անկախ իրենց տեսակից։ Լինելով ունիվերսալ՝ նրանք միաժամանակ եզակի են, քանի որ նրանց կառուցվածքը յուրահատուկ է։ Օրինակ, ԴՆԹ նուկլեոտիդների կազմը ներառում է չորս հայտնիներից մեկ ազոտային հիմք (ադենին, գուանին, ցիտոզին կամ թիմին), ինչի արդյունքում ցանկացած նուկլեոտիդ իր կազմով եզակի է։ Յուրահատուկ է նաև ԴՆԹ-ի մոլեկուլների երկրորդական կառուցվածքը։
Մոլեկուլային մակարդակի կենսաբանական առանձնահատկությունը որոշվում է կենսաբանական մոլեկուլների ֆունկցիոնալ յուրահատկությամբ։ Օրինակ, նուկլեինաթթուների առանձնահատկությունը կայանում է նրանում, որ դրանք կոդավորում են սպիտակուցի սինթեզի գենետիկական տեղեկատվությունը: Ընդ որում, այդ գործընթացներն իրականացվում են նյութափոխանակության նույն փուլերի արդյունքում։ Օրինակ՝ նուկլեինաթթուների, ամինաթթուների և սպիտակուցների կենսասինթեզը բոլոր օրգանիզմներում կատարվում է նույն ձևով։ Համընդհանուր են նաև ճարպաթթուների օքսիդացումը, գլիկոլիզը և այլ ռեակցիաները։
Սպիտակուցների առանձնահատկությունը որոշվում է նրանց մոլեկուլներում ամինաթթուների հատուկ հաջորդականությամբ։ Այս հաջորդականությունը հետագայում որոշում է սպիտակուցների հատուկ կենսաբանական հատկությունները, քանի որ դրանք բջիջների հիմնական կառուցվածքային տարրերն են, կատալիզատորները և բջիջներում ռեակցիաների կարգավորիչները: Ածխաջրերը և լիպիդները ծառայում են որպես էներգիայի ամենակարևոր աղբյուրները, մինչդեռ ստերոիդները կարևոր են նյութափոխանակության մի շարք գործընթացների կարգավորման համար։
Մոլեկուլային մակարդակում էներգիան փոխակերպվում է՝ ճառագայթային էներգիան քիմիական էներգիայի, որը պահվում է ածխաջրերում և այլ քիմիական միացություններ, ա քիմիական էներգիաածխաջրեր և այլ մոլեկուլներ՝ կենսաբանորեն հասանելի էներգիայի մեջ, որը պահվում է ATP-ի մակրոէերգիկ կապերի տեսքով: Վերջապես, այստեղ մակրոէերգիկ ֆոսֆատային կապերի էներգիան վերածվում է աշխատանքի՝ մեխանիկական, էլեկտրական, քիմիական, օսմոտիկ։ Բոլոր նյութափոխանակության և էներգիայի գործընթացների մեխանիզմները համընդհանուր են:
Կենսաբանական մոլեկուլները նաև ապահովում են մոլեկուլների և հաջորդ մակարդակի (բջջային) միջև շարունակականությունը, քանի որ դրանք այն նյութն են, որից ձևավորվում են վերմոլեկուլային կառույցներ: Մոլեկուլային մակարդակը քիմիական ռեակցիաների «արենա» է, որոնք էներգիա են ապահովում բջջային մակարդակին։
Բջջային մակարդակ.Կյանքի կազմակերպման այս մակարդակը ներկայացված է որպես անկախ կազմակերպություններ հանդես եկող բջիջներով։
mov (բակտերիաներ, նախակենդանիներ և այլն), ինչպես նաև բազմաբջիջ օրգանիզմների բջիջները։ Այս մակարդակի հիմնական առանձնահատկությունն այն է, որ կյանքը սկսվում է դրանից: Ունենալով կյանքի, աճի և վերարտադրության ունակ՝ բջիջները կենդանի նյութի կազմակերպման հիմնական ձևն են, այն տարրական միավորները, որոնցից կառուցված են բոլոր կենդանի էակները (պրոկարիոտներ և էուկարիոտներ): Բուսական և կենդանական բջիջների կառուցվածքում և գործառույթներում հիմնարար տարբերություններ չկան: Որոշ տարբերություններ վերաբերում են միայն դրանց թաղանթների և առանձին օրգանելների կառուցվածքին։ Պրոկարիոտ բջիջների և էուկարիոտների բջիջների կառուցվածքում նկատելի տարբերություններ կան, բայց ֆունկցիոնալ առումով այդ տարբերությունները հարթվում են, քանի որ «բջջից բջջից» կանոնը գործում է ամենուր։
Բջջային մակարդակի առանձնահատկությունը որոշվում է բջիջների մասնագիտացմամբ, բջիջների առկայությամբ՝ որպես բազմաբջիջ օրգանիզմի մասնագիտացված միավորներ։ Բջջային մակարդակում տեղի է ունենում կենսական գործընթացների տարբերակում և դասակարգում տարածության և ժամանակի մեջ, ինչը կապված է տարբեր ենթաբջջային կառույցներում գործառույթների սահմանափակման հետ։ Օրինակ, էուկարիոտային բջիջներն ունեն զգալիորեն զարգացած թաղանթային համակարգեր (պլազմային թաղանթ, ցիտոպլազմային ցանց, շերտավոր համալիր) և բջջային օրգանելներ (միջուկ, քրոմոսոմ, ցենտրիոլներ, միտոքոնդրիաներ, պլաստիդներ, լիզոսոմներ, ռիբոսոմներ): Թաղանթային կառույցները կյանքի ամենակարևոր գործընթացների «ասպարեզն» են, և թաղանթային համակարգի երկշերտ կառուցվածքը զգալիորեն մեծացնում է «արենայի» տարածքը: Բացի այդ, թաղանթային կառուցվածքները ապահովում են բջիջներում բազմաթիվ կենսաբանական մոլեկուլների տարածական տարանջատում և դրանց ֆիզիկական վիճակթույլ է տալիս դրանցում պարունակվող սպիտակուցների և ֆոսֆոլիպիդների որոշ մոլեկուլների մշտական ցրված շարժումը: Այսպիսով, թաղանթները համակարգ են, որոնց բաղադրիչները շարժման մեջ են: Դրանք բնութագրվում են տարբեր վերադասավորումներով, որոնք որոշում են բջիջների դյուրագրգռությունը՝ կենդանիների ամենակարեւոր հատկությունը։
հյուսվածքների մակարդակը.Այս մակարդակը ներկայացված է հյուսվածքներով, որոնք միավորում են որոշակի կառուցվածքի, չափի, տեղակայման և նմանատիպ գործառույթների բջիջները: Հյուսվածքներն առաջացել են պատմական զարգացման ընթացքում՝ բազմաբջիջության հետ մեկտեղ։ Բազմաբջիջ օրգանիզմներում դրանք առաջանում են օնտոգենեզի ժամանակ՝ բջիջների տարբերակման արդյունքում։ Կենդանիների մոտ առանձնանում են հյուսվածքների մի քանի տեսակներ (էպիթելային, շարակցական, մկանային, արյան, նյարդային և վերարտադրողական)։ Ցեղերը
ստվերները տարբերում են մերիստեմատիկ, պաշտպանիչ, հիմնական և հաղորդիչ հյուսվածքները: Այս մակարդակում տեղի է ունենում բջիջների մասնագիտացում:
Օրգանների մակարդակը.Ներկայացված է օրգանիզմների օրգաններով։ Բույսերի և կենդանիների մեջ օրգանները ձևավորվում են տարբեր քանակությամբ հյուսվածքների պատճառով: Նախակենդանիներում մարսողությունը, շնչառությունը, նյութերի շրջանառությունը, արտազատումը, շարժումը և վերարտադրությունն իրականացվում են տարբեր օրգանելների միջոցով։ Ավելի զարգացած օրգանիզմներն ունեն օրգան համակարգեր: Ողնաշարավորներին բնորոշ է ցեֆալիզացիան, որը բաղկացած է գլխում ամենակարևոր նյարդային կենտրոնների և զգայական օրգանների կենտրոնացումից։
Օրգանիզմի մակարդակը.Այս մակարդակը ներկայացնում են հենց իրենք՝ բուսական և կենդանական բնության միաբջիջ և բազմաբջիջ օրգանիզմները։ Օրգանիզմի մակարդակի առանձնահատուկ առանձնահատկությունն այն է, որ այս մակարդակում տեղի է ունենում գենետիկական տեղեկատվության վերծանում և ներդրում, տվյալ տեսակի օրգանիզմներին բնորոշ կառուցվածքային և ֆունկցիոնալ հատկանիշների ստեղծում:
տեսակների մակարդակը.Այս մակարդակը որոշվում է ըստ բույսերի և կենդանիների տեսակների: Ներկայումս կան մոտ 500 հազար բուսատեսակներ և մոտ 1,5 միլիոն կենդանատեսակներ, որոնց ներկայացուցիչները բնութագրվում են աճելավայրերի բազմազանությամբ և զբաղեցնում են տարբեր էկոլոգիական խորշեր։ Տեսակը նաև կենդանի էակների դասակարգման միավոր է։
բնակչության մակարդակը.Բույսերն ու կենդանիները առանձին գոյություն չունեն. դրանք միավորված են պոպուլյացիաներում, որոնք բնութագրվում են որոշակի գենոֆոնդով։ Նույն տեսակի ներսում կարող են լինել մեկից մինչև հազարավոր պոպուլյացիաներ: Պոպուլյացիաներում կատարվում են տարրական էվոլյուցիոն վերափոխումներ, մշակվում է նոր հարմարվողական ձև։
Բիոցենոտիկ մակարդակ.Այն ներկայացված է կենսացենոզներով՝ տարբեր տեսակների օրգանիզմների համայնքներով։ Նման համայնքներում տարբեր տեսակների օրգանիզմները որոշ չափով կախված են միմյանցից։ Պատմական զարգացման ընթացքում ձևավորվել են բիոգեոցենոզներ (էկոհամակարգեր), որոնք օրգանիզմների փոխկապակցված համայնքներից և շրջակա միջավայրի աբիոտիկ գործոններից բաղկացած համակարգեր են։ Էկոհամակարգերը բնութագրվում են օրգանիզմների միջև հեղուկ հավասարակշռությամբ և աբիոտիկ գործոններ. Այդ մակարդակում իրականացվում են օրգանիզմների կենսագործունեության հետ կապված նյութաէներգետիկ ցիկլերը։
Համաշխարհային (կենսոլորտային) մակարդակ:Այս մակարդակը կենդանիների (կենդանի համակարգերի) կազմակերպման ամենաբարձր ձևն է։ Այն ներկայացված է կենսոլորտով։ Այս մակարդակում նյութ-էներգիայի բոլոր ցիկլերը միավորված են նյութերի և էներգիայի մեկ հսկա կենսոլորտային ցիկլի մեջ:
միջեւ տարբեր մակարդակներայնտեղ ապրողների կազմակերպումը դիալեկտիկական միասնություն է։ Կենսակերպը կազմակերպվում է ըստ համակարգային կազմակերպման տեսակի, որի հիմքը համակարգերի հիերարխիան է։ Անցումը մի մակարդակից մյուսը կապված է նախորդ մակարդակներում գործող ֆունկցիոնալ մեխանիզմների պահպանման հետ և ուղեկցվում է նոր տիպերի կառուցվածքի և գործառույթների ի հայտ գալով, ինչպես նաև փոխազդեցությամբ, որը բնութագրվում է նոր առանձնահատկություններով, այսինքն. հայտնվում է նոր որակ.
