մ - բանկիրներ - էլեկտրոնային դասագրքեր և ուղեցույցներ - բաժիններ - Գափու ՆՆԿ էլեկտրոնային գրադարան. Ընդհանուր կենսաբանություն

մ - բանկիրներ - էլեկտրոնային դասագրքեր և ուղեցույցներ - բաժիններ - Գափու ՆՆԿ էլեկտրոնային գրադարան.  Ընդհանուր կենսաբանություն

Կենսաբանություն(հունարենից bios- կյանք + լոգոները- բառ, վարդապետություն) գիտություն է, որն ուսումնասիրում է կյանքը որպես տիեզերքում հատուկ տեղ գրավող երևույթ։ Բնությունն ուսումնասիրող այլ գիտությունների հետ (ֆիզիկա, քիմիա, աստղագիտություն, երկրաբանություն և այլն) այն մեկն է. բնական գիտություններ. Սովորաբար առանձին խմբի մեջ են մտնում նաև հումանիտար գիտությունները (մարդու գոյության և զարգացման օրենքներն ուսումնասիրող, մարդկային հասարակություն); դրանք ներառում են սոցիոլոգիա, հոգեբանություն, մարդաբանություն, ազգագրություն և այլն:

Մարդու (որպես կենսասոցիալական էակի) ֆենոմենը հետաքրքրում է ինչպես բնական գիտություններին, այնպես էլ հումանիտար գիտություններին։ Բայց կենսաբանությունը հատուկ դեր է խաղում՝ լինելով նրանց միջեւ կապող օղակ։ Այս եզրակացությունը հիմնված է բնության զարգացման վերաբերյալ ժամանակակից պատկերացումների վրա, որոնք հանգեցրել են կյանքի առաջացմանը: Կենդանի օրգանիզմների էվոլյուցիայի գործընթացում մարդն առաջացել է որակապես նոր հատկություններով՝ բանականություն, խոսք, կարողություն։ ստեղծագործական գործունեություն, սոցիալական ապրելակերպ և այլն։

Գոյություն և զարգացում անշունչ բնությունենթարկվում է ֆիզիկական և քիմիական օրենքներին. Կենդանի օրգանիզմների գալուստով, կենսաբանական գործընթացներ, ունենալով էապես տարբեր բնույթ և ենթակա են տարբեր օրենքների՝ կենսաբանական.Այնուամենայնիվ, հարկ է նշել, որ դրան զուգահեռ պահպանվում են նաև ի հայտ եկած (որակապես տարբեր և եզակի) կենսաբանական երևույթների հիմքում ընկած ֆիզիկաքիմիական գործընթացները։

Մարդու առանձնահատուկ որակներն ու սոցիալական հատկությունները չեն բացառում նրա բնական պատկանելությունը։ IN մարդու մարմինըիրականացվում են ինչպես ֆիզիկաքիմիական, այնպես էլ կենսաբանական պրոցեսներ (ինչպես բոլոր կենդանի էակներում)։ Այնուամենայնիվ, անհատը կարող է լիովին զարգանալ միայն հասարակության մեջ, այլ մարդկանց հետ շփման մեջ: Սա խոսքին տիրապետելու և գիտելիքներ, հմտություններ և կարողություններ ձեռք բերելու միակ միջոցն է։ Այստեղ հիմնարար տարբերությունն այն է, որ մարդկության գոյության և զարգացման հիմքում ընկած է սովորելու, սերնդեսերունդ գիտելիքներ կուտակելու և արդյունավետ գործունեությամբ զբաղվելու կարողությունը:

20-րդ դարում գիտության, ներառյալ կենսաբանության, հիրավի վիթխարի ձեռքբերումները։ զգալիորեն ընդլայնեց և խորացրեց մեր պատկերացումները ինչպես բնության և մարդու միասնության, այնպես էլ նրանց բարդ հարաբերությունների մասին: Օրինակ, շրջակա միջավայրի տվյալները ցույց են տվել, որ կենդանի օրգանիզմները, այդ թվում՝ մարդիկ, ոչ միայն կախված են բնությունից, այլ իրենք էլ հանդես են գալիս որպես դրա և նույնիսկ տիեզերքի վրա ազդող հզոր գործոն: Սա, մասնավորապես, վերաբերում է Երկրի մթնոլորտին, հսկայական երկրաբանական շերտերի ձևավորմանը, կղզիների համակարգերի ձևավորմանը և այլն: Մարդկությունը ներկայումս ամենաուժեղ ազդեցությունն ունի մոլորակի կենդանի և անշունչ բնության վրա:

Կենսաբանությունն այսօր գիտությունների մի համալիր է, որն ուսումնասիրում է մի շարք կենդանի էակներ, նրանց կառուցվածքն ու գործունեությունը, բաշխումը, ծագումն ու զարգացումը, ինչպես նաև օրգանիզմների բնական համայնքները, նրանց կապերը միմյանց հետ, անշունչ բնության և մարդկանց հետ:

Բացի իր ընդհանուր ճանաչողական նշանակությունից, կենսաբանությունը հսկայական դեր է խաղում մարդկանց համար՝ երկար ժամանակ ծառայելով. տեսական հիմքբժշկություն, անասնաբուժություն, ագրոնոմիա, անասնաբուծություն։

Հիմա կան արդյունաբերություններ, որոնք հիմնված են կենսատեխնոլոգիա,այսինքն՝ արտադրական գործընթացում օգտագործում են կենդանի օրգանիզմներ։ Կարելի է նշել սննդի, դեղագործական, քիմիական արդյունաբերությունև այլն։

Մարդու և բնության փոխհարաբերությունների խնդրի հետ կապված մեծ նշանակություն ունեն նաև կենսաբանական տարբեր գիտությունները։ Պարզապես միացված է գիտական ​​հիմքըհնարավոր է լուծել այնպիսի խնդիրներ, ինչպիսիք են ռացիոնալ օգտագործումը բնական պաշարներ, մեղմ վերաբերմունք մեզ շրջապատող աշխարհի նկատմամբ, բնապահպանական գործունեության իրավասու կազմակերպում։

«Ընդհանուր կենսաբանություն» առարկան ամենակարևոր փուլն է կենսաբանական կրթությունուսանողները ավագ դպրոց. Այն հիմնված է գիտելիքի, հմտությունների և կարողությունների վրա, որոնք արդեն ձեռք են բերվել բուսաբանության, կենդանաբանության և մարդու կենսաբանության ուսումնասիրության ժամանակ:

6-րդ դասարանից սկսած՝ ծանոթացար տարբեր խմբերկենդանի օրգանիզմներ՝ վիրուսներ, բակտերիաներ, սնկեր, բույսեր, կենդանիներ։ Դուք իմացաք դրանց կառուցվածքի և գործունեության, ձևերի բազմազանության, տարածման և այլնի մասին: 8-րդ դասարանում կենսաբանության դասընթացի առարկան մարդն էր և նրա յուրահատկությունը որպես կենսասոցիալական էակ:

Ընդհանուր կենսաբանությունը, ի տարբերություն այլ մասնագիտացված առարկաների, համարում է, ինչպես ինքնին անունն է հուշում. տարածված են(բոլոր կենդանի օրգանիզմների համար) ամեն ինչի յուրահատուկ հատկություններն ու որակները կենդանի,կազմակերպման, կյանքի գործունեության, զարգացման ընդհանուր օրինաչափություններ, որոնք բնորոշ են բոլոր ձևերին կյանքը։

Գլուխ 1. Կյանքի էությունը

§ 1. Կյանքի սահմանում և կենդանի էակների հիմնարար հատկություններ

Ցանկացած գիտության առջեւ ծառացած խնդիրներից է ստեղծագործելու անհրաժեշտությունը սահմանումներ, այսինքն. հակիրճ հայտարարություններ,տալով, սակայն, ամբողջականպատկերացում առարկայի կամ երևույթի էության մասին. Կենսաբանության մեջ կյանքը սահմանելու տասնյակ տարբերակներ կան, բայց դրանցից ոչ մեկը չի բավարարում վերը նշված երկու պահանջներին միանգամից։ Կամ սահմանումը գրքի 2-3 էջ է զբաղեցնում, կամ կենդանի էակի որոշ կարևոր բնութագրիչներ «դուրս են մնացել»:

Կյանքն իր հատուկ դրսևորումներով Երկրի վրա ներկայացված է օրգանիզմների բազմազան ձևերով։ Ըստ ժամանակակից կենսաբանական գիտելիքներ, մենք կարող ենք բացահայտել մի շարք հատկություններ, որոնք պետք է ճանաչվեն որպես ընդհանուր բոլոր կենդանի էակներըև որոնք տարբերում են դրանք անշունչ բնության մարմիններից։ Այսպիսով, հայեցակարգին կյանքըմենք կհասնենք՝ հասկանալով կենդանի օրգանիզմների հատուկ հատկությունները։

Առանձնահատկություններ քիմիական բաղադրությունը. Կենդանի և ոչ կենդանի էակների տարբերությունը ակնհայտորեն դրսևորվում է արդեն նրանց քիմիական կազմի մակարդակում։ Շատ հաճախ կարելի է գտնել «օրգանական բնություն» արտահայտությունը՝ որպես «կենդանի բնություն» բառի հոմանիշ։ Եվ սա բացարձակապես արդարացի է։ Բոլորըօրգանական նյութերստեղծվում են կենդանի օրգանիզմներում նրանց կենսագործունեության ընթացքում։ Ինչպես ասում են փորձագետները, նրանք կենսագենիկ(այսինքն՝ ստեղծված կենդանի էակների կողմից): Ավելին, հենց օրգանական նյութերն են որոշում հենց իրենք՝ կենդանի օրգանիզմների գոյության հնարավորությունը։ Օրինակ, նուկլեինաթթուները պարունակում են ժառանգական (գենետիկ) տեղեկատվություն. սպիտակուցները որոշում են կառուցվածքը, ապահովում են շարժումը և կարգավորում կյանքի բոլոր գործընթացները. շաքարները (ածխաջրերը) կատարում են էներգետիկ ֆունկցիաներ և այլն: Երկրի վրա հայտնի չէ մի կենդանի արարած, որը սպիտակուցների և նուկլեինաթթուների հավաքածու չլինի:

Օրգանական նյութերն ունեն ավելի բարդ մոլեկուլներ, քան անօրգանականները և բնութագրվում են անսահման բազմազանությամբ, ինչը, ինչպես հետագայում կտեսնենք, մեծապես որոշում է կենդանի օրգանիզմների բազմազանությունը։

Կենդանի էակների կառուցվածքային կազմակերպումը.Նաև ներս կրտսեր դասարաններ, բուսաբանության և կենդանաբանության դասերին ձեզ ասացին, որ գիտնականներ Տ. Շվաննը և Մ. Շլայդենը (1839) ձևակերպել են բոլոր բույսերի և կենդանիների կառուցվածքի բջջային տեսությունը։ Այդ ժամանակից բջիջը ճանաչվել է կառուցվածքային և գործառական միավորցանկացած կենդանի էակ: Սա նշանակում է, որ նրանց մարմինները կառուցված են բջիջներից (կան նաև միաբջիջներ), և օրգանիզմի կենսական գործառույթները որոշվում են հենց բջիջների ներսում տեղի ունեցող գործընթացներով։ Հիշեք նաև, որ բոլոր բույսերի և կենդանիների բջիջները կառուցվածքով նման են (ունեն թաղանթ, ցիտոպլազմա, միջուկ, օրգանելներ):

Բայց արդեն այս մակարդակում դա արտահայտվում է կառուցվածքային բարդությունկենդանի կազմակերպություններ. Բջջում կան բազմաթիվ տարբեր բաղադրիչներ (օրգանելներ): Նրա ներքին կազմի նման տարասեռությունը հնարավորություն է տալիս միաժամանակ հարյուրավոր և հազարավոր քիմիական ռեակցիաներ իրականացնել այդքան փոքր տարածքում։

Նույնը վերաբերում է բազմաբջիջ օրգանիզմներին։ Բազմաթիվ բջիջներից ձևավորվում են տարբեր հյուսվածքներ, օրգաններ, օրգան համակարգեր (տարբեր գործառույթներ կատարող), որոնք միասին կազմում են բարդ և տարասեռ ինտեգրալ համակարգ՝ կենդանի օրգանիզմ։

Նյութափոխանակությունը կենդանի օրգանիզմներում.Բոլոր կենդանի օրգանիզմներին բնորոշ է շրջակա միջավայրի հետ նյութերի և էներգիայի փոխանակումը։

Ֆ.Էնգելսը դեռ ներս է վերջ XIXՎ. առանձնացրել է կենդանի էակների այս հատկությունը՝ խորապես գնահատելով դրա նշանակությունը։ Առաջարկելով կյանքի իր սահմանումը, նա գրել է.

Կյանքը սպիտակուցային մարմինների գոյության ձև է, որի էական կետը նյութերի մշտական ​​փոխանակումն է նրանց շրջապատող արտաքին բնության հետ, և այդ նյութափոխանակության դադարեցմամբ դադարում է նաև կյանքը, ինչը հանգեցնում է սպիտակուցի քայքայմանը։

Իսկ անօրգանական մարմիններում նյութափոխանակությունը կարող է առաջանալ... Բայց տարբերությունն այն է, որ անօրգանական մարմինների դեպքում նյութափոխանակությունը ոչնչացնում է դրանք, իսկ օրգանական մարմինների դեպքում՝ անհրաժեշտ պայմանդրանց գոյությունը։

Այս գործընթացում կենդանի օրգանիզմը ստանում է իրեն անհրաժեշտ նյութերը՝ որպես աճի, ոչնչացված («ծախսված») բաղադրիչների վերականգնման նյութ և որպես էներգիայի աղբյուր՝ կյանք ապահովելու համար։ Ստացված նյութերը, որոնք վնասակար են կամ ոչ անհրաժեշտ օրգանիզմի համար ( ածխաթթու գազ, միզանյութ, ջուր և այլն) արտանետվում են արտաքին միջավայր։

Օրգանիզմների ինքնաբազմացում (վերարտադրություն): Վերարտադրություն- սեփական տեսակի վերարտադրում.կյանքի շարունակության ամենակարեւոր պայմանը. Առանձին օրգանիզմը մահկանացու է, նրա կյանքի տեւողությունը սահմանափակ է, իսկ վերարտադրությունը ապահովում է տեսակների գոյության շարունակականությունը, ավելին, քան անհատների բնական մահը փոխհատուցելը։

Ժառանգականություն և փոփոխականություն.

Ժառանգականություն- օրգանիզմների կարողությունը սերնդեսերունդ փոխանցելու բնութագրերի ամբողջ շարքը, որոնք ապահովում են օրգանիզմների հարմարվողականությունը իրենց միջավայրին:

Այն ապահովում է տարբեր սերունդների օրգանիզմների նմանությունը։ Պատահական չէ, որ վերարտադրման հոմանիշ բառն է ինքնավերարտադրում.Մեկ սերնդի անհատներից ծնվում են նոր սերնդի անհատներ՝ իրենց նման: Այսօր հայտնի է ժառանգականության մեխանիզմը։ Ժառանգական տեղեկատվությունը (այսինքն՝ տեղեկատվությունը օրգանիզմների բնութագրերի, հատկությունների և որակների մասին) գաղտնագրված է նուկլեինաթթուներում և փոխանցվում է սերնդեսերունդ օրգանիզմների վերարտադրության գործընթացում։

Ակնհայտ է, որ «կոշտ» ժառանգականության դեպքում (այսինքն՝ ծնողական բնութագրերի բացարձակ կրկնությունը) շրջակա միջավայրի փոփոխվող պայմանների ֆոնի վրա, օրգանիզմների գոյատևումն անհնար կլինի։ Օրգանիզմները չկարողացան նոր ապրելավայրեր ստեղծել: Վերջապես, էվոլյուցիոն գործընթացը՝ նոր տեսակների ձևավորումը, նույնպես կբացառվի: Այնուամենայնիվ, կենդանի օրգանիզմները նույնպես ունեն փոփոխականություն,ինչը հասկացվում է որպես նոր հատկանիշներ ձեռք բերելու և հինը կորցնելու նրանց կարողությունը:Արդյունքը նույն տեսակին պատկանող անհատների բազմազանությունն է: Տարբերակումը կարող է առաջանալ ինչպես անհատների մոտ՝ նրանց անհատական ​​զարգացման ընթացքում, այնպես էլ օրգանիզմների խմբի մոտ՝ բազմացման ընթացքում մի շարք սերունդների ընթացքում:

Օրգանիզմների անհատական ​​(օնտոգենեզ) և պատմական (էվոլյուցիոն, ֆիլոգենեզ) զարգացումը։Ցանկացած օրգանիզմ իր կյանքի ընթացքում (ստեղծման պահից մինչև բնական մահ) ենթարկվում է բնական փոփոխությունների, որոնք կոչվում են. անհատական ​​զարգացում.Նկատվում է մարմնի չափի և քաշի աճ՝ աճ, նոր կառուցվածքների ձևավորում (երբեմն ուղեկցվում է նախկինում եղածների ոչնչացմամբ, օրինակ՝ շերեփուկի պոչի կորստով և զույգ վերջույթների ձևավորումով), վերարտադրություն և, վերջապես, գոյության վերջը.

Օրգանիզմների էվոլյուցիան անշրջելի գործընթաց է պատմական զարգացումկենդանի էակներ, որոնց ընթացքում նկատվում է տեսակների հաջորդական փոփոխություն՝ նախկինում եղածների անհետացման և նորերի առաջացման արդյունքում։Էվոլյուցիան իր բնույթով առաջադեմ է, քանի որ կենդանի էակների կազմակերպումը (կառուցվածքը, գործունեությունը) անցել է մի շարք փուլերով՝ նախաբջջային կյանքի ձևեր, միաբջիջ օրգանիզմներ, գնալով ավելի բարդ բազմաբջջային և այլն մինչև մարդիկ: Կազմակերպության հետևողական բարդացումը հանգեցնում է օրգանիզմների կենսունակության և նրանց հարմարվողական կարողությունների բարձրացմանը:

Դյուրագրգռություն և շարժում.Կենդանի էակների բնորոշ հատկությունն է դյուրագրգռություն(արտաքին կամ ներքին գրգռիչները (ազդեցությունները) ընկալելու և դրանց համարժեք արձագանքելու կարողություն):Այն դրսևորվում է նյութափոխանակության փոփոխություններով (օրինակ, երբ ցերեկային ժամերը կրճատվում են և շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանը աշնանը իջնում ​​է բույսերի և կենդանիների մոտ), շարժիչային ռեակցիաների տեսքով (տես ստորև), և բարձր կազմակերպված կենդանիներին (այդ թվում՝ մարդկանց) բնորոշ է. վարքի փոփոխություններ.

Գրեթե բոլոր կենդանի էակների մոտ գրգռվածության բնորոշ ռեակցիան է շարժում,այսինքն՝ տարածական շարժումամբողջ մարմինը կամ առանձին մասերնրանց մարմինները. Սա բնորոշ է ինչպես միաբջիջ (բակտերիաներ, ամեոբաներ, թարթիչավորներ, ջրիմուռներ), այնպես էլ բազմաբջիջ (գրեթե բոլոր կենդանիների) օրգանիզմներին։ Որոշ բազմաբջիջ բջիջներ ունեն նաև շարժունակություն (օրինակ՝ ֆագոցիտները կենդանիների և մարդկանց արյան մեջ)։ Բազմաբջիջ բույսերը, համեմատած կենդանիների հետ, բնութագրվում են ցածր շարժունակությամբ, սակայն ունեն նաև շարժողական ռեակցիաների դրսևորման հատուկ ձևեր։ Նրանք ունեն երկու տեսակի ակտիվ շարժումներ. բարձրությունըԵվ կծկվող.Առաջին, ավելի դանդաղները ներառում են, օրինակ, պատուհանում աճող տնային բույսերի ցողունների երկարացումը դեպի լույսը (դրանց միակողմանի լուսավորության շնորհիվ): Միջատակեր բույսերում նկատվում են կծկվող շարժումներ (օրինակ՝ արևի տերևների արագ ծալում, երբ բռնում են դրա վրա վայրէջք կատարող միջատներին)։

Օրգանիզմների ռեակցիաների հիմքում ընկած է դյուրագրգռության երեւույթը, որի շնորհիվ դրանք պահպանվում են հոմեոստազ.

Հոմեոստազ- սա մարմնի կարողությունն է դիմակայել փոփոխություններին և պահպանել ներքին միջավայրի հարաբերական կայունությունը (մարմնի որոշակի ջերմաստիճանի պահպանում, արյան ճնշում, աղի բաղադրություն, թթվայնություն և այլն):

Դյուրագրգռության շնորհիվ օրգանիզմները հնարավորություն ունեն հարմարվողականություն.

Տակ հարմարվողականությունվերաբերում է օրգանիզմի որոշակի միջավայրի պայմաններին հարմարվելու գործընթացին։

Ավարտելով կենդանի օրգանիզմների հիմնարար հատկությունների որոշմանը նվիրված բաժինը՝ կարող ենք անել հետևյալ եզրակացությունը.

Կենդանի օրգանիզմների և անշունչ բնության առարկաների միջև տարբերությունը կայանում է ոչ թե որոշ «անորսալի», գերբնական հատկությունների առկայության մեջ (ֆիզիկայի և քիմիայի բոլոր օրենքները ճիշտ են կենդանի էակների համար), այլ կենդանի համակարգերի կառուցվածքային և գործառական բարձր բարդության մեջ: Այս հատկանիշը ներառում է կենդանի օրգանիզմների վերը քննարկված բոլոր հատկությունները և կյանքի վիճակը դարձնում նյութի որակապես նոր հատկություն։

§ 2. Կենդանի էակների կազմակերպման մակարդակները

1960-ական թթ կենսաբանության մեջ պատկերացում կա Կենդանի էակների կազմակերպման մակարդակները՝ որպես օրգանական աշխարհի ավելի ու ավելի բարդ կարգուկանոնի կոնկրետ արտահայտություն:Կյանքը Երկրի վրա ներկայացված է եզակի կառուցվածքի օրգանիզմներով, որոնք պատկանում են որոշներին համակարգված խմբեր(տեսակներ), ինչպես նաև տարբեր բարդության համայնքներ (բիոգեոցենոզ, կենսոլորտ): Իր հերթին, օրգանիզմներին բնորոշ է օրգան, հյուսվածք, բջջային և մոլեկուլային կազմակերպվածություն։ Յուրաքանչյուր օրգանիզմ, մի կողմից, բաղկացած է մասնագիտացված ենթակա կազմակերպական համակարգերից (օրգաններ, հյուսվածքներ և այլն), մյուս կողմից՝ ինքն իրեն համեմատաբար մեկուսացված միավոր է՝ որպես վերօրգանիզմների կենսաբանական համակարգերի մաս (տեսակներ, բիոգեոցենոզներ և կենսոլորտ՝ որպես ամբողջ): Կենդանի նյութի կազմակերպման մակարդակները ներկայացված են Նկ. 1.

Բրինձ. 1. Կենդանի էակների կազմակերպման մակարդակները

Նրանք բոլորն էլ ցույց են տալիս կյանքի այնպիսի հատկություններ, ինչպիսիք են դիսկրետությունԵվ ամբողջականություն։Մարմինը բաղկացած է տարբեր բաղադրիչներից՝ օրգաններից, բայց միևնույն ժամանակ նրանց փոխազդեցության շնորհիվ այն անբաժանելի է։ Տեսակը նույնպես ինտեգրալ համակարգ է, թեև այն ձևավորվում է առանձին միավորներով՝ անհատներով, սակայն նրանց փոխազդեցությունը պահպանում է տեսակի ամբողջականությունը։

Կյանքի գոյությունը բոլոր մակարդակներում ապահովված է ամենացածր աստիճանի կառուցվածքով։ Օրինակ, կազմակերպման բջջային մակարդակի բնույթը որոշվում է ենթաբջջային և մոլեկուլային մակարդակներով. օրգանական - օրգան; հյուսվածքային, բջջային; տեսակ՝ օրգանիզմ և այլն։

Հատկապես ուշագրավ է կազմակերպչական ստորաբաժանումների մեծ նմանությունը ցածր մակարդակներում և անընդհատ աճող տարբերությունները. ավելի բարձր մակարդակներ(Աղյուսակ 1):

Աղյուսակ 1

Կենդանի էակների կազմակերպման մակարդակների բնութագրերը


Գլուխ 2. Օրգանիզմների բազմազանությունը և կենսաբանական դասակարգման հիմունքները

§ 1. Կենդանի օրգանիզմների դասակարգման սկզբունքները

Մեր մոլորակի կենդանի աշխարհը անսահման բազմազան է և ներառում է օրգանիզմների հսկայական թվով տեսակներ, ինչպես երևում է Աղյուսակից: 2.

աղյուսակ 2

Կենդանի էակների հիմնական խմբերի տեսակների թիվը

Փաստորեն, ըստ մասնագետների, այսօր Երկրի վրա երկու անգամ ավելի շատ տեսակներ են ապրում, քան գիտությանը հայտնի է: Ամեն տարի ներս գիտական ​​հրապարակումներՆկարագրվում են հարյուրավոր և հազարավոր նոր տեսակներ:

Բազմաթիվ առարկաների (օբյեկտների, երևույթների) ճանաչման գործընթացում. համեմատելովնրանց հատկությունները և բնութագրերը, մարդիկ արտադրում են դասակարգում.Այնուհետև նմանատիպ (նմանատիպ, նմանատիպ) առարկաները միավորվում են խմբերի մեջ։ Խմբերի տարբերակումը հիմնված է տարբերություններուսումնասիրվող առարկաների միջև: Այս կերպ կառուցվում է համակարգ, որն ընդգրկում է բոլոր ուսումնասիրված օբյեկտները (օրինակ՝ հանքանյութեր, քիմիական տարրերկամ օրգանիզմներ) և նրանց միջև հարաբերություններ հաստատելը:

Տաքսոնոմիաինչպես է անկախ կենսաբանական դիսցիպլինան զբաղվում խնդիրների հետ դասակարգումներըօրգանիզմներ և շինարարություն համակարգերվայրի բնություն.

Օրգանիզմների դասակարգման փորձեր արվել են դեռևս հին ժամանակներից։ Երկար ժամանակ գիտության մեջ կար Արիստոտելի կողմից մշակված համակարգ (մ.թ.ա. IV դ.): Նա բոլոր հայտնի օրգանիզմները բաժանեց երկու թագավորությունների. բույսերԵվ կենդանիներ,օգտագործելով որպես տարբերակիչ հատկանիշներ անշարժությունԵվ անզգայունությունառաջինը երկրորդի համեմատ. Բացի այդ, Արիստոտելը բոլոր կենդանիներին բաժանեց երկու խմբի՝ «արյունով կենդանիներ» և «անարյուն կենդանիներ», ինչը ընդհանուր առմամբ համապատասխանում է ողնաշարավորների և անողնաշարավորների ժամանակակից բաժանմանը։ Այնուհետև նա բացահայտեց մի շարք ավելի փոքր խմբեր՝ առաջնորդվելով տարբեր տարբերակիչ հատկանիշներով:

Իհարկե, տեսակետից ժամանակակից գիտԱրիստոտելի համակարգը անկատար է թվում, սակայն անհրաժեշտ է հաշվի առնել այն ժամանակվա փաստացի գիտելիքների մակարդակը։ Նրա աշխատությունը նկարագրում է կենդանիների ընդամենը 454 տեսակ, իսկ հետազոտության մեթոդների հնարավորությունները շատ սահմանափակ էին։

Գրեթե երկու հազարամյակի ընթացքում նկարագրական նյութ է կուտակվել բուսաբանության և կենդանաբանության մեջ, որն ապահովել է սիստեմատիկության զարգացումը 17-18-րդ դարերում, ինչը գագաթնակետին է հասել Կ. լայն ճանաչում. Հիմնվելով իր նախորդների փորձի և իր կողմից հայտնաբերված նոր փաստերի վրա՝ Լիննեուսը դրեց ժամանակակից տաքսոնոմիայի հիմքերը։ Նրա գիրքը, որը կոչվում է «Բնության համակարգը», լույս է տեսել 1735 թվականին։

Linnaeus-ն ընդունել է ձևը՝ որպես դասակարգման հիմնական միավոր. նա գիտական ​​կիրառության մեջ մտցրեց այնպիսի հասկացություններ, ինչպիսիք են «սեռ», «ընտանիք», «կարգ» և «դաս». պահպանել է օրգանիզմների բաժանումը բուսական և կենդանական թագավորությունների: Առաջարկեց ներածություն երկուական նոմենկլատուրա(որը դեռ օգտագործվում է կենսաբանության մեջ), այսինքն՝ յուրաքանչյուր տեսակին երկու բառից բաղկացած լատիներեն անվանում տալը։ Առաջինը գոյական է՝ ցեղի անուն, որը միավորում է սերտորեն կապված տեսակների խումբ։ Երկրորդ բառը, որը սովորաբար ածական է, բուն տեսակի անունն է: Օրինակ՝ «կաուստիկ գորտնուկ» և «սողացող գորտնուկ» տեսակները; «ոսկե կարաս» և «արծաթյա կարաս»:

Ավելի ուշ, ներս վաղ XIXգ., Ջ. Կուվիերը համակարգ մտցրեց «ֆիլում» հասկացությունը՝ որպես կենդանիների դասակարգման ամենաբարձր միավոր (բուսաբանության մեջ՝ «բաժանում»):

Ժամանակակից տաքսոնոմիայի ձևավորման համար առանձնահատուկ նշանակություն ունեցավ արտաքին տեսքը էվոլյուցիոն վարդապետություն C. Darwin (1859). Գիտական ​​համակարգերնախադարվինյան ժամանակաշրջանում ստեղծված կենդանի օրգանիզմներն էին արհեստական.Նրանք օրգանիզմներին միավորում էին խմբերի` հիմնվելով նմանատիպ արտաքին հատկանիշների վրա, միանգամայն ձևականորեն, առանց կարևորելու նրանց ընտանեկան կապերը: Չարլզ Դարվինի գաղափարները գիտությանը տրամադրեցին կառուցման մեթոդ բնական համակարգկենդանի աշխարհ. Սա նշանակում է, որ այն պետք է հիմնված լինի որոշների վրա էական,դասակարգված օբյեկտների՝ օրգանիզմների հիմնական հատկությունները.

Որպես անալոգիա՝ եկեք փորձենք կառուցել այնպիսի առարկաների «բնական համակարգ», ինչպիսիք են գրքերը՝ օգտագործելով անձնական գրադարանի օրինակը: Ցանկության դեպքում պահարանների դարակներում կարող ենք գրքեր դասավորել՝ խմբավորելով դրանք կամ ըստ ձևաչափի կամ ըստ ողնաշարի գույնի։ Բայց այս դեպքերում» արհեստական ​​համակարգ», քանի որ «օբյեկտները» (գրքերը) դասակարգվում են ըստ երկրորդական, «ոչ էական» հատկությունների։ «Բնական» «համակարգը» կլինի գրադարանը, որտեղ գրքերը խմբավորվում են ըստ իրենց բովանդակության: Այս կաբինետում ունենք գիտական ​​գրականություն՝ մի դարակում ֆիզիկայի, մյուսում՝ քիմիայի և այլնի մասին գրքեր են, մյուս կաբինետում՝ գեղարվեստական՝ արձակ, պոեզիա, բանահյուսություն։ Այսպիսով, մատչելի գրքերը դասակարգել ենք ըստ դրանց հիմնական հատկության, էական որակի՝ բովանդակության։ Ունենալով այժմ «բնական համակարգ», մենք հեշտությամբ կարող ենք նավարկել այն կազմող բազմաթիվ տարբեր «օբյեկտների» մեջ: Եվ ձեռք բերելով նոր գիրք, դրա համար հեշտությամբ կարող ենք տեղ գտնել կոնկրետ պահարանում և համապատասխան դարակում, այսինքն՝ «համակարգում»։


Նատալյա Սերգեևնա Կուրբատովա, Է. Ա.Կոզլովա

Ընդհանուր կենսաբանություն

1. Բջջային տեսության զարգացման պատմություն

Բջջային տեսության ստեղծման նախադրյալներն են եղել մանրադիտակի գյուտն ու կատարելագործումը և բջիջների հայտնաբերումը (1665, Ռ. Հուկ - խցանածառի կեղևի մի հատված ուսումնասիրելիս, ծերունու և այլն)։ Հայտնի միկրոսկոպիստների՝ M. Malpighi, N. Grew, A. van Leeuwenhoek աշխատանքները հնարավորություն են տվել տեսնել բույսերի օրգանիզմների բջիջները։ A. van Leeuwenhoek-ը ջրի մեջ հայտնաբերել է միաբջիջ օրգանիզմներ: Նախ ուսումնասիրվել է բջջի միջուկը։ Ռ. Բրաունը նկարագրել է բույսերի բջջի միջուկը: Յա. Պուրկինը ներկայացրեց պրոտոպլազմ հասկացությունը՝ հեղուկ ժելատինային բջջային պարունակություն:

Գերմանացի բուսաբան Մ.Շլայդենն առաջինն է եկել այն եզրակացության, որ յուրաքանչյուր բջիջ ունի միջուկ։ ԿՏ-ի հիմնադիրը համարվում է գերմանացի կենսաբան Տ. Շվանը (Մ. Շլայդենի հետ), ով 1839 թվականին հրատարակել է «Միկրոսկոպիկ ուսումնասիրություններ կենդանիների և բույսերի կառուցվածքի և աճի համապատասխանության վերաբերյալ» աշխատությունը։ Դրա դրույթները.

1) բջիջը բոլոր կենդանի օրգանիզմների (և կենդանիների, և բույսերի) հիմնական կառուցվածքային միավորն է.

2) եթե մանրադիտակի տակ տեսանելի ցանկացած գոյացություն ունի միջուկ, ապա այն կարելի է համարել բջիջ.

3) նոր բջիջների ձևավորման գործընթացը որոշում է բույսերի և կենդանիների բջիջների աճը, զարգացումը, տարբերակումը.

Բջջային տեսության մեջ լրացումներ է կատարել գերմանացի գիտնական Ռ. Վիրխովը, ով 1858 թվականին հրատարակել է իր «Բջջային պաթոլոգիա» աշխատությունը։ Նա ապացուցեց, որ դուստր բջիջները ձևավորվում են մայրական բջիջները բաժանելով՝ յուրաքանչյուր բջիջ մի բջիջից: 19-րդ դարի վերջին։ հայտնաբերվել են միտոքոնդրիաներ, Գոլջիի համալիր, պլաստիդներ բույսերի բջիջները. Բաժանվող բջիջները հատուկ ներկանյութերով ներկելուց հետո քրոմոսոմներ են հայտնաբերվել։ Ժամանակակից CT դրույթներ

1. Բջիջը բոլոր կենդանի օրգանիզմների կառուցվածքի և զարգացման հիմնական միավորն է և կենդանի էակի ամենափոքր կառուցվածքային միավորն է։

2. Բոլոր օրգանիզմների բջիջները (և միաբջիջ և բազմաբջիջ) նման են քիմիական կազմով, կառուցվածքով, նյութափոխանակության հիմնական դրսևորումներով և կենսագործունեությամբ։

3. Բջիջները բազմանում են դրանք բաժանելով (յուրաքանչյուր նոր բջիջ առաջանում է մայր բջիջը բաժանելով); Բարդ բազմաբջիջ օրգանիզմներում բջիջներն ունեն տարբեր ձևեր և մասնագիտացված են՝ ըստ իրենց կատարած գործառույթների։ Նմանատիպ բջիջները ձեւավորում են հյուսվածքներ; հյուսվածքները բաղկացած են օրգաններից, որոնք կազմում են օրգան համակարգեր, դրանք սերտորեն փոխկապակցված են և ենթակա են նյարդային և հումորային կարգավորող մեխանիզմների (բարձր օրգանիզմներում).

Բջջային տեսության կարևորությունը

Պարզ է դարձել, որ բջիջը կենդանի օրգանիզմների ամենակարեւոր բաղադրիչն է, նրանց հիմնական մորֆոֆիզիոլոգիական բաղադրիչը։ Բջիջը բազմաբջիջ օրգանիզմի հիմքն է, այն վայրը, որտեղ օրգանիզմում տեղի են ունենում կենսաքիմիական և ֆիզիոլոգիական պրոցեսներ։ Բոլոր կենսաբանական գործընթացները, ի վերջո, տեղի են ունենում բջջային մակարդակում: Բջջային տեսությունը թույլ տվեց եզրակացնել, որ բոլոր բջիջների քիմիական կազմը և դրանց կառուցվածքի ընդհանուր պլանը նման են, ինչը հաստատում է ողջ կենդանի աշխարհի ֆիլոգենետիկ միասնությունը:

2. Կյանք. Կենդանի նյութի հատկությունները

Կյանքը մակրոմոլեկուլային բաց համակարգ է, որը բնութագրվում է հիերարխիկ կազմակերպվածությամբ, ինքն իրեն վերարտադրելու ունակությամբ, ինքնապահպանմամբ և ինքնակարգավորմամբ, նյութափոխանակությամբ և էներգիայի նուրբ կարգավորվող հոսքով։

Կենդանի կառույցների հատկությունները.

1) ինքնավերականգնում. Նյութափոխանակության հիմքը կազմված է յուրացման (անաբոլիզմ, սինթեզ, նոր նյութերի ձևավորում) և դիսիմիլացիայի (կատաբոլիզմ, քայքայում) հավասարակշռված և հստակ փոխկապակցված գործընթացներից.

2) ինքնավերարտադրումը. Այս առումով կենդանի կառույցները մշտապես վերարտադրվում և թարմացվում են՝ չկորցնելով իրենց նմանությունները նախորդ սերունդների հետ։ Նուկլեինաթթուները ունակ են պահելու, փոխանցելու և վերարտադրվելու ժառանգական տեղեկատվություն, ինչպես նաև գիտակցել այն սպիտակուցի սինթեզի միջոցով: ԴՆԹ-ի վրա պահվող տեղեկատվությունը փոխանցվում է սպիտակուցի մոլեկուլին՝ օգտագործելով ՌՆԹ մոլեկուլները;

3) ինքնակարգավորումը. Կենդանի օրգանիզմի միջոցով նյութի, էներգիայի և տեղեկատվության հոսքերի ամբողջության հիման վրա.

4) դյուրագրգռություն. Կապված է արտաքինից տեղեկատվության փոխանցման հետ ցանկացած կենսաբանական համակարգ և արտացոլում է այս համակարգի արձագանքը արտաքին գրգռիչին: Դյուրագրգռության շնորհիվ կենդանի օրգանիզմները կարողանում են ընտրողաբար արձագանքել շրջակա միջավայրի պայմաններին և դրանից հանել միայն այն, ինչ անհրաժեշտ է իրենց գոյության համար.

5) հոմեոստազի պահպանում` մարմնի ներքին միջավայրի հարաբերական դինամիկ կայունությունը, համակարգի գոյության ֆիզիկական և քիմիական պարամետրերը.

6) ուսումնասիրության ընթացքում հայտնաբերված կենդանի համակարգի կառուցվածքային կազմակերպվածություն` կենսագեոցենոզներ.

7) հարմարվողականություն - կենդանի օրգանիզմի ունակությունը մշտապես հարմարվելու կյանքի փոփոխվող պայմաններին միջավայրը;

8) վերարտադրություն (վերարտադրություն). Քանի որ կյանքը գոյություն ունի առանձին կենդանի համակարգերի տեսքով, և յուրաքանչյուր այդպիսի համակարգի գոյությունը խստորեն սահմանափակված է ժամանակով, Երկրի վրա կյանքի պահպանումը կապված է կենդանի համակարգերի վերարտադրության հետ.

9) ժառանգականություն. Ապահովում է օրգանիզմների սերունդների միջև շարունակականությունը (հիմնված տեղեկատվական հոսքերի վրա): Ժառանգականության շնորհիվ շրջակա միջավայրին հարմարվողականություն ապահովող հատկանիշները փոխանցվում են սերնդեսերունդ.

10) փոփոխականություն - փոփոխականության պատճառով կենդանի համակարգը ձեռք է բերում նախկինում իր համար անսովոր բնութագրեր. Առաջին հերթին, փոփոխականությունը կապված է վերարտադրության ժամանակ սխալների հետ. նուկլեինաթթուների կառուցվածքի փոփոխությունները հանգեցնում են նոր ժառանգական տեղեկատվության առաջացմանը.

11) անհատական ​​զարգացում (օնտոգենեզի գործընթաց) – բնօրինակի մարմնացում գենետիկ տեղեկատվություն, ներկառուցված ԴՆԹ մոլեկուլների կառուցվածքում, մարմնի աշխատանքային կառուցվածքներում։ Այս գործընթացի ընթացքում հայտնվում է այնպիսի հատկություն, ինչպիսին է աճելու ունակությունը, որն արտահայտվում է մարմնի քաշի և դրա չափի աճով.

12) ֆիլոգենետիկ զարգացում. Հիմնված է առաջադեմ վերարտադրության, ժառանգականության, գոյության պայքարի և ընտրության վրա։ Էվոլյուցիայի արդյունքում հայտնվեցին հսկայական թվով տեսակներ.

13) դիսկրետություն (անջատվածություն) և միևնույն ժամանակ ամբողջականություն. Կյանքը ներկայացված է առանձին օրգանիզմների կամ անհատների հավաքածուով: Յուրաքանչյուր օրգանիզմ, իր հերթին, նույնպես դիսկրետ է, քանի որ այն բաղկացած է օրգանների, հյուսվածքների և բջիջների հավաքածուից։

3. Կյանքի կազմակերպման մակարդակները

Կենդանի բնությունը ինտեգրալ, բայց տարասեռ համակարգ է, որը բնութագրվում է հիերարխիկ կազմակերպմամբ։ Հիերարխիկությունը համակարգ է, որտեղ մասերը (կամ ամբողջի տարրերը) դասավորված են ամենաբարձրից մինչև ամենացածր հերթականությամբ:

Միկրոհամակարգերը (նախօրգանիզմի փուլ) ներառում են մոլեկուլային (մոլեկուլային-գենետիկ) և ենթաբջջային մակարդակներ։

Մեզոհամակարգերը (օրգանիզմի փուլ) ներառում են բջջային, հյուսվածքային, օրգանական, համակարգային, օրգանիզմային (օրգանիզմն ամբողջությամբ) կամ օնտոգենետիկ մակարդակները:

Մակրոհամակարգերը (գերօրգանիզմների փուլ) ներառում են պոպուլյացիա-տեսակներ, բիոցենոտիկ և գլոբալ մակարդակներ (կենսոլորտը որպես ամբողջություն): Յուրաքանչյուր մակարդակում կարելի է տարբերակել տարրական միավոր և երևույթ:

Տարրական միավորը (ԵՄ) այն կառուցվածքն է (կամ օբյեկտը), որի կանոնավոր փոփոխությունները (տարրական երևույթներ, UE) կազմում են նրա ներդրումը տվյալ մակարդակում կյանքի զարգացման գործում։

Հիերարխիկ մակարդակներ.

1) մոլեկուլային գենետիկ մակարդակ. ԷԱ-ն ներկայացված է գենոմով: Գենը ԴՆԹ մոլեկուլի մի հատված է (և որոշ վիրուսներում՝ ՌՆԹ մոլեկուլ), որը պատասխանատու է որևէ հատկանիշի ձևավորման համար.

2) ենթաբջջային մակարդակ. ԷԱ-ն ներկայացված է որոշ ենթաբջջային կառուցվածքով, այսինքն՝ օրգանել, որը կատարում է իր բնորոշ գործառույթները և նպաստում է բջջի գործունեությանը որպես ամբողջություն.

3) բջջային մակարդակ. EE-ն ինքնուրույն գործող տարրական բջիջ է

1. Բջջային տեսություն (ՀՏ) Բջջային տեսության նախադրյալներ

Բջջային տեսության ստեղծման նախադրյալներն են եղել մանրադիտակի գյուտն ու կատարելագործումը և բջիջների հայտնաբերումը (1665, Ռ. Հուկ - խցանածառի կեղևի մի հատված ուսումնասիրելիս, ծերունու և այլն)։ Հայտնի միկրոսկոպիստների՝ M. Malpighi, N. Grew, A. van Leeuwenhoek աշխատանքները հնարավորություն են տվել տեսնել բույսերի օրգանիզմների բջիջները։ A. van Leeuwenhoek-ը ջրի մեջ հայտնաբերել է միաբջիջ օրգանիզմներ: Նախ ուսումնասիրվել է բջջի միջուկը։ Ռ. Բրաունը նկարագրել է բույսերի բջջի միջուկը: Յա. Պուրկինը ներկայացրեց պրոտոպլազմ հասկացությունը՝ հեղուկ ժելատինային բջջային պարունակություն:

Գերմանացի բուսաբան Մ.Շլայդենն առաջինն է եկել այն եզրակացության, որ յուրաքանչյուր բջիջ ունի միջուկ։ ԿՏ-ի հիմնադիրը համարվում է գերմանացի կենսաբան Տ. Շվանը (Մ. Շլայդենի հետ), ով 1839 թվականին հրատարակել է «Միկրոսկոպիկ ուսումնասիրություններ կենդանիների և բույսերի կառուցվածքի և աճի համապատասխանության վերաբերյալ» աշխատությունը։ Դրա դրույթները.

1) բջիջը բոլոր կենդանի օրգանիզմների (և կենդանիների, և բույսերի) հիմնական կառուցվածքային միավորն է.

2) եթե մանրադիտակի տակ տեսանելի ցանկացած գոյացություն ունի միջուկ, ապա այն կարելի է համարել բջիջ.

3) նոր բջիջների ձևավորման գործընթացը որոշում է բույսերի և կենդանիների բջիջների աճը, զարգացումը, տարբերակումը. Բջջային տեսության մեջ լրացումներ է կատարել գերմանացի գիտնական Ռ. Վիրխովը, ով 1858 թվականին հրատարակել է իր «Բջջային պաթոլոգիա» աշխատությունը։ Նա ապացուցեց, որ դուստր բջիջները ձևավորվում են մայրական բջիջները բաժանելով՝ յուրաքանչյուր բջիջ մի բջիջից: 19-րդ դարի վերջին։ Միտոքոնդրիաները, Գոլջիի համալիրը և պլաստիդները հայտնաբերվել են բույսերի բջիջներում: Բաժանվող բջիջները հատուկ ներկանյութերով ներկելուց հետո քրոմոսոմներ են հայտնաբերվել։ Ժամանակակից CT դրույթներ

1. Բջիջը բոլոր կենդանի օրգանիզմների կառուցվածքի և զարգացման հիմնական միավորն է և կենդանի էակի ամենափոքր կառուցվածքային միավորն է։

2. Բոլոր օրգանիզմների բջիջները (և միաբջիջ և բազմաբջիջ) նման են քիմիական կազմով, կառուցվածքով, նյութափոխանակության հիմնական դրսևորումներով և կենսագործունեությամբ։

3. Բջիջները բազմանում են դրանք բաժանելով (յուրաքանչյուր նոր բջիջ առաջանում է մայր բջիջը բաժանելով); Բարդ բազմաբջիջ օրգանիզմներում բջիջներն ունեն տարբեր ձևեր և մասնագիտացված են՝ ըստ իրենց կատարած գործառույթների։ Նմանատիպ բջիջները ձեւավորում են հյուսվածքներ; հյուսվածքները բաղկացած են օրգաններից, որոնք կազմում են օրգան համակարգեր, դրանք սերտորեն փոխկապակցված են և ենթակա են նյարդային և հումորային կարգավորող մեխանիզմների (բարձր օրգանիզմներում).

Բջջային տեսության կարևորությունը

Պարզ է դարձել, որ բջիջը կենդանի օրգանիզմների ամենակարեւոր բաղադրիչն է, նրանց հիմնական մորֆոֆիզիոլոգիական բաղադրիչը։ Բջիջը բազմաբջիջ օրգանիզմի հիմքն է, այն վայրը, որտեղ օրգանիզմում տեղի են ունենում կենսաքիմիական և ֆիզիոլոգիական պրոցեսներ։ Բոլոր կենսաբանական գործընթացները, ի վերջո, տեղի են ունենում բջջային մակարդակում: Բջջային տեսությունը թույլ տվեց եզրակացնել, որ բոլոր բջիջների քիմիական կազմը և դրանց կառուցվածքի ընդհանուր պլանը նման են, ինչը հաստատում է ողջ կենդանի աշխարհի ֆիլոգենետիկ միասնությունը:

2. Կյանքի սահմանում ժամանակակից բեմգիտության զարգացում

Բավականին դժվար է կյանքի հասկացության ամբողջական և միանշանակ սահմանում տալ՝ հաշվի առնելով դրա դրսևորումների հսկայական բազմազանությունը։

Կյանք հասկացության սահմանումների մեծ մասը, որոնք տվել են բազմաթիվ գիտնականներ և մտածողներ դարերի ընթացքում, հաշվի են առել այն առաջատար հատկությունները, որոնք տարբերում են ապրելը ոչ կենդանիից: Օրինակ՝ Արիստոտելն ասում էր, որ կյանքը մարմնի «սնուցումն է, աճը և թուլացումը». A. L. Lavoisier կյանքը սահմանեց որպես «քիմիական ֆունկցիա». Գ. Ռ. Տրեվիրանուսը կարծում էր, որ կյանքը «գործընթացների կայուն միատեսակություն է՝ արտաքին ազդեցությունների տարբերություններով»։ Հասկանալի է, որ նման սահմանումները չէին կարող բավարարել գիտնականներին, քանի որ դրանք չէին (և չէին կարող արտացոլել) կենդանի նյութի բոլոր հատկությունները: Բացի այդ, դիտարկումները ցույց են տալիս, որ կենդանիների հատկությունները բացառիկ և եզակի չեն, ինչպես նախկինում թվում էր, դրանք առանձին-առանձին են հայտնաբերվել անշունչ առարկաների մեջ. Օպարինը կյանքը սահմանեց որպես «նյութի շարժման հատուկ, շատ բարդ ձև»: Այս սահմանումը արտացոլում է կյանքի որակական յուրահատկությունը, որը չի կարող կրճատվել պարզ քիմիական կամ ֆիզիկական օրենքներով: Սակայն նույնիսկ այս դեպքում սահմանումը կրում է ընդհանուր բնույթ և չի բացահայտում այս շարժման առանձնահատուկ յուրահատկությունը։

Ֆ. Էնգելսը «Բնության դիալեկտիկա»-ում գրել է. «Կյանքը սպիտակուցային մարմինների գոյության միջոց է, որի էական կետը նյութի և էներգիայի փոխանակումն է շրջակա միջավայրի հետ»:

Համար գործնական կիրառությունՕգտակար են այն սահմանումները, որոնք պարունակում են այն հիմնական հատկությունները, որոնք պարտադիր կերպով բնորոշ են բոլոր կենդանի ձևերին: Ահա դրանցից մեկը՝ կյանքը մակրոմոլեկուլային բաց համակարգ է, որը բնութագրվում է հիերարխիկ կազմակերպվածությամբ, ինքն իրեն վերարտադրելու ունակությամբ, ինքնապահպանմամբ և ինքնակարգավորմամբ, նյութափոխանակությամբ և էներգիայի նուրբ կարգավորվող հոսքով։ Համաձայն այս սահմանումըկյանքը կարգուկանոնի միջուկն է, որը տարածվում է ավելի քիչ կարգավորված տիեզերքի միջով:

Կյանքը գոյություն ունի ձևի մեջ բաց համակարգեր. Սա նշանակում է, որ ցանկացած կենդանի ձևփակ է ոչ միայն իր վրա, այլ անընդհատ նյութ, էներգիա և տեղեկատվություն է փոխանակում շրջակա միջավայրի հետ:

3. Հիմնարար հատկություններկենդանի նյութ

Այս հատկությունները միասին բնութագրում են ցանկացած կենդանի համակարգ և կյանք ընդհանրապես.

1) ինքնավերականգնում. Կապված է նյութի և էներգիայի հոսքի հետ: Նյութափոխանակությունը հիմնված է յուրացման (անաբոլիզմ, սինթեզ, նոր նյութերի ձևավորում) և դիսիմիլյացիայի (կատաբոլիզմ, քայքայման) հավասարակշռված և հստակ փոխկապակցված գործընթացների վրա։ Ձուլման արդյունքում նորոգվում են մարմնի կառուցվածքները և ձևավորվում նոր մասեր (բջիջներ, հյուսվածքներ, օրգանների մասեր)։ Դիսիմիլացիան որոշում է օրգանական միացությունների քայքայումը և բջիջին ապահովում պլաստիկ նյութով և էներգիայով։ Նորի ձևավորման համար անհրաժեշտ է դրսից անհրաժեշտ նյութերի մշտական ​​ներհոսք, և կյանքի գործունեության ընթացքում (և դիսիմիլացիայի, մասնավորապես) ձևավորվում են արտադրանք, որոնք պետք է արտանետվեն արտաքին միջավայր.

2) ինքնավերարտադրումը. Ապահովում է կենսաբանական համակարգերի փոփոխվող սերունդների շարունակականությունը: Այս հատկությունը կապված է նուկլեինաթթուների կառուցվածքում ներդրված տեղեկատվության հոսքի հետ։ Այս առումով կենդանի կառույցները մշտապես վերարտադրվում և թարմացվում են՝ չկորցնելով իրենց նմանությունը նախորդ սերունդների հետ (չնայած նյութի շարունակական նորացմանը)։ Նուկլեինաթթուները կարող են պահպանել, փոխանցել և վերարտադրել ժառանգական տեղեկատվություն, ինչպես նաև այն իրականացնել սպիտակուցի սինթեզի միջոցով: ԴՆԹ-ի վրա պահվող տեղեկատվությունը փոխանցվում է սպիտակուցի մոլեկուլին՝ օգտագործելով ՌՆԹ մոլեկուլները;

3) ինքնակարգավորումը. Կենդանի օրգանիզմի միջոցով նյութի, էներգիայի և տեղեկատվության հոսքերի ամբողջության հիման վրա.

4) դյուրագրգռություն. Կապված է արտաքինից տեղեկատվության փոխանցման հետ ցանկացած կենսաբանական համակարգ և արտացոլում է այս համակարգի արձագանքը արտաքին գրգռիչին: Դյուրագրգռության շնորհիվ կենդանի օրգանիզմները կարողանում են ընտրողաբար արձագանքել շրջակա միջավայրի պայմաններին և դրանից քաղել միայն այն, ինչ անհրաժեշտ է իրենց գոյության համար։ Դյուրագրգռությունը կապված է կենդանի համակարգերի ինքնակարգավորման հետ՝ հիմնված հետադարձ կապի սկզբունքի վրա. թափոնները կարող են արգելակող կամ խթանող ազդեցություն ունենալ այն ֆերմենտների վրա, որոնք եղել են քիմիական ռեակցիաների երկար շղթայի սկզբում.

5) հոմեոստազի պահպանում (գր. homoios - «նման, նույնական» և լճացում - «անշարժություն, վիճակ») - մարմնի ներքին միջավայրի հարաբերական դինամիկ կայունությունը, համակարգի գոյության ֆիզիկաքիմիական պարամետրերը.

6) կառուցվածքային կազմակերպություն՝ որոշակի կարգուկանոն, կենդանի համակարգի ներդաշնակություն. Այն հայտնաբերվում է ոչ միայն առանձին կենդանի օրգանիզմների, այլ նաև շրջակա միջավայրի հետ կապված դրանց ագրեգատների՝ բիոգեոցենոզների ուսումնասիրության ժամանակ;

7) հարմարվողականություն՝ կենդանի օրգանիզմի ունակությունը՝ մշտապես հարմարվելու շրջակա միջավայրում գոյության փոփոխվող պայմաններին: Այն հիմնված է դյուրագրգռության և նրան բնորոշ համարժեք արձագանքների վրա.

8) վերարտադրություն (վերարտադրություն). Քանի որ կյանքը գոյություն ունի առանձին (դիսկրետ) կենդանի համակարգերի (օրինակ, բջիջների) տեսքով, և յուրաքանչյուր այդպիսի համակարգի գոյությունը խստորեն սահմանափակված է ժամանակով, Երկրի վրա կյանքի պահպանումը կապված է կենդանի համակարգերի վերարտադրության հետ: Մոլեկուլային մակարդակում վերարտադրությունն իրականացվում է մատրիցային սինթեզի շնորհիվ նոր մոլեկուլներ ձևավորվում են նախապես գոյություն ունեցող մոլեկուլների կառուցվածքում (մատրիցայում) ներկառուցված ծրագրի համաձայն.

9) ժառանգականություն. Ապահովում է օրգանիզմների սերունդների միջև շարունակականությունը (հիմնված տեղեկատվական հոսքերի վրա):

Սերտորեն կապված է կյանքի ինքնավերարտադրության հետ մոլեկուլային, ենթաբջջային և բջջային մակարդակներում: Ժառանգականության շնորհիվ շրջակա միջավայրին հարմարվողականություն ապահովող հատկանիշները փոխանցվում են սերնդեսերունդ.

10) փոփոխականությունը ժառանգականությանը հակադիր հատկություն է. Փոփոխականության պատճառով կենդանի համակարգը ձեռք է բերում այնպիսի հատկանիշներ, որոնք նախկինում անսովոր էին նրա համար: Առաջին հերթին, փոփոխականությունը կապված է վերարտադրության ժամանակ սխալների հետ՝ նուկլեինաթթուների կառուցվածքի փոփոխությունները հանգեցնում են նոր ժառանգական տեղեկատվության ի հայտ գալուն։ Նոր նշաններ և հատկություններ են հայտնվում: Եթե ​​դրանք օգտակար են օրգանիզմի համար տվյալ բնակավայրում, ապա դրանք հավաքվում և ամրագրվում են բնական ընտրությամբ։ Ստեղծվում են նոր ձևեր և տեսակներ։ Այսպիսով, փոփոխականությունը նախադրյալներ է ստեղծում տեսակավորման և էվոլյուցիայի համար.

11) անհատական ​​զարգացում (օնտոգենեզի գործընթաց) - ԴՆԹ-ի մոլեկուլների կառուցվածքում (այսինքն՝ գենոտիպում) ներկառուցված սկզբնական գենետիկ տեղեկատվության մարմնավորումը մարմնի աշխատանքային կառուցվածքներում: Այս գործընթացի ընթացքում դրսևորվում է այնպիսի հատկություն, ինչպիսին է աճելու կարողությունը, որն արտահայտվում է մարմնի քաշի և դրա չափի ավելացմամբ։ Այս գործընթացը հիմնված է մոլեկուլների վերարտադրության, բջիջների և այլ կառուցվածքների վերարտադրության, աճի և տարբերակման վրա և այլն;

12) ֆիլոգենետիկ զարգացում (դրա օրինաչափությունները հաստատվել են Ք. Ռ. Դարվինի կողմից): Հիմնված է առաջադեմ վերարտադրության, ժառանգականության, գոյության պայքարի և ընտրության վրա։ Էվոլյուցիայի արդյունքում հայտնվեցին հսկայական թվով տեսակներ։ Առաջադիմական էվոլյուցիան անցել է մի շարք փուլերով. Սրանք նախաբջջային, միաբջիջ և բազմաբջիջ օրգանիզմներ են մինչև մարդ։

Միևնույն ժամանակ, մարդու օնտոգենեզը կրկնում է ֆիլոգենիան (այսինքն, անհատական ​​զարգացումն անցնում է նույն փուլերով, ինչ էվոլյուցիոն գործընթացը);

13) դիսկրետություն (անջատվածություն) և միևնույն ժամանակ ամբողջականություն. Կյանքը ներկայացված է առանձին օրգանիզմների կամ անհատների հավաքածուով: Յուրաքանչյուր օրգանիզմ, իր հերթին, նույնպես դիսկրետ է, քանի որ այն բաղկացած է օրգանների, հյուսվածքների և բջիջների հավաքածուից։ Յուրաքանչյուր բջիջ բաղկացած է օրգանելներից, բայց միևնույն ժամանակ ինքնավար է։ Ժառանգական տեղեկատվությունն իրականացվում է գեների միջոցով, սակայն ոչ մի գեն չի կարող որոշել որոշակի հատկանիշի զարգացումը:

4. Կյանքի կազմակերպման մակարդակները

Կենդանի բնությունը ինտեգրալ, բայց տարասեռ համակարգ է, որը բնութագրվում է հիերարխիկ կազմակերպմամբ։ Հիերարխիկությունը համակարգ է, որտեղ մասերը (կամ ամբողջի տարրերը) դասավորված են ամենաբարձրից մինչև ամենացածր հերթականությամբ: Կազմակերպման հիերարխիկ սկզբունքը թույլ է տալիս կենդանի բնության մեջ առանձնացնել առանձին մակարդակներ, ինչը շատ հարմար է կյանքը որպես բարդ բնական երևույթ ուսումնասիրելիս։ Մենք կարող ենք առանձնացնել կենդանի էակների երեք հիմնական փուլեր՝ միկրոհամակարգեր, մեզոհամակարգեր և մակրոհամակարգեր։

Միկրոհամակարգերը (նախօրգանիզմի փուլ) ներառում են մոլեկուլային (մոլեկուլային-գենետիկ) և ենթաբջջային մակարդակներ։

Մեզոհամակարգերը (օրգանիզմի փուլ) ներառում են բջջային, հյուսվածքային, օրգանական, համակարգային, օրգանիզմային (օրգանիզմն ամբողջությամբ) կամ օնտոգենետիկ մակարդակները:

Մակրոհամակարգերը (գերօրգանիզմների փուլ) ներառում են պոպուլյացիա-տեսակներ, բիոցենոտիկ և գլոբալ մակարդակներ (կենսոլորտը որպես ամբողջություն): Յուրաքանչյուր մակարդակում կարելի է տարբերակել տարրական միավոր և երևույթ:

Տարրական միավորը (ԵՄ) այն կառուցվածքն է (կամ օբյեկտը), որի կանոնավոր փոփոխությունները (տարրական երևույթներ, UE) կազմում են նրա ներդրումը տվյալ մակարդակում կյանքի զարգացման գործում։

Հիերարխիկ մակարդակներ.

1) մոլեկուլային գենետիկ մակարդակ. ԷԱ-ն ներկայացված է գենոմով: Գենը ԴՆԹ մոլեկուլի մի հատված է (և որոշ վիրուսներում՝ ՌՆԹ մոլեկուլ), որը պատասխանատու է որևէ հատկանիշի ձևավորման համար։ Նուկլեինաթթուներում պարունակվող տեղեկատվությունը իրացվում է մատրիցային սպիտակուցի սինթեզի միջոցով.

2) ենթաբջջային մակարդակ. ԷԱ-ն ներկայացված է որոշ ենթաբջջային կառուցվածքով, այսինքն՝ օրգանել, որը կատարում է իր բնորոշ գործառույթները և նպաստում է բջջի գործունեությանը որպես ամբողջություն.

3) բջջային մակարդակ. ԷԱ-ն բջիջ է, որն ինքնուրույն գործող տարրական կենսաբանական համակարգ է։ Միայն այս մակարդակում է հնարավոր գենետիկ տեղեկատվության և կենսասինթեզի գործընթացների իրականացումը։ Միաբջիջ օրգանիզմների համար այս մակարդակը համընկնում է օրգանիզմի մակարդակի հետ։ EI-ները բջջային նյութափոխանակության ռեակցիաներ են, որոնք կազմում են էներգիայի, տեղեկատվության և նյութի հոսքերի հիմքը.

4) հյուսվածքի մակարդակը. Նույն տեսակի կազմակերպված բջիջների հավաքածուն կազմում է հյուսվածք (TE): Մակարդակը առաջացել է քիչ թե շատ տարբերակված հյուսվածքներով բազմաբջիջ օրգանիզմների հայտնվելով։ Հյուսվածքը գործում է որպես մեկ ամբողջություն և ունի կենդանի էակի հատկություններ.

5) օրգանի մակարդակը. Ձևավորվում է տարբեր հյուսվածքներին պատկանող գործող բջիջների հետ միասին (EE): Ընդհանուր չորս հիմնական հյուսվածքները կազմում են բազմաբջիջ օրգանիզմների օրգանները, վեց հիմնական հյուսվածքները կազմում են բույսերի օրգանները.

6) օրգանիզմային (օնտոգենետիկ) մակարդակ. ԷԱ-ն անհատականություն է իր զարգացման մեջ՝ ծննդյան պահից մինչև իր գոյության ավարտը՝ որպես կենդանի համակարգ։ EJ-ները մարմնի բնական փոփոխություններն են անհատական ​​զարգացման գործընթացում (օնտոգենեզ): Օնտոգենեզի գործընթացում որոշակի շրջակա միջավայրի պայմաններում տեղի է ունենում ժառանգական տեղեկատվության մարմնավորում կենսաբանական կառուցվածքների մեջ, այսինքն, անհատի գենոտիպի հիման վրա ձևավորվում է նրա ֆենոտիպը.

7) պոպուլյացիա-տեսակի մակարդակ. ԷԱ-ն պոպուլյացիա է, այսինքն՝ միևնույն տեսակի անհատների (օրգանիզմների) հավաքածու, որոնք բնակվում են մեկ տարածքում և ազատորեն խաչվում են միմյանց հետ: Պոպուլյացիան ունի գենոֆոնդ, այսինքն՝ բոլոր անհատների գենոտիպերի մի շարք: Տարրական էվոլյուցիոն գործոնների (մուտացիաներ, անհատների թվի տատանումներ, բնական ընտրություն) գենոֆոնդի վրա ազդեցությունը հանգեցնում է էվոլյուցիոն առումով նշանակալի փոփոխությունների (ES);

8) բիոցենոտիկ (էկոհամակարգային) մակարդակ. ԷԱ – բիոցենոզ, այսինքն՝ պատմականորեն հաստատված պոպուլյացիաների կայուն համայնք տարբեր տեսակներ, կապված միմյանց և շրջակա անշունչ բնության հետ նյութերի, էներգիայի և տեղեկատվության (ցիկլերի) փոխանակման միջոցով, որոնք կազմում են ԷԱ.

9) կենսոլորտային (գլոբալ) մակարդակ. EE – կենսոլորտ (երկրի վրա կյանքի բաշխման տարածք), այսինքն՝ կենսաերկրոցենոզների մեկ մոլորակային համալիր, որը տարբերվում է աբիոտիկ (ոչ կենդանի) մասի տեսակների կազմով և բնութագրերով։ Բիոգեոցենոզները որոշում են կենսոլորտում տեղի ունեցող բոլոր գործընթացները.

10) նոսֆերային մակարդակ. Այս նոր հայեցակարգը ձևակերպվել է ակադեմիկոս Վ.Ի. Նա հիմնեց նոոսֆերայի վարդապետությունը՝ որպես մտքի ոլորտ: Սա բաղադրիչկենսոլորտը, որը փոփոխվել է մարդու գործունեության արդյունքում:

Դասախոսություն թիվ 2. Կենդանի համակարգերի քիմիական կազմը. Սպիտակուցների, պոլիսախարիդների, լիպիդների և ATP-ի կենսաբանական դերը

1. Բջջի քիմիական կառուցվածքի ակնարկ

Բոլոր կենդանի համակարգերը պարունակում են քիմիական տարրեր և դրանցից կառուցված քիմիական միացություններ՝ ինչպես օրգանական, այնպես էլ անօրգանական, տարբեր համամասնություններով:

Ելնելով բջջում իրենց քանակական պարունակությունից՝ բոլոր քիմիական տարրերը բաժանվում են 3 խմբի՝ մակրո, միկրո և ուլտրա միկրոտարրեր։

Մակրոտարրերը կազմում են բջջի զանգվածի մինչև 99%-ը, որից մինչև 98%-ը ստացվում է 4 տարրից՝ թթվածին, ազոտ, ջրածին և ածխածին։ Ավելի փոքր քանակությամբ բջիջները պարունակում են կալիում, նատրիում, մագնեզիում, կալցիում, ծծումբ, ֆոսֆոր և երկաթ։

Միկրոտարրերը հիմնականում մետաղական իոններն են (կոբալտ, պղինձ, ցինկ և այլն) և հալոգենները (յոդ, բրոմ և այլն)։ Դրանք պարունակվում են 0,001%-ից մինչև 0,000001% քանակությամբ:

Ուլտրամիկրոէլեմենտներ. Դրանց կոնցենտրացիան 0,000001%-ից ցածր է։ Դրանք ներառում են ոսկի, սնդիկ, սելեն և այլն:

Քիմիական միացությունն այն նյութն է, որի միջոցով մեկ կամ մի քանի քիմիական տարրերի ատոմները կապված են միմյանց հետ քիմիական կապեր. Քիմիական միացություններԿան անօրգանական և օրգանական։ Անօրգանական նյութերից են ջուրը և հանքային աղերը։ Օրգանական միացությունները ածխածնի միացություններ են այլ տարրերի հետ:

Բջջի հիմնական օրգանական միացություններն են սպիտակուցները, ճարպերը, ածխաջրերը և նուկլեինաթթուները:

2. Կենսապոլիմերային սպիտակուցներ

Սրանք պոլիմերներ են, որոնց մոնոմերները ամինաթթուներ են: Դրանք հիմնականում կազմված են ածխածնից, ջրածնից, թթվածնից և ազոտից։ Սպիտակուցի մոլեկուլը կարող է ունենալ կառուցվածքային կազմակերպման 4 մակարդակ (առաջնային, երկրորդային, երրորդային և չորրորդական կառուցվածքներ):

Սպիտակուցների գործառույթները.

1) պաշտպանիչ (ինտերֆերոնը ինտենսիվորեն սինթեզվում է մարմնում վիրուսային վարակի ժամանակ);

2) կառուցվածքային (կոլագենը հյուսվածքների մաս է և մասնակցում է սպիների առաջացմանը);

3) շարժիչ (միոզինը մասնակցում է մկանների կծկմանը);

4) պահեստային (ձվի ալբումին);

5) տրանսպորտ (էրիթրոցիտներում հեմոգլոբինը տեղափոխում է սննդանյութեր և նյութափոխանակության արտադրանք);

6) ընկալիչ (ընկալիչի սպիտակուցները ապահովում են, որ բջիջը ճանաչում է նյութերը և այլ բջիջները).

7) կարգավորիչ (կարգավորիչ սպիտակուցները որոշում են գեների ակտիվությունը).

8) հորմոնային սպիտակուցները ներգրավված են հումորալ կարգավորման մեջ (ինսուլինը կարգավորում է արյան շաքարի մակարդակը);

9) ֆերմենտային սպիտակուցները կատալիզացնում են ամեն ինչ քիմիական ռեակցիաներօրգանիզմում;

10) էներգիա (1 գ սպիտակուցի քայքայմամբ անջատվում է 17 կՋ էներգիա).

Ածխաջրեր

Սրանք մոնո և պոլիմերներ են, որոնք պարունակում են ածխածին, ջրածին և թթվածին 1: 2: 1 հարաբերակցությամբ:

Ածխաջրերի գործառույթները.

1) էներգիա (1 գ ածխաջրերի տարրալուծմամբ ազատվում է 17,6 կՋ էներգիա).

2) կառուցվածքային (ցելյուլոզա, որը բույսերի բջջային պատի մի մասն է).

3) պահեստավորում (բույսերում օսլայի, իսկ կենդանիների մոտ՝ գլիկոգենի տեսքով սննդանյութերի պահպանումը).

Ճարպերը (լիպիդները) կարող են լինել պարզ կամ բարդ: Պարզ լիպիդային մոլեկուլները բաղկացած են եռահիդրիկ սպիրտ գլիցերինից և երեք մնացորդներից ճարպաթթուներ. Բարդ լիպիդները պարզ լիպիդների միացություններ են՝ սպիտակուցներով և ածխաջրերով։

Լիպիդների գործառույթները.

1) էներգիա (1 գ լիպիդների քայքայումից ստացվում է 38,9 կՋ էներգիա);

2) կառուցվածքային (ֆոսֆոլիպիդներ բջջային մեմբրաններ, ձևավորելով լիպիդային երկշերտ);

3) պահեստավորում (սնուցիչների պահպանում ենթամաշկային հյուսվածքում և այլ օրգաններում).

4) պաշտպանիչ (ներքին օրգանների շուրջ ենթամաշկային հյուսվածքը և ճարպի շերտը պաշտպանում են դրանք մեխանիկական վնասվածքներից).

5) կարգավորող (լիպիդներ պարունակող հորմոններն ու վիտամինները կարգավորում են նյութափոխանակությունը);

6) ջերմամեկուսիչ (ենթամաշկային հյուսվածքը պահպանում է ջերմությունը). ATP

ATP մոլեկուլ (ադենոզին տրի ֆոսֆորական թթու) բաղկացած է ազոտային հիմքի ադենինից, հինգ ածխածնային շաքարի ռիբոզից և երեք ֆոսֆորաթթվի մնացորդներից, որոնք կապված են բարձր էներգիայի կապով։ ATP-ն արտադրվում է միտոքոնդրիայում՝ ֆոսֆորիլացման գործընթացի միջոցով։ Իր հիդրոլիզից հետո այն ազատվում է մեծ թվովէներգիա. ATP-ն բջջի հիմնական մակրոէներգիան է՝ էներգիայի կուտակիչ՝ բարձր էներգիայի քիմիական կապերի էներգիայի տեսքով։

Դասախոսություն թիվ 3. Նուկլեինաթթուներ. Սպիտակուցի կենսասինթեզ

Նուկլեինաթթուները ֆոսֆոր պարունակող կենսապոլիմերներ են, որոնց մոնոմերները նուկլեոտիդներ են։ Նուկլեինաթթուների շղթաները ներառում են մի քանի տասնյակից մինչև հարյուր միլիոնավոր նուկլեոտիդներ:

Գոյություն ունեն նուկլեինաթթուների 2 տեսակ՝ դեզօքսիռիբոնուկլեինաթթու (ԴՆԹ) և ռիբոնուկլեինաթթու (ՌՆԹ): ԴՆԹ-ն կազմող նուկլեոտիդները պարունակում են ածխաջրեր՝ դեզօքսի-ռիբոզ, իսկ ՌՆԹ կազմող նուկլեոտիդները՝ ռիբոզա։

1. ԴՆԹ

Որպես կանոն, ԴՆԹ-ն պարույր է, որը բաղկացած է երկու լրացուցիչ պոլինուկլեոտիդային շղթաներից, որոնք ոլորված են դեպի աջ: ԴՆԹ նուկլեոտիդները ներառում են՝ ազոտային հիմք, դեզօքսիրիբոզ և ֆոսֆորաթթվի մնացորդ: Ազոտի հիմքերը բաժանվում են պուրինի (ադենին և գուանին) և պիրիմիդինի (տիմին և ցիտոսին): Նուկլեոտիդների երկու շղթաներ միմյանց հետ կապված են ազոտային հիմքերի միջոցով՝ փոխլրացման սկզբունքով. երկու ջրածնային կապ առաջանում է ադենինի և թիմինի, իսկ երեքը՝ գուանինի և ցիտոզինի միջև։

ԴՆԹ-ի գործառույթները.

1) ապահովում է գենետիկական տեղեկատվության պահպանումն ու փոխանցումը բջջից բջիջ և օրգանիզմից օրգանիզմ, որը կապված է նրա բազմացման ունակության հետ.

2) բջջում տեղի ունեցող բոլոր գործընթացների կարգավորումը, որը տրամադրվում է տառադարձման ունակությամբ, որին հաջորդում է թարգմանությունը:

ԴՆԹ-ի ինքնավերարտադրման (ավտովերարտադրման) գործընթացը կոչվում է վերարտադրում։ Կրկնօրինակումը ապահովում է գենետիկական տեղեկատվության պատճենումը և դրա փոխանցումը սերնդեսերունդ, միտոզի արդյունքում ձևավորված դուստր բջիջների գենետիկական ինքնությունը և քրոմոսոմների թվի կայունությունը միտոտիկ բջիջների բաժանման ժամանակ:


Կրկնօրինակումը տեղի է ունենում միտոզի ինտերֆազի սինթետիկ ժամանակահատվածում: Replicase ֆերմենտը շարժվում է ԴՆԹ-ի պարույրի երկու շղթաների միջև և կոտրում է ջրածնային կապերը ազոտային հիմքերի միջև։ Այնուհետեւ, օգտագործելով ԴՆԹ պոլիմերազ ֆերմենտը, դուստր շղթաների նուկլեոտիդները ավելացվում են շղթաներից յուրաքանչյուրին՝ փոխլրացման սկզբունքով։ Կրկնօրինակման արդյունքում ձևավորվում են երկու նույնական ԴՆԹ մոլեկուլներ։ Բջջում ԴՆԹ-ի քանակը կրկնապատկվում է: ԴՆԹ-ի կրկնապատկման այս մեթոդը կոչվում է կիսապահպանողական, քանի որ ԴՆԹ-ի յուրաքանչյուր նոր մոլեկուլ պարունակում է մեկ «հին» և մեկ նոր սինթեզված պոլինուկլեոտիդային շղթա:

Դասագիրքն արտացոլում է ներկա վիճակըգիտություն Երկրի վրա կյանքի ծագման և զարգացման ընդհանուր օրենքների մասին: Դասագրքի I մասում ներառված են «Ներածություն», «Կյանքը որպես բնական երևույթ», «Բջջային կենսաբանություն», «Օրգանիզմների վերարտադրություն», «Ժառանգական նյութի կազմակերպում», «Ժառանգության ձևեր» և «Փոփոխականություն» բաժինները:
Դասագիրքը նախատեսված է կենսաբանական, բժշկական և գյուղատնտեսական մասնագիտություններ սովորող համալսարանականների համար։

Կենդանի էակների հատկությունները.
Կենդանի օրգանիզմները, ի տարբերություն անշունչ բնության մարմինների, բնութագրվում են մի շարք հատկություններով, որոնք, ըստ էության, կյանքի ատրիբուտներ են. բուժում, ժառանգականություն և փոփոխականություն, նյութափոխանակություն և էներգիա, աճ և զարգացում, դյուրագրգռություն, շարժում, ինքնակարգավորում, շրջակա միջավայրի հետ հատուկ հարաբերություններ, ծերացում և մահ, մասնակցություն կենդանի էակների պատմական փոփոխությունների շարունակական գործընթացին (էվոլյուցիոն գործընթաց): Կյանքի այս ատրիբուտները բազմաթիվ անկախ հետազոտության առարկա են կենսաբանական գիտություններ, որի արդյունքները ներկայացված են ստորև՝ դասագրքի տարբեր բաժիններում։ Այնուամենայնիվ, դրանցից մի քանիսը ողջամտորեն համարվում են հիմնարար և պահանջում են հատուկ ուշադրություն «Ընդհանուր կենսաբանություն» դասընթացի սկզբում:

Կառուցվածքի կարգը և առանձնահատկությունը: Կենդանի օրգանիզմները պարունակում են նույն քիմիական տարրերը, ինչ կենդանի էակները։ Սակայն կենդանի էակների բջիջներում դրանք հանդիպում են ոչ միայն անօրգանական, այլեւ օրգանական միացությունների տեսքով։ Բացի այդ, կենդանի էակների գոյության ձևն ունի շատ նշանակալից առանձնահատուկ առանձնահատկություններ, առաջին հերթին բարդությունն ու կարգուկանոնը, որոնք տարբերում են կազմակերպման և՛ մոլեկուլային, և՛ վերմոլեկուլային մակարդակները: Կարգ ստեղծելը կենդանի էակների ամենակարեւոր հատկությունն է։ Տիեզերքում կարգուկանոնն ուղեկցվում է ժամանակի կարգուկանոնով։

Բովանդակություն
ՆԵՐԱԾՈՒԹՅՈՒՆ 3
ԳԼՈՒԽ 1. ԿՅԱՆՔԸ ՈՐՊԵՍ ԲՆԱԿԱՆ ԵՐԵՎՈՒՅԹ 9
1.1. Կյանքի էության սահմանում 9
1.2. Կյանքի ենթաշերտը 10
1.3. Կենդանի էակների հատկությունները 11
1.4. Կյանքի հիմնական հատկությունները 12
1.5. Կյանքի կազմակերպման մակարդակները 13
ԳԼՈՒԽ 2. ԲՋՋԻԿ ԿԵՆՍԱԲԱՆՈՒԹՅՈՒՆ 16
2.1. Բջիջը կյանքի տարրական կառուցվածքային, ֆունկցիոնալ և գենետիկ միավորն է 16
2.2. Զարգացման հիմնական փուլերը և բջջային տեսության ներկա վիճակը 16
2.3. Պրոկարիոտ և էուկարիոտ բջիջների կառուցվածքային կազմակերպում 20
2.4. 23 բջիջի մակերեսային ապարատ
2.5. Բջջի ցիտոպլազմիկ ապարատ 30
2.5.1. Հիալոպլազմա 30
2.5.2. Բջիջների օրգաններ (օրգանոիդներ) 32
2.5.2.1. Մեմբրանի օրգանելներ (օրգանելներ) 34
2.5.2.2. Ոչ թաղանթային օրգանելներ (օրգանելներ) 41
2.6. Բջջային միջուկային ապարատ 49
2.7. Բջջի կյանքի ցիկլը 55
2.7.1. Հայեցակարգը կյանքի ցիկլբջիջներ 55
2.7.2. Միջփուլ 56
2.7.2.1. Հետմիտոտիկ շրջան 57
2.7.2.2. Սինթետիկ ժամանակաշրջան. ԴՆԹ ինքնակրկնօրինակում 57
2.7.2.3. Պրեմիոտիկ շրջան 64
2.7.2.4. Միտոտիկ շրջան 65
2.7.2.5. Բջիջների նորացում բջիջների պոպուլյացիաներում 69
2.7.2.6. Բջիջների արձագանքը անբարենպաստ ազդեցություններին 70
2.7.2.7. Բջջային դիստրոֆիա 70
ԳԼՈՒԽ 3. Օրգանիզմների վերարտադրումը 73
3.1. Բազմացումը կենդանի էակների համընդհանուր հատկությունն է։ Վերարտադրության էվոլյուցիան 73
3.2. Անսեռ բազմացում 73
3.2.1. Մոնոցիտոգեն անսեռ վերարտադրություն 73
3.2.2. Պոլիկիտոգեն անսեռ վերարտադրություն 75
3.3. Սեռական վերարտադրություն 76
3.3.1. Սեռական վերարտադրության մեթոդների էվոլյուցիան 77
3.3.2. Գամետոգենեզ 82
3.3.3. Բեղմնավորում 91
3.4. Կենսաբանական տեղեկատվության միջտեսակային փոխանակման ուղիները 92
3.5. Սեռական դիմորֆիզմի կենսաբանական ասպեկտները 95
ԳԼՈՒԽ 4. ԺԱՌԱՆԳԱՆԱԿԱՆ ՆՅՈՒԹԻ ԿԱԶՄԱԿԵՐՊՈՒՄԸ 97.
4.1. Գենետիկայի առարկան, առաջադրանքները և մեթոդները: Գենետիկական զարգացման փուլեր 97
4.2. Ժառանգական նյութի կազմակերպման կառուցվածքային և գործառական մակարդակները 100
4.3. Գենը՝ որպես ժառանգականության ֆունկցիոնալ միավոր։ Գենների դասակարգում, հատկություններ և տեղայնացում 102
4.4. Ժառանգականության քրոմոսոմային տեսության հիմնական դրույթները 108
ԳԼՈՒԽ 5. Ժառանգության օրինաչափությունները
5.1. Ժառանգականությունը՝ որպես սերունդների միջև նյութական շարունակականության ապահովման հատկություն 110
5.2. Ժառանգության տեսակներն ու օրինաչափությունները 111
5.3. Ֆենոտիպը շրջակա միջավայրի որոշակի պայմաններում գենոտիպի ներդրման արդյունքում 117
5.4. Մոլեկուլային կենսաբանական հասկացություններ գեների կառուցվածքի և գործունեության վերաբերյալ: Գենի արտահայտությունը և դրա կարգավորումը 118
5.5. Գենի փոխազդեցություն 122
5.5.1. Ալելային գեների փոխազդեցությունը 122
5.5.2. Ոչ ալելային գեների փոխազդեցությունը 125
5.6. Պլեոտրոպիա 129
5.7. Բազմակի ալելիզմ 131
5.8. Արտահայտություն և թափանցելիություն: Ցեղասպանություններ 133
5.9. Գենետիկական ճարտարագիտություն 134
ԳԼՈՒԽ 6. ՓՈՓՈԽԱԿԱՆՈՒԹՅՈՒՆ 137
6.1. Փոփոխականությունը որպես կենդանի էակների համընդհանուր հատկություն 137
6.2. Ձևափոխման փոփոխականությունը, դրա հարմարվողական բնույթը, օնտոգենեզի և էվոլյուցիայի նշանակությունը 138
6.3. Վիճակագրական մեթոդներփոփոխության փոփոխականության ուսումնասիրություն 143
6.4. Գենոտիպային փոփոխականություն. Մեխանիզմներ և կենսաբանական 146.


Անվճար ներբեռնում էլեկտրոնային գիրքհարմար ձևաչափով դիտեք և կարդացեք.
Ներբեռնեք General Biology, Part 1, Sych V.F., 2005 գիրքը - fileskachat.com, արագ և անվճար ներբեռնում:

Բջջային տեսության ստեղծման նախադրյալներն են եղել մանրադիտակի գյուտն ու կատարելագործումը և բջիջների հայտնաբերումը (1665, Ռ. Հուկ - խցանածառի կեղևի մի հատված ուսումնասիրելիս, ծերունու և այլն)։ Հայտնի միկրոսկոպիստների՝ M. Malpighi, N. Grew, A. van Leeuwenhoek աշխատանքները հնարավորություն են տվել տեսնել բույսերի օրգանիզմների բջիջները։ A. van Leeuwenhoek-ը ջրի մեջ հայտնաբերել է միաբջիջ օրգանիզմներ: Նախ ուսումնասիրվել է բջջի միջուկը։ Ռ. Բրաունը նկարագրել է բույսերի բջջի միջուկը: Յա. Պուրկինը ներկայացրեց պրոտոպլազմ հասկացությունը՝ հեղուկ ժելատինային բջջային պարունակություն:

Գերմանացի բուսաբան Մ.Շլայդենն առաջինն է եկել այն եզրակացության, որ յուրաքանչյուր բջիջ ունի միջուկ։ ԿՏ-ի հիմնադիրը համարվում է գերմանացի կենսաբան Տ. Շվանը (Մ. Շլայդենի հետ), ով 1839 թվականին հրատարակել է «Միկրոսկոպիկ ուսումնասիրություններ կենդանիների և բույսերի կառուցվածքի և աճի համապատասխանության վերաբերյալ» աշխատությունը։ Դրա դրույթները.

1) բջիջը բոլոր կենդանի օրգանիզմների (և կենդանիների, և բույսերի) հիմնական կառուցվածքային միավորն է.

2) եթե մանրադիտակի տակ տեսանելի ցանկացած գոյացություն ունի միջուկ, ապա այն կարելի է համարել բջիջ.

3) նոր բջիջների ձևավորման գործընթացը որոշում է բույսերի և կենդանիների բջիջների աճը, զարգացումը, տարբերակումը. Բջջային տեսության մեջ լրացումներ է կատարել գերմանացի գիտնական Ռ. Վիրխովը, ով 1858 թվականին հրատարակել է իր «Բջջային պաթոլոգիա» աշխատությունը։ Նա ապացուցեց, որ դուստր բջիջները ձևավորվում են մայրական բջիջները բաժանելով՝ յուրաքանչյուր բջիջ մի բջիջից: 19-րդ դարի վերջին։ Միտոքոնդրիաները, Գոլջիի համալիրը և պլաստիդները հայտնաբերվել են բույսերի բջիջներում: Բաժանվող բջիջները հատուկ ներկանյութերով ներկելուց հետո քրոմոսոմներ են հայտնաբերվել։ Ժամանակակից CT դրույթներ

1. Բջիջը բոլոր կենդանի օրգանիզմների կառուցվածքի և զարգացման հիմնական միավորն է և կենդանի էակի ամենափոքր կառուցվածքային միավորն է։

2. Բոլոր օրգանիզմների բջիջները (և միաբջիջ և բազմաբջիջ) նման են քիմիական կազմով, կառուցվածքով, նյութափոխանակության հիմնական դրսևորումներով և կենսագործունեությամբ։

3. Բջիջները բազմանում են դրանք բաժանելով (յուրաքանչյուր նոր բջիջ առաջանում է մայր բջիջը բաժանելով); Բարդ բազմաբջիջ օրգանիզմներում բջիջներն ունեն տարբեր ձևեր և մասնագիտացված են՝ ըստ իրենց կատարած գործառույթների։ Նմանատիպ բջիջները ձեւավորում են հյուսվածքներ; հյուսվածքները բաղկացած են օրգաններից, որոնք կազմում են օրգան համակարգեր, դրանք սերտորեն փոխկապակցված են և ենթակա են նյարդային և հումորային կարգավորող մեխանիզմների (բարձր օրգանիզմներում).

Բջջային տեսության կարևորությունը

Պարզ է դարձել, որ բջիջը կենդանի օրգանիզմների ամենակարեւոր բաղադրիչն է, նրանց հիմնական մորֆոֆիզիոլոգիական բաղադրիչը։ Բջիջը բազմաբջիջ օրգանիզմի հիմքն է, այն վայրը, որտեղ օրգանիզմում տեղի են ունենում կենսաքիմիական և ֆիզիոլոգիական պրոցեսներ։ Բոլոր կենսաբանական գործընթացները, ի վերջո, տեղի են ունենում բջջային մակարդակում: Բջջային տեսությունը թույլ տվեց եզրակացնել, որ բոլոր բջիջների քիմիական կազմը և դրանց կառուցվածքի ընդհանուր պլանը նման են, ինչը հաստատում է ողջ կենդանի աշխարհի ֆիլոգենետիկ միասնությունը:

2. Կյանքի սահմանումը գիտական ​​զարգացման ներկա փուլում

Բավականին դժվար է կյանքի հասկացության ամբողջական և միանշանակ սահմանում տալ՝ հաշվի առնելով դրա դրսևորումների հսկայական բազմազանությունը։ Կյանք հասկացության սահմանումների մեծ մասը, որոնք տվել են բազմաթիվ գիտնականներ և մտածողներ դարերի ընթացքում, հաշվի են առել այն առաջատար հատկությունները, որոնք տարբերում են ապրելը ոչ կենդանիից: Օրինակ՝ Արիստոտելն ասում էր, որ կյանքը մարմնի «սնուցումն է, աճը և թուլացումը». A. L. Lavoisier կյանքը սահմանեց որպես «քիմիական ֆունկցիա». Գ. Ռ. Տրեվիրանուսը կարծում էր, որ կյանքը «գործընթացների կայուն միատեսակություն է՝ արտաքին ազդեցությունների տարբերություններով»։ Հասկանալի է, որ նման սահմանումները չէին կարող բավարարել գիտնականներին, քանի որ դրանք չէին (և չէին կարող արտացոլել) կենդանի նյութի բոլոր հատկությունները: Բացի այդ, դիտարկումները ցույց են տալիս, որ կենդանիների հատկությունները բացառիկ և եզակի չեն, ինչպես նախկինում թվում էր, դրանք առանձին-առանձին են հայտնաբերվել անշունչ առարկաների մեջ. Օպարինը կյանքը սահմանեց որպես «նյութի շարժման հատուկ, շատ բարդ ձև»: Այս սահմանումը արտացոլում է կյանքի որակական յուրահատկությունը, որը չի կարող կրճատվել պարզ քիմիական կամ ֆիզիկական օրենքներով: Սակայն նույնիսկ այս դեպքում սահմանումը կրում է ընդհանուր բնույթ և չի բացահայտում այս շարժման առանձնահատուկ յուրահատկությունը։

Ֆ. Էնգելսը «Բնության դիալեկտիկա»-ում գրել է. «Կյանքը սպիտակուցային մարմինների գոյության միջոց է, որի էական կետը նյութի և էներգիայի փոխանակումն է շրջակա միջավայրի հետ»:

Գործնական կիրառման համար օգտակար են այն սահմանումները, որոնք պարունակում են այն հիմնական հատկությունները, որոնք պարտադիր կերպով բնորոշ են բոլոր կենդանի ձևերին: Ահա դրանցից մեկը՝ կյանքը մակրոմոլեկուլային բաց համակարգ է, որը բնութագրվում է հիերարխիկ կազմակերպվածությամբ, ինքն իրեն վերարտադրելու ունակությամբ, ինքնապահպանմամբ և ինքնակարգավորմամբ, նյութափոխանակությամբ և էներգիայի նուրբ կարգավորվող հոսքով։ Ըստ այս սահմանման՝ կյանքը կարգի միջուկ է, որը տարածվում է ավելի քիչ կարգավորված տիեզերքի միջով:

Կյանքը գոյություն ունի բաց համակարգերի տեսքով։ Սա նշանակում է, որ ցանկացած կենդանի ձև փակված չէ միայն իր վրա, այլ անընդհատ նյութ, էներգիա և տեղեկատվություն է փոխանակում շրջակա միջավայրի հետ։

3. Կենդանի նյութի հիմնարար հատկությունները

Այս հատկությունները միասին բնութագրում են ցանկացած կենդանի համակարգ և կյանք ընդհանրապես.

1) ինքնավերականգնում. Կապված է նյութի և էներգիայի հոսքի հետ: Նյութափոխանակությունը հիմնված է յուրացման (անաբոլիզմ, սինթեզ, նոր նյութերի ձևավորում) և դիսիմիլյացիայի (կատաբոլիզմ, քայքայման) հավասարակշռված և հստակ փոխկապակցված գործընթացների վրա։ Ձուլման արդյունքում նորոգվում են մարմնի կառուցվածքները և ձևավորվում նոր մասեր (բջիջներ, հյուսվածքներ, օրգանների մասեր)։ Դիսիմիլացիան որոշում է օրգանական միացությունների քայքայումը և բջիջին ապահովում պլաստիկ նյութով և էներգիայով։ Նորի ձևավորման համար անհրաժեշտ է դրսից անհրաժեշտ նյութերի մշտական ​​ներհոսք, և կյանքի գործունեության ընթացքում (և դիսիմիլացիայի, մասնավորապես) ձևավորվում են արտադրանք, որոնք պետք է արտանետվեն արտաքին միջավայր.

2) ինքնավերարտադրումը. Ապահովում է կենսաբանական համակարգերի փոփոխվող սերունդների շարունակականությունը: Այս հատկությունը կապված է նուկլեինաթթուների կառուցվածքում ներդրված տեղեկատվության հոսքի հետ։ Այս առումով կենդանի կառույցները մշտապես վերարտադրվում և թարմացվում են՝ չկորցնելով իրենց նմանությունը նախորդ սերունդների հետ (չնայած նյութի շարունակական նորացմանը)։ Նուկլեինաթթուները կարող են պահպանել, փոխանցել և վերարտադրել ժառանգական տեղեկատվություն, ինչպես նաև այն իրականացնել սպիտակուցի սինթեզի միջոցով: ԴՆԹ-ի վրա պահվող տեղեկատվությունը փոխանցվում է սպիտակուցի մոլեկուլին՝ օգտագործելով ՌՆԹ մոլեկուլները;

3) ինքնակարգավորումը. Կենդանի օրգանիզմի միջոցով նյութի, էներգիայի և տեղեկատվության հոսքերի ամբողջության հիման վրա.

4) դյուրագրգռություն. Կապված է արտաքինից տեղեկատվության փոխանցման հետ ցանկացած կենսաբանական համակարգ և արտացոլում է այս համակարգի արձագանքը արտաքին գրգռիչին: Դյուրագրգռության շնորհիվ կենդանի օրգանիզմները կարողանում են ընտրողաբար արձագանքել շրջակա միջավայրի պայմաններին և դրանից քաղել միայն այն, ինչ անհրաժեշտ է իրենց գոյության համար։ Դյուրագրգռությունը կապված է կենդանի համակարգերի ինքնակարգավորման հետ՝ հիմնված հետադարձ կապի սկզբունքի վրա. թափոնները կարող են արգելակող կամ խթանող ազդեցություն ունենալ այն ֆերմենտների վրա, որոնք եղել են քիմիական ռեակցիաների երկար շղթայի սկզբում.

5) հոմեոստազի պահպանում (գր. homoios - «նման, նույնական» և լճացում - «անշարժություն, վիճակ») - մարմնի ներքին միջավայրի հարաբերական դինամիկ կայունությունը, համակարգի գոյության ֆիզիկաքիմիական պարամետրերը.

6) կառուցվածքային կազմակերպություն՝ որոշակի կարգուկանոն, կենդանի համակարգի ներդաշնակություն. Այն հայտնաբերվում է ոչ միայն առանձին կենդանի օրգանիզմների, այլ նաև շրջակա միջավայրի հետ կապված դրանց ագրեգատների՝ բիոգեոցենոզների ուսումնասիրության ժամանակ;

7) հարմարվողականություն՝ կենդանի օրգանիզմի ունակությունը՝ մշտապես հարմարվելու շրջակա միջավայրում գոյության փոփոխվող պայմաններին: Այն հիմնված է դյուրագրգռության և նրան բնորոշ համարժեք արձագանքների վրա.


Ամենաշատ խոսվածը
Ներկայացում թեմայի շուրջ Ներկայացում «Դաս պատմվածքի մասին Ի
«Մեթոդական գրասենյակը որպես նախադպրոցական ուսումնական հաստատությունում արդյունավետ մեթոդական աշխատանքի հիմք» - շնորհանդես «Մեթոդական գրասենյակը որպես նախադպրոցական ուսումնական հաստատությունում արդյունավետ մեթոդական աշխատանքի հիմք» - շնորհանդես
Գազեր և գազային նյութեր Գազեր և գազային նյութեր


գագաթ