Abschnitt 3: Der Organismus als biologisches System. Äußere und innere Befruchtung

Grundkonzepte und Schlüsselbegriffe: MENSCHLICHER KÖRPER. Zelle. Textil. Organe. Physiologische Systeme. Regulierung menschlicher Funktionen. Erinnern! Was ist ein Organismus? Nennen Sie die Organisationsebenen eines tierischen Organismus.

Denken!

„Wir leben in einer Welt, in der die Menschen viel mehr über das Innenleben eines Autos oder die Funktionsweise eines Laptops wissen. Touch-Telefon als um deinen eigenen Körper. Für jeden von uns ist es jedoch wichtig zu verstehen, was unser Körper ist, wie er organisiert ist und funktioniert, was ihn unterstützt und was ihn aus dem Gleichgewicht bringt. Solche „Bildungsdefizite“ kommen einem Menschen teuer zu stehen und verursachen Probleme mit sich selbst, in der Kommunikation mit Mensch und Natur.“ Was sind die Organisationsmerkmale des menschlichen Körpers?

Warum ist der menschliche Körper ein biologisches System?

Das moderne wissenschaftliche Verständnis der Organisation aller Lebewesen basiert auf dem strukturell-funktionalen Ansatz, wonach Objekte der lebenden Natur biologische Systeme sind. Struktur und Funktion sind zwei miteinander verbundene Manifestationen der Existenz eines biologischen Systems.

Der menschliche Körper ist eines der komplexesten Biosysteme mit den folgenden Organisationsebenen: molekular, zellulär, Gewebe, Organ, systemisch. Auf jeder dieser Ebenen finden koordinierte Prozesse statt, die die integrale Existenz des Organismus bestimmen.

Der menschliche Körper ist offenes System, das in ständiger Wechselwirkung (Stoffwechsel, Energie und Information) mit der äußeren Umgebung steht. In diesem Zusammenspiel sind drei grundlegende Eigenschaften für den Körper äußerst wichtig: Selbstregulation zur Aufrechterhaltung der inneren Stabilität, Selbsterneuerung, also die Bildung neuer Moleküle und Strukturen, und Selbstreproduktion zur Gewährleistung der Kontinuität zwischen Eltern und Nachkommen.

Der MENSCHLICHE ORGANISMUS ist also ein ganzheitlicher, offener Organismus biologisches System, das durch bestimmte Ebenen der Organisation, Selbstregulierung, Selbsterneuerung und Selbstreproduktion gekennzeichnet ist.

Welche Organisationsebenen sind charakteristisch für den menschlichen Körper?

Ordnung als allgemeines Eigentum Lebewesen weisen Merkmale auf, die jeder Organisationsebene des menschlichen Körpers innewohnen.

Molekulare Organisationsebene. Die Bestandteile dieser Ebene sind chemische Elemente und Substanzen, die an biophysikalischen Prozessen und biochemischen Reaktionen beteiligt sind. Von mehr als 100 bekannten chemische Elemente etwa 90 kommen im menschlichen Körper vor. Sie werden in Gruppen eingeteilt: Organogene (Sauerstoff, Wasserstoff, Kohlenstoff, Stickstoff), Makroelemente (z. B. Kalzium, Kalium, Natrium, Eisen, Phosphor, Chlor) und Mikroelemente (z. B. Kobalt, Kupfer, Zink, Jod, Fluor, usw.) . Höchster Inhalt unter den anorganischen Verbindungen ist es Wasser (ca. 60 %) und Mineralsalze. Aus organische Substanz Der Körper enthält Kohlenhydrate, Lipide, Proteine, Fette, Nukleinsäuren usw.

Zellulare Organisationsebene. Die Hauptbestandteile menschlicher Zellen sind wie bei Pflanzen, Tieren und Pilzen der Oberflächenapparat, das Zytoplasma und der Zellkern. Auf dieser Ebene kommen alle Eigenschaften des Lebens zum ersten Mal zum Vorschein, daher ist die Zelle die wichtigste strukturelle und funktionelle Einheit des Körpers.

Die Gewebeorganisationsebene besteht aus Zellen, die sich zu Gruppen zusammenschließen, um bestimmte lebenswichtige Funktionen zu erfüllen. Gewebe ist eine Ansammlung von Zellen und interzellulärer Substanz, die hinsichtlich Ursprung, Strukturmerkmalen und Funktionen ähnlich sind. Im menschlichen Körper gibt es wie bei Tieren vier Arten von Geweben: Epithel-, Binde-, Muskel- und Nervengewebe.

Die Organisationsebene der Organe wird durch die Ordnungsmäßigkeit der Struktur und Funktionen der Organe bestimmt. Normalerweise sind alle 4 Gewebetypen an der Bildung eines Organs beteiligt, aber einer ist entscheidend für seine Aktivität. Bei den Knochen handelt es sich beispielsweise um Bindeknochen, beim Herzen um Muskelgewebe. Ein Organ ist ein Teil eines Organismus

Sie haben eine bestimmte Lage, Form und Struktur und erfüllen eine oder mehrere spezifische Funktionen. Am häufigsten werden menschliche Organe nach ihrer Funktion in Atmung, Verdauung usw. unterteilt.


Die Systemebene der Organisation wird durch spezialisierte physiologische Systeme des Körpers gebildet. Ein physiologisches System ist eine Reihe von Organen, die anatomisch miteinander verbunden sind, um eine physiologische Funktion zu erfüllen. Im menschlichen Körper gibt es Muskel-Skelett-, Kreislauf-, Atmungs-, Verdauungs-, Haut-, Harn-, Fortpflanzungs-, endokrines, nervöses und sensorisches System. Organe verschiedener physiologische Systeme vorübergehend verbunden Funktionssysteme um die ganzheitliche Existenz des Organismus sicherzustellen.

Der MENSCHLICHE ORGANISMUS ist also ein geordnetes Biosystem, in dem molekulare, zelluläre, Gewebe-, Organ- und Systemebenen der Organisation unterschieden werden.

Wie wird die Integrität des menschlichen Körpers erreicht?

Die auf allen Ebenen der menschlichen Organisation ablaufenden Prozesse sind stets aufeinander abgestimmt. Eine solche Kohärenz und Koordination entsteht durch die Prozesse der Regulierung der Funktionen des menschlichen Körpers.

Bei der Regulierung menschlicher Funktionen handelt es sich um eine Reihe von Prozessen, die eine konsistente und koordinierte Reaktion des Körpers auf Veränderungen der Umweltbedingungen gewährleisten. Diese Prozesse finden auf der Ebene der Zellen statt, die Signale erzeugen. Auf diese Weise erzeugen Neuronen elektrische Signale und Drüsenzellen produzieren Substanzen, die als chemische Signale wirken. Diese Signale werden über Nervenbahnen oder Flüssigkeiten im ganzen Körper übertragen interne Umgebung(Blut, Gewebeflüssigkeit und Lymphe). Im menschlichen Körper gibt es Mechanismen der Nerven-, Humoral- und Immunregulation.

Unter Nervenregulation versteht man die Regulierung von Körperfunktionen durch Nervenimpulse, die über Nervenbahnen weitergeleitet werden und gezielt kurzfristig wirken.

Humorale Regulierung ist Regulierung durch Chemische Komponenten, die durch innere Flüssigkeiten im Körper transportiert werden und eine langfristige und allgemeine Wirkung auf Zellen, Gewebe und Organe haben.

Bei der Immunregulation handelt es sich um die Regulierung durch chemische Verbindungen und Zellen, die durch innere Flüssigkeiten im Körper transportiert werden, um eine schützende Wirkung auf Zellen, Gewebe und Organe auszuüben.

Diese Mechanismen der Funktionsregulation sind eng miteinander verknüpft. Zum Beispiel für Aktivitäten nervöses System Einfluss wie z humorale Faktoren, wie Hormone (zum Beispiel Adrenalin), und der Schutz der Zellen des Nervensystems wird durch Substanzen und Zellen des Immunsystems gewährleistet.

Die Regulierung der Funktionen des menschlichen Körpers weist komplexere Merkmale auf als bei Tieren. soziales Verhalten, entwickelte artikulierte Sprache, höhere Emotionen, entwickelte geistige Aktivität usw.

So werden die Integrität und die lebenswichtige Aktivität des menschlichen Körpers auf verschiedenen Ebenen seiner Organisation durch die interagierenden Mechanismen der Nerven-, Humoral- und Immunregulation der Körperfunktionen sichergestellt.

AKTIVITÄT

Wissen lernen

Aufgabe 1. Schauen Sie sich Abbildung 2 an und benennen Sie die Bestandteile und Organellen der Zelle. Denken Sie daran, welche Funktionen die jeweiligen Zellorganellen erfüllen.

Aufgabe 2. Schauen Sie sich Abbildung 3 an und erkennen Sie die darauf abgebildeten Organe. Füllen Sie die Tabelle aus und ziehen Sie eine Schlussfolgerung über den menschlichen Körper als biologisches System.


WICHTIGE FUNKTIONEN DES MENSCHLICHEN KÖRPERS

Biologie + Philosophie

Philosophie (von griech. Liebe zur Weisheit, Liebe zum Wissen) ist eine Wissenschaft, deren Gegenstand die Beziehung des Menschen zur Außenwelt ist.

Eine der Funktionen der Philosophie besteht darin, einer Person bei der kognitiven Aktivität zu helfen. Der berühmte deutsche Philosoph G. W. F. Hegel (1770-1831) bemerkte, dass „die Teile und Organe des lebenden Körpers erst durch die Hand des Anatomen zu einfachen Bestandteilen werden.“ Erkläre es weiser Spruch, Nutzung des Wissens über den menschlichen Körper als integrales biologisches System.

ERGEBNIS

Fragen zur Selbstkontrolle

1. Was ist der menschliche Körper? 2. Was sind biologische Systeme? 3. Nennen Sie die Organisationsebenen des menschlichen Körpers. 4. Was ist eine Zelle? 5. Was ist Stoff? 6. Was sind Organe und physiologische Systeme?

7. Warum ist der menschliche Körper ein biologisches System? 8. Nennen Sie die Organisationsebenen des menschlichen Körpers. 9. Wie wird die Integrität des menschlichen Körpers erreicht?

10. Beweisen Sie, dass der menschliche Körper ein biologisches System ist.

Das ist Lehrbuchmaterial

Biologie [Komplettes Nachschlagewerk zur Vorbereitung auf das Einheitliche Staatsexamen] Lerner Georgy Isaakovich

Abschnitt 3 Organismus als biologisches System

Organismus als biologisches System

Aus dem Buch 100 Greats wissenschaftliche Entdeckungen Autor Samin Dmitry

BIOLOGISCHE THEORIE DER GÄRUNG Im Jahr 1680 sah der Niederländer Antonie Van Leeuwenhoek erstmals Bierhefe in seinem Bier selbstgebautes Mikroskop. Er beschrieb sie in einem Brief an die Royal Society und gab eine Zeichnung, die sprießende runde Zellen zeigt, die Cluster bilden.

Aus dem Buch Groß Sowjetische Enzyklopädie(BI) Autor TSB

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Aus dem Buch Political Science: a Reader Autor Isaev Boris Akimovich

Aus dem Buch Wie man die Bodenfruchtbarkeit erhöht Autor Chworostukhina Swetlana Alexandrowna

Aus dem Buch Biologie [Komplettes Nachschlagewerk zur Vorbereitung auf das Einheitliche Staatsexamen] Autor Lerner Georgy Isaakovich

Aus dem Buch Warum lieben und heiraten manche Menschen andere? Geheimnisse einer erfolgreichen Ehe Autor Syabitova Rosa Raifovna

Abschnitt IV Politisches System Der Systemansatz verbreitete sich in den 60er Jahren in der Politikwissenschaft. 20. Jahrhundert Der Einsatz seiner Methodik wurde zur Grundlage für die Schaffung und Entwicklung von Theorien des politischen Systems. Urvater systematischer Ansatz in der Politikwissenschaft

Aus dem Buch Frauengesundheit. Große medizinische Enzyklopädie Autor unbekannter Autor

Biologische Aufnahmefähigkeit Die Grundlage der biologischen Aufnahmefähigkeit des Bodens ist die Aktivität der darin lebenden Mikroorganismen. Sie nehmen die im Boden enthaltenen Stoffe auf und bewahren sie, und wenn sie absterben, geben sie sie zurück und bereichern sie so

Aus dem Buch The Real Man's Handbook Autor Kaschkarow Andrej Petrowitsch

Abschnitt 2 Zelle als biologisches System 2.1. Zelltheorie, ihre wichtigsten Bestimmungen, Rolle bei der Bildung des modernen naturwissenschaftlichen Weltbildes. Entwicklung von Wissen über die Zelle. Die Zellstruktur von Organismen, die Ähnlichkeit der Zellstruktur aller Organismen ist die Grundlage der Einheit

Aus dem Buch des Autors

Biologische Kompatibilität Der wahrscheinlich in jeder Hinsicht verwirrendste Grad der Partnerkompatibilität ist der biologische Grad. Es ist mit Ihrem verbunden sexuelle Beziehungen und Ihre Akzeptanz oder Ablehnung der physischen Form Ihres Partners. Das heißt, wenn wir

Aus dem Buch des Autors

Abschnitt I. Weiblicher Körper während der Kindheit

Aus dem Buch des Autors

Abschnitt II. Der weibliche Körper während der Pubertät

Organismus als biologisches System

Fortpflanzung von Organismen, ihre Bedeutung. Fortpflanzungsmethoden, Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen sexueller und asexueller Fortpflanzung. Der Einsatz sexueller und asexueller Fortpflanzung in der menschlichen Praxis. Die Rolle von Meiose und Befruchtung bei der Gewährleistung der Konstanz der Chromosomenzahl über Generationen hinweg. Anwendung der künstlichen Befruchtung bei Pflanzen und Tieren

In der Prüfungsarbeit geprüfte Begriffe und Konzepte: asexuelle Fortpflanzung, vegetative Fortpflanzung, Hermaphroditismus, Zygote, Ontogenese, Befruchtung, Parthenogenese, sexuelle Fortpflanzung, Knospung, Sporenbildung.

Fortpflanzung in der organischen Welt. Die Fortpflanzungsfähigkeit ist eines der wichtigsten Lebenszeichen. Diese Fähigkeit manifestiert sich bereits auf der molekularen Ebene des Lebens. Viren, die in die Zellen anderer Organismen eindringen, reproduzieren deren DNA oder RNA und vermehren sich so. Reproduktion– Dies ist die Reproduktion genetisch ähnlicher Individuen einer bestimmten Art, die Kontinuität und Kontinuität des Lebens gewährleistet.

Folgende Fortpflanzungsformen werden unterschieden:

Asexuelle Reproduktion. Diese Form der Fortpflanzung ist sowohl für einzellige als auch für mehrzellige Organismen charakteristisch. Am häufigsten kommt die asexuelle Fortpflanzung jedoch im Reich der Bakterien, Pflanzen und Pilze vor. Im Tierreich vermehren sich auf diese Weise vor allem Einzeller und Hohltiere.

Es gibt verschiedene Methoden der asexuellen Fortpflanzung:

– Einfache Teilung der Mutterzelle in zwei oder mehr Zellen. Auf diese Weise vermehren sich alle Bakterien und Protozoen.

– Die vegetative Fortpflanzung durch Körperteile ist charakteristisch für mehrzellige Organismen – Pflanzen, Schwämme, Darmtiere und einige Würmer. Pflanzen können sich vegetativ durch Stecklinge, Schichten, Wurzelausläufer und andere Körperteile vermehren.

– Knospung – eine der Varianten der vegetativen Vermehrung ist charakteristisch für Hefen und koelenterate mehrzellige Tiere.

– Mitotische Sporulation kommt bei Bakterien, Algen und einigen Protozoen häufig vor.

Die ungeschlechtliche Fortpflanzung führt normalerweise zu einer Erhöhung der Anzahl genetisch homogener Nachkommen und wird daher häufig von Pflanzenzüchtern zur Erhaltung eingesetzt nützliche Eigenschaften Sorten.

Sexuelle Fortpflanzung– ein Prozess, bei dem genetische Informationen von zwei Individuen kombiniert werden. Die Kombination genetischer Informationen kann auftreten, wenn Konjugation (vorübergehende Verbindung von Individuen zum Informationsaustausch, wie sie bei Ciliaten auftritt) und Kopulation (Verschmelzung von Individuen zur Befruchtung) bei einzelligen Tieren sowie während der Befruchtung bei Vertretern verschiedener Königreiche. Ein Sonderfall der sexuellen Fortpflanzung ist Parthenogenese bei einigen Tieren (Blattläuse, Bienendrohnen). In diesem Fall entwickelt sich aus einer unbefruchteten Eizelle ein neuer Organismus, zuvor kommt es jedoch immer zur Bildung von Gameten.

Die sexuelle Fortpflanzung bei Angiospermen erfolgt durch doppelte Befruchtung. Tatsache ist, dass sich im Staubbeutel der Blüte haploide Pollenkörner bilden. Die Körner dieser Körner werden in zwei Bereiche unterteilt: generativ und vegetativ. Auf der Narbe des Stempels angekommen, keimt das Pollenkörner und bildet einen Pollenschlauch. Der generative Kern teilt sich erneut und es bilden sich zwei Samenzellen. Einer von ihnen dringt in den Eierstock ein und befruchtet die Eizelle, und der andere verschmilzt mit den beiden Polkernen der beiden zentralen Zellen des Embryos und bildet ein triploides Endosperm.

Bei der sexuellen Fortpflanzung produzieren Individuen unterschiedlichen Geschlechts Gameten. Weibchen produzieren Eier, Männchen produzieren Spermien und Hermaphroditen produzieren sowohl Eier als auch Spermien. Bei den meisten Algen verschmelzen zwei identische Geschlechtszellen. Wenn haploide Gameten verschmelzen, kommt es zur Befruchtung und zur Bildung einer diploiden Zygote. Die Zygote entwickelt sich zu einem neuen Individuum.

All das gilt nur für Eukaryoten. Prokaryoten haben auch eine sexuelle Fortpflanzung, die jedoch anders verläuft.

Bei der sexuellen Fortpflanzung kommt es also zu einer Vermischung der Genome zweier unterschiedlicher Individuen derselben Art. Nachkommen tragen neue genetische Kombinationen in sich, die sie von ihren Eltern und untereinander unterscheiden. Verschiedene Kombinationen Gene, die in den Nachkommen in Form neuer, für den Menschen interessanter Merkmale auftreten, werden von Züchtern ausgewählt, um neue Tierrassen oder Pflanzensorten zu entwickeln. In einigen Fällen verwenden sie künstliche Befruchtung. Dies geschieht sowohl, um Nachkommen mit bestimmten Eigenschaften zu bekommen, als auch um die Kinderlosigkeit einiger Frauen zu überwinden.

BEISPIELE FÜR AUFGABEN

Teil A

A1. Die grundlegenden Unterschiede zwischen sexueller und asexueller Fortpflanzung bestehen darin, dass die sexuelle Fortpflanzung:

1) kommt nur vor höhere Organismen

2) Dies ist eine Anpassung an ungünstige Bedingungen Umfeld

3) sorgt für kombinatorische Variabilität von Organismen

4) sorgt für die genetische Konstanz der Art

A2. Wie viele Spermien entstehen durch die Spermatogenese aus zwei primären Keimzellen?

1) acht 2) zwei 3) sechs 4) vier

A3. Der Unterschied zwischen Oogenese und Spermatogenese besteht darin:

1) Bei der Oogenese werden vier gleiche Gameten gebildet, bei der Spermatogenese einer

2) Eier enthalten mehr Chromosomen als Spermien

3) Bei der Oogenese wird ein vollwertiger Gamet gebildet, bei der Spermatogenese vier

4) Die Oogenese erfolgt mit einer Teilung der primären Keimzelle und die Spermatogenese mit zwei

A4. Wie viele Teilungen der ursprünglichen Zelle finden während der Gametogenese statt?

1) 2 2) 1 3) 3 4) 4

A5. Die Anzahl der im Körper gebildeten Keimzellen kann höchstwahrscheinlich davon abhängen

1) Nährstoffversorgung der Zelle

2) das Alter der Person

3) das Verhältnis von männlichen und weiblichen Individuen in der Bevölkerung

4) die Wahrscheinlichkeit, dass sich Gameten treffen

A6. Die asexuelle Fortpflanzung dominiert den Lebenszyklus

1) Hydra 3) Haie

A7. Farne produzieren Gameten

1) in Sporangien 3) auf Blättern

2) über das Wachstum 4) in Streitigkeiten

A8. Wenn der diploide Chromosomensatz der Bienen 32 beträgt, sind in den Körperzellen 16 Chromosomen enthalten

1) Bienenkönigin

2) Arbeiterbiene

3) Drohnen

4) alle aufgeführten Personen

A9. Endosperm in Blütenpflanzen wird während der Verschmelzung gebildet

1) Spermien und Eier

2) zwei Spermien und eine Eizelle

3) Polkern und Spermien

4) zwei Polkerne und Spermien

A10. Eine Doppelbefruchtung erfolgt in

1) Kuckucksleinmoos 3) Kamille

2) Adlerfarn 4) Waldkiefer

Teil B

IN 1. Wählen Sie die richtigen Aussagen

1) Die Bildung von Gameten bei Pflanzen und Tieren erfolgt nach dem gleichen Mechanismus

2) Alle Tierarten haben gleich große Eier

3) Farnsporen werden durch Meiose gebildet

4) Eine Eizelle produziert 4 Eier

5) Die Eizelle der Angiospermen wird von zwei Spermien befruchtet

6) Das Endosperm von Angiospermen ist triploid.

UM 2. Stellen Sie eine Entsprechung zwischen den Reproduktionsformen und ihren Merkmalen her

VZ. Stellen Sie den richtigen Ablauf der Ereignisse bei der Doppeldüngung von Blütenpflanzen fest.

A) Befruchtung der Eizelle und der Zentralzelle

B) Bildung eines Pollenschlauchs

B) Bestäubung

D) Bildung von zwei Spermien

D) Entwicklung des Embryos und des Endosperms

Teil C

C1. Warum ist das Endosperm von Angiospermen triploid und der Rest der Zellen diploid?

C2. Finden Sie Fehler im gegebenen Text, geben Sie die Nummern der Sätze an, in denen sie gemacht wurden, und korrigieren Sie sie. 1) Diploide Pollenkörner werden in den Staubbeuteln von Angiospermen gebildet. 2) Der Kern eines Pollenkörners ist in zwei Kerne unterteilt: vegetativ und generativ. 3) Das Pollenkörner landet auf der Narbe des Stempels und wächst in Richtung Eierstock. 4) Im Pollenschlauch werden aus dem vegetativen Kern zwei Spermien gebildet. 5) Einer von ihnen verschmilzt mit dem Eikern und bildet eine triploide Zygote. 6) Ein weiteres Spermium verschmilzt mit den Kernen der zentralen Zellen und bildet Endosperm.

Ontogenese und ihre inhärenten Muster. Spezialisierung von Zellen, Bildung von Geweben und Organen. Embryonale und postembryonale Entwicklung von Organismen. Lebenszyklen und Generationenwechsel. Ursachen für eine gestörte Entwicklung von Organismen

Ontogenese. Ontogenese – Dies ist die individuelle Entwicklung des Organismus vom Moment der Bildung der Zygote bis zum Tod. Während der Ontogenese kommt es zu einer natürlichen Veränderung der für eine bestimmte Art charakteristischen Phänotypen. Unterscheiden indirekt Und gerade Ontogeneien. Indirekte Entwicklung(Metamorphose) kommt bei Plattwürmern, Weichtieren, Insekten, Fischen und Amphibien vor. Ihre Embryonen durchlaufen in ihrer Entwicklung mehrere Stadien, darunter das Larvenstadium. Direkte Entwicklung kommt in nicht-larvaler oder intrauteriner Form vor. Dazu gehören alle Formen der Ovoviviparität, die Entwicklung von Embryonen von Reptilien, Vögeln und eierlegenden Säugetieren sowie die Entwicklung einiger Wirbelloser (Orthopteren, Spinnentiere usw.). Intrauterine Entwicklung kommt bei Säugetieren vor, auch beim Menschen. IN Ontogenese Es gibt zwei Perioden - embryonal – von der Bildung der Zygote bis zum Austritt aus den Eimembranen und postembryonal - von der Geburt bis zum Tod. Embryonalperiode Ein vielzelliger Organismus besteht aus folgenden Stadien: Zygoten; Blastula– Entwicklungsstadien eines mehrzelligen Embryos nach der Fragmentierung der Zygote. Während der Blastulation vergrößert sich die Zygote nicht, aber die Anzahl der Zellen, aus denen sie besteht, nimmt zu; Stadium der Bildung eines einschichtigen Embryos bedeckt Blastoderm und die Bildung der primären Körperhöhle – Blastocoels ; Gastrula– Stadien der Bildung von Keimblättern – Ektoderm, Endoderm (bei zweischichtigen Darmtieren und Schwämmen) und Mesoderm (bei dreischichtigen Darmtieren und anderen mehrzelligen Tieren). Bei Darmtieren werden in diesem Stadium spezialisierte Zellen gebildet, wie z. B. Nesselzellen, Fortpflanzungszellen, Hautmuskelzellen usw. Der Prozess der Gastrulabildung wird genannt Gastrulation .

Neurolen– Stadien der Bildung einzelner Organe.

Histo- und Organogenese– das Stadium des Auftretens spezifischer funktioneller, morphologischer und biochemischer Unterschiede zwischen einzelnen Zellen und Teilen des sich entwickelnden Embryos. Bei Wirbeltieren kann die Organogenese unterschieden werden:

a) Neurogenese – der Prozess der Bildung des Neuralrohrs (Gehirn und Rückenmark) aus der ektodermalen Keimschicht, sowie Haut, Seh- und Hörorgane;

b) Chordogenese – der Entstehungsprozess von Mesoderm Akkorde, Muskeln, Nieren, Skelett, Blutgefäße;

c) der Entstehungsprozess von Endoderm Darm und verwandte Organe – Leber, Bauchspeicheldrüse, Lunge. Konsequente Entwicklung von Geweben und Organen, deren Differenzierung erfolgt durch embryonale Induktion– der Einfluss einiger Teile des Embryos auf die Entwicklung anderer Teile. Dies ist auf die Aktivität von Proteinen zurückzuführen, die in bestimmten Stadien der Embryonalentwicklung eine Rolle spielen. Proteine ​​regulieren die Aktivität von Genen, die die Eigenschaften eines Organismus bestimmen. Dadurch wird klar, warum die Anzeichen eines bestimmten Organismus allmählich auftreten. Es werden nie alle Gene gemeinsam aktiviert. Nur ein Teil der Gene funktioniert zu einem bestimmten Zeitpunkt.

Postembryonale Periode gliedert sich in folgende Phasen:

– postembryonal (vor der Pubertät);

– Zeitraum der Pubertät (Umsetzung Fortpflanzungsfunktionen);

- Altern und Tod.

In Menschen Erstphase Die postembryonale Periode ist durch ein intensives Wachstum von Organen und Körperteilen gemäß festgelegten Proportionen gekennzeichnet. Im Allgemeinen wird die postembryonale Periode des Menschen in die folgenden Zeiträume unterteilt:

– Kleinkinder (von der Geburt bis zur 4. Woche);

– Säugling (von 4 Wochen bis zu einem Jahr);

– Vorschule (Kindergarten, Mittelschule, Oberstufe);

– Schule (früh, Teenager);

– reproduktiv (jung bis 45 Jahre, reif bis 65 Jahre);

– postreproduktiv (ältere Menschen bis 75 Jahre und Senile – nach 75 Jahren).

BEISPIELE FÜR AUFGABEN

Teil A

A1. Charakteristisch ist der zweischichtige Aufbau der Strömung

1) Ringelwürmer, 3) Hohlwürmer

2) Insekten 4) Protozoen

A2. Es gibt kein Mesoderm

1) Regenwurm 3) Korallenpolyp

A3. Die direkte Entwicklung erfolgt in

1) Frösche, 2) Heuschrecken, 3) Fliegen, 4) Bienen

A4. Als Folge der Fragmentierung der Zygote, a

1) Gastrula 3) Neurula

2) Blastula 4) Mesoderm

A5. Entwickelt sich aus Endoderm

1) Aorta 2) Gehirn 3) Lunge 4) Haut

A6. In diesem Stadium werden einzelne Organe eines vielzelligen Organismus gebildet

1) Blastula 3) Befruchtung

2) Gastrula 4) Neurula

A7. Blastulation ist

1) Zellwachstum

2) wiederholte Fragmentierung der Zygote

3) Zellteilung

4) Vergrößerung der Zygote

A8. Die Gastrula eines Hundeembryos ist:

1) ein Embryo mit einem gebildeten Neuralrohr

2) mehrzelliger einschichtiger Embryo mit einer Körperhöhle

3) mehrzelliger dreischichtiger Embryo mit einer Körperhöhle

4) mehrzelliger zweischichtiger Embryo

A9. Dadurch kommt es zur Differenzierung von Zellen, Organen und Geweben

1) die Wirkung bestimmter Gene zu einem bestimmten Zeitpunkt

2) gleichzeitige Wirkung aller Gene

3) Gastrulation und Blastulation

4) Entwicklung bestimmter Organe

A10.Welches Stadium embryonale Entwicklung der Wirbeltiere durch viele unspezialisierte Zellen repräsentiert wird?

1) Blastula 3) frühe Neurula

2) Gastrula 4) späte Neurula

Teil B

IN 1. Welche der folgenden Aussagen trifft auf die Embryogenese zu?

1) Befruchtung 4) Spermatogenese

2) Gastrulation 5) Fragmentierung

3) Neurogenese 6) Ovogenese

UM 2. Wählen Sie für Blastula charakteristische Zeichen aus

1) ein Embryo, in dem die Chorda dorsalis gebildet wird

2) mehrzelliger Embryo mit einer Körperhöhle

3) Embryo bestehend aus 32 Zellen

4) dreischichtiger Embryo

5) einschichtiger Embryo mit einer Körperhöhle

6) ein Embryo, der aus einer Zellschicht besteht

VZ. Ordnen Sie die Organe eines mehrzelligen Embryos den Keimschichten zu, aus denen diese Organe gebildet werden

Teil C

C1. Nennen Sie Beispiele für die direkte und indirekte postembryonale Entwicklung am Beispiel von Insekten.

Basierend auf den Strukturmerkmalen von Zellen werden zwei Superreiche lebender Organismen unterschieden – Prokaryoten und Eukaryoten. Prokaryontische (bakterielle) Zellen haben keinen gebildeten Zellkern; ihr genetisches Material (zirkuläre DNA) befindet sich im Zytoplasma und ist durch nichts geschützt. Prokaryontischen Zellen fehlen eine Reihe von Organellen: Mitochondrien, Plastiden, Golgi-Komplex, Vakuolen, Lysosomen, endoplasmatisches Retikulum. Eukaryontische Zellen haben einen gebildeten Kern, in dem sich lineare DNA-Moleküle befinden, die mit Proteinen verbunden sind und Chromatin bilden. Im Zytoplasma dieser Zellen befinden sich Membranorganellen.

Fortpflanzung ist die allen Organismen innewohnende Eigenschaft, sich ihresgleichen fortzupflanzen.

Es gibt zwei Formen der Fortpflanzung – asexuelle und sexuelle.

Aufgabe 1. Füllen Sie die Tabelle aus

Merkmale der asexuellen Fortpflanzung

Methode der Reproduktion

Besonderheiten

Beispiele für Organismen

Zellteilung in zwei Teile

Der Körper der Elternzelle wird durch Mitose in zwei Teile geteilt, aus denen jeweils vollwertige Zellen entstehen

Prokaryoten, einzellige Eukaryoten (Amöbe)

mehrfache Zellteilung

Der Körper der ursprünglichen Zelle teilt sich mitotisch in mehrere Teile, die jeweils zu einer neuen Zelle werden

Einzellige Eukaryoten (Flagellaten, Sporozoen)

Knospung

Auf der Mutterzelle bildet sich zunächst ein Tuberkel mit einem Kern. Die Knospe wächst, erreicht die Größe der Mutter und trennt sich

Einzellige Eukaryoten, einige Ciliaten, Hefe

Sporulation

Eine Spore ist eine spezielle Zelle, die mit einer dichten Hülle bedeckt ist, die vor äußeren Einflüssen schützt

Sporenpflanzen; einige Protozoen

vegetative Vermehrung:

Eine Erhöhung der Individuenzahl einer bestimmten Art erfolgt durch die Trennung lebensfähiger Teile des vegetativen Körpers des Organismus

Pflanzen, Tiere

In Pflanzen

Bildung von Knospen, Stängel- und Wurzelknollen, Zwiebeln, Rhizomen

Lilie, Nachtschatten, Stachelbeere usw.

Bei Tieren

Geordnete und ungeordnete Teilung

Hohltiere, Seesterne, Ringelwürmer

Die sexuelle Fortpflanzung ist mit der Bildung von Geschlechtszellen (Gameten) und deren Verschmelzung (Befruchtung) verbunden.

Ontogenese (griechisch „Sein“ und „Ursprung, Entwicklung“) ist der vollständige Zyklus der individuellen Entwicklung eines Individuums, der auf der Umsetzung erblicher Informationen in allen Stadien der Existenz unter bestimmten Umweltbedingungen basiert; beginnt mit der Bildung einer Zygote und endet mit dem Tod des Individuums.

Der Begriff „Ontogenese“ wurde 1866 von Ernst Haeckel eingeführt.

Perioden der Ontogenese:

embryonal

postembryonal

Bei höheren Tieren und Menschen ist es üblich, pränatale (vor der Geburt) und postnatale (nach der Geburt) Perioden zu unterscheiden. Es ist auch üblich, das präzygote Stadium zu unterscheiden, das der Bildung der Zygote vorausgeht.

Periodisierung der Ontogenese

Besonderheiten

prezygotisch

Durch die Bildung von Gameten (Gametogenese), die Anhäufung von ribosomaler und Boten-RNA erwerben verschiedene Bereiche des Zytoplasmas Unterschiede in der chemischen Zusammensetzung.

Embryonalperiode

Zygote (einzelliges Entwicklungsstadium eines vielzelligen Organismus)

enthält Dotterkörner, Mitochondrien, Pigmente, das Zytoplasma bewegt sich, ausgeprägte bilaterale Symmetrie (bilateral). Bei einer Reihe von Tierarten beginnt die Protein- und neue RNA-Synthese

sich trennen

Es bilden sich Spaltfurchen, die die Zelle in zwei Hälften teilen – in 2 Blastomeren (2,4,8,16,32,64 usw.). Durch eine Reihe aufeinanderfolgender Fragmentierungen entsteht eine Gruppe eng benachbarter Zellen. Der Embryo ähnelt einer Himbeere. Es wurde Morula genannt.

Blastulation

die letzte Phase des Eierzerkleinerns. In der Lanzette entsteht die Blastula, wenn der Embryo 128 Zellen erreicht. Die Blastula hat die Form eines Vesikels mit einer Wand aus einer Zellschicht namens Blastoderm.

Gastrulation

komplexe Bewegung von embryonalem Material mit der Bildung von 2 oder 3 Schichten des Embryokörpers (Keimschichten): Ektoderm, Endoderm und Mesoderm. Die Entwicklung von Schwämmen und Hohltieren endet im Stadium zweier Keimschichten. Alle anderen Organismen weiter oben auf der Evolutionsleiter entwickeln drei Keimblätter.

Histogenese und Organogenese

Es kommt zur Bildung von Geweben und Organen

Die postembryonale Entwicklung bei Tieren kann je nach Art der direkten und indirekten Entwicklung verlaufen.

Die direkte Entwicklung findet bei Fischen, Reptilien, Vögeln sowie Wirbellosen statt, deren Eier reich an Eiern sind Nährstoffe, ausreichend, um die Ontogenese abzuschließen. Ernährung, Atmung und Ausscheidung erfolgen bei diesen Embryonen ebenfalls über temporäre Organe.

Merkmale der Übertragung von Erbmaterial von Organismus zu Organismus und deren Umsetzung in die Ontogenese werden von der Genetik untersucht.

Genetik (aus dem Griechischen „von jemandem abstammen“) ist die Wissenschaft von den Gesetzen und Mechanismen der Vererbung und Variabilität. Je nach Untersuchungsgegenstand wird die Genetik von Pflanzen, Tieren, Mikroorganismen, Menschen und anderen klassifiziert; abhängig von den Methoden, die in anderen Disziplinen verwendet werden – Molekulargenetik, Umweltgenetik und andere.

Unter Vererbung versteht man die Fähigkeit von Organismen, ihre Eigenschaften und Entwicklungsmerkmale an ihre Nachkommen weiterzugeben. Dank dieser Fähigkeit behalten alle Lebewesen (Pflanzen, Pilze oder Bakterien) ihre Nachkommen Charaktereigenschaften Art. Diese Kontinuität der Erbeigenschaften wird durch die Übertragung ihrer genetischen Informationen gewährleistet. Die Träger der Erbinformation in Organismen sind Gene.

Gen – ein Abschnitt eines DNA-Moleküls informationstragendüber jedes Zeichen oder jede Eigenschaft eines Organismus

Der Genotyp ist die Gesamtheit aller Gene, die in den Chromosomen eines bestimmten Organismus lokalisiert sind.

Allele (allelische Gene) sind Zustände, Formen eines bestimmten Gens, die die alternative Entwicklung desselben Merkmals bestimmen und sich in identischen Abschnitten homologer Chromosomen befinden. Jedes Gen kann in zwei Zuständen vorliegen – dominant (suppressiv, bezeichnet). Großbuchstabe, zum Beispiel A, D, W) oder rezessiv (unterdrückt, angezeigt durch einen Kleinbuchstaben, zum Beispiel a, n, d, w, x).

Homozygote ist eine diploide Zelle oder ein diploider Organismus, deren homologe Chromosomen die gleichen Allele eines bestimmten Gens tragen (z. B. AA, aa, nn, WW).

Heterozygote ist eine diploide Zelle oder ein diploider Organismus, dessen homologe Chromosomen verschiedene Allele eines bestimmten Gens tragen (z. B. Aa, Hn, Ww).

Der Phänotyp ist die Gesamtheit aller Strukturmerkmale und lebenswichtigen Funktionen eines Organismus.

Hybrid ist der sexuelle Nachkomme der Kreuzung zweier genotypisch unterschiedlicher Organismen.

Unter Monohybridkreuzung versteht man die Kreuzung von Organismen, die sich in einem Paar alternativer Merkmale voneinander unterscheiden (z. B. gelbe und grüne Farbe von Erbsensamen).

Unter Dihybridkreuzung versteht man die Kreuzung von Organismen, die sich in zwei Paaren alternativer Merkmale voneinander unterscheiden (z. B. die gelbe und grüne Farbe von Erbsensamen und die glatte und faltige Oberfläche von Erbsensamen).

Die Arbeiten von G. Mendel, T. Morgan und ihren Anhängern legten den Grundstein für die Gentheorie und die chromosomale Vererbungstheorie.

Die Grundlage der Forschungen von G. Mendel, die durchgeführt wurden, als die Chromosomen noch nicht bekannt waren, ist die Kreuzung und Untersuchung von Gartenerbsenhybriden. G. Mendel begann seine Forschung mit 22 reinen Gartenerbsenlinien, die untereinander klar definierte alternative (kontrastierende) Unterschiede in sieben Merkmalspaaren aufwiesen, nämlich: Samenform (rund – rau), Keimblattfarbe (gelb – grün), Schale Farbe der Samen (grau – weiß), Bohnenform (fertig – faltig)

Mendels Gesetze:

Mendels erstes Gesetz. Das Gesetz der Einheitlichkeit von Hybriden der ersten Generation: Bei der Kreuzung von Organismen, die sich in einem Paar kontrastierender Merkmale unterscheiden, für die Allele eines Gens verantwortlich sind, ist die erste Generation von Hybriden im Phänotyp und Genotyp einheitlich. Phänotypmäßig zeichnen sich alle Hybriden der ersten Generation durch ein dominantes Merkmal aus; genotypisch sind alle Hybriden der ersten Generation heterozygot.

Mendels II. Gesetz. Gesetz der Segregation: Bei einer Monohybridkreuzung in der zweiten Generation von Hybriden kommt es zu einer phänotypischen Spaltung im Verhältnis 3:1: Etwa 3/4 der Hybriden der zweiten Generation haben ein dominantes Merkmal, etwa 1/4 hat ein rezessives Merkmal .

Mendels III. Gesetz. Gesetz der unabhängigen Kombination: Bei der Dihybridkreuzung erfolgt die Aufspaltung für jedes Merkmalspaar in F2-Hybriden unabhängig von anderen Merkmalspaaren und beträgt 3:1, wie bei der Monohybridkreuzung.

Aufgabe 2. Probleme lösen.

Beim Kreuzen von 2 schwarzen Kaninchen erschien ein weißes Kaninchen. Wie lässt sich das erklären?

Bei Katzen ist das Gen für die schwarze Fellfarbe (B) dominant gegenüber dem Gen für die rote Fellfarbe (b) und das Gen für kurzes Fell (S) ist gegenüber dem Gen für langes Fell dominant. Wie hoch ist der erwartete Anteil an Kätzchen mit schwarzem Kurzhaar am Nachwuchs, wenn der Kater schwarzes Kurzhaar (BbSs) und das Weibchen schwarzes Langhaar (Bbss) hat?

Variabilität ist die allgemeine Eigenschaft lebender Organismen, neue Eigenschaften zu erwerben.

Es gibt erbliche und nicht erbliche (Modifikations-)Variabilität/

Formen der Variabilität

Gründe für die Manifestation

Bedeutung

Nicht erblich (Modifikationsvariabilität)

Veränderung der Umweltbedingungen, wodurch sich der Organismus im Rahmen der durch den Genotyp vorgegebenen Reaktionsnorm verändert

Anpassung – Anpassung an gegebene Umweltbedingungen, Überleben, Erhaltung der Nachkommen.

Weißkohl bildet in heißen Klimazonen keinen Kopf; Pferde- und Kuhrassen, die in die Berge gebracht werden, verkümmern

Erblich (genotypisch)

Mutational

der Einfluss äußerer und innerer mutagener Faktoren, die zu Veränderungen in Genen und Chromosomen führen

Material natürlicher und künstlicher Selektion, da Mutationen vorteilhaft, schädlich und gleichgültig, dominant und rezessiv sein können

reproduktive Isolation > neue Arten, Gattungen > Mikroevolution.

Kombinativ

tritt spontan innerhalb einer Population während der Kreuzung auf, wenn bei den Nachkommen neue Kombinationen von Genen auftreten.

die Ausbreitung neuer erblicher Veränderungen, die als Selektionsmaterial dienen.

das Auftreten rosafarbener Blüten bei der Kreuzung weißblühender und rotblühender Primeln.

Korrelativ (korrelativ)

entsteht durch die Eigenschaft von Genen, die Bildung nicht eines, sondern zweier oder mehrerer Merkmale zu beeinflussen

Konstanz miteinander verbundener Eigenschaften, Integrität des Organismus als System

Langbeinige Tiere haben lange Hälse.

Evolution ist die irreversible und gerichtete Entwicklung der organischen Welt.

Die moderne Evolutionstheorie basiert auf der Theorie von Charles Darwin. Aber der Evolutionismus (die Evolutionstheorie oder die Idee der Entwicklung) existierte schon vor Darwin.

Es gibt zwei Richtungen der Evolution.

Biologischer Fortschritt ist eine Zunahme der Anzahl von Individuen einer bestimmten systematischen Gruppe (Art, Gattung, Klasse, Familie, Ordnung usw.), eine Erweiterung des Verbreitungsgebiets.

Biologischer Fortschritt bedeutet den Sieg einer Art im Kampf ums Dasein. Es ist eine Folge der guten Anpassung von Organismen an die Bedingungen Umfeld. Derzeit entwickeln sich viele Gruppen von Insekten, Blütenpflanzen usw. weiter.

Biologische Regression ist eine Abnahme der Anzahl von Individuen einer bestimmten systematischen Gruppe, eine Einengung des Verbreitungsgebiets, eine Verringerung der Artenvielfalt innerhalb der Gruppe.

Biologische Regression bedeutet eine Verzögerung im Tempo der Evolution hinsichtlich der Änderungsrate der Umweltbedingungen. Es kann zum Aussterben der Gruppe führen. Baumartige Moose und Schachtelhalme, alte Farne sowie die meisten alten Amphibien und Reptilien verschwanden. Die Gattung der Bisamratten, die Familie der Ginkgos usw. sind mittlerweile regressiv.

Es gibt 4 Hauptpfade der Evolution: Aromorphose, Idioadaptation, allgemeine Degeneration, Hypergenese.

Aromorphose ist eine bedeutende evolutionäre Veränderung, die zu einem Anstieg des Niveaus der biologischen Organisation, zur Entwicklung von Geräten von großer Bedeutung und zu einer Erweiterung des Lebensraums führt. Dabei handelt es sich um die Entwicklung grundlegend neuer Merkmale und Eigenschaften, die es einer Gruppe von Organismen ermöglichen, in eine andere Evolutionsstufe überzugehen. Beispiele: Differenzierung der Verdauungsorgane, Komplikationen des Zahnsystems, Entstehung von Warmblütern – all dies verringerte die Abhängigkeit des Körpers von der Umwelt. Säugetiere und Vögel haben die Möglichkeit, einen Abfall der Umgebungstemperatur viel leichter zu ertragen als beispielsweise Reptilien, die mit Beginn einer kalten Nacht oder kalten Jahreszeit ihre Aktivität verlieren.

Aromorphosen spielten eine wichtige Rolle in der Evolution aller Tierklassen. Zum Beispiel in der Evolution der Insekten sehr wichtig es kam zur Entstehung eines trachealen Atmungssystems und zu einer Umgestaltung des Mundapparates (Zugang zu Land und abwechslungsreiche Ernährung).

Idioadaptation ist eine besondere Anpassung von Organismen an eine bestimmte Lebensweise, ohne den allgemeinen Organisationsgrad zu erhöhen.

Organismen entwickeln sich durch spezifische Anpassungen an bestimmte Umweltbedingungen. Diese Art der Evolution führt zu rapider Anstieg Zahlen. Aufgrund der Ausbildung verschiedener Idioadaptionen können Tiere eng verwandter Arten in den unterschiedlichsten geografischen Gebieten leben. Vertreter der Wolfsfamilie sind beispielsweise im gesamten Gebiet von der Arktis bis in die Tropen anzutreffen. Die Idioadaptation sorgte für eine Erweiterung des Verbreitungsgebiets der Familie und eine Zunahme der Artenzahl.

Allgemeine Degeneration ist ein Prozess, der zur Vereinfachung von Organismen, zur Regression führt.

Hypergenese ist ein Evolutionspfad, der mit einer Zunahme der Körpergröße und einer unverhältnismäßigen Überentwicklung von Körperorganen einhergeht. Zu verschiedenen Zeiten traten Riesenformen in verschiedenen Organismenklassen auf. Aber in der Regel starben sie recht schnell aus und die Dominanz nahm zu kleine Formen. Das Aussterben der Riesen wird meist mit einem Mangel an Nahrung in Verbindung gebracht, obwohl solche Organismen aufgrund ihrer Fähigkeit für einige Zeit im Vorteil sein können enorme Kraft und die Abwesenheit von Feinden aus diesem Grund.

Nennen Sie Beispiele für die Hauptpfade der Evolution

Aromorphose

Idioadaptation

allgemeine Degeneration

Hypergenese

Die Entstehung von Elektronentransportketten (die die Möglichkeit der Photosynthese und der aeroben Atmung boten)

Galapagosfinken (verschiedene Schnabelarten)

Bei Muscheln das Verschwinden des Kopfes

Das Auftreten von Histonproteinen und der Kernmembran (die die Möglichkeit von Mitose, Meiose und sexueller Fortpflanzung boten)

Hunde haben nicht einziehbare Krallen, um das Laufen zu beschleunigen, das Vorhandensein von Fleischzähnen, eine Senkung der Körpertemperatur durch verstärkte Mundatmung ( Schweißdrüsen fehlen)

Der Schweinebandwurm hat einen „Verlust“ des Verdauungssystems.

Das Auftreten von Keimschichten bei Tieren und differenzierter Gewebe bei Pflanzen (was zur Bildung von Organsystemen führte).

Marienkäfer und Salamander haben eine Warnfärbung

Sehverlust bei Maulwürfen, Proteas, Tiefseefischen

Das Aussehen des Achsenskeletts - Akkord

Im Zusammenhang mit der Sozialisation eines Menschen verliert seine biologische Rolle allmählich an Bedeutung. Dies geschieht nicht, weil Menschen Erfolg haben höchsten Niveaus Entwicklung, sondern aufgrund der bewussten Distanzierung von seinem eigentlichen „Fundament“ (Biosphäre), das dem Menschen die Möglichkeit gab, sich zu entwickeln und aufzubauen moderne Gesellschaft. Ein Organismus als biologisches System kann jedoch nicht außerhalb der Biosphäre existieren und muss daher nur zusammen mit dieser betrachtet werden.

Bevölkerung und Gesellschaft

Jede Gesellschaft ist eine selbstregulierte Bevölkerung, ein modernes Analogon eines intelligenten biologischen Systems (BS) innerhalb der Biosphäre. Und der Mensch ist in erster Linie ein Produkt der Evolution der BS und nicht das Ergebnis der Entwicklung der sozialen Gesellschaft, die zweitrangig ist. Streng genommen handelt es sich bei der Gesellschaft um eine Art Privatgesellschaft, die auch eine BS ist und sich nur eine Ebene über einem lebenden Organismus befindet.

Aus biologischer Sicht charakterisiert dieser Begriff ein in die lebende Hülle des Planeten eingebautes System von Organen und Geweben, das über eigene Einflussmechanismen auf Lebensräume und verfügt Abwehrreaktionen. Betrachtet man einen Organismus als biologisches System, lassen sich die Hauptmechanismen seiner lebenswichtigen Aktivität, Anpassung und Regulierung seiner Funktionen leicht identifizieren. Und im Rahmen dieser Publikation wird der menschliche Körper hinsichtlich seiner Kriterien als ganzheitliches System betrachtet.

Terminologie

Ein System ist eine große Ansammlung einiger voneinander abhängiger Elemente, die eine bestimmte Integrität (Struktur) bilden, die während ihrer Entstehung eine lange Entwicklung durchlaufen hat.

Biologische Systeme sind unteilbare Ansammlungen miteinander verbundener Elemente, die die lebende Hülle des Planeten bilden, ein Teil davon sind und eine entscheidende Rolle in seiner Existenz spielen. Beispiele für biologische Systeme: Zelle, Organismus, Makromoleküle, Organellen, Gewebe, Organe, Populationen.

Ein Organismus ist ein komplex organisiertes, unabhängig reguliertes und aktiv funktionierendes System, das aus Organen und Geweben besteht oder durch ein biologisches System repräsentiert wird und ein Objekt der lebenden Natur bildet. Der Organismus interagiert aktiv mit biologischen Systemen höherer Ordnung (mit der Bevölkerung und der Biosphäre).

Regulierung ist Ordnung, Unterordnung strenge Regeln, Schaffung von Bedingungen für ihre Umsetzung und Kontrolle. Im Kontext des menschlichen Körpers ist der Begriff als Prozess der Normalisierung von Körperfunktionen zu verstehen.

Universelle Struktur

Um den menschlichen Körper als biologisches System (BS) zu betrachten, sollte man seine Haupteigenschaften hervorheben und sie in Beziehung setzen. Die Haupteigenschaft von BS ist also ihre Struktur: Sie bestehen alle aus organischen Molekülen und Biopolymeren. Bemerkenswert ist, dass die BS auch anorganische Stoffe enthält, die Attribute der unbelebten Natur sind. Sie sind jedoch nicht prägend für ein biologisches Molekül, eine Organelle, eine Zelle oder einen Organismus, sondern werden lediglich in diese Systeme integriert.

Ordentlichkeit

Hochgradig Ordnung ist das Zweite. Die sogenannte Hierarchie ist für das Funktionieren der Biosphäre sehr wichtig, da ihre gesamte Struktur auf dem Prinzip der Komplizierung des Einfachen und der Kombination des Elementaren aufgebaut ist. Das heißt, komplexere Bestandteile der lebenden Hülle der Erde (biologische Systeme) bestehen aus kleineren, tiefer in der Hierarchie stehenden Bestandteilen.

Ein besonderes Beispiel ist die Entwicklung des Lebens von einem Makromolekül zu einem organischen Polymer und dann zu einer Organelle und einer subzellulären Struktur, aus der später Gewebe, Organe und Organismen entstehen. Als integrales biologisches System ermöglicht uns eine solche hierarchische Struktur, alle Ebenen der belebten Natur zu bilden und die Interaktion zwischen ihnen zu überwachen.

Integrität und Diskretion

Einer von die wichtigsten Eigenschaften Jede BS ist ihre gleichzeitige Integrität und Diskretion (Parteilichkeit, Komponenten). Dies bedeutet, dass jeder lebende Organismus ein biologisches System ist, ein integraler Komplex, der aus autonomen Komponenten besteht. Auch die autonomen Komponenten selbst sind lebende Systeme, die lediglich tiefer in der Hierarchie angesiedelt sind. Sie können autonom existieren, aber innerhalb des Körpers gehorchen sie dessen Regulierungsmechanismen und bilden eine integrale Struktur.

Beispiele für gleichzeitige Integrität und Diskretion finden sich in jedem System verschiedene Level. Beispielsweise weist die Zytoplasmamembran als integrale Struktur Hydrophobie und Lipophilie sowie Fluidität auf und besteht aus Lipoprotein-Makromolekülen, die nur Lipophilie und Hydrophobie bieten, und Glykoproteinen, die für die selektive Permeabilität verantwortlich sind.

Dies ist eine Demonstration, wie die Sammlung diskreter Eigenschaften der Komponenten eines biologischen Systems die Funktionen einer komplexeren übergeordneten Struktur bereitstellt. Ein Beispiel ist auch ein ganzheitliches Organell, das aus einer Membran und einer Gruppe von Enzymen besteht und deren diskrete Eigenschaften erbt. Oder eine Zelle, die in der Lage ist, alle ihre Funktionen zu realisieren Bestandteile(Organellen). Auch der menschliche Körper als einzelnes biologisches System unterliegt einer solchen Abhängigkeit, da er allgemeine Eigenschaften aufweist, die für einzelne Elemente spezifisch sind.

Energieaustausch

Diese Liegenschaft Das biologische System ist ebenfalls universell und kann auf jeder seiner Hierarchieebenen verfolgt werden, angefangen beim Makromolekül bis hin zur Biosphäre. Auf jeder spezifischen Ebene hat es unterschiedliche Erscheinungsformen. Auf der Ebene von Makromolekülen und präzellulären Strukturen bedeutet Energieaustausch beispielsweise eine Veränderung der räumlichen Struktur und Elektronendichte unter dem Einfluss von pH-Wert, elektrischem Feld oder Temperatur. Auf zellulärer Ebene sollte der Energieaustausch als Stoffwechsel betrachtet werden, eine Reihe von Prozessen der Zellatmung, der Oxidation von Fetten und Kohlenhydraten, der Synthese und Speicherung energiereicher Verbindungen sowie der Entfernung von Stoffwechselprodukten nach außerhalb der Zelle.

Körperstoffwechsel

Auch der menschliche Körper tauscht als biologisches System Energie mit der Außenwelt aus und wandelt diese um. Zum Beispiel Energie chemische Bindungen Kohlenhydrat- und Fettmoleküle werden in den Körperzellen effektiv für die Synthese von Makroergen genutzt, aus denen die Organellen leichter Energie für ihre lebenswichtigen Funktionen gewinnen können. In dieser Demonstration wird Energie in Makroerge umgewandelt und akkumuliert sowie durch die Hydrolyse chemischer Phosphatbindungen von ATP realisiert.

Selbstregulierung

Unter dieser Eigenschaft versteht man die Fähigkeit, den eigenen Wert zu erhöhen oder zu verringern funktionelle Aktivität abhängig von der Erreichung etwaiger Zustände. Wenn beispielsweise eine Bakterienzelle verhungert, bewegt sie sich entweder in Richtung einer Nahrungsquelle oder bildet eine Spore (eine Form, die es ihr ermöglicht, ihre lebenswichtige Aktivität aufrechtzuerhalten, bis sich die Lebensbedingungen verbessern). Kurz gesagt, der Körper als biologisches System verfügt über ein komplexes mehrstufiges System zur Regulierung seiner Funktionen. Es besteht aus:

  • präzellulär (Regulation der Funktionen einzelner Zellorganellen, zum Beispiel Ribosomen, Kern, Lysosomen, Mitochondrien);
  • zellulär (Regulierung der Zellfunktionen in Abhängigkeit von äußeren und interne Faktoren);
  • Geweberegulierung (Kontrolle der Wachstums- und Reproduktionsrate von Gewebezellen unter dem Einfluss äußerer Faktoren);
  • Organregulation (Bildung von Mechanismen zur Aktivierung und Hemmung der Funktionen einzelner Organe);
  • systemisch (nervöse oder humorale Regulierung von Funktionen durch höhere Organe).

Menschlicher Körper Als selbstregulierendes biologisches System verfügt es über zwei Hauptregulierungsmechanismen. Aus evolutionärer Sicht ist dies ein älterer humoraler Mechanismus und ein modernerer nervöser Mechanismus. Hierbei handelt es sich um mehrstufige Komplexe, die in der Lage sind, den Stoffwechsel, die Temperatur, den pH-Wert biologischer Flüssigkeiten und die Homöostase zu regulieren, die Fähigkeit zur Abwehr von Gefahren oder für Aggression, die Wahrnehmung von Emotionen und eine höhere Nervenaktivität.

Ebenen der humoralen Regulierung

Unter humoraler Regulation versteht man den Prozess der Beschleunigung (oder Verlangsamung) biologischer Prozesse in Organellen, Zellen, Geweben oder Organen unter dem Einfluss von Chemikalien. Und je nach Standort ihres „Ziels“ unterscheidet man zelluläre, lokale (Gewebe), Organ- und Organismusregulation. Ein Beispiel für zelluläre Regulation ist der Einfluss des Zellkerns auf die Geschwindigkeit der Proteinbiosynthese.

Unter Geweberegulation versteht man die Freisetzung chemischer Substanzen (lokaler Mediatoren) durch eine Zelle, die darauf abzielen, die Funktionen umgebender Zellen zu unterdrücken oder zu verbessern. Zum Beispiel eine Zellpopulation, die erlebt Sauerstoffmangel, setzt Angiogenesefaktoren frei, die das Wachstum von Blutgefäßen in diese Richtung (in erschöpfte Bereiche) bewirken. Ein weiteres Beispiel für die Geweberegulation ist die Freisetzung von Substanzen (Keylons), die die Zellreproduktionsrate an einer bestimmten Stelle unterdrücken können.

Dieser Mechanismus ist im Gegensatz zum vorherigen ein Beispiel für negatives Feedback. Es wird charakterisiert als aktives Handeln Zellpopulation, die jeden Prozess im biologischen Gewebe unterdrücken soll.

Höhere humorale Regulierung

Der menschliche Körper als einzelnes, sich selbst entwickelndes biologisches System ist eine evolutionäre Krone, die eine höhere humorale Regulierung erreicht hat. Möglich wurde dies durch die Entwicklung von Drüsen innere Sekretion ist in der Lage, hormonelle Substanzen abzusondern. Hormone sind spezifische chemische Substanzen, die von den endokrinen Drüsen direkt ins Blut abgegeben werden und auf die dort befindlichen Zielorgane wirken große Entfernung vom Ort der Synthese.

Auch die höhere humorale Regulation ist ein hierarchisches System, dessen Hauptorgan die Hypophyse ist. Seine Funktionen werden durch eine neurologische Struktur (Hypothalamus) reguliert, die in der Regulierungshierarchie des Körpers über anderen liegt. Unter dem Einfluss von Nervenimpulsen des Hypothalamus schüttet die Hypophyse drei Gruppen von Hormonen aus. Sie gelangen ins Blut und werden von diesem zu den Zielorganen transportiert.

Bei den tropischen Hormonen der Hypophyse ist das Ziel die untere Hormondrüse, die unter dem Einfluss dieser Substanzen ihre Mediatoren freisetzt, die sich direkt auf die Funktionen von Organen und Geweben auswirken.

Nervenregulation

Die Regulierung der Funktionen des menschlichen Körpers erfolgt hauptsächlich über das Nervensystem. Es steuert auch das humorale System und macht es sozusagen zu seinem strukturellen Bestandteil, der die Funktionen des Körpers flexibler beeinflussen kann. Gleichzeitig ist auch das Nervensystem mehrstufig aufgebaut. Beim Menschen weist es die komplexeste Entwicklung auf, obwohl es sich weiterhin äußerst langsam verbessert und verändert.

In diesem Stadium ist es durch das Vorhandensein von Funktionen gekennzeichnet, die für eine höhere Nervenaktivität verantwortlich sind: Gedächtnis, Aufmerksamkeit, Emotionalität, Intelligenz. Und vielleicht ist eine der Haupteigenschaften des Nervensystems die Fähigkeit, mit Analysegeräten zu arbeiten: visuellen, akustischen, olfaktorischen und anderen. Es ermöglicht Ihnen, sich an ihre Signale zu erinnern, sie im Gedächtnis zu reproduzieren und auf ihrer Grundlage neue Informationen zu synthetisieren, wodurch auch Sinneserfahrungen auf der Ebene des limbischen Systems entstehen.

Ebenen der neuronalen Regulierung

Der menschliche Körper als einzelnes biologisches System besteht aus mehreren Ebenen Nervenregulation. Es ist bequemer, sie nach einem Abstufungsschema von niedrigeren zu höheren Ebenen zu betrachten. Unter den anderen befindet sich dasjenige, das seine Funktionen unabhängig von den höheren Zentren der Nervenaktivität reguliert.

Es funktioniert über den Kernel Vagusnerv und Nebennierenmark. Es ist bemerkenswert, dass die meisten niedriges Niveau Die Nervenregulation ist so nah wie möglich am humoralen System angesiedelt. Dies zeigt erneut die gleichzeitige Diskretion und Integrität des Organismus als biologisches System. Streng genommen übermittelt das Nervensystem seine Signale unter dem Einfluss von Acetylcholin und elektrischer Strom. Das heißt, die Hälfte davon besteht aus dem humoralen Informationsübertragungssystem, das in Synapsen beobachtet wird.

Höhere Nervenaktivität

Oberhalb des autonomen Nervensystems befindet sich das somatische System, das aus Rückenmark, Nerven, Rumpf, Weiß und besteht graue Substanz das Gehirn, seine Basalganglien, das limbische System und andere wichtige Strukturen. Sie ist verantwortlich für die höhere Nervenaktivität, die Arbeit mit Sinnesorgananalysatoren, die Systematisierung von Informationen im Kortex, deren Synthese und die Entwicklung der Sprachkommunikation. Letztlich ist es dieser Komplex biologischer Strukturen des Körpers, der für die mögliche Sozialisierung eines Menschen und das Erreichen seines aktuellen Entwicklungsstandes verantwortlich ist. Aber ohne niedere Strukturen wäre ihr Erscheinen unmöglich, ebenso wie die Existenz eines Menschen außerhalb seines gewohnten Lebensraums ausgeschlossen ist.