Sekcia 3: Organizmus ako biologický systém. Vonkajšie a vnútorné oplodnenie

Základné pojmy a kľúčové pojmy: ĽUDSKÉ TELO. Bunka. Textilné. Orgány. Fyziologické systémy. Regulácia ľudských funkcií. Pamätajte! Čo je to organizmus? Vymenujte úrovne organizácie živočíšneho organizmu.

Myslieť si!

„Žijeme vo svete, v ktorom ľudia vedia oveľa viac o vnútornom fungovaní auta alebo o tom, ako funguje laptop, dotykový telefón než o svojom vlastnom tele. Pre každého z nás je však životne dôležité pochopiť, čo je naše telo, ako je organizované a ako funguje, čo ho podporuje a čo ho vyvádza z rovnováhy. Takéto „medzery vo vzdelaní“ stoja človeka draho a vytvárajú problémy so sebou samým, v komunikácii s ľuďmi a prírodou. Aké sú organizačné znaky ľudského tela?

Prečo je ľudské telo biologickým systémom?

Moderné vedecké chápanie organizácie všetkého živého je založené na štruktúrno-funkčnom prístupe, podľa ktorého sú objekty živej prírody biologickými systémami. Štruktúra a funkcia sú dva vzájomne súvisiace prejavy existencie biologického systému.

Ľudské telo je jedným z najzložitejších biosystémov, ktorý má nasledujúce úrovne organizácie: molekulárne, bunkové, tkanivové, orgánové, systémové. Na každej z týchto úrovní prebiehajú koordinované procesy, ktoré určujú integrálnu existenciu organizmu.

Ľudské telo je otvorený systém, ktorý je v stave neustálej interakcie (metabolizmus, energia a informácie) s vonkajším prostredím. Pri tejto interakcii sú pre telo mimoriadne dôležité tri základné vlastnosti: samoregulácia na udržanie vnútornej stability, sebaobnova, čiže tvorba nových molekúl a štruktúr, a sebareprodukcia na zabezpečenie kontinuity medzi rodičmi a potomkami.

ĽUDSKÝ ORGANIZMUS je teda holistický otvorený biologický systém, ktorý sa vyznačuje určitými úrovňami organizácie, sebaregulácie, sebaobnovy a sebareprodukcie.

Aké úrovne organizácie sú charakteristické pre ľudské telo?

Poriadok ako všeobecný majetokživé veci majú vlastnosti vlastné každej z úrovní organizácie ľudského tela.

Molekulárna úroveň organizácie. Zložkami tejto úrovne sú chemické prvky a látky zapojené do biofyzikálnych procesov a biochemických reakcií. Z viac ako 100 známych chemické prvky asi 90 sa nachádza v ľudskom tele. Delia sa do skupín: organogény (kyslík, vodík, uhlík, dusík), makroprvky (napríklad vápnik, draslík, sodík, železo, fosfor, chlór) a mikroprvky (napríklad kobalt, meď, zinok, jód, fluór, atď.) . Najvyšší obsah medzi anorganickými zlúčeninami je to voda (asi 60 %) a minerálne soli. Od organickej hmoty telo obsahuje sacharidy, lipidy, bielkoviny, tuky, nukleových kyselín atď.

Bunková úroveň organizácie. Hlavnými časťami ľudských buniek, ako sú bunky rastlín, zvierat a húb, sú povrchový aparát, cytoplazma a jadro. Práve na tejto úrovni sa prvýkrát objavujú všetky vlastnosti života, preto je bunka hlavnou stavebnou a funkčnou jednotkou tela.

Úroveň organizácie tkaniva je tvorená bunkami, ktoré sa spájajú do skupín na vykonávanie určitých životne dôležitých funkcií. Tkanivo je súbor buniek a medzibunkových látok, ktoré sú podobného pôvodu, štruktúrnych znakov a funkcií. V ľudskom tele, podobne ako u zvierat, existujú 4 typy tkanív – epiteliálne, spojivové, svalové a nervové.

Orgánová úroveň organizácie je určená usporiadanosťou štruktúry a funkcií orgánov. Na tvorbe orgánu sa zvyčajne podieľajú všetky 4 typy tkanív, no pre jeho činnosť je rozhodujúce jedno. Napríklad v kostiach je takýmto tkanivom spojivová kosť, v srdci je to svalové tkanivo. Orgán je súčasťou organizmu

ktoré majú určité umiestnenie, tvar, štruktúru a vykonávajú jednu alebo viac špecifických funkcií. Najčastejšie sa ľudské orgány delia podľa funkcie na dýchacie, tráviace atď.


Systémovú úroveň organizácie tvoria špecializované fyziologické systémy tela. Fyziologický systém je súbor orgánov, ktoré sú anatomicky prepojené, aby vykonávali fyziologickú funkciu. V ľudskom tele sa nachádza muskuloskeletálny, obehový, dýchací, tráviaci, kožný, močový, reprodukčný, endokrinný, nervový a zmyslový systém. Orgány rôznych fyziologických systémov dočasne pripojený k funkčné systémy zabezpečiť integrálnu existenciu organizmu.

ĽUDSKÝ ORGANIZMUS je teda biosystém usporiadanej úrovne, v ktorom sa rozlišujú molekulárne, bunkové, tkanivové, orgánové a systémové úrovne organizácie.

Ako sa dosahuje integrita ľudského tela?

Procesy prebiehajúce na všetkých úrovniach ľudskej organizácie sú vždy navzájom koordinované. Takáto súdržnosť a koordinácia sa vyskytujú v dôsledku procesov regulácie funkcií ľudského tela.

Regulácia funkcií človeka je súbor procesov, ktoré zabezpečujú dôslednú a koordinovanú reakciu organizmu na zmeny podmienok prostredia. Tieto procesy prebiehajú na úrovni buniek, ktoré generujú signály. Takto neuróny vytvárajú elektrické signály a bunky žliaz produkujú látky, ktoré pôsobia ako chemické signály. Tieto signály sa prenášajú do celého tela nervovými dráhami alebo tekutinami vnútorné prostredie(krv, tkanivový mok a lymfy). V ľudskom tele existujú mechanizmy nervovej, humorálnej a imunitná regulácia.

Nervová regulácia je regulácia telesných funkcií nervovými impulzmi, ktoré sa prenášajú po nervových dráhach a majú cielený krátkodobý účinok.

Humorálna regulácia je regulácia prostredníctvom chemické zlúčeniny, ktoré sú prenášané v tele vnútornými tekutinami, aby poskytovali dlhodobé a všeobecné účinky na bunky, tkanivá a orgány.

Imunitná regulácia je regulácia chemickými zlúčeninami a bunkami, ktoré sú prenášané v tele vnútornými tekutinami, aby poskytli ochranné účinky na bunky, tkanivá a orgány.

Tieto mechanizmy regulácie funkcie sú úzko prepojené. Napríklad na aktivity nervový systém ovplyvniť takých humorálne faktory, ako hormóny (napríklad adrenalín) a ochranu buniek nervového systému zabezpečujú látky a bunky imunitného systému.

Regulácia funkcií ľudského tela má vlastnosti spojené s komplexnejšími ako u zvierat, sociálne správanie, rozvinutá artikulovaná reč, vyššie emócie, rozvinutá duševná činnosť a pod.

Integrita a životná aktivita ľudského tela na rôznych úrovniach jeho organizácie sú teda zabezpečené interakčnými mechanizmami nervovej, humorálnej a imunitnej regulácie funkcií tela.

ČINNOSŤ

Učiť sa vedieť

Úloha 1. Pozrite sa na ilustráciu 2 a pomenujte zložky a organely bunky. Pamätajte si, aké funkcie vykonávajú určené bunkové organely.

Úloha 2. Pozrite sa na obrázok 3, spoznajte orgány, ktoré sú na ňom zobrazené. Vyplňte tabuľku a urobte záver o ľudskom tele ako biologickom systéme.


VITÁLNE FUNKCIE ĽUDSKÉHO TELA

Biológia + filozofia

Filozofia (z gréckeho láska k múdrosti, láska k poznaniu) je veda, ktorej predmetom je vzťah človeka k vonkajšiemu svetu.

Jednou z funkcií filozofie je pomáhať človeku v kognitívnej činnosti. Slávny nemecký filozof G. W. F. Hegel (1770 – 1831) poznamenal, že „časti a orgány živého tela sa stávajú jednoduchými súčasťami iba v rukách anatóma“. Vysvetli to múdre príslovie, využívajúc poznatky o ľudskom tele ako integrálnom biologickom systéme.

VÝSLEDOK

Otázky na sebaovládanie

1. Čo je ľudské telo? 2. Čo sú biologické systémy? 3. Vymenujte úrovne organizácie ľudského tela. 4. Čo je bunka? 5. Čo je tkanina? 6. Čo sú orgány a fyziologické systémy?

7. Prečo je ľudské telo biologickým systémom? 8. Vymenujte úrovne organizácie ľudského tela. 9. Ako sa dosahuje celistvosť ľudského tela?

10. Dokážte, že ľudské telo je biologický systém.

Toto je učebnicový materiál

Biológia [Kompletná referenčná kniha na prípravu na jednotnú štátnu skúšku] Lerner Georgy Isaakovich

Sekcia 3 Organizmus ako biologický systém

Organizmus ako biologický systém

Z knihy 100 velikánov vedecké objavy autor Samin Dmitry

BIOLOGICKÁ TEÓRIA FERMENTÁCIE V roku 1680 Holanďan Antonie Van Leeuwenhoek prvýkrát videl pivovarské kvasnice vo svojom domáci mikroskop. Opísal ich v liste Kráľovskej spoločnosti a dal nákres zobrazujúci pučiace okrúhle bunky tvoriace zhluky.

Z knihy Veľký Sovietska encyklopédia(BI) autor TSB

Z knihy Veľká sovietska encyklopédia (CI) od autora TSB

Z knihy Veľká sovietska encyklopédia (ME) od autora TSB

Z knihy Veľká sovietska encyklopédia (OT) od autora TSB

Z knihy Politológia: čítanka autora Isaev Boris Akimovič

Z knihy Ako zvýšiť úrodnosť pôdy autora Khvorostukhina Svetlana Alexandrovna

Z knihy Biológia [Kompletná príručka na prípravu na jednotnú štátnu skúšku] autora Lerner Georgij Isaakovič

Z knihy Prečo niektorí ľudia milujú a berú si iných? Tajomstvo úspešného manželstva autora Syabitova Roza Raifovna

Časť IV Politický systém Systémový prístup sa v politológii rozšíril v 60. rokoch. XX storočia Využitie jeho metodológie sa stalo základom pre tvorbu a rozvoj teórií politického systému. Predok systematický prístup v politológii

Z knihy Zdravie žien. Veľká lekárska encyklopédia autora autor neznámy

Biologická absorpčná kapacita Základom biologickej absorpčnej schopnosti pôdy je aktivita mikroorganizmov, ktoré ju obývajú. Asimilujú a uchovávajú látky obsiahnuté v pôde a keď odumrú, vracajú ich späť, čím ich obohacujú

Z knihy Príručka skutočného muža autora Kaškarov Andrej Petrovič

Časť 2 Bunka ako biologický systém 2.1. Bunková teória, jej hlavné ustanovenia, úloha pri formovaní moderného prírodovedného obrazu sveta. Rozvoj vedomostí o bunke. Bunková štruktúra organizmov, podobnosť štruktúry buniek všetkých organizmov je základom jednoty

Z knihy autora

Biologická kompatibilita Pravdepodobne najviac mätúcou úrovňou partnerskej kompatibility vo všetkých ohľadoch je biologická úroveň. Je to spojené s vašou sexuálne vzťahy a vaše prijatie alebo odmietnutie fyzickej formy vášho partnera. Teda keď my

Z knihy autora

Oddiel I. Ženské telo počas detstva

Z knihy autora

Oddiel II. Ženské telo počas puberty

Organizmus ako biologický systém

Rozmnožovanie organizmov, jeho význam. Spôsoby rozmnožovania, podobnosti a rozdiely medzi pohlavným a nepohlavným rozmnožovaním. Využitie sexuálnej a nepohlavnej reprodukcie v ľudskej praxi. Úloha meiózy a oplodnenia pri zabezpečovaní stálosti počtu chromozómov počas generácií. Aplikácia umelého oplodnenia u rastlín a živočíchov

Termíny a koncepty testované v skúške: nepohlavné rozmnožovanie, vegetatívne rozmnožovanie, hermafroditizmus, zygota, ontogenéza, oplodnenie, partenogenéza, pohlavné rozmnožovanie, pučania, spóry.

Reprodukcia v organickom svete. Schopnosť reprodukcie je jedným z najdôležitejších znakov života. Táto schopnosť sa prejavuje už na molekulárnej úrovni života. Vírusy, ktoré prenikajú do buniek iných organizmov, reprodukujú ich DNA alebo RNA a tým sa množia. Reprodukcia– ide o rozmnožovanie geneticky podobných jedincov daného druhu, zabezpečujúce kontinuitu a kontinuitu života.

Rozlišujú sa tieto formy reprodukcie:

Asexuálna reprodukcia. Táto forma reprodukcie je charakteristická pre jednobunkové aj mnohobunkové organizmy. Nepohlavné rozmnožovanie je však najbežnejšie v ríšach baktérií, rastlín a húb. V ríši živočíchov sa takto rozmnožujú hlavne prvoky a coelenteráty.

Existuje niekoľko spôsobov asexuálnej reprodukcie:

– Jednoduché rozdelenie materskej bunky na dve alebo viac buniek. Takto sa rozmnožujú všetky baktérie a prvoky.

– Vegetatívne rozmnožovanie časťami tela je charakteristické pre mnohobunkové organizmy – rastliny, huby, coelenteráty a niektoré červy. Rastliny sa môžu vegetatívne rozmnožovať odrezkami, vrstvením, koreňovými výmladkami a inými časťami tela.

– Pučanie – jeden z variantov vegetatívneho rozmnožovania je charakteristický pre kvasinky a koelenterátne mnohobunkové živočíchy.

- Mitotická sporulácia je bežná medzi baktériami, riasami a niektorými prvokmi.

Nepohlavné rozmnožovanie zvyčajne poskytuje zvýšenie počtu geneticky homogénnych potomkov, takže je často používané šľachtiteľmi rastlín na zachovanie užitočné vlastnosti odrody.

Sexuálna reprodukcia– proces, pri ktorom sa kombinuje genetická informácia od dvoch jedincov. Kombinácia genetickej informácie môže nastať, keď konjugácia (dočasné spojenie jedincov na výmenu informácií, ako sa to deje u nálevníkov) a kopulácia (fúzia jedincov na oplodnenie) u jednobunkových živočíchov, ako aj pri oplodnení u predstaviteľov rôznych kráľovstiev. Špeciálnym prípadom je pohlavné rozmnožovanie partenogenéza u niektorých živočíchov (vošky, trúdy včiel). V tomto prípade sa z neoplodneného vajíčka vyvinie nový organizmus, ale predtým vždy dôjde k tvorbe gamét.

Sexuálne rozmnožovanie krytosemenných rastlín nastáva dvojitým oplodnením. Faktom je, že v prašníku kvetu sa tvoria haploidné peľové zrnká. Jadrá týchto zŕn sa delia na dve – generatívne a vegetatívne. Keď je peľové zrno na stigme piestika, vyklíči a vytvorí peľovú trubicu. Generatívne jadro sa opäť rozdelí a vytvorí dve spermie. Jeden z nich, ktorý preniká do vaječníka, oplodňuje vajíčko a druhý sa spája s dvoma polárnymi jadrami dvoch centrálnych buniek embrya a vytvára triploidný endosperm.

Počas sexuálneho rozmnožovania jedinci rôznych pohlaví produkujú gaméty. Samice produkujú vajíčka, samce produkujú spermie a hermafrodity produkujú vajíčka aj spermie. Vo väčšine rias sa spájajú dve identické pohlavné bunky. Keď haploidné gaméty splynú, dôjde k oplodneniu a vytvorí sa diploidná zygota. Zo zygoty sa vyvinie nový jedinec.

Všetko vyššie uvedené platí len pre eukaryoty. Prokaryoty majú tiež pohlavné rozmnožovanie, ale vyskytuje sa inak.

Pri pohlavnom rozmnožovaní sa teda zmiešajú genómy dvoch rôznych jedincov toho istého druhu. Potomkovia nesú nové genetické kombinácie, ktoré ich odlišujú od rodičov a od seba navzájom. Rôzne kombinácie gény, ktoré sa objavia u potomstva vo forme nových znakov, ktoré sú zaujímavé pre ľudí, sú selektované chovateľmi na vývoj nových plemien zvierat alebo odrôd rastlín. V niektorých prípadoch používajú umelé oplodnenie. Deje sa tak s cieľom získať potomstvo so špecifikovanými vlastnosťami, ako aj s cieľom prekonať bezdetnosť niektorých žien.

PRÍKLADY ÚLOH

Časť A

A1. Základné rozdiely medzi sexuálnou a asexuálnou reprodukciou sú v tom, že sexuálna reprodukcia:

1) sa vyskytuje iba v vyšších organizmov

2) toto je prispôsobenie nepriaznivé podmienkyživotné prostredie

3) poskytuje kombinačnú variabilitu organizmov

4) zabezpečuje genetickú stálosť druhu

A2. Koľko spermií sa vytvorí v dôsledku spermatogenézy z dvoch primárnych zárodočných buniek?

1) osem 2) dva 3) šesť 4) štyri

A3. Rozdiel medzi oogenézou a spermatogenézou je v tom, že:

1) pri oogenéze sa vytvoria štyri rovnaké gaméty a pri spermatogenéze jedna

2) vajíčka obsahujú viac chromozómov ako spermie

3) pri oogenéze sa vytvorí jedna plnohodnotná gaméta a pri spermatogenéze štyri

4) oogenéza nastáva s jedným delením primárnej zárodočnej bunky a spermatogenéza - s dvoma

A4. Koľko delení pôvodnej bunky prebieha počas gametogenézy?

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

A5. Počet zárodočných buniek vytvorených v tele môže s najväčšou pravdepodobnosťou závisieť od

1) prísun živín do bunky

2) vek jednotlivca

3) pomer mužov a žien v populácii

4) pravdepodobnosť vzájomného stretnutia gamét

A6. Nepohlavné rozmnožovanie dominuje životnému cyklu

1) hydra 3) žraloky

A7. Paprade produkujú gaméty

1) v sporangiách 3) na listoch

2) o výrastku 4) v sporoch

A8. Ak je diploidná sada chromozómov včiel 32, potom bude v somatických bunkách obsiahnutých 16 chromozómov

1) včelia kráľovná

2) včela robotnica

3) drony

4) všetky uvedené osoby

A9. Endosperm v kvitnúcich rastlinách sa tvorí počas fúzie

1) spermie a vajíčka

2) dve spermie a vajíčko

3) polárne jadro a spermie

4) dve polárne jadrá a spermie

A10. K dvojitému oplodneniu dochádza v

1) ľanový mach 3) harmanček

2) papraď papraď 4) Borovica lesná

Časť B

V 1. Vyberte správne tvrdenia

1) Tvorba gamét u rastlín a živočíchov prebieha rovnakým mechanizmom

2) Všetky druhy zvierat majú vajcia rovnakej veľkosti

3) Výtrusy papraďorastov vznikajú v dôsledku meiózy

4) Jeden oocyt produkuje 4 vajíčka

5) Vajíčko krytosemenných rastlín je oplodnené dvoma spermiami

6) Endosperm krytosemenných rastlín je triploidný.

AT 2. Vytvorte súlad medzi formami reprodukcie a ich charakteristikami

VZ. Stanovte správnu postupnosť udalostí, ktoré sa vyskytujú počas dvojitého hnojenia kvitnúcich rastlín.

A) oplodnenie vajíčka a centrálnej bunky

B) vytvorenie peľovej trubice

B) opelenie

D) tvorba dvoch spermií

D) vývoj embrya a endospermu

Časť C

C1. Prečo je endosperm krytosemenných rastlín triploidný, zatiaľ čo ostatné bunky sú diploidné?

C2. Nájdite chyby v danom texte, označte čísla viet, v ktorých boli urobené, a opravte ich. 1) Diploidné peľové zrná sa tvoria v prašníkoch krytosemenných rastlín. 2) Jadro peľového zrna sa delí na dve jadrá: vegetatívne a generatívne. 3) Peľové zrno pristáva na stigme piestika a rastie smerom k vaječníku. 4) V peľovej trubici sa z vegetatívneho jadra tvoria dve spermie. 5) Jeden z nich sa spája s jadrom vajíčka a vytvára triploidnú zygotu. 6) Ďalšia spermia sa spája s jadrami centrálnych buniek a vytvára endosperm.

Ontogenéza a jej inherentné vzorce. Špecializácia buniek, tvorba tkanív a orgánov. Embryonálny a postembryonálny vývoj organizmov. Životné cykly a striedanie generácií. Príčiny narušeného vývoja organizmov

Ontogenéza. Ontogenéza – ide o individuálny vývoj organizmu od okamihu vytvorenia zygoty až po smrť. Počas ontogenézy sa objavuje prirodzená zmena fenotypov charakteristických pre daný druh. Rozlišovať nepriamy A rovno ontogenézy. Nepriamy vývoj(metamorfóza) sa vyskytuje u plochých červov, mäkkýšov, hmyzu, rýb a obojživelníkov. Ich embryá prechádzajú niekoľkými štádiami vývoja, vrátane štádia larvy. Priamy vývoj sa vyskytuje v nelarválnej alebo intrauterinnej forme. Patria sem všetky formy ovoviviparity, vývoj embryí plazov, vtákov a vajcorodých cicavcov, ako aj vývoj niektorých bezstavovcov (ortoptera, pavúkovce atď.). Vnútromaternicový vývoj vyskytuje sa u cicavcov vrátane ľudí. IN ontogenézy Sú dve obdobia - embryonálny – od vzniku zygoty po výstup z vaječných blán a postembryonálne - od narodenia po smrť. Embryonálne obdobie Mnohobunkový organizmus pozostáva z nasledujúcich štádií: zygoty; blastula– štádiá vývoja mnohobunkového embrya po fragmentácii zygoty. Počas blastulácie sa zygota nezväčšuje, ale zvyšuje sa počet buniek, z ktorých pozostáva; štádium tvorby jednovrstvového embrya pokrytého blastoderm a tvorba primárnej telesnej dutiny – blastocoels ; gastrula– štádiá tvorby zárodočných vrstiev - ektoderm, endoderm (u dvojvrstvových koelenterátov a hubiek) a mezoderm (u trojvrstvových koelenterátov a iných mnohobunkových živočíchov). U koelenterátnych zvierat sa v tomto štádiu vytvárajú špecializované bunky, ako sú bodavé bunky, reprodukčné bunky, kožno-svalové bunky atď. Proces tvorby gastruly je tzv gastrulácia .

Neurol– štádiá tvorby jednotlivých orgánov.

Histo- a organogenéza– štádium objavenia sa špecifických funkčných, morfologických a biochemických rozdielov medzi jednotlivými bunkami a časťami vyvíjajúceho sa embrya. U stavovcov možno rozlíšiť organogenézu:

a) neurogenéza – proces tvorby nervovej trubice (mozgu a miecha) z ektodermálnej zárodočnej vrstvy, ako aj koža, orgány zraku a sluchu;

b) chordogenéza – proces vzniku z mezodermom akordy, svaly, obličky, kostra, cievy;

c) proces formovania z endodermčrevá a súvisiace orgány – pečeň, pankreas, pľúca. Konzistentný vývoj tkanív a orgánov, ich diferenciácia nastáva v dôsledku embryonálna indukcia– vplyv niektorých častí embrya na vývoj iných častí. Je to spôsobené aktivitou proteínov, ktoré vstupujú do hry v určitých štádiách vývoja embrya. Proteíny regulujú aktivitu génov, ktoré určujú vlastnosti organizmu. Je teda jasné, prečo sa znaky určitého organizmu objavujú postupne. Všetky gény nie sú nikdy zapnuté spoločne. Iba časť génov funguje v určitom čase.

Postembryonálne obdobie je rozdelená do nasledujúcich etáp:

– postembryonálne (pred pubertou);

– obdobie puberty (realizácia reprodukčné funkcie);

- starnutie a smrť.

U ľudí počiatočná fáza Postembryonálne obdobie je charakterizované intenzívnym rastom orgánov a častí tela v súlade so stanovenými proporciami. Vo všeobecnosti sa ľudské postembryonálne obdobie delí na nasledujúce obdobia:

– dieťa (od narodenia do 4 týždňov);

- dieťa (od 4 týždňov do roka);

– predškolská (materská, stredná, seniorská);

– škola (predčasná, tínedžerská);

– reprodukčné (mladé do 45 rokov, zrelé do 65 rokov);

– postreprodukčné (starší do 75 rokov a senilné – po 75 rokoch).

PRÍKLADY ÚLOH

Časť A

A1. Charakteristická je dvojvrstvová štruktúra toku

1) annelids 3) coelenterates

2) hmyz 4) prvoky

A2. Neexistuje žiadny mezoderm

1) dážďovka 3) koralový polyp

A3. Priamy vývoj nastáva v

1) žaby 2) kobylky 3) muchy 4) včely

A4. V dôsledku fragmentácie zygoty sa a

1) gastrula 3) neurula

2) blastula 4) mezoderm

A5. Vyvíja sa z endodermu

1) aorta 2) mozog 3) pľúca 4) koža

A6. V štádiu vznikajú jednotlivé orgány mnohobunkového organizmu

1) blastula 3) oplodnenie

2) gastrula 4) neurula

A7. Blastulácia je

1) rast buniek

2) opakovaná fragmentácia zygoty

3) delenie buniek

4) zväčšenie veľkosti zygoty

A8. Gastrula embrya psa je:

1) embryo s vytvorenou nervovou trubicou

2) mnohobunkové jednovrstvové embryo s telovou dutinou

3) mnohobunkové trojvrstvové embryo s telovou dutinou

4) mnohobunkové dvojvrstvové embryo

A9. Výsledkom je diferenciácia buniek, orgánov a tkanív

1) pôsobenie určitých génov v určitom čase

2) súčasné pôsobenie všetkých génov

3) gastrulácia a blastulácia

4) vývoj určitých orgánov

A10.Aké štádium embryonálny vývoj stavovcov predstavuje veľa nešpecializovaných buniek?

1) blastula 3) skorá neurula

2) gastrula 4) neskorá neurula

Časť B

V 1. Ktorá z nasledujúcich možností sa vzťahuje na embryogenézu?

1) oplodnenie 4) spermatogenéza

2) gastrulácia 5) fragmentácia

3) neurogenéza 6) ovogenéza

AT 2. Vyberte znaky charakteristické pre blastulu

1) embryo, v ktorom sa tvorí notochord

2) mnohobunkové embryo s telesnou dutinou

3) embryo pozostávajúce z 32 buniek

4) trojvrstvové embryo

5) jednovrstvové embryo s telovou dutinou

6) embryo pozostávajúce z jednej vrstvy buniek

VZ. Korelujte orgány mnohobunkového embrya so zárodočnými vrstvami, z ktorých sú tieto orgány vytvorené

Časť C

C1. Uveďte príklady priameho a nepriameho postembryonálneho vývoja s použitím hmyzu ako príkladu.

Na základe štruktúrnych znakov buniek sa rozlišujú dve superkráľovstvá živých organizmov – prokaryoty a eukaryoty. Prokaryotické (bakteriálne) bunky nemajú vytvorené jadro, ich genetický materiál (kruhová DNA) sa nachádza v cytoplazme a nie je ničím chránený. Prokaryotickým bunkám chýba množstvo organel: mitochondrie, plastidy, Golgiho komplex, vakuoly, lyzozómy, endoplazmatické retikulum. Eukaryotické bunky majú vytvorené jadro, v ktorom sú umiestnené lineárne molekuly DNA spojené s proteínmi a tvoriace chromatín. V cytoplazme týchto buniek sú membránové organely.

Reprodukcia je vlastnosť, ktorá je vlastná všetkým organizmom reprodukovať svoj vlastný druh.

Existujú dve formy rozmnožovania - asexuálne a sexuálne.

Úloha 1. Vyplňte tabuľku

Vlastnosti asexuálnej reprodukcie

spôsob reprodukcie

zvláštnosti

príklady organizmov

bunkové delenie na dve časti

telo rodičovskej bunky je rozdelené mitózou na dve časti, z ktorých každá dáva vznik plnohodnotným bunkám

prokaryoty, jednobunkové eukaryoty (améby)

viacnásobné delenie buniek

Telo pôvodnej bunky sa mitoticky delí na niekoľko častí, z ktorých každá sa stáva novou bunkou

Jednobunkové eukaryoty (bičíkovce, sporozoány)

pučanie

Na materskej bunke sa najskôr vytvorí tuberkulóza obsahujúca jadro. Púčik rastie, dosahuje veľkosť matky a oddeľuje sa

Jednobunkové eukaryoty, niektoré nálevníky, kvasinky

sporulácia

Spóra je špeciálna bunka pokrytá hustou škrupinou, ktorá chráni pred vonkajšími vplyvmi

Výtrusné rastliny; niektoré prvoky

vegetatívne rozmnožovanie:

K zvýšeniu počtu jedincov daného druhu dochádza oddelením životaschopných častí vegetatívneho tela organizmu

Rastliny, zvieratá

V rastlinách

Tvorba púčikov, stonkových a koreňových hľúz, cibúľ, pakoreňov

Ľalia, nočná, egreš atď.

U zvierat

Usporiadané a neusporiadané rozdelenie

Coelenterates, hviezdice, annelids

Sexuálne rozmnožovanie je spojené s tvorbou pohlavných buniek (gamét) a ich splynutím (oplodnením).

Ontogenéza (grécky „bytie“ a „pôvod, vývoj“) je úplný cyklus individuálneho vývoja jednotlivca, ktorý je založený na implementácii dedičných informácií vo všetkých štádiách existencie v určitých podmienkach prostredia; začína tvorbou zygoty a končí smrťou jedinca.

Termín „ontogenéza“ zaviedol Ernst Haeckel v roku 1866.

Obdobia ontogenézy:

embryonálny

postembryonálne

U vyšších živočíchov a ľudí je zvykom rozlišovať prenatálne (pred narodením) a postnatálne (po narodení) obdobia. Je tiež zvykom rozlišovať prezygotické štádium, ktoré predchádza vzniku zygoty.

Periodizácia ontogenézy

zvláštnosti

prezygotický

tvorba gamét (gametogenéza), akumulácia ribozomálnej a messengerovej RNA, rôzne oblasti cytoplazmy nadobúdajú rozdiely v chemickom zložení.

embryonálne obdobie

zygota (jednobunkové štádium vývoja mnohobunkového organizmu)

obsahuje zrná žĺtka, mitochondrie, pigmenty, cytoplazma sa pohybuje, výrazná bilaterálna symetria (bilaterálna). U mnohých živočíšnych druhov začína syntéza bielkovín a novej RNA

rozdelenie

vznikajú štiepne brázdy, ktoré delia bunku na polovicu – na 2 blastoméry (2,4,8,16,32,64 atď.). V dôsledku série po sebe nasledujúcich fragmentácií sa vytvorí skupina buniek tesne vedľa seba. Embryo pripomína malinu. Volalo sa to morula.

blastulácia

konečná fáza drvenia vajec. V lancelete sa blastula vytvorí, keď embryo dosiahne 128 buniek. Blatula má tvar vezikuly so stenou z jednej vrstvy buniek nazývanej blastoderm.

gastrulácia

komplexný pohyb embryonálneho materiálu s tvorbou 2 alebo 3 vrstiev tela embrya (zárodočných vrstiev): ektoderm, endoderm a mezoderm. Vývoj húb a koelenterátov končí v štádiu dvoch zárodočných vrstiev. Všetky ostatné organizmy vyššie na evolučnom rebríčku vyvíjajú tri zárodočné vrstvy.

histogenéza a organogenéza

dochádza k tvorbe tkanív a orgánov

Postembryonálny vývoj u zvierat môže prebiehať podľa typu priameho a nepriameho vývoja.

Priamy vývoj prebieha u rýb, plazov, vtákov, ako aj u bezstavovcov, ktorých vajíčka sú bohaté živiny postačujúce na dokončenie ontogenézy. Výživu, dýchanie a vylučovanie v týchto embryách vykonávajú aj dočasné orgány.

Vlastnosti prenosu dedičného materiálu z organizmu do organizmu a ich implementácia do ontogenézy sú študované genetikou.

Genetika (z gréckeho „zostupovať od niekoho“) je veda o zákonoch a mechanizmoch dedičnosti a premenlivosti. V závislosti od predmetu štúdia sa klasifikuje genetika rastlín, zvierat, mikroorganizmov, ľudí a iných; v závislosti od metód používaných v iných odboroch – molekulárna genetika, environmentálna genetika a iné.

Dedičnosť je schopnosť organizmov prenášať svoje vlastnosti a vývojové vlastnosti na svoje potomstvo. Vďaka tejto schopnosti si všetky živé bytosti (rastliny, huby, či baktérie) ponechajú vo svojich potomkoch charakterové rysy milý. Táto kontinuita dedičných vlastností je zabezpečená prenosom ich genetickej informácie. Nositeľmi dedičnej informácie v organizmoch sú gény.

Gén – časť molekuly DNA nesúci informácie o akomkoľvek znaku alebo vlastnosti organizmu

Genotyp je súhrn všetkých génov lokalizovaných v chromozómoch daného organizmu.

Alely (alelické gény) sú stavy, formy daného génu, ktoré určujú alternatívny vývoj toho istého znaku a nachádzajú sa v identických úsekoch homológnych chromozómov. Každý gén môže byť v dvoch stavoch - dominantný (supresívny, označovaný veľké písmeno, napríklad A, D, W) alebo recesívne (potlačené, označené malým písmenom, napríklad a, n, d, w, x).

Homozygot je diploidná bunka alebo organizmus, ktorého homológne chromozómy nesú rovnaké alely daného génu (označované napr. AA, aa, nn, WW).

Heterozygot je diploidná bunka alebo organizmus, ktorého homológne chromozómy nesú rôzne alely daného génu (označované napr. Aa, Hn, Ww).

Fenotyp je súhrn všetkých štruktúrnych znakov a životných funkcií organizmu.

Hybrid je pohlavný potomok kríženia dvoch genotypicky odlišných organizmov.

Monohybridné kríženie je kríženie organizmov, ktoré sa navzájom líšia jedným párom alternatívnych vlastností (napríklad žltá a zelená farba semien hrachu).

Dihybridné kríženie je kríženie organizmov, ktoré sa od seba líšia dvoma pármi alternatívnych vlastností (napríklad žltá a zelená farba semien hrachu a hladký a zvrásnený povrch semien hrachu).

Práce G. Mendela, T. Morgana a ich nasledovníkov položili základy génovej teórie a chromozomálnej teórie dedičnosti.

Základom výskumu G. Mendela, ktorý sa uskutočnil v čase, keď ešte neboli známe chromozómy, je kríženie a štúdium hybridov hrachu záhradného. G. Mendel začal výskum s 22 čistými líniami hrachu záhradného, ​​ktoré mali medzi sebou dobre definované alternatívne (kontrastné) rozdiely v siedmich pároch charakteristík, a to: tvar semena (okrúhly - drsný), farba kotyledónu (žltá - zelená), šupka farebné semená (sivá - biela), tvar fazule (hotové - zvráskavené)

Mendelove zákony:

Mendelov prvý zákon. Zákon uniformity hybridov prvej generácie: pri krížení organizmov, ktoré sa líšia v jednom páre kontrastných znakov, za ktoré sú zodpovedné alely jedného génu, je prvá generácia hybridov jednotná vo fenotype a genotype. Pokiaľ ide o fenotyp, všetky hybridy prvej generácie sa vyznačujú dominantným znakom, pokiaľ ide o genotyp, všetky hybridy prvej generácie sú heterozygotné.

Mendelov zákon II. Zákon segregácie: pri monohybridnom krížení v druhej generácii hybridov sa pozoruje fenotypové štiepenie v pomere 3:1: asi 3/4 hybridov druhej generácie má dominantný znak, asi 1/4 má recesívny znak .

Mendelov zákon III. Zákon nezávislej kombinácie: pri dihybridnom krížení sa rozdelenie pre každý pár znakov u hybridov F2 vyskytuje nezávisle od ostatných párov znakov a rovná sa 3:1, ako pri monohybridnom krížení.

Úloha 2. Vyriešte problémy.

Pri krížení 2 čiernych králikov sa objavil biely králik. Ako sa to dá vysvetliť?

U mačiek je gén pre farbu čiernej srsti (B) dominantný nad génom pre farbu červenej srsti (b) a gén pre krátku srsť (S) je dominantný nad génom (génmi) pre dlhú srsť. Aký je predpokladaný podiel mačiatok s krátkou čiernou srsťou medzi potomkami, ak kocúr má čierne krátke vlasy (BbSs) a fenka má čierne dlhé vlasy (Bbss)?

Variabilita je všeobecná vlastnosť živých organizmov získavať nové vlastnosti.

Existuje dedičná a nededičná (modifikačná) variabilita/

Formy variability

dôvody prejavu

význam

Nededičné (variabilita modifikácie)

zmena podmienok prostredia, v dôsledku ktorej sa organizmus mení v medziach reakčnej normy špecifikovanej genotypom

adaptácia - prispôsobenie sa daným podmienkam prostredia, prežitie, zachovanie potomstva.

biela kapusta netvorí hlavu v horúcom podnebí; plemená koní a kráv privezené do hôr zakrpatejú

dedičné (genotypové)

Mutačný

vplyv vonkajších a vnútorných mutagénnych faktorov, výsledkom čoho sú zmeny v génoch a chromozómoch

materiál prírodného a umelého výberu, keďže mutácie môžu byť prospešné, škodlivé a ľahostajné, dominantné aj recesívne

reprodukčná izolácia > nové druhy, rody > mikroevolúcia.

Kombinačné

sa vyskytuje spontánne v rámci populácie počas kríženia, keď sa u potomkov objavia nové kombinácie génov.

šírenie nových dedičných zmien, ktoré slúžia ako materiál na selekciu.

výskyt ružových kvetov pri krížení bielokvetých a červenokvetých prvosienok.

korelačný (korelačný)

vzniká v dôsledku vlastnosti génov ovplyvňovať tvorbu nie jedného, ​​ale dvoch alebo viacerých znakov

stálosť vzájomne súvisiacich charakteristík, integrita organizmu ako systému

dlhonohé zvieratá majú dlhé krky.

Evolúcia je nezvratný a riadený vývoj organického sveta.

Moderná evolučná teória je založená na teórii Charlesa Darwina. Ale evolucionizmus (teória evolúcie alebo myšlienka rozvoja) existoval pred Darwinom.

Existujú dva smery evolúcie.

Biologický pokrok je nárast počtu jedincov danej systematickej skupiny (druh, rod, trieda, čeľaď, rad a pod.), rozširovanie areálu.

Biologický pokrok znamená víťazstvo druhu v boji o existenciu. Je to dôsledok dobrej adaptácie organizmov na podmienky životné prostredie. V súčasnosti postupuje mnoho skupín hmyzu, kvitnúcich rastlín atď.

Biologická regresia je zníženie počtu jedincov danej systematickej skupiny, zúženie rozsahu, zníženie druhovej diverzity v rámci skupiny.

Biologická regresia znamená oneskorenie tempa evolúcie, pokiaľ ide o rýchlosť zmeny podmienok prostredia. Môže to viesť k zániku skupiny. Zmizli stromovité machy a prasličky, prastaré paprade a väčšina starovekých obojživelníkov a plazov. Rod ondatry, čeľaď Ginkgo atď. sú dnes už regresívne.

Existujú 4 hlavné cesty evolúcie: aromorfóza, idioadaptácia, všeobecná degenerácia, hypergenéza.

Aromorfóza je veľká evolučná zmena vedúca k zvýšeniu úrovne biologickej organizácie, k vývoju zariadení širokého významu a k rozšíreniu biotopu. Ide o vývoj zásadne nových charakteristík a vlastností, ktoré umožňujú skupine organizmov prejsť do ďalšieho štádia evolúcie. Príklad: diferenciácia tráviacich orgánov, komplikácia zubného systému, vznik teplokrvnosti - to všetko znížilo závislosť tela od prostredia. Cicavce a vtáky majú možnosť oveľa ľahšie znášať poklesy teploty prostredia ako napríklad plazy, ktoré s nástupom chladnej noci alebo chladného obdobia roka strácajú aktivitu.

Aromorfózy zohrávali dôležitú úlohu vo vývoji všetkých tried zvierat. Napríklad pri evolúcii hmyzu veľký význam došlo k objaveniu sa tracheálneho dýchacieho systému a k premene ústneho aparátu (prístup k zemi a pestrá strava).

Idioadaptácia je osobitná adaptácia organizmov na určitý spôsob života bez zvýšenia všeobecnej úrovne organizácie.

Organizmy sa vyvíjajú prostredníctvom špecifických adaptácií na špecifické podmienky prostredia. Tento typ evolúcie vedie k rýchly nárastčísla. V dôsledku vytvárania rôznych idioadaptácií môžu zvieratá blízko príbuzných druhov žiť v širokej škále geografických oblastí. Napríklad zástupcovia čeľade vlkov sa nachádzajú na celom území od Arktídy až po trópy. Idioadaptácia zabezpečila rozšírenie areálu čeľade a zvýšenie počtu druhov.

Všeobecná degenerácia je proces, ktorý vedie k zjednodušeniu organizmov, k regresii.

Hypergenéza je cesta evolúcie spojená so zväčšením veľkosti tela a neúmerným nadmerným vývojom telesných orgánov. V rôznych obdobiach sa v rôznych triedach organizmov objavovali obrie formy. Ale spravidla pomerne rýchlo vymreli a dominancia začala viac malé formy. Vymieranie obrov je najčastejšie spojené s nedostatkom potravy, aj keď nejaký čas môžu mať takéto organizmy výhodu kvôli ich obrovská sila a neprítomnosť nepriateľov z tohto dôvodu.

Uveďte príklady hlavných ciest evolúcie

aromorfóza

idioadaptácia

všeobecná degenerácia

hypergenéza

Vznik elektrónových transportných reťazcov (ktoré poskytovali možnosť fotosyntézy a aeróbneho dýchania)

Galapágy (rôzne druhy zobákov)

U lastúrnikov zmiznutie hlavy

Objavenie sa histónových proteínov a jadrovej membrány (ktoré poskytovali možnosť mitózy, meiózy a sexuálnej reprodukcie)

Psy majú nestiahnuteľné pazúry na zrýchlenie behu, prítomnosť karnazálnych zubov, zníženie telesnej teploty zvýšeným dýchaním ústami ( potné žľazy chýba)

Bravčová pásomnica má „stratu“ tráviaceho systému.

Vzhľad zárodočných vrstiev u zvierat a diferencovaných tkanív v rastlinách (čo viedlo k vytvoreniu orgánových systémov).

Lienky a mloky majú výstražné sfarbenie

Strata zraku v krtkoch, proteách, hlbokomorských hlbinách

Vzhľad axiálnej kostry - akord

V súvislosti so socializáciou človeka postupne stráca na význame jeho biologická rola. Toto sa nedeje, pretože ľudia dosahujú najvyšších úrovniach rozvoj, ale vďaka vedomej vzdialenosti od svojho skutočného „základu“ (biosféry), ktorý dal človeku možnosť rozvíjať sa a budovať moderná spoločnosť. Ale organizmus ako biologický systém nemôže existovať mimo biosféry, a preto ho treba posudzovať len spolu s ňou.

Obyvateľstvo a spoločnosť

Každá spoločnosť je samoregulovaná populácia, moderná analógia inteligentného biologického systému (BS) v biosfére. A človek je v prvom rade produktom evolúcie BS, a nie výsledkom rozvoja sociálnej spoločnosti, čo je druhoradé. Presne povedané, spoločnosť je akousi súkromnou, ktorá je tiež BS, ktorá sa nachádza iba o jednu úroveň nad živým organizmom.

Z biologického hľadiska tento pojem charakterizuje systém orgánov a tkanív zabudovaný do živého obalu planéty, ktorý má svoje vlastné mechanizmy vplyvu na biotopy a obranné reakcie. Vzhľadom na organizmus ako biologický systém je ľahké identifikovať hlavné mechanizmy jeho životnej činnosti, adaptácie a regulácie jeho funkcií. A v rámci tejto publikácie bude ľudské telo z hľadiska svojich kritérií považované za integrálny systém.

Terminológia

Systém je veľký súbor niektorých vzájomne závislých prvkov, ktoré tvoria určitú celistvosť (štruktúru), ktorá počas svojho formovania prešla dlhým vývojom.

Biologické systémy sú nedeliteľné súbory vzájomne prepojených prvkov, ktoré vytvárajú živú škrupinu planéty a sú jej súčasťou, pričom zohrávajú rozhodujúcu úlohu v jej existencii. Príklady biologických systémov: bunka, organizmus, makromolekuly, organely, tkanivá, orgány, populácie.

Organizmus je komplexne organizovaný, samostatne regulovaný a aktívne fungujúci systém, pozostávajúci z orgánov a tkanív alebo reprezentovaný jedným biologickým systémom, tvoriacim jeden objekt živej prírody. Organizmus aktívne interaguje s biologickými systémami vyššieho rádu (s obyvateľstvom a biosférou).

Regulácia je príkaz, podriadenosť prísne pravidlá, vytváranie podmienok na ich vykonávanie a kontrolu. V súvislosti s ľudským telom by sa tento termín mal považovať za proces normalizácie funkcií tela.

Univerzálna štruktúra

Aby bolo možné považovať ľudské telo za biologický systém (BS), je potrebné zdôrazniť jeho hlavné vlastnosti a dať ich do súladu. Hlavnou vlastnosťou BS je teda ich štruktúra: všetky pozostávajú z organických molekúl a biopolymérov. Je pozoruhodné, že BS obsahuje aj anorganické látky, ktoré sú atribútmi neživej povahy. Nie sú však formatívne pre biologickú molekulu, organelu, bunku alebo organizmus, ale sú iba integrované do týchto systémov.

Poriadok

Vysoký stupeň usporiadanosť je druhá. Pre fungovanie biosféry je veľmi dôležitá takzvaná hierarchia z toho dôvodu, že celá jej štruktúra je postavená na princípe komplikovanosti jednoduchého a spájania elementárneho. To znamená, že zložitejšie zložky živej škrupiny zeme (biologické systémy) pozostávajú z menších, ktoré sa nachádzajú nižšie v hierarchii.

Konkrétnym príkladom je vývoj života z makromolekuly na organický polymér a potom na organelu a subcelulárnu štruktúru, z ktorej sa neskôr vytvorí tkanivo, orgán a organizmus. Ako integrálny biologický systém nám takáto hierarchická štruktúra umožňuje formovať všetky úrovne živej prírody a sledovať interakciu medzi nimi.

Integrita a diskrétnosť

Jeden z najdôležitejšie vlastnosti akákoľvek BS je jej súčasná integrita a diskrétnosť (partialita, komponenty). To znamená, že každý živý organizmus je biologický systém, integrálny komplex vytvorený z autonómnych komponentov. Samotné autonómne zložky sú tiež živé systémy, ktoré sa nachádzajú nižšie v hierarchii. Môžu existovať autonómne, ale v tele sa riadia jeho regulačnými mechanizmami a tvoria integrálnu štruktúru.

Príklady súčasnej integrity a diskrétnosti možno nájsť v akomkoľvek systéme rôzne úrovne. Napríklad cytoplazmatická membrána ako integrálna štruktúra má hydrofóbnosť a lipofilitu, tekutosť a pozostáva z lipoproteínových makromolekúl, ktoré poskytujú iba lipofilitu a hydrofóbnosť, a glykoproteínov, ktoré sú zodpovedné za selektívnu permeabilitu.

Toto je ukážka toho, ako zbierka diskrétnych vlastností komponentov biologického systému poskytuje funkcie zložitejšej nadradenej štruktúry. Príkladom je aj holistická organela, pozostávajúca z membrány a skupiny enzýmov, ktoré dedia ich diskrétne vlastnosti. Alebo bunka, ktorá je schopná realizovať všetky svoje funkcie základné zložky(organely). Ľudské telo ako jediný biologický systém tiež podlieha takejto závislosti, pretože vykazuje všeobecné vlastnosti, ktoré sú špecifické pre jednotlivé prvky.

Výmena energie

Táto nehnuteľnosť biologický systém je tiež univerzálny a možno ho vysledovať na každej z jeho hierarchických úrovní, počnúc makromolekulou a končiac biosférou. Na každej konkrétnej úrovni má iné prejavy. Napríklad na úrovni makromolekúl a precelulárnych štruktúr znamená výmena energie zmenu priestorovej štruktúry a hustoty elektrónov pod vplyvom pH, elektrického poľa alebo teploty. Na bunkovej úrovni by sa výmena energie mala považovať za metabolizmus, súbor procesov bunkového dýchania, oxidácie tukov a uhľohydrátov, syntézy a skladovania vysokoenergetických zlúčenín a odvádzania metabolických produktov von z bunky.

Metabolizmus tela

Ľudské telo ako biologický systém si tiež vymieňa energiu s vonkajším svetom a premieňa ju. Napríklad energiu chemické väzby molekuly uhľohydrátov a tukov sa v bunkách tela efektívne využívajú na syntézu makroergov, z ktorých organely ľahšie získavajú energiu pre svoje životné funkcie. V tejto demonštrácii sa energia transformuje a akumuluje v makroergoch, ako aj prostredníctvom hydrolýzy fosfátových chemických väzieb ATP.

Samoregulácia

Táto charakteristika znamená schopnosť zvyšovať alebo znižovať svoju vlastnú funkčná činnosť v závislosti od dosiahnutia akéhokoľvek stavu. Napríklad, ak bakteriálna bunka zažije hladovanie, buď sa presunie smerom k zdroju potravy, alebo vytvorí spóru (formu, ktorá jej umožní udržať si životnú aktivitu, kým sa nezlepšia životné podmienky). Stručne povedané, telo ako biologický systém má zložitý viacúrovňový systém na reguláciu svojich funkcií. Skladá sa to z:

  • precelulárne (regulácia funkcií jednotlivých bunkových organel, napr. ribozómov, jadra, lyzozómov, mitochondrií);
  • bunkové (regulácia funkcií buniek v závislosti od vonkajších a vnútorné faktory);
  • tkanivová regulácia (kontrola rýchlosti rastu a reprodukcie tkanivových buniek pod vplyvom vonkajších faktorov);
  • orgánová regulácia (tvorba mechanizmov aktivácie a inhibície funkcií jednotlivých orgánov);
  • systémová (nervová alebo humorálna regulácia funkcií vyššími orgánmi).

Ľudské telo Ako samoregulačný biologický systém má dva hlavné regulačné mechanizmy. Toto je starodávnejší humorálny mechanizmus z evolučného hľadiska a modernejší nervový mechanizmus. Ide o viacúrovňové komplexy schopné regulovať rýchlosť metabolizmu, teplotu, pH biologických tekutín a homeostázu, schopnosť brániť sa nebezpečenstvám či zabezpečiť agresivitu, realizovať emócie a vyššiu nervovú aktivitu.

Úrovne humorálnej regulácie

Humorálna regulácia je proces urýchľovania (alebo spomalenia) biologických procesov v organelách, bunkách, tkanivách alebo orgánoch pod vplyvom chemikálií. A v závislosti od umiestnenia ich „cieľa“ sa rozlišuje bunková, lokálna (tkanivová), orgánová a organizmová regulácia. Príkladom bunkovej regulácie je vplyv jadra na rýchlosť biosyntézy bielkovín.

Tkanivová regulácia je uvoľňovanie chemických látok (lokálnych mediátorov) bunkou zamerané na potlačenie alebo zvýšenie funkcií okolitých buniek. Napríklad bunková populácia zažíva hladovanie kyslíkom, uvoľňuje faktory angiogenézy, ktoré spôsobujú rast krvných ciev smerom k nim (do vyčerpaných oblastí). Ďalším príkladom tkanivovej regulácie je uvoľňovanie látok (keylonov), ktoré dokážu potlačiť rýchlosť rozmnožovania buniek na určitom mieste.

Tento mechanizmus, na rozdiel od predchádzajúceho, je príkladom negatívnej spätnej väzby. Charakterizuje sa ako aktívna akcia bunková populácia, určená na potlačenie akéhokoľvek procesu v biologickom tkanive.

Vyššia humorálna regulácia

Ľudské telo ako jediný samovyvíjajúci sa biologický systém je evolučnou korunou, ktorá si uvedomila vyššiu humorálnu reguláciu. Stalo sa to možným vďaka vývoju žliaz vnútorná sekrécia schopné vylučovať hormonálne látky. Hormóny sú špecifické chemické látky, ktoré sú vylučované žľazami s vnútornou sekréciou priamo do krvi a pôsobia na cieľové orgány umiestnené na veľká vzdialenosť z miesta syntézy.

Vyššia humorálna regulácia je tiež hierarchický systém, ktorého hlavným orgánom je hypofýza. Jeho funkcie sú regulované neurologickou štruktúrou (hypotalamus), umiestnenou nad ostatnými v regulačnej hierarchii tela. Pod vplyvom nervových impulzov z hypotalamu vylučuje hypofýza tri skupiny hormónov. Vstupujú do krvi a sú ňou transportované do cieľových orgánov.

Pre tropické hormóny hypofýzy je cieľom dolná hormonálna žľaza, ktorá pod vplyvom týchto látok uvoľňuje svoje mediátory, ktoré priamo ovplyvňujú funkcie orgánov a tkanív.

Nervová regulácia

Regulácia funkcií ľudského tela sa realizuje najmä prostredníctvom nervového systému. Riadi tiež humorálny systém, čím sa stáva jeho štruktúrnou zložkou, schopnou pružnejšie ovplyvňovať funkcie tela. Nervový systém je zároveň aj viacúrovňový. U ľudí má najkomplexnejší vývoj, aj keď sa neustále zlepšuje a mení extrémne pomaly.

V tomto štádiu sa vyznačuje prítomnosťou funkcií zodpovedných za vyššiu nervovú aktivitu: pamäť, pozornosť, emocionalita, inteligencia. A možno jednou z hlavných vlastností nervového systému je schopnosť pracovať s analyzátormi: vizuálnymi, sluchovými, čuchovými a inými. Umožňuje vám zapamätať si ich signály, reprodukovať ich v pamäti a na ich základe syntetizovať nové informácie, čím sa vytvára aj zmyslová skúsenosť na úrovni limbického systému.

Úrovne nervovej regulácie

Ľudské telo ako jediný biologický systém má niekoľko úrovní nervová regulácia. Je vhodnejšie ich zvážiť podľa gradačnej schémy od nižšej po vyššiu úroveň. Pod ostatnými je ten, ktorý reguluje svoje funkcie nezávisle od vyšších centier nervovej činnosti.

Funguje cez jadro blúdivý nerv a dreň nadobličiek. Je pozoruhodné, že najviac nízky level nervová regulácia je umiestnená čo najbližšie k humorálnemu systému. To opäť demonštruje súčasnú diskrétnosť a integritu organizmu ako biologického systému. Presne povedané, nervový systém prenáša svoje signály pod vplyvom acetylcholínu a elektrický prúd. To znamená, že polovicu tvorí humorálny systém prenosu informácií, ktorý sa pozoruje v synapsiách.

Vyššia nervová aktivita

Nad autonómnym nervovým systémom je somatický, ktorý pozostáva z miechy, nervov, trupu, bielej a šedá hmota mozog, jeho bazálne gangliá, limbický systém a ďalšie dôležité štruktúry. Je to ona, ktorá je zodpovedná za vyššiu nervovú aktivitu, prácu s analyzátormi zmyslových orgánov, systematizáciu informácií v kôre, ich syntézu a rozvoj rečovej komunikácie. V konečnom dôsledku je to práve tento komplex biologických štruktúr tela, ktorý je zodpovedný za možnú socializáciu človeka a dosiahnutie jeho aktuálnej úrovne rozvoja. Ale bez nízkoúrovňových štruktúr by ich vzhľad bol nemožný, rovnako ako je vylúčená existencia človeka mimo jeho obvyklého biotopu.