Struktur biosistem. Apa itu biosistem? Sifat dasar biosistem

Paragraf solusi terperinci Ringkaslah bab 2 dalam biologi untuk siswa kelas 11, penulis I.N. Ponomareva, OK Kornilova, T.E. Loschilin, P.V. Izhevsk Tingkat dasar 2012

Gdz dalam Biologi untuk kelas 11 dapat ditemukan
Buku kerja Gdz di Biologi untuk kelas 11 dapat ditemukan

1. Merumuskan definisi biosistem “sel”..

Sel adalah sistem kehidupan dasar, unit struktural dasar organisme hidup, yang mampu memperbarui diri, mengatur diri sendiri, dan mereproduksi diri.

2. Mengapa sel disebut bentuk dasar kehidupan dan unit dasar kehidupan?

Sel adalah bentuk dasar kehidupan dan unit dasar kehidupan, karena setiap organisme terdiri dari sel, dan organisme terkecil adalah sel (protozoa). Organel yang terpisah di luar sel tidak dapat hidup.

Pada tingkat sel, proses berikut terjadi: metabolisme (metabolisme); penyerapan dan, akibatnya, dimasukkannya berbagai unsur kimia Bumi ke dalam isi makhluk hidup; transmisi informasi turun-temurun dari sel ke sel; akumulasi perubahan pada aparatus genetik sebagai akibat interaksi dengan lingkungan; respon terhadap rangsangan ketika berinteraksi dengan lingkungan eksternal. Elemen struktural dari sistem tingkat seluler adalah berbagai kompleks molekul senyawa kimia dan semua bagian struktural sel - peralatan permukaan, nukleus dan sitoplasma dengan organelnya. Interaksi di antara mereka memastikan kesatuan, integritas sel dalam manifestasi sifat-sifatnya sebagai sistem kehidupan dalam hubungan dengan lingkungan eksternal.

3. Menjelaskan mekanisme stabilitas sel sebagai biosistem.

Sel adalah sistem biologis dasar, dan sistem apa pun adalah kompleks komponen yang saling berhubungan dan berinteraksi yang membentuk satu kesatuan. Di dalam sel, komponen-komponen tersebut adalah organel. Sel mampu melakukan metabolisme, pengaturan diri, dan pembaruan diri, berkat stabilitasnya yang terjaga. Seluruh program genetik sel terletak di nukleus, dan berbagai penyimpangan darinya dirasakan oleh sistem enzim sel.

4. Bandingkan sel eukariotik dan prokariotik.

Semua organisme hidup di Bumi dibagi menjadi dua kelompok: prokariota dan eukariota.

Eukariota adalah tumbuhan, hewan dan jamur.

Prokariota adalah bakteri (termasuk cyanobacteria (ganggang biru-hijau).

Perbedaan utama. Prokariota tidak memiliki nukleus; DNA sirkular (kromosom sirkular) terletak langsung di sitoplasma (bagian sitoplasma ini disebut nukleoid). Eukariota memiliki nukleus yang terbentuk dengan baik (informasi herediter [DNA] dipisahkan dari sitoplasma oleh selubung nukleus).

Perbedaan lainnya.

Karena prokariota tidak memiliki nukleus, tidak ada mitosis / meiosis. Bakteri berkembang biak dengan membelah diri menjadi dua, dengan bertunas

Eukariota memiliki jumlah kromosom yang berbeda, tergantung pada spesiesnya. Prokariota memiliki kromosom tunggal (berbentuk cincin).

Eukariota memiliki organel yang dikelilingi oleh membran. Prokariota tidak memiliki organel yang dikelilingi oleh membran, mis. tidak ada retikulum endoplasma (perannya dimainkan oleh banyak tonjolan membran sel), tidak ada mitokondria, tidak ada plastida, tidak ada pusat sel.

Sel prokariotik jauh lebih kecil daripada sel eukariotik: diameter 10 kali, volume 1000 kali.

kesamaan. Sel-sel semua organisme hidup (semua kerajaan alam hidup) mengandung membran plasma, sitoplasma, dan ribosom.

5. Jelaskan struktur intraseluler eukariota.

Sel-sel yang membentuk jaringan hewan dan tumbuhan sangat bervariasi dalam bentuk, ukuran dan struktur internal. Namun, semuanya menunjukkan kesamaan dalam fitur utama proses aktivitas vital, metabolisme, iritabilitas, pertumbuhan, perkembangan, dan kemampuan untuk berubah.

Semua jenis sel mengandung dua komponen utama yang terkait erat satu sama lain - sitoplasma dan nukleus. Nukleus dipisahkan dari sitoplasma oleh membran berpori dan mengandung getah nukleus, kromatin, dan nukleolus. Sitoplasma semi-cair mengisi seluruh sel dan ditembus oleh banyak tubulus. Di luar, itu ditutupi dengan membran sitoplasma. Ini berisi struktur khusus-organel yang selalu ada di dalam sel, dan formasi sementara - inklusi. Organel membran: membran sitoplasma (CM), retikulum endoplasma (ER), aparatus Golgi, lisosom, mitokondria dan plastida. Dasar dari struktur semua organel membran adalah membran biologis. Semua membran memiliki rencana struktural terpadu yang mendasar dan terdiri dari lapisan ganda fosfolipid, di mana molekul protein direndam dari sisi yang berbeda ke kedalaman yang berbeda. Membran organel berbeda satu sama lain hanya dalam set protein yang termasuk di dalamnya.

6. Bagaimana prinsip “sel dari sel” diterapkan?

Reproduksi sel prokariotik dan eukariotik hanya terjadi dengan membelah sel asal, yang didahului dengan reproduksi materi genetiknya (reduplikasi DNA).

Dalam sel eukariotik, satu-satunya cara pembelahan yang lengkap adalah mitosis (atau meiosis selama pembentukan sel germinal). Dalam hal ini, alat khusus pembelahan sel terbentuk - gelendong sel, dengan bantuan kromosom yang sebelumnya berlipat ganda, didistribusikan secara merata dan akurat pada dua sel anak. Jenis pembelahan ini diamati di semua eukariotik, baik sel tumbuhan maupun hewan.

Sel prokariotik yang membelah dengan cara biner juga menggunakan alat pembelahan sel khusus, seperti cara pembelahan mitosis eukariota. Juga membagi sel induk menjadi dua.

7. Jelaskan fase dan signifikansi mitosis.

Proses mitosis biasanya dibagi menjadi empat fase utama: profase, metafase, anafase dan telofase. Karena terus menerus, perubahan fase dilakukan dengan lancar - satu tanpa terasa masuk ke yang lain.

Pada profase, volume nukleus meningkat, dan karena spiralisasi kromatin, kromosom terbentuk. Pada akhir profase, setiap kromosom terlihat terdiri dari dua kromatid. Secara bertahap, nukleolus dan membran nukleus larut, dan kromosom secara acak terletak di sitoplasma sel. Sentriol bergerak menuju kutub sel. Sebuah gelendong akromatin terbentuk, beberapa dari benang yang pergi dari kutub ke kutub, dan beberapa melekat pada sentromer kromosom. Isi materi genetik dalam sel tetap tidak berubah (2n4c).

Pada metafase, kromosom mencapai spiralisasi maksimum dan diatur secara teratur di ekuator sel, sehingga mereka dihitung dan dipelajari selama periode ini. Kandungan materi genetik tidak berubah (2n4c).

Dalam anafase, setiap kromosom "membelah" menjadi dua kromatid, yang sejak saat itu disebut kromosom anak. Serat gelendong yang melekat pada sentromer berkontraksi dan menarik kromatid (kromosom anak) ke kutub sel yang berlawanan. Isi materi genetik dalam sel pada setiap kutub diwakili oleh satu set kromosom diploid, tetapi setiap kromosom mengandung satu kromatid (4n4c).

Dalam telofase, kromosom yang terletak di kutub kehilangan semangat dan menjadi kurang terlihat. Di sekitar kromosom di setiap kutub, membran nukleus terbentuk dari struktur membran sitoplasma, dan nukleolus terbentuk di dalam nukleus. Poros pembagian dihancurkan. Pada saat yang sama, sitoplasma membelah. Sel anak memiliki satu set kromosom diploid, yang masing-masing terdiri dari satu kromatid (2n2c).

Signifikansi biologis mitosis adalah memastikan transmisi sifat dan sifat turun-temurun dalam sejumlah generasi sel selama perkembangan organisme multiseluler. Karena distribusi kromosom yang tepat dan seragam selama mitosis, semua sel dari organisme tunggal secara genetik sama.

Pembelahan sel mitosis mendasari semua bentuk reproduksi aseksual baik pada organisme uniseluler maupun multiseluler. Mitosis menyebabkan fenomena paling penting dari aktivitas vital: pertumbuhan, perkembangan dan pemulihan jaringan dan organ dan reproduksi aseksual organisme.

8. Apa itu siklus sel?

Siklus sel (siklus mitosis) adalah seluruh periode keberadaan sel dari saat sel induk muncul dalam proses pembelahan hingga pembelahannya sendiri (termasuk pembelahan itu sendiri) atau kematian. Ini terdiri dari interfase dan pembelahan sel.

9. Peran apa yang dimainkan sel dalam evolusi organisme?

Sel memunculkan perkembangan lebih lanjut dari dunia organik. Dalam perjalanan evolusi ini, berbagai bentuk seluler yang menakjubkan tercapai, multiseluleritas lahir, spesialisasi sel muncul, dan jaringan seluler muncul.

10. Sebutkan proses utama kehidupan sel.

Metabolisme - nutrisi masuk ke sel, dan yang tidak perlu dihilangkan. Pergerakan sitoplasma - mengangkut zat dalam sel. Respirasi - oksigen memasuki sel, karbon dioksida dihilangkan. Nutrisi - Nutrisi masuk ke dalam sel. Pertumbuhan - ukuran sel bertambah. Perkembangan - struktur sel menjadi lebih rumit.

11. Tunjukkan pentingnya mitosis dan meiosis dalam evolusi sel.

Berkat pembelahan sel mitosis, perkembangan individu organisme berlangsung - pertumbuhannya meningkat, jaringan diperbarui, sel-sel tua dan mati diganti, dan reproduksi aseksual organisme dilakukan. Keteguhan kariotipe individu spesies juga dipastikan.

Melalui meiosis, terjadi pindah silang (pertukaran bagian kromosom homolog). Ini berkontribusi pada rekombinasi informasi genetik, dan sel-sel terbentuk dengan set gen yang sama sekali baru (keanekaragaman organisme).

12. Apa peristiwa terpenting dalam perkembangan materi hidup pada tingkat sel dalam proses evolusi?

Aromorfosis terbesar (mitosis, meiosis, gamet, proses seksual, zigot, reproduksi vegetatif dan seksual).

Munculnya inti sel (eukariota).

Proses simbiosis dalam organisme uniseluler - munculnya organel.

autotrofi dan heterotrofi.

Mobilitas dan imobilitas.

Munculnya organisme multiseluler.

Diferensiasi fungsi sel pada organisme multiseluler.

13. Jelaskan makna umum tingkat seluler materi hidup di alam dan bagi manusia.

Sel, setelah muncul dalam bentuk biosistem dasar, menjadi dasar dari semua perkembangan lebih lanjut dari dunia organik. Evolusi bakteri, cyanobacteria, berbagai alga dan protozoa seluruhnya terjadi karena transformasi struktural, fungsional dan biokimia dari sel hidup primer. Dalam perjalanan evolusi ini, berbagai bentuk sel yang menakjubkan telah dicapai, tetapi rencana umum struktur sel tidak mengalami perubahan mendasar. Dalam proses evolusi, berdasarkan bentuk kehidupan uniseluler, multiseluleritas muncul, spesialisasi sel muncul, dan jaringan seluler muncul.

Ekspresikan sudut pandangmu

1. Mengapa tepatnya pada tingkat seluler organisasi kehidupan muncul sifat-sifat makhluk hidup seperti autotrofi dan heterotrofi, mobilitas dan imobilitas, multiseluler dan spesialisasi dalam struktur dan fungsi? Apa yang berkontribusi pada peristiwa seperti itu dalam kehidupan sel?

Sel adalah unit struktural dan fungsional dasar makhluk hidup. Ini adalah jenis sistem kehidupan, yang dicirikan oleh respirasi, nutrisi, metabolisme, lekas marah, diskrit, keterbukaan, keturunan. Pada tingkat sel itulah organisme hidup pertama muncul. Dalam sel, setiap organel melakukan fungsi tertentu dan memiliki struktur tertentu, bersatu dan berfungsi bersama, mereka mewakili satu biosistem, yang memiliki semua tanda makhluk hidup.

Sel, sebagai organisme multiseluler, juga telah berevolusi selama berabad-abad. Berbagai kondisi lingkungan, bencana alam, faktor biotik telah menyebabkan kompleksnya organisasi sel.

Itulah sebabnya autotrofi dan heterotrofi, mobilitas dan imobilitas, multiseluleritas dan spesialisasi dalam struktur dan fungsi muncul tepat pada tingkat sel, di mana semua organel dan sel secara keseluruhan ada secara harmonis dan bijaksana.

2. Atas dasar apa semua ilmuwan mengaitkan cyanobacteria dengan tanaman, khususnya ganggang, untuk waktu yang sangat lama, dan hanya pada akhir abad ke-20. mereka ditempatkan di kerajaan bakteri?

Ukuran sel yang relatif besar (nostok, misalnya, membentuk koloni yang agak besar sehingga Anda bahkan dapat mengambilnya), melakukan fotosintesis dengan pelepasan oksigen dengan cara yang mirip dengan tanaman tingkat tinggi, dan kemiripan eksternal mereka dengan ganggang adalah alasannya untuk pertimbangan mereka sebelumnya sebagai bagian dari tanaman ("ganggang biru-hijau ").

Dan pada akhir abad ke-20, terbukti bahwa sel tidak memiliki inti biru-hijau, dan klorofil dalam selnya tidak sama seperti pada tumbuhan, tetapi merupakan ciri bakteri. Sekarang cyanobacteria adalah salah satu mikroorganisme prokariotik yang paling terorganisir secara kompleks dan terdiferensiasi secara morfologis.

3. Jaringan sel tumbuhan dan hewan apa yang digunakan untuk membuat pakaian dan sepatu yang kamu pakai ke sekolah hari ini?

Pilih yang tepat. Banyak contoh yang bisa dikutip. Misalnya, rami (serat kulit kayu - kain konduktif) digunakan untuk membuat kain dengan struktur yang kuat (kemeja pria, jas wanita, pakaian dalam, kaus kaki, celana panjang, gaun malam). Kapas digunakan untuk membuat pakaian dalam, kaos, kemeja, celana panjang, gaun malam). Sepatu (sepatu, sandal, sepatu bot), ikat pinggang terbuat dari kulit binatang (jaringan epitel). Pakaian hangat terbuat dari wol hewan berbulu. Sweater, kaus kaki, topi, sarung tangan terbuat dari wol. Dari sutra (rahasia kelenjar ulat sutra adalah jaringan ikat) - kemeja, syal, pakaian dalam.

Masalah untuk diskusi

Kakek Charles Darwin, Erasmus Darwin - seorang dokter, naturalis, dan penyair - menulis pada akhir abad ke-18. puisi "The Temple of Nature", diterbitkan pada tahun 1803, setelah kematiannya. Bacalah kutipan singkat dari puisi ini dan pikirkan tentang gagasan apa tentang peran tingkat kehidupan seluler yang dapat ditemukan dalam karya ini (kutipan diberikan dalam buku).

Munculnya kehidupan terestrial terjadi dari bentuk seluler terkecil. Pada tingkat sel itulah organisme hidup pertama muncul. Sel, sebagai organisme, juga tumbuh, berevolusi, sehingga memberikan dorongan untuk pembentukan banyak bentuk sel. Mereka mampu mengisi "lumpur" dan "massa air". Kemungkinan besar, berbagai kondisi lingkungan, bencana alam, faktor biotik menyebabkan komplikasi organisasi sel, yang mengarah pada "akuisisi anggota" (yang menyiratkan multiseluleritas).

Konsep dasar

Prokariota, atau pra-nuklir, adalah organisme yang selnya tidak memiliki nukleus yang dibentuk yang dibatasi oleh membran.

Eukariota, atau nukleus, adalah organisme yang sel-selnya memiliki nukleus yang terbentuk dengan baik, dipisahkan oleh membran nukleus dari sitoplasma.

Organoid - struktur seluler yang menyediakan kinerja fungsi tertentu.

Nukleus adalah bagian terpenting dari sel eukariotik, mengatur semua aktivitasnya; membawa informasi herediter dalam makromolekul DNA.

Kromosom adalah struktur seperti benang yang mengandung DNA dalam inti sel yang membawa gen, unit hereditas, diatur dalam urutan linier.

Membran biologis adalah struktur molekul elastis yang terdiri dari protein dan lipid. Memisahkan isi sel apa pun dari lingkungan eksternal, memastikan integritasnya.

Mitosis (pembelahan sel tidak langsung) adalah cara universal untuk membagi sel eukariotik, di mana sel anak menerima materi genetik yang identik dengan sel aslinya.

Meiosis adalah metode pembelahan sel eukariotik, disertai dengan separuh (pengurangan) jumlah kromosom; satu sel diploid menghasilkan empat sel haploid.

Siklus sel - siklus reproduksi sel, yang terdiri dari beberapa peristiwa berturut-turut (misalnya, interfase dan mitosis pada eukariota), di mana isi sel berlipat ganda dan membelah menjadi dua sel anak.

Tingkat struktural seluler dari organisasi makhluk hidup adalah salah satu tingkat struktural kehidupan, unit struktural dan fungsionalnya adalah organisme, dan unitnya adalah sel. Pada tingkat organisme, fenomena berikut terjadi: reproduksi, berfungsinya organisme secara keseluruhan, ontogenesis, dll.

Evolusi makhluk hidup telah mengarah pada pembentukan keanekaragaman hayati yang saat ini ada di planet ini . Sepanjang sejarah Bumi, telah dihuni oleh satu hingga dua miliar spesies makhluk hidup, yang sebagian besar telah punah. Namun, keanekaragaman spesies biologis modern luar biasa besar. Para ilmuwan mengetahui setidaknya 1,4 juta spesies yang hidup di planet ini, termasuk setidaknya 4.000 spesies mamalia, 9.000 burung, 19.000 ikan, 750.000 serangga, 210.000 tanaman berbunga. Mengingat spesies yang belum terdeskripsikan, jumlah total spesies diperkirakan berkisar antara 5-30 juta (Grant, 1991). “Dipercaya bahwa sekarang planet kita dihuni oleh lebih dari satu juta spesies hewan, 0,5 juta spesies tumbuhan, hingga 10 juta mikroorganisme, dan angka-angka ini diremehkan” (Mednikov, 1994).

Organisme yang beragam seperti bakteri kecil dan paus biru raksasa, rimpang bersel tunggal dan kera besar, tanaman berbunga, dan serangga, semuanya adalah bagian dari "tubuh bios" planet tunggal. Seperti organisme integral, bios tergantung keberadaannya pada fungsi yang harmonis dan terkoordinasi dengan baik dari semua "sistem organ". Berbagai kelompok makhluk hidup bertindak sebagai "organ" dan "sistem" mereka. Deskripsi keanekaragaman hayati ini dalam berbagai aspek dan aspeknya sangat penting baik dari sudut pandang perlindungan keanekaragaman ini maupun dari sudut pandang konseptual. Untuk biopolitik, penerapan prinsip yang dianalogikan dengan “keanekaragaman hayati” pada sistem politik dengan pluralisme, komplementaritas, dan interdependensinya menjadi sangat penting. Konsep “keanekaragaman hayati” mencakup beberapa aspek yang berbeda.

3.3.1. Keanekaragaman makhluk hidup ditinjau dari taksonomi. Spesies dikelompokkan ke dalam genera, genera ke dalam keluarga, dan seterusnya, sampai kita mencapai subdivisi utama keanekaragaman makhluk hidup terbesar - kerajaan, yang dibagi lagi menjadi kerajaan. Perbedaan paling mendasar yang dilihat ahli taksonomi modern adalah antara prokariota (" pra-nuklir") dan eukariota ("nuklear sejati"). Ini adalah dua kerajaan: ke kerajaan prokariota ( Prokariota) termasuk makhluk mikroskopis - bakteri; ke kerajaan eukariotik ( Eukariota) - semua bentuk kehidupan lainnya - protozoa, jamur, tumbuhan, hewan (termasuk manusia).

“Sel prokariotik dibedakan oleh fakta bahwa ia memiliki satu rongga internal yang dibentuk oleh membran dasar, yang disebut seluler, atau sitoplasma (CPM). Pada sebagian besar prokariota, CPM adalah satu-satunya membran yang ditemukan di dalam sel. Dalam sel eukariotik, tidak seperti prokariota, ada rongga sekunder. Membran inti, yang membatasi DNA dari sisa sitoplasma, membentuk rongga sekunder ... Struktur seluler dibatasi oleh membran dasar dan melakukan fungsi tertentu dalam sel disebut organel. Organel khas eukariota tidak ada dalam sel prokariotik. DNA inti mereka tidak dipisahkan dari sitoplasma oleh membran. (Gusev, Mineeva, 2003). Dalam setiap kerajaan, penulis yang berbeda membedakan jumlah kerajaan yang berbeda. Jadi, dalam klasifikasi Whittaker (Whittaker, 1969), kerajaan eukariotik dibagi menjadi 4 kerajaan - protista, atau protozoa, jamur, tumbuhan dan hewan, dan prokariota (sinonim - moners) dianggap sebagai kerajaan tunggal. Dalam klasifikasi berikut, satu-satunya penyimpangan dari skema Whittaker diperbolehkan - prokariota dibagi menjadi 2 kerajaan - eubacteria dan archaea (archaebacteria), yang sesuai dengan sifat dasar perbedaan di antara mereka.

1. Kerajaan prokariota ( Prokariota). Organisme, dalam banyak kasus, mewakili satu sel. Keanekaragaman kondisi kehidupan yang tidak dapat dicapai oleh kelompok lain dan seringkali plastisitasnya luar biasa. Jenis makanannya sangat beragam. Mereka dicirikan oleh sifat sumber dari tiga komponen penting kehidupan: energi, karbon, dan hidrogen (sumber elektron). Menurut sumber energi, dua kategori organisme dibedakan: fototrof (menggunakan sinar matahari) dan kemotrof (menggunakan energi ikatan kimia dalam nutrisi. Autotrof (CO 2) dan heterotrof (bahan organik) diisolasi menurut sumber karbon. Akhirnya , menurut sumber hidrogen (elektron), mereka membedakan organotrof (memakan organik) dan litotrof (mengkonsumsi turunan litosfer - cangkang batu Bumi: H 2, NH 3, H 2 S, S, CO, Fe 2 +, dll.) Menurut klasifikasi ini, tumbuhan hijau (lihat di bawah) - fotolitoautotrof, hewan dan jamur adalah kemoorganoheterotrof. Di dunia prokariota, ada berbagai macam kombinasi. Prokariota dapat dibagi lagi menjadi

Kerajaan Eubacteria ( eubakteri,"bakteri biasa"). Dinding sel biasanya mengandung zat tertentu - peptidoglikan (murein). Kerajaan mencakup berbagai perwakilan - dari orang yang hidup bersama yang damai seperti Escherichia coli ( Escherichia coli) hingga patogen berbahaya (agen penyebab wabah, kolera, brucellosis, dll.), Dari pengaya tanah dengan zat nitrogen yang berharga (misalnya, perwakilan dari genus Azotobacter) menjadi oksidator besi (bakteri besi Thiobacter ferooxidans) dan yang mampu berfotosintesis seperti tumbuhan, termasuk yang melepaskan oksigen (cyanobacteria). Dalam beberapa tahun terakhir, dalam beberapa karya, kerajaan "bakteri" dibagi menjadi beberapa kerajaan independen.

Kerajaan archaea (atau archaebacteria – Archaea atau Archaebacteria), hidup dalam kondisi eksotis (beberapa tanpa oksigen sama sekali; yang lain - dalam larutan garam jenuh; yang lain - pada 90-100 ° C, dll.) dan memiliki struktur dinding sel dan struktur intraseluler yang khas. Menurut beberapa fitur (misalnya, organisasi ribosom), archaea lebih dekat bukan untuk pro-, tetapi untuk eukariota ("hubungan saudara" archaea dan eukariota, lihat Vorobyeva, 2006).

2. Kerajaan eukariota ( Eukariota). Seperti yang telah ditekankan, kerajaan eukariotik mencakup organisme dengan rongga sel sekunder - organel, termasuk nukleus. Eukariota termasuk kerajaan: protozoa, jamur, tumbuhan dan hewan:

Kerajaan Protozoa ( Protista) Organisme uniseluler atau kolonial (sel-sel longgar yang mampu hidup secara mandiri) yang memiliki inti sel yang dikelilingi oleh membran ganda. Menurut metode memperoleh energi, mereka dibagi menjadi kelompok-kelompok yang menyerupai 3 kingdom yang diberikan di bawah ini (ada protista seperti jamur, tumbuhan dan hewan).

kerajaan tumbuhan ( plantae). Organisme multiseluler yang mampu mengasimilasi energi cahaya (fotosintesis) dan oleh karena itu seringkali tidak membutuhkan senyawa organik siap pakai (memimpin gaya hidup autotrofik). Air, garam mineral dan, dalam beberapa kasus, organik masuk melalui penyerapan. Tanaman memasok bahan organik untuk kerajaan lain yang hidup dan menghasilkan oksigen yang memberi kehidupan (peran terakhir juga dimainkan sampai batas tertentu oleh prokariota - manobakteri).

Kerajaan hewan ( binatang). Organisme multiseluler yang memakan senyawa organik siap pakai (memimpin gaya hidup heterotrofik), yang mereka peroleh melalui nutrisi dan gerakan aktif, dengan organisme hidup yang berfungsi sebagai objek utama nutrisi. Dalam kerangka buku ini, yang menarik adalah organisme dengan sosialitas yang menonjol - kemampuan untuk membentuk sistem supraorganisme yang kompleks dengan pembagian fungsi, koordinasi perilaku individu pada skala seluruh sistem. Ini adalah coelenterata kolonial, yang koloninya kadang-kadang menyerupai organisme tunggal (siphonophores), serangga seperti rayap, lebah atau semut, yang kehidupan sosialnya telah lama dikagumi oleh para pemikir dan menimbulkan analogi dengan masyarakat manusia (misalnya, tercermin dalam abad ke-18- fabel abad "Tentang lebah", milik Peru Mandeville) dan, akhirnya, chordata, terutama mamalia.

"Pos komando" di biosfer Bumi ditempati oleh perwakilan dari tipe chordate: ikan, amfibi, reptil, burung, dan mamalia, yang dipimpin oleh manusia. Mereka dicirikan oleh fitur-fitur berikut:

Chord (dawai punggung) - sumbu kerangka internal, batang fleksibel elastis.Chordata yang lebih tinggi hanya pada tahap awal perkembangan embrio, kemudian dipaksa keluar oleh tulang belakang.

Sistem saraf pusat (sumsum tulang belakang dan otak) memiliki struktur tubular dan dibentuk sebagai invaginasi sisi dorsal embrio.

Semua chordata, setidaknya pada tahap embrio, memiliki celah insang - bukaan melintang berpasangan yang menembus dinding faring.

Kelas chordata yang paling terorganisir adalah mamalia (binatang). Mereka memiliki suhu tubuh tinggi yang konstan, sistem saraf yang sangat berkembang. Pertama-tama, otak. Mereka melahirkan anak-anak yang berkembang dalam tubuh ibu, menerima nutrisi melalui plasenta, dan setelah lahir mereka diberi susu” (Mednikov, 1994).

3.3.2. Keanekaragaman dalam satu kelompok taksonomi makhluk hidup, khususnya dalam satu spesies (misalnya, keanekaragaman dalam spesies kucing domestik). Keragaman ini, pada gilirannya, mencakup sejumlah aspek penting. Jadi, kita dapat berbicara tentang keragaman pengelompokan individu dalam spesies hidup yang sama. Misalnya, semua monyet simpanse berasal dari spesies yang sama, tetapi ada perbedaan dalam perilaku dan bahasa komunikasi, serta ritual di antara kelompok simpanse yang berbeda. Ahli primata de Waal mencatat bahwa hanya di salah satu kelompok simpanse yang dipelajarinya, monyet-monyet itu menyapa teman-temannya dengan mengangkat tangan di atas kepala dan menggoyang-goyangkan mereka. Tidak kalah pentingnya adalah keragaman dalam satu kelompok tersebut - baik itu kebanggaan singa atau koloni mikroorganisme.

Pertama, individu berbeda dalam usia ("piramida usia"), dan dalam banyak kasus dalam karakteristik jenis kelamin. Bahkan bakteri dapat memiliki dua jenis individu - sel F + dan F- (pada Escherichia coli yang menghuni usus manusia).

Kedua, ada variasi individu yang tak terhitung jumlahnya. Biopolitisi memperhatikan fakta bahwa bahkan seseorang dalam keluarga memiliki perbedaan individu yang besar, misalnya, antara saudara lelaki. Dalam masyarakat manusia, dan dalam kelompok spesies hidup lainnya, keragaman tersebut merupakan hasil interaksi kompleks dari karakteristik bawaan (genetik) dan pengaruh perbedaan kondisi kehidupan (faktor lingkungan). Perhatikan bahwa bahkan dalam keluarga yang sama, seseorang memiliki saudara laki-laki yang lebih tua dan lebih muda, anak-anak yang dicintai dan tidak dicintai, yang hidup dalam kondisi yang berbeda.

Semua perbedaan individu ini ditumpangkan oleh perbedaan lain yang ditentukan oleh distribusi peran dan fungsi di seluruh kelompok, keluarga, koloni, dan sistem biososial secara umum. Dan kemudian ternyata individu dengan kecenderungan yang berbeda lebih cocok untuk peran sosial yang berbeda, dan peran yang berbeda dapat didistribusikan sesuai dengan usia dan jenis kelamin individu. Misalnya, dengan semua "egalitarianisme" (kesetaraan dalam kekayaan, otoritas, pangkat, lihat di bawah, 3.7), masyarakat primitif memperhitungkan usia, jenis kelamin, dan hanya perbedaan individu. Pria terutama berburu, wanita - mengumpulkan buah-buahan, akar, beri, dan sebagian besar berpartisipasi dalam pengasuhan anak-anak; orang tua kebanyakan menjadi orang tua, dukun, pada saat yang sama, pemimpin selama perang lebih sering adalah seorang pemuda. Orang-orang dengan bakat individu dapat mengembangkannya - bakat seni untuk membuat lukisan batu, penari terampil dan pendongeng untuk menghibur sesama suku dengan tarian dan cerita mereka masing-masing.

Oleh karena itu, keanekaragaman hayati dalam semua aspeknya benar-benar merupakan prasyarat yang diperlukan untuk berfungsinya secara optimal dan harmonis seluruh ansambel makhluk hidup - biosfer. Organisme dengan karakteristik dan persyaratan lingkungan yang berbeda, memasuki berbagai hubungan satu sama lain, dapat secara fungsional terspesialisasi dalam "tubuh bios". Setiap spesies biologis dapat mewakili organ vital dari "tubuh" ini. Ada banyak contoh konsekuensi global negatif dari penghancuran satu spesies biologis.

3.3.3. Tingkat organisasi makhluk hidup. Salah satu aspek penting dari keanekaragaman hayati adalah sifat makhluk hidup yang bertingkat-tingkat. Kami menyarankan agar pembaca kembali sejenak ke akhir bagian 2.1 di atas, di mana kami menyentuh pertanyaan tentang sifat multilevel (berlapis) dunia secara keseluruhan. Dalam kerangka skema N. Hartmann, yang hidup sesuai dengan lapisan "organik" (meskipun tidak habis olehnya, menunjukkan unsur-unsur "mental" dan bahkan "spiritual" - di mana, pada kenyataannya, kemungkinan pendekatan biopolitik komparatif terhadap manusia dan bentuk-bentuk kehidupan lainnya didasarkan). Tetapi, bahkan tetap berada di dalam lapisan (tingkat) organik, kita dapat membedakan beberapa tingkat orde kedua di dalamnya - Hartmann (Hartmann, 1940) menyebutnya "tahapan-tahapan keberadaan" (Seinsstufen). Ini "tingkat makhluk" - tingkat dalam biologis - berfungsi sebagai kriteria untuk membedakan benda-benda hidup. Organisme multiseluler (tanaman, hewan, jamur) berbeda dari organisme bersel tunggal, karena ia memiliki tingkat organisasi tambahan di dalam dirinya sendiri (jaringan, organisme - sedikit lebih rendah kami akan memberikan versi skala tingkat ini).

Setiap objek biologis tunggal (sel bakteri, tanaman berbunga, monyet bonobo, dll.) adalah sistem yang terorganisir secara kompleks, yang terdiri dari setidaknya beberapa tingkatan, dari yang diberikan di bawah ini. Situasinya agak mengingatkan pada boneka bersarang Rusia, di mana ada boneka bersarang yang lebih kecil. Penulis yang berbeda, selain kriteria "sebagian dan keseluruhan" yang disebutkan, memperkenalkan berbagai kriteria lain untuk memilih tingkat (ukuran, kompleksitas organisasi, dll.), lebih memilih untuk memilih tingkat yang berbeda sebagai yang utama. Berbagai skema spesifik tingkat kehidupan telah diusulkan, di mana 4 sampai 8 tingkat dibedakan (misalnya, lihat Kremyansky, 1969; Setrov, 1971; Miller, 1978; Miller, Miller, 1993). Di bawah ini kami menyajikan skema kami, seolah-olah mewakili denominator umum dari pandangan berbagai penulis:

1. Molekuler (biologi molekuler). Molekul yang berfungsi sebagai penyusun biosistem (peran protein, polisakarida dan molekul organik besar lainnya - biopolimer), pembawa informasi herediter (asam nukleat - DNA dan RNA), sinyal untuk komunikasi (seringkali molekul organik kecil), bentuk energi penyimpanan (terutama ATP), dll.

2. Subseluler (intraseluler). Mikrostruktur terdiri dari molekul (membran, organel, dll) yang membentuk sel hidup.

3. Seluler. Tingkat sangat penting, karena sel (sebagai lawan dari satu molekul atau organel) adalah unit dasar kehidupan. Banyak individu ada sepanjang hidup mereka dalam bentuk sel tunggal - uniseluler. Dalam sel multiseluler, sel tidak terpisah, tetapi membentuk organisme tunggal. Misalnya, tubuh manusia terdiri dari sekitar 10 15 sel.

4. Tingkat organ-jaringan. Prinsip "matryoshka" bekerja lebih jauh. Pada makhluk multiseluler, sel-sel dari jenis yang sama membentuk jaringan yang membentuk organ tumbuhan (daun, batang, dll.) dan hewan (jantung, hati, dll.).

5. Tingkat organisme. Seluruh makhluk hidup (perhatikan bahwa dalam bentuk kehidupan uniseluler, misalnya, protozoa, bakteri, konsep tingkat seluler dan organisme identik satu sama lain). Dalam kerangka tingkat ini, tidak hanya struktur dan fungsi spesifik organisme hidup yang dipertimbangkan, tetapi juga perilaku individu biologis, rentang hubungan mereka satu sama lain, yang mengarah pada pembentukan sistem supraorganisme (biososial). Di sini kita melihat transisi ke tingkat organisasi yang lebih tinggi - supra-organisme -.

6. Tingkat populasi. Tingkat pengelompokan individu dari spesies yang sama (populasi).

7. Tingkat ekosistem (biocenotic-biogeocenotic). Tingkat komunitas dari banyak spesies organisme yang membentuk sistem lokal tunggal (biocenosis), dan seringkali lingkungan organisme di sekitarnya (lanskap, dll.) juga termasuk dalam pertimbangan; dalam hal ini keseluruhan sistem disebut ekosistem (biogeocenosis).

8. Tingkat biosfer. Sesuai dengan totalitas organisme hidup di planet ini, dianggap sebagai sistem integral (biosfer, bios dalam terminologi Agni Vlavianos-Arvanitis).

Ini adalah garis besar umum tingkat kehidupan, klasifikasi yang sangat bervariasi di antara peneliti yang berbeda, yang membawa minat khusus mereka sendiri ke klasifikasi tingkat. Selain itu, penemuan ilmiah baru dari waktu ke waktu memperkenalkan tingkat baru yang sebelumnya tidak dikenal. Contoh: penelitian laboratorium oleh V.L. Voeikova dan L.V. Belousov di Fakultas Biologi Universitas Negeri Moskow, mengikuti karya-karya N.G. Gurvich memungkinkan kami untuk menyarankan keberadaan tingkat bios lain (antara biologi molekuler dan subseluler) - tingkat ansambel molekuler. Ansambel semacam itu (misalnya, molekul DNA) sudah memiliki banyak sifat "hidup", seperti memori, aktivitas, integritas (koherensi).

Tabel di bawah ini menguraikan karakteristik paling penting dari tingkat organisasi makhluk hidup dan aplikasi sosialnya. Pada prinsipnya, setiap tingkat utama organisasi biosistem memiliki aspek biopolitik yang penting. Setiap tingkat memungkinkan analogi dan ekstrapolasi yang cukup bermanfaat yang menyediakan bahan pemikiran bagi para peneliti masyarakat manusia dengan sistem politiknya.

Meja. Tingkat organisasi makhluk hidup dan signifikansi biopolitiknya

Tingkat organisasi	Aspek biopolitik penting
Biologi molekuler	Biopolimer (asam nukleat, protein, dll.). Genetika molekuler. Genetika perilaku manusia. Psikogenetika. Keanekaragaman genetik manusia. Balapan. teknologi genetik
Seluler, organ-jaringan (intraorganismal)	faktor regulasi. Komunikasi antar sel. Neurotransmitter. Hormon. Fungsi sistem saraf dan bloknya (modul). Neurofisiologi jiwa dan perilaku.
Organisme, populasi (biososial)	perilaku secara umum. Perilaku sosial dan aspek politiknya. sistem biososial. Struktur hierarkis dan horizontal (jaringan). Sistem politik dari sudut pandang biososial (biopolitik).
ekosistem, biosfer	Keanekaragaman ekosistem. Perlindungan bio-lingkungan sebagai tugas biopolitik. Pemantauan lingkungan. Ekosistem di dalam tubuh manusia (mikrobiota) dan perannya dalam menjaga kesehatan somatik, mental, dan sosial manusia.

Pada tingkat biologis molekuler, yang menjadi kepentingan biopolitik adalah apa yang disebut pendamping (dari bahasa Inggris chaperon - seorang wanita tua yang menemani seorang gadis muda) - molekul protein yang memastikan susunan molekul lain yang benar secara fungsional (misalnya, enzim). Tampaknya gerakan politik yang mengatur diri sendiri di zaman kita, termasuk semua jenis struktur jaringan (lihat tentang mereka 5.7 di bawah) harus berada di bawah pengaruh beberapa organisasi yang membantu - "pendamping" yang akan mengarahkan kegiatan mereka ke arah yang wajar. Penciptaan "pendamping" serupa di tingkat negara bagian, yang akan mengarahkan proses demokrasi di sepanjang saluran yang paling konstruktif, tanpa menghilangkan peserta dari proses ruang lingkup kegiatan, tetapi hanya menciptakan kondisi optimal bagi mereka, termasuk dalam hal kebutuhan vital rakyat (melaksanakan "biopolitik" dalam pengertian M. Foucault) - ini, menurut penulis buku ini, adalah "inti rasional" dari istilah politik "demokrasi terkelola".

Pada tingkat sel, usulan R. Virchow pada abad ke-19 tidak diragukan lagi nilainya. (lihat 1.1) perbandingan jaringan dalam organisme multiseluler dengan "keadaan sel", dan pola pertumbuhan dan pembelahan sel dengan norma sosial perilaku warga negara di suatu negara. Perbandingan seluruh organisme dengan sistem politik adalah analogi dasar untuk pendekatan organisme dalam sosiologi dan ilmu politik (lihat Franchuk, 2005a, b).

Namun, yang paling signifikan bagi biopolitik adalah perbandingan biosistem pada tingkat populasinya dengan objek-objek ilmu politik. Interaksi individu dalam komposisi sistem biososial dibandingkan dengan sistem politik masyarakat manusia akan menjadi tema utama bab keempat dan kelima buku ini.

Namun, yang menarik adalah tingkat organisasi biosistem yang lebih tinggi. Misalnya, ketika mewakili spesies biologis yang secara genetik tunggal, umat manusia tetap terdiri dari budaya yang berbeda (dengan norma perilaku yang berbeda). Dengan hak tertentu, kemanusiaan dalam istilah budaya dapat dianggap sebagai analog dari asosiasi multi-spesies (biocenosis).

3.3.4. Pendekatan diatropik terhadap makhluk hidup. Pada abad ke-20, keragaman kehidupan menjadi subjek pendekatan diatropik terhadapnya (S.V. Meyen, Yu.V. Tchaikovsky, S.V. Chebanov). “Diatropis (dari bahasa Yunani. diatrόpoV - beragam, beragam) adalah ilmu keanekaragaman, yaitu. tentang sifat-sifat umum kesamaan dan perbedaan yang ditemukan dalam kumpulan objek yang besar” (Tchaikovsky, 1990. p.3). Pendekatan diatropis bertujuan untuk membangun tipologi dari seluruh kelas objek yang ditinjau (misalnya, semua kucing, semua tumbuhan, semua sistem politik) dengan kompilasi inventarisasi lengkap keanekaragaman bentuk objek individu (taksa) dan juga keragaman bagian penyusunnya (meron), misalnya kaki depan mamalia atau varian kabinet dalam sistem politik. Kadaster lengkap dari bagian tubuh (meron) "tungkai" pada mamalia mencakup opsi "cakar" (paling umum), "sirip" (pada anjing laut, walrus), "sirip" (dalam cetacea).

Atas dasar kadaster meron, "gambar umum" (arketipe) dari berbagai bentuk makhluk hidup atau kelompoknya dibuat. Misalnya, membuat potret kucing yang digeneralisasi berarti mengetahui kombinasi bagian (meron) apa yang membuat binatang menjadi kucing, misalnya, "kaki depan" meron yang disebutkan hanya bisa menjadi "kaki", bukan "sirip" atau "sirip", tidak bisa juga tidak ada ( dikurangi cacat atau cedera seumur hidup). Secara lebih rinci, cakar harus dicakar, bantalannya harus berwarna tertentu, dan untuk warna bantalan cakar tertentu (misalnya, merah muda), meron lain juga harus memiliki karakteristik yang kompatibel (perut kucing dengan bantalan merah muda harus harus putih), jika kita ingin kombinasi meron benar-benar terjadi di antara suku kucing.

Pendekatan diatropis juga mengeksplorasi pertanyaan tentang peran keragaman (kualitas yang berbeda, heterogenitas) elemen untuk kinerja fungsi sistem yang mereka buat. Mari kita berikan di sini sebuah contoh yang berkaitan dengan masyarakat manusia. Banyak negara bagian terdiri dari perwakilan dari berbagai kelompok etnis. Bagaimana ini dibandingkan dengan keragaman fungsi sosial, khususnya, profesi? Apakah keragaman karakteristik etnis mendukung kejenuhan yang lebih lengkap dari semua lowongan profesional yang terbentuk di masyarakat?

Sehubungan dengan pendekatan diatropis terhadap biosistem, mari kita membahas hukum keanekaragaman yang diperlukan yang diterapkan pada berbagai tingkat kehidupan (Reimers, 1992). Fungsi sistem supraorganisme yang stabil, serta organisme multiseluler sederhana sebagai "kumpulan sel" menunjukkan bahwa unsur-unsurnya tidak sepenuhnya sama, tetapi berbeda satu sama lain, yang berfungsi sebagai prasyarat untuk spesialisasi mereka dalam fungsi.

Dalam biosistem, hukum ini dilengkapi dengan hukum redundansi elemen sistem, ketika setiap fungsi dalam sistem tidak dilakukan oleh satu, tetapi oleh banyak elemen sekaligus. Biosistem berfungsi lebih andal berkat hukum ini (fungsi pertahanan kekebalan diterapkan dalam tubuh manusia oleh amandel, timus, usus buntu, kelenjar getah bening, dan limpa): elemen sistem yang gagal digantikan oleh elemen lain yang melakukan fungsi yang sama. Namun, seiring dengan redundansi dan duplikasi fungsi oleh banyak tautan sistem, tren lain dapat dilacak dalam pengembangan biosistem - penurunan jumlah blok homogen dengan fungsi yang identik. Elemen homogen sebelumnya dalam hal ini dibedakan oleh "profesi", yang memungkinkan untuk melakukan lebih banyak fungsi dalam seluruh sistem. Keandalan seluruh sistem dalam hal ini dipertahankan dengan meningkatkan kualitas setiap elemen individu. Dalam annelida (misalnya, cacing tanah atau lintah), tubuh terdiri dari banyak segmen yang berulang dan homogen. Dalam perjalanan evolusi, annelida memunculkan arthropoda (serangga, arakhnida, krustasea), di mana segmen tubuh tidak lagi homogen, tetapi terspesialisasi dalam fungsinya.