მიკროსკოპმა ბევრი საიდუმლო გაგვიმხილა – სხეულში უხილავი ნაწილაკები ცხოვრობდნენ, ნახეთ სხვები.

ლომონოსოვი

უჯრედების ორგანიზაცია

სიცოცხლის ორგანიზების ფიჭური დონე

სიცოცხლის უჯრედული დონე- ეს არის ორგანიზაციის დონე, რომლის თვისებებს განსაზღვრავს უჯრედები მათი შემადგენელი კომპონენტებით და მათი მონაწილეობით ნივთიერებების, ენერგიისა და ინფორმაციის ტრანსფორმაციის პროცესებში.

უჯრედი არის ბიოლოგიური სისტემა სტრუქტურის, ფუნქციებისა და თვისებების დამახასიათებელი ნიშნებით.

სტრუქტურული ორგანიზაცია. უჯრედი არის ძირითადი სტრუქტურული ერთეული კოლონიური და მრავალუჯრედიანი ორგანიზმებისთვის, ხოლო ერთუჯრედულ არსებებში ის ამავე დროს დამოუკიდებელი მთლიანი ორგანიზმია. უჯრედის ძირითადი სტრუქტურული ნაწილებია ზედაპირული აპარატურა, ციტოპლაზმა და ბირთვი (ნუკლეოიდი პროკარიოტულ ორგანიზმებში), რომლებიც აგებულია გარკვეული ქვესისტემებისა და ელემენტების მიხედვით, რომლებიც წარმოადგენენ ორგანელებს. არსებობს უჯრედების ორგანიზაციის ორი ტიპი - პროკარიოტული და ევკარიოტული. უჯრედების ორგანიზაციის ძირითადი დონე არის მოლეკულური დონე.

ფუნქციური ორგანიზაცია. უჯრედები გადარჩენისთვის საჭიროა: ა) მიიღონ ენერგია მიმდებარე გარემოდან და გარდაიქმნას მისთვის საჭირო ფორმაში; ბ) ნივთიერებების შერჩევით გადატანა, გადატანა და ამოღება; გ) შეინახოს, გაყიდოს და გადასცეს გენეტიკური ინფორმაცია მომავალ თაობას; დ) მუდმივად შეინარჩუნოს შინაგანი წონასწორობის შესანარჩუნებლად აუცილებელი ქიმიური რეაქციები; ე) ამოიცნოს გარემოსდაცვითი სიგნალები და მათზე რეაგირება გარკვეული გზით; ვ) შექმნან ახალი მოლეკულები და სტრუქტურები, რომელთა სანაცვლოდ სიცოცხლის ხანგრძლივობა ამოიწურა.

თითოეული ცოცხალი უჯრედი არის სისტემა, რომელიც გარდაქმნის მასში მოსულ ნივთიერებებს, ენერგიას და ინფორმაციას და ამით უზრუნველყოფს ორგანიზმის სასიცოცხლო პროცესებს. უჯრედი არის ფუნქციური ერთეული ისეთი ფუნქციების შესასრულებლად, როგორიცაა მხარდაჭერა, მოძრაობა, კვება, სუნთქვა, სისხლის მიმოქცევა, გამოყოფა, რეპროდუქცია, მოძრაობა, პროცესების რეგულირებადა ა.შ. ერთუჯრედული ორგანიზმების უჯრედები ასრულებენ ყველა ამ სასიცოცხლო ფუნქციას და მრავალუჯრედოვანი ორგანიზმის უჯრედების უმეტესობა სპეციალიზირებულია ერთი ძირითადი სასიცოცხლო ფუნქციის შესრულებაში. მაგრამ ორივე შემთხვევაში, უჯრედის ნებისმიერი ფუნქცია მისი ყველა კომპონენტის კოორდინირებული მუშაობის შედეგია. უჯრედის ყველა კომპონენტის ორგანიზაცია და ფუნქციონირება, პირველ რიგში, დაკავშირებულია ბიოლოგიურ მემბრანებთან. უჯრედებს შორის გარე ურთიერთობებს მხარს უჭერს ქიმიკატების გამოყოფა და კონტაქტების დამყარება, უჯრედულ ელემენტებს შორის შიდა ურთიერთობებს უზრუნველყოფს ჰიალოპლაზმა.

Თვისებები . უჯრედი ელემენტარული ბიოსისტემაა, ვინაიდან სწორედ უჯრედების დონეზე ვლინდება სიცოცხლის ყველა თვისება. უჯრედის ძირითადი თვისებებია გახსნილობა, მეტაბოლიზმი, იერარქია, მთლიანობა, თვითრეგულირება, თვითგანახლება, თვითრეპროდუქცია, რიტმი და ა.შ.ეს თვისებები განისაზღვრება ბიომემბრანების, ციტოპლაზმისა და ბირთვის სტრუქტურული და ფუნქციური ორგანიზაციით.

ცხოვრების ორგანიზაციის დონეები

ცოცხალი ბუნება არის ჰოლისტიკური, მაგრამ ჰეტეროგენული სისტემა, რომელიც ხასიათდება იერარქიული ორგანიზაცია.ქვეშ სისტემა,მეცნიერებაში მათ ესმით ერთიანობა, ანუ მთლიანობა, რომელიც შედგება მრავალი ელემენტისგან, რომლებიც რეგულარულ ურთიერთობებსა და კავშირშია ერთმანეთთან. ძირითადი ბიოლოგიური კატეგორიები, როგორიცაა გენომი (გენოტიპი), უჯრედი, ორგანიზმი, პოპულაცია, ბიოგეოცენოზი, ბიოსფერო, არის სისტემები. იერარქიულიეწოდება სისტემას, რომელშიც ნაწილები, ან ელემენტები განლაგებულია ქვემოდან ყველაზე მაღალი თანმიმდევრობით. ამრიგად, ველურ ბუნებაში, ბიოსფერო შედგება ბიოგეოცენოზისგან, რომლებიც წარმოდგენილია სხვადასხვა სახეობის ორგანიზმების პოპულაციებით, ხოლო ორგანიზმების სხეულებს აქვთ უჯრედული სტრუქტურა.

ორგანიზაციის იერარქიული პრინციპი შესაძლებელს ხდის ინდივიდის გამოყოფას დონეები,რაც მოსახერხებელია ცხოვრების, როგორც რთული ბუნებრივი ფენომენის შესწავლის თვალსაზრისით.

ფართოდ გამოიყენება ბიოსამედიცინო მეცნიერებაში დონის კლასიფიკაციასხეულის უმნიშვნელოვანესი ნაწილების, სტრუქტურებისა და კომპონენტების შესაბამისად, რომლებიც სხვადასხვა სპეციალობის მკვლევართა შესწავლის პირდაპირი ობიექტია. ასეთი ობიექტები შეიძლება იყოს ორგანიზმი, როგორც ასეთი, ორგანოები, ქსოვილები, უჯრედები, უჯრედშიდა სტრუქტურები, მოლეკულები. განხილული კლასიფიკაციის დონეების შერჩევა კარგად ემთხვევა ბიოლოგებისა და ექიმების მიერ გამოყენებული მეთოდების გარჩევადობას: ობიექტის შესწავლა შეუიარაღებელი თვალით, გამადიდებელი შუშით, შუქ-ოპტიკური მიკროსკოპით, ელექტრონული მიკროსკოპით. თანამედროვე ფიზიკურ და ქიმიურ მეთოდებს. ასევე აშკარაა კავშირი ამ დონეებსა და შესწავლილი ბიოლოგიური ობიექტების ტიპურ ზომებს შორის (ცხრილი 1.1).

ცხრილი 1.1. მრავალუჯრედიან ორგანიზმში გამოყოფილი ორგანიზაციის (კვლევის) დონე (E. Ds. Roberts et al., 1967, ცვლილებებით) მიხედვით.

საბუნებისმეტყველო მეცნიერების (ფიზიკა, ქიმია, ბიოლოგია) სხვადასხვა დარგის იდეებისა და მეთოდების ურთიერთშეღწევამ, მეცნიერებების გაჩენამ ამ დარგების შეერთებაზე (ბიოფიზიკა, ბიოქიმია, მოლეკულური ბიოლოგია) განაპირობა კლასიფიკაციის გაფართოება, განაწილებამდე. მოლეკულური და ელექტრონ-ატომური დონეები. ამ დონეზე ჩატარებული სამედიცინო-ბიოლოგიური კვლევა უკვე უზრუნველყოფს საზოგადოებრივი ჯანდაცვის პრაქტიკულ ხელმისაწვდომობას. ამრიგად, ელექტრონის პარამაგნიტური და ბირთვული მაგნიტური რეზონანსის ფენომენებზე დაფუძნებული მოწყობილობები წარმატებით გამოიყენება სხეულის დაავადებებისა და პირობების დიაგნოსტიკისთვის.

ფიჭურ, უჯრედულ და მოლეკულურ დონეზე ორგანიზმში მიმდინარე ფუნდამენტური ბიოლოგიური პროცესების შესწავლის უნარი თანამედროვე ბიოლოგიის გამორჩეული, მაგრამ არა ერთადერთი გამორჩეული თვისებაა. მას ახასიათებს სიღრმისეული ინტერესი ორგანიზმების თემებში მიმდინარე პროცესების მიმართ, რომლებიც განსაზღვრავენ სიცოცხლის პლანეტარული როლს.

ამრიგად, კლასიფიკაცია შეივსო სუპრაორგანიზმული დონეებით, როგორიცაა სახეობები, ბიოგეოცენოტიკური, ბიოსფერული.

ზემოთ განხილულ კლასიფიკაციას მიჰყვება სპეციფიური ბიოსამედიცინო და ანთროპობიოლოგიური მეცნიერებები. ეს გასაკვირი არ არის, რადგან ის ასახავს ცოცხალი ბუნების ორგანიზების დონეებს მისი შესწავლის ისტორიულად ჩამოყალიბებული დონეებით. სამედიცინო უნივერსიტეტის ბიოლოგიის კურსის ამოცანაა ასწავლოს ადამიანების ბიოლოგიური „მემკვიდრეობის“ ყველაზე სრულყოფილი დახასიათება. ამ პრობლემის გადასაჭრელად მიზანშეწონილია გამოიყენოთ კლასიფიკაცია, რომელიც ყველაზე მჭიდროდ აისახება ზუსტად ცხოვრების ორგანიზების დონეები.

დასახელებულ კლასიფიკაციაში განასხვავებენ მოლეკულურ-გენეტიკურ, ფიჭურ, ორგანიზმურ ან ონტოგენეტიკურ, პოპულაციურ-სახეობებს, ბიოგეოცენოზურ დონეებს. ამ კლასიფიკაციის თავისებურება მდგომარეობს იმაში, რომ ცხოვრების იერარქიული სისტემის ინდივიდუალური დონეები განისაზღვრება მასში თითოეული დონისთვის განაწილების საერთო საფუძველზე. ელემენტარული ერთეულიდა ელემენტარული ფენომენი.ელემენტარული ერთეული არის სტრუქტურა ან ობიექტი, რომლის რეგულარულ ცვლილებებს, როგორც ელემენტარულ ფენომენს, შეაქვს შესაბამისი დონის სპეციფიკური წვლილი სიცოცხლის შენარჩუნებისა და განვითარების პროცესში. გამორჩეული დონეების შესაბამისობა ევოლუციური პროცესის საკვანძო მომენტებთან, რომელთა გარეთ არცერთი ცოცხალი არსება არ დგას, ხდის მათ უნივერსალურს, ვრცელდება ცხოვრების მთელ არეალზე, მათ შორის ადამიანზე.

ელემენტარული ერთეული on მოლეკულური გენეტიკური დონეგენი არის ნუკლეინის მჟავის მოლეკულის ფრაგმენტი, რომელშიც ფიქსირდება ბიოლოგიური (გენეტიკური) ინფორმაციის ხარისხობრივად და რაოდენობრივად განსაზღვრული რაოდენობა. ელემენტარული ფენომენი, პირველ რიგში, პროცესშია კონვარიანტული რედუპლიკაცია,ან თვითრეპროდუქცია, გენში დაშიფრული ინფორმაციის შინაარსის გარკვეული ცვლილებების შესაძლებლობით. დნმ-ის რეპლიკაციის საშუალებით ხდება გენებში შემავალი ბიოლოგიური ინფორმაციის კოპირება, რაც უზრუნველყოფს ორგანიზმების თვისებების უწყვეტობას და შენარჩუნებას (კონსერვატიზმს) რიგ თაობაში. ამრიგად, რედუპლიკაცია არის მემკვიდრეობის საფუძველი.

მოლეკულების შეზღუდული სტაბილურობის ან დნმ-ში სინთეზის შეცდომების გამო (დროდადრო, მაგრამ გარდაუვალად), ხდება დარღვევები, რომლებიც ცვლის გენების ინფორმაციას. დნმ-ის შემდგომი რეპლიკაციისას ეს ცვლილებები რეპროდუცირებულია ასლის მოლეკულებში და მემკვიდრეობით მიიღება ქალიშვილების თაობის ორგანიზმების მიერ. ეს ცვლილებები წარმოიქმნება და მრავლდება ბუნებრივად, რაც დნმ-ის რეპლიკაციას კოვარიანტს ხდის, ე.ი. ზოგჯერ ხდება გარკვეული ცვლილებებით. გენეტიკაში ამ ცვლილებებს ე.წ გენეტიკური(ან მართალია) მუტაციები.რეპლიკაციის კონვარიანტობა ამგვარად ემსახურება მუტაციური ვარიაციის საფუძველს.

დნმ-ის მოლეკულებში შემავალი ბიოლოგიური ინფორმაცია უშუალოდ არ მონაწილეობს ცხოვრების პროცესებში. იგი გადადის აქტიურ ფორმაში, გადადის ცილის მოლეკულებში. მარკირებული გადაცემა ხორციელდება მექანიზმის გამო მატრიცის სინთეზი,რომელშიც ორიგინალური დნმ ემსახურება, როგორც რედუპლიკაციის შემთხვევაში, როგორც შაბლონი (ფორმა), მაგრამ არა ქალიშვილი დნმ-ის მოლეკულის, არამედ მაცნე რნმ-ის ფორმირებისთვის, რომელიც აკონტროლებს ცილების ბიოსინთეზს. აღნიშნული იძლევა საფუძველს ინფორმაციული მაკრომოლეკულების მატრიცული სინთეზის კლასიფიცირება, როგორც ელემენტარული ფენომენი ცხოვრების ორგანიზაციის მოლეკულურ გენეტიკურ დონეზე.

ბიოლოგიური ინფორმაციის განსახიერება კონკრეტულ ცხოვრებისეულ პროცესებში მოითხოვს სპეციალურ სტრუქტურებს, ენერგიას და სხვადასხვა ქიმიურ ნივთიერებებს (სუბსტრატებს). ველურ ბუნებაში ზემოთ აღწერილი პირობები უზრუნველყოფილია უჯრედის მიერ, რომელიც ელემენტარულ სტრუქტურას ემსახურება ფიჭური დონე.ელემენტარული ფენომენია წარმოდგენილი უჯრედული მეტაბოლური რეაქციებიენერგიის, ნივთიერებებისა და ინფორმაციის ნაკადების საფუძველს წარმოადგენს. უჯრედის აქტივობის წყალობით გარედან შემოსული ნივთიერებები გარდაიქმნება სუბსტრატებად და ენერგიად, რომლებიც გამოიყენება (ხელმისაწვდომი გენეტიკური ინფორმაციის შესაბამისად) ცილების და ორგანიზმისთვის აუცილებელი სხვა ნაერთების ბიოსინთეზის პროცესში. ამრიგად, ფიჭურ დონეზე ბიოლოგიური ინფორმაციის გადაცემის მექანიზმები და ნივთიერებებისა და ენერგიის გარდაქმნა კონიუგირებულია. ამ დონეზე ელემენტარული ფენომენი ემსახურება როგორც სიცოცხლის ენერგიას და მატერიალურ საფუძველს მისი ორგანიზაციის ყველა სხვა დონეზე.

ელემენტარული ერთეული სხეული / ეს დონეარის ინდივიდუალურიმის განვითარებაში წარმოშობის მომენტიდან ცოცხალი სისტემის არსებობის შეწყვეტამდე, რაც ასევე გვაძლევს საშუალებას ვუწოდოთ ეს დონე ონტოგენეტიკური.ორგანიზმში რეგულარული ცვლილებები ინდივიდუალურ განვითარებაში წარმოადგენს ამ დონის ელემენტარულ ფენომენს. ეს ცვლილებები უზრუნველყოფს ორგანიზმის ზრდას, მისი ნაწილების დიფერენციაციას და, ამავდროულად, განვითარების ინტეგრაციას ერთ მთლიანობაში, უჯრედების, ორგანოებისა და ქსოვილების სპეციალიზაციას. ონტოგენეზის დროს, გარკვეულ გარემო პირობებში, მემკვიდრეობითი ინფორმაცია ყალიბდება ბიოლოგიურ სტრუქტურებსა და პროცესებში და გენოტიპის საფუძველზე ყალიბდება მოცემული სახეობის ორგანიზმების ფენოტიპი.

ელემენტარული ერთეული პოპულაციის სახეობების დონეემსახურება მოსახლეობა -ერთი და იგივე სახეობის ინდივიდთა ჯგუფი. ინდივიდების გაერთიანება პოპულაციაში ხდება საერთოობის გამო გენოფონდი,გამოიყენება სქესობრივი გამრავლების პროცესში მომავალი თაობის ინდივიდების გენოტიპების შესაქმნელად. მოსახლეობა, ინტერპოპულაციური გადაკვეთის შესაძლებლობის გამო, არის ღია გენეტიკური სისტემა.ელემენტარული ევოლუციური ფაქტორების პოპულაციის გენოფონდზე მოქმედება, როგორიცაა მუტაციის პროცესი, ინდივიდების რაოდენობის რყევები, ბუნებრივი გადარჩევა, იწვევს გენოფონდის ევოლუციურად მნიშვნელოვან ცვლილებებს, რაც წარმოადგენს ელემენტარულ მოვლენებს მოცემულ დონეზე.

ერთი სახეობის ორგანიზმები ბინადრობენ ტერიტორიაზე ცნობილი აბიოტიკური პარამეტრებით (კლიმატი, ნიადაგის ქიმია, ჰიდროლოგიური პირობები) და ურთიერთქმედებენ სხვა სახეობების ორგანიზმებთან. ერთობლივი ისტორიული განვითარების პროცესში სხვადასხვა სისტემატური ჯგუფის ორგანიზმების გარკვეულ ტერიტორიაზე ყალიბდება დინამიური, დროში სტაბილური თემები - ბიოგეოცენოზი,რომლებიც ძირითად ერთეულს ემსახურებიან ბიოგეოცენოტიკური(ეკოსისტემა) დონე.განხილულ დონეზე ელემენტარული ფენომენი წარმოდგენილია ენერგიის ნაკადებით და მატერიის ციკლებით. ამ ციკლებსა და ნაკადებში წამყვანი როლი ეკუთვნის ცოცხალ ორგანიზმებს. ბიოგეოცენოზი არის მატერიალური და ენერგეტიკული თვალსაზრისით ღია სისტემა. ბიოგეოცენოზები, რომლებიც განსხვავდებიან სახეობების შემადგენლობით და მათი აბიოტიკური ნაწილის მახასიათებლებით, პლანეტაზე გაერთიანებულია ერთ კომპლექსად - სიცოცხლის გავრცელების არეალში, ან ბიოსფერო.

ზემოაღნიშნული დონეები ასახავს უმნიშვნელოვანეს ბიოლოგიურ მოვლენებს, რომელთა გარეშეც შეუძლებელია ევოლუცია და, შესაბამისად, თავად სიცოცხლის არსებობა. მიუხედავად იმისა, რომ გამორჩეულ დონეზე ელემენტარული ერთეულები და ფენომენები განსხვავებულია, ისინი ყველა ერთმანეთთან მჭიდრო კავშირშია, ხსნის მათ კონკრეტულ ამოცანას ერთი ევოლუციური პროცესის ფარგლებში. ამ პროცესის ელემენტარული საფუძვლები დაკავშირებულია მოლეკულურ გენეტიკურ დონეზე კონვარიანტულ რედუპლიკაციასთან მემკვიდრეობითობისა და ჭეშმარიტი მუტაციური ცვალებადობის ფენომენების სახით. ფიჭური დონის განსაკუთრებული როლი არის ენერგიის, მატერიალური და ინფორმაციული მხარდაჭერა იმისა, რაც ხდება ყველა სხვა დონეზე. ონტოგენეტიკურ დონეზე გენებში შემავალი ბიოლოგიური ინფორმაცია გარდაიქმნება ორგანიზმის ნიშნებისა და თვისებების კომპლექსად. შედეგად მიღებული ფენოტიპი ხელმისაწვდომი ხდება ბუნებრივი გადარჩევის მოქმედებისთვის. პოპულაცია-სახეობის დონეზე განისაზღვრება მოლეკულურ-გენეტიკურ, ფიჭურ და ონტოგენეტიკურ დონეებთან დაკავშირებული ცვლილებების ევოლუციური ღირებულება. ბიოგეოცენოტიკური დონის სპეციფიკური როლი შედგება სხვადასხვა სახეობის ორგანიზმების საზოგადოებების ფორმირებაში, რომლებიც ადაპტირებულია ერთად საცხოვრებლად გარკვეულ ჰაბიტატში. ასეთი თემების მნიშვნელოვანი განმასხვავებელი მახასიათებელია მათი სტაბილურობა დროში.

განხილული დონეები ასახავს ევოლუციური პროცესის ზოგად სტრუქტურას, რომლის ბუნებრივი შედეგია ადამიანი. მაშასადამე, ამ დონეებისთვის დამახასიათებელი ელემენტარული სტრუქტურები და ფენომენები ადამიანებზეც ვრცელდება, თუმცა გარკვეული თავისებურებებით მათი სოციალური არსიდან გამომდინარე.

მემკვიდრეობითი ინფორმაციის „თარგმნის“ პროცესი ხდება ცხოვრების ორგანიზაციის დონეზე

1) ფიჭური

2) ორგანული

3) ბიოგეოცენოტიკური

4) მოლეკულური

ახსნა.

ფიჭურ დონეზე მიმდინარე მოვლენები უზრუნველყოფს სიცოცხლის ფენომენის ბიოინფორმაციულ და მატერიალურ-ენერგეტიკულ მხარდაჭერას მისი ორგანიზაციის ყველა დონეზე. დღეს მეცნიერებამ საიმედოდ დაადგინა, რომ ცოცხალი ორგანიზმის სტრუქტურის, ფუნქციონირებისა და განვითარების ყველაზე პატარა დამოუკიდებელი ერთეული არის უჯრედი, რომელიც წარმოადგენს ელემენტარულ ბიოლოგიურ სისტემას, რომელსაც შეუძლია თვითგანახლება, თვითრეპროდუქცია და განვითარება. ბიოლოგიური (გენეტიკური, მემკვიდრეობითი) ინფორმაცია - დნმ, დნმ-ის რეპლიკაციის მატრიცული მექანიზმი და ცილის სინთეზი.

თარგმანის პროცესი არის ამინომჟავებიდან ცილის სინთეზის პროცესი mRNA (mRNA) შაბლონზე, რომელსაც ახორციელებს რიბოსომა. უჯრედის რამდენიმე კომპონენტია ჩართული, ამიტომ პასუხი ორგანიზაციის ფიჭურ დონეზეა.

პასუხი: 1

განყოფილება: ციტოლოგიის საფუძვლები

სტუმარი 26.05.2014 18:14

გამარჯობა. ხდება თუ არა მემკვიდრეობითი ინფორმაციის თარგმნის პროცესი უჯრედულ დონეზე? მგონი მოლეკულურია. ცოტა მაღლა იყო მსგავსი კითხვა და იქ იყო მითითებული ორგანიზაციის მოლეკულური დონე.

ნატალია ევგენიევნა ბაშტანნიკი

მოლეკულურ გენეტიკურ დონეზე მიმდინარეობს სასიცოცხლო აქტივობის უმნიშვნელოვანესი პროცესები – მემკვიდრული ინფორმაციის კოდირება, გადაცემა და განხორციელება. ცხოვრების ორგანიზაციის იმავე დონეზე მიმდინარეობს მემკვიდრეობითი ინფორმაციის შეცვლის პროცესი.

ორგანოიდზე ფიჭურიდონეზე, სასიცოცხლო აქტივობის უმნიშვნელოვანესი პროცესები მიმდინარეობს: მეტაბოლიზმი (ცილის ბიოსინთეზის ჩათვლით - TRANSLATION) და უჯრედში ენერგიის გარდაქმნა, მისი ზრდა, განვითარება და გაყოფა.

სტუმარი 23.03.2015 19:21

მოლეკულურ დონეზე ხდება ისეთი პროცესები, როგორიცაა: გენეტიკური ინფორმაციის გადაცემა – რეპლიკაცია, ტრანსკრიფცია, ტრანსლაცია.

უჯრედულ დონეზე ხდება ისეთი პროცესები, როგორიცაა: უჯრედული მეტაბოლიზმი, სასიცოცხლო ციკლები და გაყოფა, რომლებიც რეგულირდება ფერმენტული პროტეინებით.

(ინფორმაცია ეფუძნება "მრავალდონიანი ამოცანების კრებულს გამოცდისთვის მოსამზადებლად". კრებულის ავტორია ა.ა. კირილენკო)

ნატალია ევგენიევნა ბაშტანნიკი

მოლეკულური დონე. ორგანიზაციის საფუძველი ამ დონეზე წარმოდგენილია 4 აზოტოვანი ფუძით, 20 ამინომჟავით, რამდენიმე ასეული ათასი ბიოქიმიური რეაქციით, რომელთაგან თითქმის ყველა ასოცირდება ცოცხალი არსებების უნივერსალური ენერგეტიკული კომპონენტის ATP-ის სინთეზთან ან დაშლასთან.

ფიჭური დონე. უჯრედი სიცოცხლის უმცირესი ერთეულია. ყველა ცოცხალი არსება უჯრედებისგან შედგება. სიცოცხლის გამრავლების ძირითადი მექანიზმები მუშაობს ზუსტად უჯრედულ დონეზე.

უჯრედულ დონეზე სიცოცხლის თვითრეპროდუცირებისთვის აუცილებელია ორი ძირითადი პროცესი - მიტოზი - უჯრედების გაყოფა ქრომოსომებისა და გენების რაოდენობის შენარჩუნებით და მეიოზი - შემცირების განყოფილება, რომელიც აუცილებელია ჩანასახოვანი უჯრედების წარმოებისთვის - გამეტებისთვის.

ცხოვრება მრავალ დონის სისტემაა (ბერძნულიდან. სისტემა- ასოციაცია, კოლექცია). არსებობს ცოცხალი არსებების ორგანიზების ასეთი ძირითადი დონეები: მოლეკულური, უჯრედული, ორგანო-ქსოვილი, ორგანიზმი, პოპულაცია-სახეობა, ეკოსისტემა, ბიოსფერო. ყველა დონე მჭიდროდ არის დაკავშირებული ერთმანეთთან და წარმოიქმნება ერთი მეორისგან, რაც მიუთითებს ცოცხალი ბუნების მთლიანობაზე.

ცხოვრების ორგანიზების მოლეკულური დონე

ეს არის ქიმიური შემადგენლობის ერთიანობა (ბიოპოლიმერები: ცილები, ნახშირწყლები, ცხიმები, ნუკლეინის მჟავები), ქიმიური რეაქციები. ამ დონიდან იწყება ორგანიზმის სასიცოცხლო პროცესები: ენერგიის, პლასტიკური და სხვა გაცვლა, გენეტიკური ინფორმაციის შეცვლა და განხორციელება.

ცხოვრების ორგანიზების ფიჭური დონე

ცოცხალთა ორგანიზების ფიჭური დონე. ცხოველური უჯრედი

უჯრედი არის ცოცხალის ელემენტარული სტრუქტურული ერთეული. ეს არის დედამიწაზე მცხოვრები ყველა ცოცხალი ორგანიზმის განვითარების ერთეული. თითოეულ უჯრედში მიმდინარეობს მეტაბოლიზმის, ენერგიის გარდაქმნის პროცესები, უზრუნველყოფილია გენეტიკური ინფორმაციის შენახვა, ტრანსფორმაცია და გადაცემა.

თითოეული უჯრედი შედგება უჯრედული სტრუქტურებისგან, ორგანელებისგან, რომლებიც ასრულებენ გარკვეულ ფუნქციებს, ამიტომ შესაძლებელია იზოლირება უჯრედქვეშადონე.

ორგანო-ქსოვილოვანი ცხოვრების ორგანიზების დონე

ცოცხალ ორგანიზმის ორგანიზების ორგანო-ქსოვილოვანი დონე. ეპითელური ქსოვილები, შემაერთებელი ქსოვილები, კუნთოვანი ქსოვილები და ნერვული უჯრედები

მრავალუჯრედოვანი ორგანიზმების უჯრედებს, რომლებიც ასრულებენ მსგავს ფუნქციებს, აქვთ იგივე სტრუქტურა, წარმოშობა და ერთიანდებიან ქსოვილებში. არსებობს რამდენიმე ტიპის ქსოვილი, რომლებსაც აქვთ განსხვავებები სტრუქტურაში და ასრულებენ სხვადასხვა ფუნქციებს (ქსოვილის დონე).

ქსოვილები სხვადასხვა კომბინაციებში ქმნიან სხვადასხვა ორგანოებს, რომლებსაც აქვთ გარკვეული სტრუქტურა და ასრულებენ გარკვეულ ფუნქციებს (ორგანოს დონე).

ორგანოები გაერთიანებულია ორგანოთა სისტემებში (სისტემის დონე).

ცხოვრების ორგანიზების ორგანული დონე

ცხოვრების ორგანიზების ორგანული დონე

ქსოვილები გაერთიანებულია ორგანოებში, ორგანოთა სისტემებში და ფუნქციონირებს როგორც ერთი მთლიანობა - სხეული. ამ დონის ელემენტარული ერთეულია ინდივიდი, რომელიც განიხილება განვითარებაში დაბადებიდან არსებობის დასრულებამდე, როგორც ერთიანი ცოცხალი სისტემა.

პოპულაცია-სახეობრივი ცხოვრების ორგანიზების დონე

პოპულაცია-სახეობრივი ცხოვრების ორგანიზების დონე

ერთი და იგივე სახეობის ორგანიზმების (ინდივიდუების) ერთობლიობა, რომლებსაც აქვთ საერთო ჰაბიტატი, ქმნის პოპულაციას. პოპულაცია არის სახეობებისა და ევოლუციის ელემენტარული ერთეული, ვინაიდან მასში მიმდინარეობს ელემენტარული ევოლუციური პროცესები, ეს და შემდეგი დონეები ზეორგანიზმებია.

ცხოვრების ორგანიზების ეკოსისტემის დონე

ცხოვრების ორგანიზების ეკოსისტემის დონე

სხვადასხვა სახეობის და ორგანიზაციის დონის ორგანიზმების მთლიანობა ქმნის ამ დონეს. აქ შეგვიძლია განვასხვავოთ ბიოცენოტიკური და ბიოგეოცენოტიკური დონეები.

სხვადასხვა სახეობის პოპულაციები ურთიერთქმედებენ ერთმანეთთან, ქმნიან მრავალსახეობრივ ჯგუფებს ( ბიოცენოტიკურიდონე).

ბიოცენოზების ურთიერთქმედება კლიმატურ და სხვა არაბიოლოგიურ ფაქტორებთან (რელიეფი, ნიადაგი, მარილიანობა და სხვ.) იწვევს ბიოგეოცენოზის წარმოქმნას. (ბიოგეოცენოტიკური).ბიოგეოცენოზებში ხდება ენერგიის ნაკადი სხვადასხვა სახეობის პოპულაციებს შორის და ნივთიერებების მიმოქცევა მის უსულო და ცოცხალ ნაწილებს შორის.

ცხოვრების ორგანიზების ბიოსფერული დონე

ცოცხალი არსების ორგანიზების ბიოსფერული დონე. 1 - მოლეკულური; 2 - ფიჭური; 3 - ორგანიზმი; 4 - პოპულაცია-სახეობა; 5 - ბიოგეოცენოტიკური; 6 - ბიოსფერული

იგი წარმოდგენილია დედამიწის გარსების ნაწილით, სადაც სიცოცხლე არსებობს - ბიოსფერო. ბიოსფერო შედგება ბიოგეოცენოზების ნაკრებისგან, ფუნქციონირებს როგორც ერთიანი ინტეგრალური სისტემა.

ყოველთვის არ არის შესაძლებელი ჩამოთვლილი დონეების მთელი ნაკრების არჩევა. მაგალითად, უჯრედულ ორგანიზმებში უჯრედული და ორგანიზმის დონეები ემთხვევა ერთმანეთს, მაგრამ ორგანო-ქსოვილის დონე არ არსებობს. ზოგჯერ შეიძლება გამოიყოს დამატებითი დონეები, მაგალითად, უჯრედული, ქსოვილოვანი, ორგანო, სისტემური.

გამოიყოფა სიცოცხლის ორგანიზების შემდეგი დონეები: მოლეკულური, ფიჭური, ორგანო-ქსოვილი (ზოგჯერ გამოყოფილია), ორგანიზმური, პოპულაციურ-სახეობა, ბიოგეოცენოტიკური, ბიოსფერული. ცოცხალი ბუნება არის სისტემა და მისი ორგანიზაციის სხვადასხვა დონეები ქმნიან მის რთულ იერარქიულ სტრუქტურას, როდესაც ქვემდებარე უფრო მარტივი დონეები განსაზღვრავს მათ თვისებებს.

ასე რომ, რთული ორგანული მოლეკულები უჯრედების ნაწილია და განსაზღვრავს მათ სტრუქტურას და სასიცოცხლო აქტივობას. მრავალუჯრედულ ორგანიზმებში უჯრედები ორგანიზებულია ქსოვილებად და რამდენიმე ქსოვილი ქმნის ორგანოს. მრავალუჯრედოვანი ორგანიზმი შედგება ორგანოთა სისტემებისგან, მეორეს მხრივ, ორგანიზმი თავად არის მოსახლეობისა და ბიოლოგიური სახეობის ელემენტარული ერთეული. საზოგადოება წარმოდგენილია სხვადასხვა სახეობის ურთიერთდაკავშირებული პოპულაციებით. საზოგადოება და გარემო ქმნიან ბიოგეოცენოზს (ეკოსისტემას). პლანეტა დედამიწის ეკოსისტემების მთლიანობა ქმნის მის ბიოსფეროს.

თითოეულ დონეზე წარმოიქმნება ცოცხალი არსების ახალი თვისებები, რომლებიც არ არსებობს ფუძემდებლურ დონეზე, განასხვავებენ საკუთარ ელემენტარულ ფენომენებს და ელემენტარულ ერთეულებს. ამავდროულად, დონეები დიდწილად ასახავს ევოლუციური პროცესის მიმდინარეობას.

დონეების განაწილება მოსახერხებელია ცხოვრების, როგორც რთული ბუნებრივი ფენომენის შესასწავლად.

მოდით უფრო ახლოს მივხედოთ ცხოვრების ორგანიზების თითოეულ დონეს.

მოლეკულური დონე

მიუხედავად იმისა, რომ მოლეკულები შედგება ატომებისგან, განსხვავება ცოცხალ მატერიასა და არაცოცხალ მატერიას შორის იწყება მხოლოდ მოლეკულების დონეზე. მხოლოდ ცოცხალი ორგანიზმების შემადგენლობაში შედის რთული ორგანული ნივთიერებების დიდი რაოდენობა - ბიოპოლიმერები (ცილები, ცხიმები, ნახშირწყლები, ნუკლეინის მჟავები). თუმცა, ცოცხალი არსებების ორგანიზების მოლეკულური დონე ასევე მოიცავს არაორგანულ მოლეკულებს, რომლებიც შედიან უჯრედებში და მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ მათ ცხოვრებაში.

ბიოლოგიური მოლეკულების ფუნქციონირება საფუძვლად უდევს ცოცხალ სისტემას. სიცოცხლის მოლეკულურ დონეზე მეტაბოლიზმი და ენერგიის გარდაქმნა ვლინდება როგორც ქიმიური რეაქციები, მემკვიდრეობითი ინფორმაციის გადაცემა და ცვლილება (რედუპლიკაცია და მუტაციები), ასევე რიგი სხვა უჯრედული პროცესები. ზოგჯერ მოლეკულურ დონეს მოლეკულურ გენეტიკურ დონეს უწოდებენ.

სიცოცხლის უჯრედული დონე

ეს არის უჯრედი, რომელიც არის ცოცხალის სტრუქტურული და ფუნქციური ერთეული. უჯრედის გარეთ სიცოცხლე არ არსებობს. ვირუსებსაც კი შეუძლიათ ცოცხალი არსების თვისებების გამოვლენა მხოლოდ მასპინძელ უჯრედში ყოფნის შემდეგ. ბიოპოლიმერები სრულად აჩვენებენ მათ რეაქტიულობას უჯრედში ორგანიზებისას, რომელიც შეიძლება ჩაითვალოს მოლეკულების რთულ სისტემად, რომლებიც ერთმანეთთან დაკავშირებულია ძირითადად სხვადასხვა ქიმიური რეაქციებით.

ამ უჯრედულ დონეზე სიცოცხლის ფენომენი იჩენს თავს, გენეტიკური ინფორმაციის გადაცემის მექანიზმები და ნივთიერებებისა და ენერგიის გარდაქმნა კონიუგირებულია.

ორგანოს ქსოვილი

მხოლოდ მრავალუჯრედიან ორგანიზმებს აქვთ ქსოვილები. ქსოვილი არის სტრუქტურითა და ფუნქციით მსგავსი უჯრედების ერთობლიობა.

ქსოვილები წარმოიქმნება ონტოგენეზის პროცესში იმ უჯრედების დიფერენცირებით, რომლებსაც აქვთ იგივე გენეტიკური ინფორმაცია. ამ დონეზე ხდება უჯრედის სპეციალიზაცია.

მცენარეებსა და ცხოველებს აქვთ სხვადასხვა ტიპის ქსოვილები. ასე რომ, მცენარეებში ეს არის მერისტემა, დამცავი, ძირითადი და გამტარ ქსოვილი. ცხოველებში - ეპითელური, შემაერთებელი, კუნთოვანი და ნერვული. ქსოვილები შეიძლება შეიცავდეს ქვექსოვილების ჩამონათვალს.

ორგანო, როგორც წესი, შედგება რამდენიმე ქსოვილისგან, რომლებიც გაერთიანებულია ერთმანეთთან სტრუქტურულ და ფუნქციურ ერთიანობაში.

ორგანოები ქმნიან ორგანოთა სისტემებს, რომელთაგან თითოეული პასუხისმგებელია ორგანიზმისთვის მნიშვნელოვან ფუნქციაზე.

ერთუჯრედულ ორგანიზმებში ორგანოს დონე წარმოდგენილია სხვადასხვა უჯრედული ორგანელებით, რომლებიც ასრულებენ საჭმლის მონელების, გამოყოფის, სუნთქვის და ა.შ.

ცხოვრების ორგანიზების ორგანული დონე

ფიჭურთან ერთად ორგანიზმის (ან ონტოგენეტიკური) დონეზე გამოყოფენ ცალკეულ სტრუქტურულ ერთეულებს. ქსოვილები და ორგანოები დამოუკიდებლად ვერ იცხოვრებენ, ორგანიზმებს და უჯრედებს (თუ ეს ერთუჯრედიანი ორგანიზმია) შეუძლიათ.

მრავალუჯრედიანი ორგანიზმები შედგება ორგანოთა სისტემებისგან.

ორგანიზმის დონეზე ვლინდება სიცოცხლის ისეთი ფენომენები, როგორიცაა რეპროდუქცია, ონტოგენეზი, მეტაბოლიზმი, გაღიზიანებადობა, ნეიროჰუმორული რეგულაცია, ჰომეოსტაზი. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, მისი ელემენტარული ფენომენი წარმოადგენს ორგანიზმში რეგულარულ ცვლილებებს ინდივიდუალურ განვითარებაში. ელემენტარული ერთეული არის ინდივიდი.

პოპულაცია-სახეობა

ერთი და იგივე სახეობის ორგანიზმები, გაერთიანებული საერთო ჰაბიტატით, ქმნიან პოპულაციას. სახეობა ჩვეულებრივ შედგება მრავალი პოპულაციისგან.

პოპულაციები იზიარებენ საერთო გენოფონდს. სახეობის შიგნით მათ შეუძლიათ გენების გაცვლა, ანუ ისინი გენეტიკურად ღია სისტემებია.

პოპულაციებში ხდება ელემენტარული ევოლუციური ფენომენები, რაც საბოლოოდ იწვევს სახეობებს. ცოცხალი ბუნება შეიძლება განვითარდეს მხოლოდ ზეორგანიზმულ დონეზე.

ამ დონეზე ჩნდება ცოცხალთა პოტენციური უკვდავება.

ბიოგეოცენოტიკური დონე

ბიოგეოცენოზი არის სხვადასხვა სახეობის ორგანიზმების ურთიერთქმედება სხვადასხვა გარემო ფაქტორებთან. ელემენტარული ფენომენები წარმოდგენილია მატერია-ენერგეტიკული ციკლებით, რომლებიც უზრუნველყოფილია ძირითადად ცოცხალი ორგანიზმებით.

ბიოგეოცენოტიკური დონის როლი შედგება სხვადასხვა სახეობის ორგანიზმების სტაბილური საზოგადოებების ფორმირებაში, რომლებიც ადაპტირებულია გარკვეულ ჰაბიტატში ერთად საცხოვრებლად.

ბიოსფერო

სიცოცხლის ორგანიზაციის ბიოსფერული დონე არის სიცოცხლის უმაღლესი დონის სისტემა დედამიწაზე. ბიოსფერო მოიცავს პლანეტაზე სიცოცხლის ყველა გამოვლინებას. ამ დონეზე ხდება ნივთიერებების გლობალური მიმოქცევა და ენერგიის ნაკადი (რომელიც მოიცავს ყველა ბიოგეოცენოზს).