Развитие организмов

Дальнейшее развитие

После вылупления из яйца или родов начинается постэмбриональный период развития организма, продолжающийся всю жизнь и заканчивающийся смертью. Постэмбриональный онтогенез человека делится на возрастные периоды, каждый из которых характеризуется различными изменениями в организме. Наиболее уязвимые, критические периоды онтогенеза — период полового созревания и период угасания половой функции.

Развитие лягушки из оплодотворенной икры включает личиночную стадию и метаморфоз

У некоторых групп животных новорожденные особи напоминают уменьшенные копии взрослых. Такое развитие называют прямым. У животных с личиночной стадией развития (многие виды насекомых, земноводные) личинки непохожи на взрослых, и их индивидуальное развитие включает метаморфоз (превращение), после которого они приобретают «взрослый» облик.

https://youtube.com/watch?v=qLOu_wiZcBo

https://youtube.com/watch?v=zj65-z8JgzM

Поделиться ссылкой

Биологические системы

Биологические системы– это объекты различной сложности, имеющие несколько уровней структурно-функциональной организации и представляющие собой совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих элементов. 

Биосистема — это форма жизни, обусловленная взаимодействием живых компонентов. Растительный организм как биосистема — совокупность взаимодействующих органов , тканей и клеток. 

К данной категории относят:

• органические макромолекулы;
• органеллы субклеточного типа;
• клеточные структуры;
• органы;
• организмы;
• популяции.
• виды
• биоценозы
• экосистемы
• биосфера

Наименьшей биологической системой, присутствующей во всем живом является органическая (биологическая) макромолекула:

• ДНК;
• белок;
• углевод;
• АТФ.

В роли наибольшей биологической системы выступает популяция,  совокупность организмов одного вида, длительное время обитающих на одной территории (занимающих определённый ареал) и частично или полностью изолированных от особей других таких же групп.  

Уровни организации живой материи

Вся живая материя нашей планеты представлена отдельными особями, состоящими из определенных частей различных уровней – молекул, клеток, тканей, органов. Каждый организм считается частью всевозможных биологических систем – популяций, биоценозов, биосферы в целом.

На каждом уровне организации живой материи проявляются свои качественные особенности жизни. Остановимся подробнее на каждом уровне.

1. Начальным уровнем организации живой материи считается молекулярный. Он представлен молекулами органических веществ – белков, углеводов, липидов. Помимо этого молекулярный уровень живой материи включает аденозинфосфорные кислоты, которые являются источником энергии. Наследственная информация заключена в молекулах ДНК, а ее реализация осуществляется при участии молекул РНК.

Молекулы участвуют в росте и развитии организма, хранении и передачи наследственной информации, в обмене веществ и преобразовании энергии

Это является важной характеристикой молекулярного уровня организации живой материи

1. Клеточный уровень организации считается первым, на котором проявляются признаки живой материи. Элементарной единицей всех существ является клетка. Соответственно клеточное строение характерно для всей живой материи на планете. Растительные и животные особи состоят из клеток, которые имеют черты сходства и различия.

Наиболее примитивные существа находятся только на клеточном уровне живой материи. Одна клетка в данном случае представляет собой организм, функционирующий как единое целое.

Очень интересно, что в истории нашей планеты был такой период, когда вся живая материя находилась на клеточном уровне организации. Такие существа являлись составными частями популяций, биоценозов, а также биосферы.

1. Организменный уровень организации живой материи представлен великим множеством существ. В настоящее время на Земле обитает более миллиона видов животных и около полумиллиона видов высших растений.

Элементарной единицей организменного уровня живой материи считается особь как отдельный организм с индивидуальными особенностями. Вне особей в природе жизнь не существует.

На данном уровне протекают процессы онтогенеза, организм функционирует как единая система, осуществляя саморегуляцию и поддерживая гомеостаз. Однако, для любого существа наступает момент прекращения работы всех процессов жизнедеятельности, следствием является биологическая смерть организма.

1. Популяционно-видовой уровень живой материи принципиально отличается от организменного. Во-первых, элементарной единицей данного уровня считается популяция, которая представляет собой совокупность особей определенного вида.

Во-вторых, организм на определенном этапе умирает, его продолжительность жизни заложена генетически. Популяция может развиваться довольно долго при подходящих условиях.

Помимо этого можно выделить ряд свойств характерных для популяционно-видового уровня живой материи. Познакомимся с ними на рисунке.

Популяция постоянно изменяется во времени, то есть участвует в эволюционном процессе. Данная единица является составной частью биогеоценозов.

1. Экосистемный уровень организации живой материи включает в себя совокупность популяций различных видов, находящихся в непрерывном взаимодействии друг с другом, а также с внешней средой.

Во всякой экосистеме постоянно происходит круговорот веществ, а также энергии, обусловленный жизнедеятельностью организмов. Все экосистемы планеты составляют биосферу.

1. Высшим уровнем организации является биосферный, который объединяет всю живую материю на планете. В биосфере выделяют несколько типов веществ, которые взаимосвязаны друг с другом.

Все процессы глобального масштаба протекают на биосферном уровне живой материи

Для предотвращения экологического кризиса важно знать механизм этих процессов и влияние деятельности человека на них

Целостное представление о жизни можно получить только при комплексном изучении явлений, протекающих на всех уровнях.

Этапы развития нервной системы

Диффузная нервная система наиболее древняя, имеется у кишечнополостных (гидра) животных. Такая нервная система характеризуется множественностью связей соседних элементов, что позволяет возбуждению свободно распространяться по нервной сети во все стороны.

Этот тип нервной системы обеспечивает широкую взаимозаменяемость и тем самым большую надёжность функционирования, однако эти реакции имеют неточный, расплывчатый характер.

Узловой тип нервной системы типичен для червей, моллюсков, ракообразных.

Он характерен тем, что связи нервных клеток организованы определённым образом, возбуждение проходит по жёстко определённым путям. Такая организация нервной системы оказывается более ранимой. Повреждение одного узла вызывает нарушение функций всего организма в целом, но она по своим качествам быстрее и точнее.

Трубчатая нервная система характерна для хордовых, она включает в себя черты диффузного и узлового типов. Нервная система высших животных взяла всё лучшее: высокую надёжность диффузного типа, точность, локальность быстроту организации реакций узлового типа.

Теория

Живые тела — это открытые, саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из биополимеров — белков и нуклеиновых кислот (ДНК, РНК).

Признаки (свойства) живого:

1. Определенный химический состав. Живые организмы состоят из тех же химических элементов, что и объекты неживой природы, однако соотношение этих элементов различно. Основными элементами живых существ являются С, О, N и Н.
2. Единый принцип структурной организации. Клетка является единой структурно-функциональной единицей, а также единицей развития почти для всех живых организмов. Все организмы состоят из клеток. Исключение – вирусы, но и у них некоторые свойства живого проявляются, когда они находятся в клетке (вирусы являются паразитами).
3. Обмен веществ (метаболизм) и энергозависимость. Живые организмы являются открытыми системами, они зависят от поступления в них веществ и энергии из внешней среды.
4. Саморегуляция. Живые организмы обладают способностью поддерживать постоянство своего химического состава и интенсивность обменных процессов.
5. Раздражимость. Живые организмы проявляют раздражимость, то есть способность отвечать на определенные внешние воздействия специфическими реакциями.
6. Наследственность и изменчивость. Живые организмы способны передавать признаки и свойства из поколения в поколение с помощью носителей информации — молекул ДНК и РНК. Наследственность — способность организмов обеспечивать передачу признаков, свойств и особенностей развития из поколения в поколение. Изменчивость — способность организмов приобретать новые признаки и свойства.
7. Самовоспроизведение (репродукция). Живые организмы способны размножаться — воспроизводить себе подобных.
8. Рост и развитие. Рост — увеличение массы организма (особи), органа или участка ткани за счет увеличения количества и размеров клеток и неклеточных образований. Развитие — биологический процесс тесно взаимосвязанных количественных (рост) и качественных преобразований особей с момента зарождения до конца жизни. Индивидуальное развитие. Онтогенез — развитие организма от момента зарождения до смерти. Развитие сопровождается ростом. Эволюционное развитие. Филогенез — развитие жизни на Земле с момента ее возникновения до настоящего времени.
9. Ритмичность. Биологические ритмы –периодически повторяющиеся изменения в ходе биологических процессов в организме. Живые организмы проявляют ритмичность жизнедеятельности (суточную, сезонную и др.), что связано с особенностями среды обитания.
10. Целостность и дискретность. С одной стороны, вся живая материя целостна, определенным образом организована и подчиняется общим законам; с другой стороны, любая биологическая система состоит из обособленных, хотя и взаимосвязанных элементов.

Эволюция головного мозга позвоночных

Образование центральной нервной системы в виде нервной трубки впервые появляется у хордовых. У низших хордовых нервная трубка сохраняется в течение всей жизни, у высших — позвоночных — в стадии эмбриона на спинной стороне закладывается нервная пластинка, которая погружается под кожу и сворачивается в трубку. В эмбриональной стадии развития нервная трубка образует в передней части три вздутия — три мозговых пузыря, из которых развиваются отделы мозга: передний пузырь дает передний и промежуточный мозг, средний пузырь превращается в средний мозг, задний пузырь образует мозжечок и продолговатый мозг . Эти пять отделов мозга характерны для всех позвоночных животных.

Для низших позвоночных — рыб и земноводных — характерно преобладание среднего мозга над остальными отделами. У земноводных несколько увеличивается передний мозг и в крыше полушарий образуется тонкий слой нервных клеток — первичный мозговой свод, древняя кора. У рептилий значительно увеличивается передний мозг за счет скоплений нервных клеток. Большую часть крыши полушарий занимает древняя кора. Впервые у рептилий появляется зачаток новой коры. Полушария переднего мозга наползают на другие отделы, вследствие чего образуется изгиб в области промежуточного мозга. Начиная с древних рептилий, полушария головного мозга становятся самым большим отделом головного мозга.

В строении головного мозгаптиц и пресмыкающихся много общего. На крыше головного мозга — первичная кора, хорошо развит средний мозг. Однако у птиц по сравнению с рептилиями возрастают общая масса мозга и относительные размеры переднего мозга. Мозжечок крупный и имеет складчатое строение. У млекопитающих передний мозг достигает наибольшей величины и сложности. Большую часть мозгового вещества составляет новая кора, которая служит центром высшей нервной деятельности. Промежуточный и средний отделы мозга у млекопитающих невелики. Разрастающиеся полушария переднего мозга накрывают их и подминают под себя. У некоторых млекопитающих мозг гладкий, без борозд и извилин, но у большинства млекопитающих в коре мозга имеются борозды и извилины. Появление борозд и извилин происходит вследствие роста мозга при ограниченных размерах черепа. Дальнейший рост коры приводит к появлению складчатости в виде борозд и извилин.

Пищевая ценность белков животного и растительного происхождения

В зависимости от пищевой ценности различают:

• полноценные белки;
• частично дефектные белки;
• дефектные белки.

Полноценные белки

Полноценные белки включают те, которые содержат все необходимые (экзогенные) аминокислоты в пропорциях, обеспечивающих их максимальное использование для синтеза белков собственного тела для роста молодых организмов и поддержания баланса азота у взрослых.

Это белки животного происхождения, такие как:

• молоко и продукты из него;
• мясо животных и продукты из них;
• рыба;
• птица и яйца (кроме желатина и фибрина – белков, бедных триптофаном).

Белки животного происхождения

Частично дефектные белки

Частично дефектные белки – это те, которые могут даже содержать все незаменимые аминокислоты, но некоторые из них находятся в недостаточном количестве, и поэтому их достаточно для поддержания жизни, но не для роста организма. Например, зерновые белки со слишком низким содержанием лизина.

Дефектные белки

Большинство растительных белков менее питательны, поскольку содержат меньше лизина, триптофана, метионина и валина. Дефектные белки растительного происхождения, содержат очень мало незаменимых аминокислот или вообще не содержат хотя бы одну незаменимую аминокислоту, не полностью используются для синтеза белков организма и не обеспечивают оптимальный рост молодых организмов или поддержание азотистого баланса у взрослых, часто даже не достаточного для поддержания жизни (например, желатин).

Только белок соевых бобов и других бобовых, а также орехов имеет относительно высокую пищевую ценность, но они не могут заменить 100% полезного животного белка, например, молочного белка. Однако степень биологической ценности растительных белков очень разнообразна. Биологическая ценность диетического белка измеряется содержанием в нем экзогенной аминокислоты, которое является самым низким; содержание этой аминокислоты определяет правильный синтез белка в организме.

Что такое развитие?

Если рост можно назвать количественным изменением организма, при котором увеличивается число клеток, то развитие — изменение качественное. Происходит процесс синтеза новых соединений, посредством дифференцирования образуются различные клетки.

Не стоит думать, что рост организма и развитие организма — процессы исключительно возрастающие. В животном мире большое количество видов могут быть подвержены и отрицательным процессам, то есть деградации

Важно понимать, что рост — это, в первую очередь, изменение. Отдельные части организма утрачиваются и добавляются новые

При положительных процессах развития синтез более активен, чем распад. При этом преобладание процесса распада над синтезом именуется старением. Большую часть жизни в организме живого существа процессы распада и синтеза сбалансированы. Однако постоянному обновлению подвержены лишь клеточные органеллы.

Подмембранные клеточные комплексы

Подмембранные комплексы клетки – микронити, микротрубочки, пеликула.

Цитоплазма всех клеток содержит внутренний цитоскелет, который состоит из микротрабекулярной системы, микротрубочек и микрофиламентов.

Микротрабекулярная система представляет сеть тонких фибрилл (микротрабекул) толщиной 2 – 3 нм, которые пересекают цитоплазму в различных направлениях и связывают все внутриклеточные компоненты: микротрубочки, органеллы и цитоплазматическую мембрану в единое целое.

Микротрабекулы состоят из различных белков, которые объединяются в сложные комплексы. В точках пересечения или в местах соединения концов трабекул располагаются рибосомы.

Система микротрабекул цитоплазма разделяется на две фазы: полимерную, богатую белками, и жидкую – в промежутках между трабекулами.

Микротрубочки есть во всех эукариотических клетках и представляют собой неразветвлённые полые цилиндры. Это очень тонкие структуры с внешним диаметром, не превышающим 30 нм, и с толщиной стенки 5 нм. Длина их может достигать нескольких микрометров. Цитоплазматические микротрубочки могут легко распадаться (разбираться) и собираться вновь. Микротрубочки образованы глобулярным белком тубулином (одна субъединица образована двумя молекулами белка).

Считают, что роль матрицы (организатора микротрубочек) при образовании микротрубочек могут играть центриоли, базальные тельца ресничек и жгутиков, а также особенные структуры хромосом в месте первичной перетяжки – кинетохоры (центромеры). Процесс происходит при наличии ионов магния, АТФ и в кислой среде. Распадение микротрубочек ускоряется с повышением концентрации ионов кальция и снижением температуры.

Микротрубочки вместе с трабекулярной системой выполняя опорную функцию в клетке придают ей определённую форму. С их участием так же образуется веретено деления и обеспечивается расхождение хромосом к полюсам клетки, они способствуют перемещению клеточных органелл: благодаря им последние направляются в нужное место.

Микрофиламенты представлены тонкими нитями, расположенными во всей цитоплазме клетки.

Замечание 3

Особенно густо расположены микрофилламенты в поверхностном слое цитоплазмы; в ложноножках подвижных клеток они формируют плотную сеть перекрещённых тонких нитей; пучки микрофиламентов присутствуют и в эпителиальных микроворсинках кишечника.

Микрофиламенты образованы белком актином, молекулы которого полимеризируются в длинную фибриллу, состоящую из двух, закрученных относительно друг друга, спиралей. В клетках содержится 10-15% актина от общего количества всех белков

В микрофиламентах можно найти нити ещё одного важного сократительного белка – миозина, хотя содержание его значительно меньше. Взаимодействие актина и миозина лежит в основе сокращения мышц

Актиновые микрофиламенты взаимодействуют с микротрубочками поверхностного слоя цитоплазмы и с плазмолеммой, что обеспечивает двигательную активность цитоплазмы. Также считают, что они участвуют в образовании перетяжки во время деления клеток, в эндоцитозе и обеспечении амебоидного движения.

К подмембранным компонентам относится также пеликула, которая представляет уплотнённый внешний слой цитоплазмы многих простейших (эвглены, инфузорий и т. п.). Пеликула обеспечивает относительное постоянство формы клетки и придаёт прочности поверхностному аппарату.

Тема что такое живой организм в 5 классе

Главный предмет, который изучает наука биология, это система клеток, органов, тканей живых организмов. Все субъекты живой природы обладают сложным строением и определенным набором функций, по которым их относят к той или иной части биологии. Но, не смотря на это есть и такие, классификация которых составляет определенную трудность, например, кристаллы с их способностью расти. Точное определение, что такое живая природа, наука до сих пор дать не может, так как есть признаки, которые относятся и к живой и к неживой природе. Но, все же, есть общая закономерность, характеризующая живые организмы.

В чем отличие живых организмов:

• имеют схожий химический состав;
• состоят из клеток;
• подразделяются на виды;
• каждый вид делится на особи;
• ритмичны и подвижны;
• между собой взаимодействуют.

В некоторых случаях одно свойство живого организма вытекает из другого, т.е., является его следствием.

Что является признаками жизни:

• размножение;
• раздражимость;
• дыхание;
• питание;
• чувствительность;
• рост;
• выделение веществ;
• движение.

На сегодняшний день мы знаем порядка 30 млн самых разнообразных видов живых существ, как одноклеточных, так и многоклеточных.

Отличительные признаки животных:

• обладают органами чувств и нервной системой;
• способны передвигаться;
• питаются растениями и другими животными;
• выделяют углекислый газ;
• дышат кислородом;
• пьют воду.

Животные

Отличительные признаки растений:

• выделяют кислород путем фотосинтеза;
• пьют воду из земли;
• передвигаться не могут;
• растут на протяжении всей жизни.

Растения

Простейших организмов насчитывается в мире порядка 70 000 видов, их тела имеют всего одну клетку, она-то и осуществляет все важные для жизни функции — выделение, дыхание, питание, движение.

Грибы

В живой природе существует отдельное царство, к которому относятся грибы, они сочетают в себе признаки, как животных, так и растений. Строение грибов довольно разнообразно, они бывают одноклеточными и сложно устроенными шляпочными.