felsorolja a biológiai élet meghatározó jellemzőit
a biológia az a tudomány, amely az életet tanulmányozza, de pontosan mi az élet? Ez úgy hangzik, mint egy buta kérdés, nyilvánvaló válasz, de nem mindig könnyű meghatározni az életet. Például a biológia egyik ága, a virológiai vizsgálatok vírusai, amelyek az élőlények néhány jellemzőjét mutatják, de hiányoznak mások., Kiderül, hogy bár a vírusok megtámadhatják az élő szervezeteket, betegségeket okozhatnak, sőt reprodukálhatnak, nem felelnek meg azoknak a kritériumoknak, amelyeket a biológusok az élet meghatározására használnak. Következésképpen a virológusok nem biológusok, szigorúan véve. Hasonlóképpen, egyes biológusok tanulmányozzák az életet előidéző korai molekuláris evolúciót; mivel az életet megelőző események nem biológiai események, ezeket a tudósokat a kifejezés szigorú értelmében a biológiából is kizárják.,
a biológia a legkorábbi kezdetektől birkózott ezekkel a kérdésekkel: melyek azok a megosztott tulajdonságok, amelyek valamit “életben”tesznek? És ha már tudjuk, hogy valami él, hogyan találunk értelmes szervezeti szinteket a struktúrájában?,
Tanulási Célok
- Lista a tulajdonságok az élet
- Parancsot a szint a szervezet élőlények
a Tulajdonságok az Élet
Minden élő szervezetek részesedése több kulcsfontosságú jellemzők vagy funkciók: rend, érzékenység vagy a válasz a környezet, szaporodás, növekedés, fejlődés, rendelet, homeosztázis, energia feldolgozás. Együtt nézve ezek a jellemzők Az élet meghatározására szolgálnak.
rend
1.ábra., A varangy egy nagyon szervezett struktúrát képvisel, amely sejtekből, szövetekből, szervekből és szervrendszerekből áll.
az organizmusok magasan szervezett, összehangolt struktúrák, amelyek egy vagy több sejtből állnak. Még a nagyon egyszerű, egysejtű organizmusok is rendkívül összetettek: minden sejten belül az atomok molekulákat alkotnak; ezek viszont sejtorganellákat és más sejtes zárványokat alkotnak.
többsejtű organizmusokban (1. ábra) hasonló sejtek alkotnak szöveteket. A szövetek viszont együttműködnek a szervek (különálló funkciójú testszerkezetek) létrehozásában. A szervek együtt dolgoznak a szervrendszerek kialakításában.,
érzékenység vagy ingerekre adott válasz
az organizmusok különböző ingerekre reagálnak. Például a növények hajlíthatnak a fényforrás felé, felmászhatnak a kerítésekre és a falakra, vagy érintésre reagálhatnak (2.ábra).
2.ábra.Ennek az érzékeny növénynek a levelei (Mimosa pudica) azonnal lecsapódnak és összecsukódnak, amikor megérintik. Néhány perc múlva a növény visszatér a normális szintre. (hitel: Alex Lomas)
még az apró baktériumok is elmozdulhatnak a vegyi anyagok felé vagy attól (kemotaxisnak nevezett folyamat) vagy a fény (fototaxis) felé., Az inger felé történő mozgást pozitív válasznak tekintik, míg az ingertől való elmozdulást negatív válasznak tekintik.
Nézd meg ezt a videót, hogy lásd, milyen növények reagálnak egy inger—a nyitás fény, a csomagolás egy inda körül egy ágat, hogy megragadja áldozatát.
Reproduction
az egysejtű organizmusok úgy szaporodnak, hogy először megkettőzik a DNS-t,majd egyenlően osztják el, amikor a sejt két új sejt létrehozására készül. A többsejtű organizmusok gyakran speciális reproduktív csírasejteket termelnek, amelyek új egyéneket alkotnak., A reprodukció során a DNS-t tartalmazó géneket átadják a szervezet utódainak. Ezek a gének biztosítják, hogy az utódok ugyanahhoz a fajhoz tartozzanak, és hasonló tulajdonságokkal rendelkeznek, mint például a méret és a forma.
növekedés és fejlődés
3.ábra. Bár nincs két egyforma, ezek a kölykök mindkét szülőtől örökölt géneket, és sok azonos tulajdonsággal rendelkeznek.
az organizmusok a génjeik által kódolt speciális utasítások szerint nőnek és fejlődnek., Ezek a gének olyan utasításokat adnak, amelyek irányítják a sejtek növekedését és fejlődését, biztosítva, hogy egy faj fiataljai (3.ábra) felnőjenek, hogy sok olyan tulajdonsággal rendelkezzenek, mint a szülei.
Rendelet
Még a legkisebb szervezetek komplex igényelnek több szabályozási mechanizmusok koordináta belső funkciók, reagál az ingerekre, majd megbirkózni a környezeti hangsúlyozza. A szervezetben szabályozott belső funkciók két példája a tápanyagszállítás és a véráramlás., A szervek (a szövetek csoportjai együtt dolgoznak) speciális funkciókat látnak el, mint például az oxigén szállítása az egész testben, a hulladékok eltávolítása, a tápanyagok szállítása minden sejtbe, a test hűtése.
homeosztázis
4.ábra. A jegesmedvék (Ursus maritimus) és más, jéggel borított területeken élő emlősök a testhőmérsékletüket hőtermeléssel és a vastag szőrzet és a bőrük alatt sűrű zsírréteg révén csökkentik a hőveszteséget., (credit: “longhorndave” /Flickr)
a megfelelő működés érdekében a sejteknek megfelelő feltételekkel kell rendelkezniük, mint például a megfelelő hőmérséklet, pH és a különböző vegyi anyagok megfelelő koncentrációja. Ezek a feltételek azonban egyik pillanatról a másikra változhatnak. Az organizmusok szinte folyamatosan képesek fenntartani a belső körülményeket szűk tartományban, a környezeti változások ellenére, homeosztázison keresztül (szó szerint “állandó állapot”)—a szervezet azon képessége, hogy állandó belső körülményeket tartson fenn., Például egy szervezetnek szabályoznia kell a testhőmérsékletet egy termoregulációnak nevezett folyamaton keresztül. A hideg éghajlaton élő organizmusok, mint például a jegesmedve (4. ábra), testszerkezetekkel rendelkeznek, amelyek segítenek nekik ellenállni az alacsony hőmérsékleteknek, és megőrzik a testhőt. Az ilyen típusú szigetelést elősegítő szerkezetek közé tartozik a szőr, a toll, a gumó és a zsír. Forró éghajlaton az organizmusoknak vannak olyan módszerei (például izzadás az emberekben vagy lihegés a kutyákban), amelyek segítenek nekik a felesleges testhő elvezetésében.
Energiafeldolgozás
minden szervezet energiaforrást használ metabolikus tevékenységéhez., Egyes szervezetek veszik fel az energiát a nap, s átalakítja a kémiai energia, az élelmiszer (fotoszintézis); mások a kémiai energia a molekulák vesznek, mint élelmiszer (sejtes légzés).
5.ábra. A kaliforniai kondor (Gymnogyps californianus) az élelmiszerből származó kémiai energiát használja az elektromos repüléshez. A kaliforniai kondorok veszélyeztetett fajok; ez a madár szárnycímkével rendelkezik, amely segít a biológusoknak az egyén azonosításában.,
az élőlények szervezési szintjei
az élőlények erősen szervezettek és strukturáltak, egy olyan hierarchiát követve, amely a kicsitől a nagyig terjedő skálán vizsgálható. Az atom az anyag legkisebb és legalapvetőbb egysége. Ez egy elektronokkal körülvett magból áll. Az atomok molekulákat képeznek. A molekula olyan kémiai szerkezet, amely legalább két atomból áll, amelyeket egy vagy több kémiai kötés tart össze., Sok molekulák, amelyek biológiailag fontos makromolekulák, nagy molekulák, amelyek jellemzően alakult a polimerizáció (polimer egy nagy molekula, amely által ötvözi kisebb egységekre, úgynevezett monomerek, amely egyszerűbb, mint makromolekulák). A makromolekula egyik példája a dezoxiribonukleinsav (DNS) (6. ábra), amely tartalmazza az összes élő szervezet szerkezetére és működésére vonatkozó utasításokat.
6.ábra. Minden molekula, beleértve ezt a DNS-molekulát is, atomokból áll., (hitel: “brian0918” / Wikimedia Commons)
egyes sejtek membránokkal körülvett makromolekulák aggregátumait tartalmazzák; ezeket organelláknak nevezik. Az organellák olyan kis struktúrák, amelyek a sejteken belül léteznek. Példák egyrészt tartalmazzák a mitokondriumok, valamint chloroplasts, amelyek elvégzésére a nélkülözhetetlen funkciók: mitokondrium termel energiát a cellában, míg a chloroplasts engedélyezése zöld növények hasznosítani az energiát a napfény, hogy cukorral. Minden élőlény sejtekből áll; maga a sejt az élőlények szerkezetének és működésének legkisebb alapvető egysége., (Ez a követelmény az, amiért a vírusokat nem tekintik élőnek: nem sejtekből készülnek. Ahhoz, hogy új vírusokat hozzanak létre, meg kell támadniuk és eltéríteniük egy élő sejt reproduktív mechanizmusát; csak akkor szerezhetik meg a reprodukáláshoz szükséges anyagokat.) Egyes organizmusok egyetlen sejtből állnak, mások többsejtűek. A sejteket prokarióta vagy eukarióta kategóriába sorolják. A prokarióták egysejtű vagy gyarmati organizmusok, amelyek nem rendelkeznek membránhoz kötött magokkal vagy organellákkal; ezzel szemben az eukarióták sejtjei membránhoz kötött organellákkal és membránhoz kötött maggal rendelkeznek.,
nagyobb szervezetekben a sejtek egyesítik a szöveteket, amelyek hasonló vagy kapcsolódó funkciókat ellátó hasonló sejtek csoportjai. A szervek a közös funkciót ellátó szövetek gyűjteményei. A szervek nemcsak állatokban, hanem növényekben is jelen vannak. A szervrendszer egy magasabb szintű szervezet, amely funkcionálisan kapcsolódó szervekből áll. Az emlősöknek sok szervrendszere van. Például a keringési rendszer vért szállít a testen és a tüdőn keresztül, illetve onnan; olyan szerveket is magában foglal, mint a szív és az erek. Az organizmusok egyéni élőlények., Például az erdő minden fája egy szervezet. Az egysejtű prokarióták és az egysejtű eukarióták szintén organizmusoknak minősülnek, és jellemzően mikroorganizmusoknak nevezik őket.
egy adott területen élő faj valamennyi egyedét együttesen populációnak nevezik. Például egy erdő számos fenyőfát tartalmazhat. Mindezek a fenyők képviselik az erdő fenyőfáinak lakosságát. Különböző populációk élhetnek ugyanazon a területen., A fenyőfákkal borított erdő például virágzó növények populációit, valamint rovarokat és mikrobiális populációkat foglal magában. A közösség egy adott területen élő populációk összege. Például az erdő összes fája, virága, rovara és más populációi alkotják az erdő közösségét. Maga az erdő ökoszisztéma. Az ökoszisztéma egy adott terület összes élőlényéből áll, a környezet abiotikus, nem élő részeivel, például a talajban lévő nitrogénnel vagy az esővízzel együtt., A szervezet legmagasabb szintjén (7. ábra) a bioszféra az összes ökoszisztéma gyűjteménye, amely a földi élet zónáit képviseli. Ez magában foglalja a földet, a vizet, sőt a légkört is bizonyos mértékig.
gyakorlati kérdés
egyetlen organellától a teljes bioszféráig az élő szervezetek egy erősen strukturált hierarchia részei.
7.ábra. Megmutatják az élőlények szervezésének biológiai szintjét., Egyetlen organellától az egész bioszféráig az élő szervezetek egy erősen strukturált hierarchia részei., (hitel “egyrészt”: módosítás a munka által Umberto Salvagnin; a “sejtek”: módosítás a munka által Bruce Wetzel, Harry Schäfer/ National Cancer Institute; hitel “szövetekben”: módosítás a munka által Kilbad; Fámat Clamosa; Mikael Häggström; a “szervek”: módosítás a munka által Mariana Ruiz Villareal; hitel “élőlények”: módosítás a munka által “Kristály”/Flickr; hitel “ökoszisztéma”: módosítását munka MINKET Fish and Wildlife Service Központja; a “bioszféra”: a módosítás a munka, a NASA által)
az alábbi állítások közül Melyik hamis?,
- szövetek léteznek a szervrendszeren belül létező szerveken belül.
- közösségek léteznek az ökoszisztémákon belül létező populációkon belül.
- organellák léteznek a sejteken belül, amelyek a szöveteken belül léteznek.
- közösségek léteznek az ökoszisztémákon belül, amelyek a bioszférában léteznek.
ellenőrizze megértését
válaszoljon az alábbi kérdésre(kérdésekre), hogy megtudja, mennyire érti az előző szakaszban tárgyalt témákat. Ez a rövid kvíz nem számít bele az osztályodba, és korlátlan számú alkalommal megismételheted.
használja ezt a kvízt, hogy ellenőrizze a megértését, majd eldöntse, hogy (1) tanulmányozza tovább az előző részt, vagy (2) lépjen tovább a következő szakaszra.