Організм людини знаходиться у постійному взаємодії з абіотичними і біотичними факторами навколишнього середовища, яка впливає на нього і змінює його. Походження людини цікавить науку вже давно, та теорії його походження різні. Це і те, що людина походить з маленької клітини, яка поступово, утворюючи колонії клітин собі подібних, стала багатоклітинною і в процесі тривалого ходу еволюції перетворилася на людиноподібну мавпу, і яка завдяки праці стала людиною.
Поняття рівнів організації організму людини
В процесі навчання в загальноосвітній середній школі на уроках біології вивчення живого організму починається з вивчення рослинної клітини та її компонентів. Вже в старших класах на уроках школярам задають питання: «Назвіть рівні організації організму людини». Що це таке?
Під поняттям "рівні організації організму людини" прийнято розуміти його ієрархічну будову від маленької клітини до организменного рівня. Але цей рівень не межа, і його завершує вже надорганизменний порядок, який включає в себе популяційно-видовий і біосферний рівні. Виділяючи рівні організації організму людини, слід підкреслити їх ієрархію:
Молекулярно-генетичний рівень. Клітинний рівень. Тканинний рівень. Органний рівень Організмовий рівень. Молекулярно-генетичний рівень
Вивчення молекулярних механізмів дозволяє охарактеризувати його такими компонентами, як:
носії генетичної інформації – ДНК, РНК. біополімери, це білки, жири і вуглеводи. На цьому рівні виділяють структурним елементом гени і їх мутації, які визначають мінливість на організменної і клітинному рівні.
Молекулярно-генетичний рівень організації організму людини представлений генетичним матеріалом, який закодований у ланцюжку ДНК і РНК. Генетична інформація відображає такі важливі складові організації життя людини, як захворюваність, обмінні процеси, тип конституції, гендерну складову та індивідуальні ознаки людини. Молекулярний рівень організації організму людини представлений обмінними процесами, які складаються з асиміляції і дисиміляції, регуляції обміну речовин, гліколізу, кросинговеру та мітозу, мейозу.
Властивості і будова молекули ДНК
Основними властивостями генів є:
конвариантная редуплікація:; здатність до локальних структурних змін; передача спадкової інформації на внутрішньоклітинному рівні. Молекула ДНК складається з пуринових і піримідинових основ, які з'єднані за принципом водневих зв'язків між собою і для їх з'єднання і розриву потрібно ферментна ДНК-полімераза. Конвариантная редуплікація: відбувається по матричному принципу, який забезпечує їх з'єднання по залишку азотистих підстав гуаніна, аденіну, цитозина і тиміну. Цей процес відбувається за 100 секунд, і за цей час встигає зібратися 40 тис. пар нуклеотидів.
Клітинний рівень організації
Вивчення клітинної будови організму людини допоможе зрозуміти і охарактеризувати клітинний рівень організації організму людини. Клітина є структурним компонентом і складається з елементів періодичної системи Менделєєва Д. І., з яких найбільш переважними є водень, кисень, азот і вуглець. Інші елементи представлені групою макроелементів і мікроелементів.
Структура клітини
Клітка була відкрита Р. Гуком в XVII столітті. Основними структурними елементами клітини є цитоплазматична мембрана, цитоплазма, всіх органел клітини і ядро. Цитоплазматична мембрана складається з фосфоліпідів і білків як структурних компонентів для забезпечення клітини порами і каналами для здійснення обміну речовин між клітинами і надходження, виведення речовин із них.
Клітинне ядро
Ядро клітини складається з ядерної оболонки, ядерного соку, хроматину і ядерець. Ядерна оболонка виконує формоутворюючу і транспортну функцію. Ядерний сік містить білки, які беруть участь у синтезі нуклеїнових кислот. Функції ядра:
зберігання генетичної інформації; відтворення і передача генетичної інформації; регуляція діяльності клітини в її життєзабезпечуючих процесах. Цитоплазма клітини
Цитоплазма складається з органел загального призначення та спеціалізованих. Органели загального призначення поділяються на мембранні та немембранние.
Основною функцією цитоплазми є сталість внутрішнього середовища. Мембранні органели:
Ендоплазматична мережа. Основними її завданнями є синтез біополімерів, внутрішньоклітинний транспорт речовин, є депо іонів Ca+. Апарат Гольджи. Синтезує полісахариди, гликопротеиди, беруть участь у синтезі білка після виходу його з ендоплазматичної мережі, здійснює транспорт і ферментацію секрету в клітці. Пероксисома і лізосоми. Переварюють поглинені речовини і розщеплюють макромолекули, нейтралізують токсичні речовини. Вакуолі. Зберігання речовин, продуктів обміну. Мітохондрії. Енергетичні та дихальні процеси всередині клітини. Немембранние органели:
Рибосоми. Синтезують білки за участю РНК, яка переносить з ядра генетичну інформацію про будову і синтезі білка. Клітинний центр. Бере участь в діленні клітин. Мікротрубочки і микрофиламенти. Здійснюють підтримуючу функцію і скоротливу. Війки. Спеціалізовані органели - це акросома сперматозоїда, мікроворсинки тонкої кишки, мікротрубочки і микрореснички.
Тепер на питання: «Охарактеризуйте клітинний рівень організації організму людини», можна сміливо перерахувати компоненти та їх роль в організації будови клітини.
Тканинний рівень
В організмі людини можна виділити рівень організації, в якому не було б яка-небудь тканину, що складається зі спеціалізованих клітин. Тканини складаються з клітин і міжклітинної речовини і за своєю спеціалізації їх підрозділяють на:
Епітеліальні. Розрізняють одношаровий і багатошаровий епітелій. Виконує безліч функцій, такі, як покривна, секреторна та інші. Епітеліальна тканина вистилає внутрішню поверхню порожнистих внутрішніх органів і утворює залізисті органи. М'язові. Поділяється на дві групи, серед яких гладка і поперечнополосатая м'язова тканина. Вона утворює м'язовий каркас тіла людини, знаходиться в стінках порожнистих органів і залоз, судин. Сполучна. Служить основою побудови скелета, а також лімфи, жирової тканини і крові. Нервова. Здійснює інтеграцію зовнішнього і внутрішнього середовища, регулює процеси обміну речовин і вищу нервову діяльність. Рівні організації організму людини плавно переходять один в одного і утворюють цілісний орган або систему органів, які вистилають безліч тканин. Наприклад, шлунково-кишковий тракт, який має трубчасту будову і складається з серозного, м'язового і слизового шару. Крім цього, він має живлять його кровоносні судини і нервово-м'язовий апарат, яким керує нервова система, також безліч ферментних і гуморальних систем управління.
Органний рівень
Всі рівні організації організму людини, перераховані раніше, є компонентами органів. Органи виконують специфічні функції по забезпеченню в організмі постійність внутрішнього середовища, обміну речовин і утворюють системи супідрядних їй підсистем, які виконують певну функцію організмі. Наприклад, дихальна система складається з легенів, дихальних шляхів, дихального центру.
Рівні організації організму людини як єдине ціле являють собою інтегровану і повністю самообеспечивающуюся системи органів, що утворюють організм.
Організм як єдине ціле
Об'єднання систем і органів, що утворюють організм, в якому здійснюється інтеграція роботи систем, обмін речовин, ріст і розмноження, пластичність, подразливість. Інтеграція існує чотирьох видів: механічна, гуморальна, нервова та хімічна. Механічна інтеграція здійснюється міжклітинною речовиною, сполучної тканиною, допоміжними органами. Гуморальна – кров і лімфа. Нервова – це вищий рівень інтеграції. Хімічна – гормонами ендокринних залоз. Рівні організації організму людини - це ієрархічне ускладнення в будові організму. Організм як єдине ціле має статурою - зовнішньої інтегрованою формою. Статура - це зовнішня форма тіла людини, яка має різні статеві і вікові особливості, будову і стан внутрішніх органів. Розрізняють астенічні, нормостенические і гиперстенические типи будови статури, які диференціюються по зростанню, скелету, мускулатури, наявності або відсутності підшкірного жиру. Також відповідно до типом статури системи органів мають різну будову і положення, розміри і форму.
Поняття про онтогенезі
Індивідуальне розвиток організму обумовлено не тільки генетичним матеріалом, але і зовнішніми чинниками навколишнього середовища. Рівні організації організму людини поняття про онтогенезі, або індивідуальному розвитку організму в процесі свого розвитку, використовує різні генетичні матеріали, що беруть участь у функціонуванні клітини в процесі її розвитку. На роботу генів впливає зовнішнє середовище: фактори навколишнього середовища відбувається оновлення, появу нових генетичних програм, мутацій.
Наприклад, гемоглобін змінюється тричі за все розвиток людського організму. Білки, які синтезують гемоглобін, проходять кілька стадій від ембріонального гемоглобіну, що переходить в гемоглобін плода. В процесі дозрівання організму гемоглобін переходить у форму дорослого. Ці онтогенетичні характеристики рівня розвитку організму людини коротко і зрозуміло підкреслюють, що генетична регуляція організму виконує важливу роль в процесі розвитку організму від клітини до систем і організму в цілому. Вивчення організації біологічних систем дозволяє відповісти на запитання: «Назвіть рівні організації організму людини?». Організм людини регулюється не тільки нервово-гуморальними механізмами, але й генетичними, які розташовані в кожній клітині організму людини. Рівні організації організму людини коротко можна описати як складну підпорядковану систему, що має будову таке ж побудови і ускладнення, як і вся система живих організмів. Ця закономірність - еволюційно закріплена особливість живих організмів.
