Уровни организации жизни на земле конспект урока

Обновлено: 02.07.2024

Код раздела ЕГЭ: 1.2. Уровневая организация и эволюция. Основные уровни организации живой природы: клеточный организменный, популяционно-видовой, биогеоценотический, биосферный.

Уровневая организация и эволюция

На нашей планете обитает множество различных живых организмов. Они не существуют сами по себе, а взаимодействуют с окружающей их средой и друг с другом. Таким образом, наш мир живых организмов это совокупность биологических систем разной сложности, которые образуют единую структуру. Мы можем увидеть разницу на примере одной клетки или множества клеток, одной особи или множества особей. Совокупность множества клеток может быть тканью или органом, совокупность нескольких особей может быть стаей или популяцией.

В результате эволюции наш мир стал представляться как многоуровневая система. Сначала появлялись простые уровни организации материи, потом они становились составными частями более сложных уровней. Вследствие этого уровневая организация и эволюция являются отличительными признаками всего живого.

Уровни организации живой природы

Уровень организации живой материи – это функциональное место биологической структуры определенной степени сложности в общей иерархии живого. Выделяют следующие уровни организации живой материи.

Молекулярный (молекулярно-генетический). Он включает в себя способ существования и самовоспроизводства сложных информационных органических молекул, высокомолекулярные органические соединения, такие как белки, вирусы, плазмиды, нуклеиновые кислоты и др.

Субклеточный (надмолекулярный). На этом уровне живая природа организуется в органоиды: хромосомы, клеточную мембрану, эндоплазматическую сеть, митохондрии, комплекс Гольджи, лизосомы, рибосомы и другие субклеточные структуры.

Клеточный. На этом уровне живая природа представлена клетками, т.е. элементарной структурной и функциональной единицей живого.

Органо-тканевый. На этом уровне живая природа организуется в ткани и органы. Ткань – совокупность клеток, сходных по строению и функциям, а также связанных с ними межклеточных веществ. Орган – часть многоклеточного организма, выполняющая определенную функцию или функции.

Организменный (онтогенетический). На этом уровне живая природа представлена организмами. Организм (особь, индивид) – неделимая единица жизни, ее реальный носитель, характеризующийся всеми ее признаками.

Биоценотический. На этом уровне живая природа образует биоценозы – совокупность популяций разных видов, обитающих на определенной территории.

Биогеоценотический. На этом уровне живая природа формирует биогеоценозы – совокупность биоценоза и абиотических факторов среды обитания (климат, почва).

Биосферный. На этом уровне живая природа формирует биосферу – оболочку Земли, преобразованную деятельностью живых организмов.

Урок начинается с проверки творческого домашнего задания. Поставлен проблемный вопрос, решается задача, используя метод кейсов. Используется метод беседы. где ряд вопросов имеет проблемный характер. При изучении новой темы предлагается работа с текстом: а)закончить предложения, материал найти в тексте; б) дать определения понятиям. Учащиеся знакомятся с презентацией. Для закрепления изученного материала даётся задани с элементами задания ОГЭ: соединить понятия и формы организации живого.

Содержимое разработки

Тема урока: Уровни организации живой материи

Цель урока: охарактеризовать уровни организации живой материи.

сформировать умение определять и вычленять уровни организации жизни на практике в живой природе; формировать умение работать с текстом и рисунками таблицы;

формировать основы материалистического мировоззрения через знания о наличие взаимосвязей и иерархии между уровнями живых организмов.

Средства обучения:

I Оргмомент

II Проверка знаний

Проверка творческих заданий: исследования на основе методов биологии:

а- описательного ( растения, животные, явления); б- сравнительного (сравнение скелета человека и человекообразных обезьян); в- исторического ( на основе филогенетического ряда лошади; сравнить строение споровых и семенных растений).

Демонстрируются два объекта: куриное яйцо и камень. Постановка проблемы: чем живое отличается от неживого?

Вывод (делают учащиеся)

Докажите, что уже на молекулярном уровне живое отличается от неживого.

III Изучение новой темы

какие царства живой природы вам известны?

какие из них относятся к неклеточным формам жизни?

почему вирусы можно считать живыми организмами?

представители какого царства являются только одноклеточными формами?

можно ли считать амёбу самостоятельным организмом и почему?

какие ткани растений вам известны?

как взаимосвязаны ткани растений меж собой?

какими системами обеспечивается взаимосвязь всех органов организма человека?

выживет ли в природе одна особь длительное время: да, нет, почему?

какие природные сообщества находятся вокруг нашего села?

Учитель: таким образом, мы уже назвали несколько уровней организации жизни на Земле.

Работа с текстом

Вставьте пропущенные слова в предложениях (на экране через компьютер):

Белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты представляют…(молекулярный) уровень жизни

Клетка и её структурные компоненты – это… (клеточная) организация живого

Клетка может быть самостоятельным организмом или объединяться в сходные по строению, свойствам, происхождению группы, называемые… (тканями)

Объяснение (с использованием таблицы)

уровни организации: молекулярный, клеточный, тканевой, организменный, популяционно-видовой, экосистемный, биосферный.

Работа с текстом учебника: найти в тексте понятия и дать им определения:

IV Закрепление и обобщение изученного материала

Презентация

Тренировочные упражнения: соединить буквы и цифры (на экране)

1.Тайга 2.Нуклеиновые кислоты 3.Нейрон 4.Одуванчик 5.Заяц беляк 6.Мухомор 7.Все живые организмы планеты 8.Яйцеклетка 9.Ромашка лекарственная 10. Пустыня 11.Витамины

Уровни организации жизни

А –биосферный; Б – экосистемный; В – популяционно-видовой; Г – организменный; Д – клеточный; Е – молекулярный.

Ответ: А 7; Б 1,10; В 5,9; Г 4; Д 3,8; Е 2,11.

Содержимое разработки

Уровни организации живой природы

Определить уровень организации жизни на примере следующих организмов Доказать их принадлежность к соответствующему уровню

Майский жук

Пятнистый олень

Берёзовый лес

Берегите эти земли, эти воды, даже малую былиночку храня. Берегитевсех зверей внутри природы. Убивайте лишь зверей внутри себя

-75%

Цель урока: Дать определение жизни. Изучить основные свойства живых организмов и уровни организации жизни. Развивать познавательный интерес к предмету, умение анализировать и сравнивать. Воспитывать любовь к природе

IОрг момент

II Изучение нового материала

Вопросы о происхождении жизни, закономерностях исторического развития в различные геологические эпохи всегда интересовали человечество. Понятие жизнь охватывает совокупность всех живых организмов на Земле и условия их существования.

Сущность жизни заключается в том, что живые организмы оставляют после себя потомство. Наследственная информация передается из поколения в поколение, организмы саморегулируются и восстанавливаются при воспроизводстве потомства. Жизнь — это особая качественная, наивысшая форма материи, способная, оставляя потомство, к самовоспроизведению.

- Что такое жизнь?

Понятию жизнь в разных исторических периодах давались различные определения. Первое научно правильное определение дал Ф. Энгельс: "Жизнь есть способ существования белковых тел, и этот способ существования состоит по своему существу в постоянном самообновлении химических составных частей этих тел". При прекращении процесса обмена веществ между живыми организмами и окружающей средой белки распадаются, и жизнь исчезает. Опираясь на современные достижения биологической науки, русский ученый М. В. Волькенштейн дал новое определение понятию жизнь: "Живые тела, существующие на Земле, представляют собой открытые, саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из биополимеров — белков и нуклеиновых кислот". Это определение не отрицает наличие жизни и на других планетах космического пространства. Жизнь называется открытой системой, на что указывает непрерывный процесс обмена веществ и энергии с окружающей средой.

На основании последних научных достижений современной биологической науки дано следующее определение жизни: "Жизнь — это открытые саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы совокупностей живых организмов, построенные из сложных биологических полимеров — белков и нуклеиновых кислот".

Основой всего живого считаются нуклеиновые кислоты и белки, так как они функционируют в клетке, образовывают сложные соединения, которые входят в структуру всех живых организмов.

- Назовите основные свойства живых организмов?

Живые организмы отличаются от неживой природы присущими им свойствами. К характерным свойствам живых организмов относятся:

1) Единство химического состава живых организмов. Всостав живых организмов входят более 70 химических элементов, встречающихся в природе. Однако соотношение различных химических элементов в живой и неживой природе неодинаково.

2) Обмен веществ и энергии живых организмов (метаболизм).

3) Единый уровень организации живых организмов.Структурное и функциональное единство всех живых организмов составляет клетка.

4) Размножение живых организмов.При размножении живые организмы оставляют потомство, т. е. воспроизводят себе подобных.

5) Наследственность живых организмов.

6) Изменчивость живых организмов.

7) Рост и развитие живых организмов. Индивидуальное развитие живых организмов называется онтогенезом, а историческое их развитие — филогенезом. На протяжении онтогенеза постепенно и последовательно проявляются индивидуальные свойства организмов

8) Раздражимость живых организмов.Любой живой организм тесно связан с окружающей средой и другими организмами. Живые организмы по-разному реагируют на раздражение окружающей среды. Реакция многоклеточных животных на раздражение осуществляется посредством нервной системы и называется рефлексом Таксисами, или тропизмами принято называть реакции не имеющих нервной системы организмов (одноклеточные простейшие животные и растения); выражающиеся

Тема урока: Глава 1. Происхождение и начальные этапы развития жизни на Земле

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЖИЗНИ. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ. УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ ЖИЗНИ.

IОрг момент

II Изучение нового материала

- Что такое жизнь?

- Назовите основные свойства живых организмов?

2) Обмен веществ и энергии живых организмов (метаболизм).

4) Размножение живых организмов.При размножении живые организмы оставляют потомство, т. е. воспроизводят себе подобных.

5) Наследственность живых организмов.

6) Изменчивость живых организмов.

8) Раздражимость живых организмов.Любой живой организм тесно связан с окружающей средой и другими организмами. Живые организмы по-разному реагируют на раздражение окружающей среды. Реакция многоклеточных животных на раздражение осуществляется посредством нервной системы и называется рефлексом Таксисами, или тропизмами принято называть реакции не имеющих нервной системы организмов (одноклеточные простейшие животные и растения); выражающиеся в изменении характера движения или роста. Например, движение растений в направлении к свету называют фототаксисом.

9) Дискретность живых организмов ("прерывистый") Все живые организмы на Земле встречаются в виде обособленных дискретных форм. Обособленное строение любого организма отчетливо видно по его уровневой структурной картине. Например, клетки, образующие организм, состоят из отдельных органоидов, ткани многоклеточных организмов — из отдельных клеток, популяции — из отдельных особей. 10) Саморегуляция живых организмов.Живые организмы, обитающие в меняющихся условиях среды, поддерживают постоянство своего химического состава и интенсивность течения физиологических процессов. У животных поддерживается устойчивое равновесие внутренней среды организма (гомеостаз). Этот процесс регулируется нервной, эндокринной и другими системами.

11) Ритмичность живых организмов.Периодические изменения в окружающей среде оказывают значительное влияние на жизнедеятельность живых организмов и соответственно на их ритмичность. Такие ритмичные изменения происходят с различными периодами колебаний: секундные, минутные, часовые, суточные, сезонные, годовые и т. д. Например, суточные колебания сна и бодрствования у человека, сезонные ритмы спячки, миграции у некоторых животных.

- Назовите уровни организации живых организмов?

Все живые организмы в природе состоят из одинаковых уровней организации, это общая для всех живых организмов характерная биологическая закономерность.

1) Молекулярно- генетический уровень.

2)Клеточный уровень. Клетка является структурной и функциональной единицей всех живых организмов на Земле

3) Тканевый уровень.

- Что такое ткань? Совокупность сходных по происхождению, строению и функциям клеток и межклеточных веществ образует ткань.

- Сколько видов тканей у растений и животных?
Тела животных и человека состоят из четырех различных тканей (эпителиальная, соединительная, мышечная, нервная). Растительные ткани: образовательная, покровная, опорная, проводящая и выделительная.

4) Органный уровеньВ составе каждогооргана встречается несколько тканей, но среди них одна наиболее значительная. Отдельный орган не может существовать как целостный организм. Несколько органов, сходных по строению и функциям, объединяясь, составляют систему органов, например пищеварения, дыхания, кровообращения и т. д.

5) Организменный уровень. Организмы бывают одноклеточными и многоклеточными. В каждом отдельном организме происходят все жизненные процессы, характерные для всех живых организмов.

6) Популяционно-видовой уровень.

- Что такое популяция? Совокупность особей одного вида или группы, которая длительно существует в определенной части ареала относительно обособленно от других совокупностей того же
вида, составляет популяцию.

7) Биогеоценотический уровень.

- Что такое биогеоценоз? Совокупность организмов разных видов и различной сложности организации, приспособленных к одинаковым условиям природной среды, называется биогеоценозом, или природным сообществом. В состав биогеоценоза входят многочисленные
виды живых организмов и условия природной среды.

8) Биосферный уровень.

- Что такое биосфера? Совокупность всех живых организмов на нашей планете и общей природной среды их обитания составляет биосферуНа биосферном уровне происходит круговорот веществ и энергии на Земле с участием всех живых организмов биосферы.

III Работа по учебнику выписать основные свойства живых организмов и уровни организации жизни, заполнить таблицу на странице 12 Заполните таблицу, показывающую структурные особенности каждого уровня организации:

Биология - сложная наука, которая не только изучает организмы животных, растений, грибов на уровне отдельных субъектов, но и пытается заглянуть за эту субъектность, объединяя организмы в определенные группы, которые затем становятся единицами изучения ученых.

Также ученые стремятся рассмотреть отдельные составляющие организма, проследить взаимодействие этих составляющих друг на друга и их влияние на отдельный субъект. Изучая внутренние органы животных, исследователи пытаются понять, как один орган влияет на другой (например, как головной мозг регулирует деятельность остальных органов).

То есть биология пытается развить представление о целостности живой природы на основе анализа и синтеза, поэтому учеными были выделены уровни организации живых организмов для понимания устройства и взаимодействия всего живого и неживого.

Уровни организации жизни - это иерархически соподчиненные уровни организации биосистем, то есть низшие уровни подчинены высшим. Они отражают степень усложнения различных биосистем.

Существование жизни на всех уровнях подготавливается и определяется структурой низшего уровня, то есть характер клеточного уровня организации определяется молекулярным, характер организменного- клеточным уровнем.

Например, сердце формируется благодаря особому строению и функциям мышечных клеток, которое было определено их молекулярным строением.

Деление живого на уровни весьма условно, оно просто отражает системный подход в изучении природы.

Каждый отдельный уровень изучает соответствующий отдел науки о живом: молекулярной биологии, цитологии, генетики, анатомии, физиологии, экологии и других наук.

Выделяют три большие группы уровней организации:

суборганизменный
организменный (или онтогенетический)
надорганизменный

Суборганизменный уровень включает, в свою очередь, пять уровней: атомарный, молекулярный, субклеточный, клеточный, тканевый, органный.

Тканевый и органный уровни чаще всего объединяют в один - тканево-органный.

Организменный (или онтогенетический) уровень- это сам организм.

Надорганизменный уровень включает в себя три подуровня: популяционно- видовой, биогеоценотический, биосферный.

Мы с вами изучим основные уровни организации живых систем:

молекулярный
клеточный
тканевый
органный
организменный
популяционно-видовой
биогеоценотический
биосферный

Суборганизменные уровни организации

1. Молекулярный уровень организации жизни

Молекулярный уровень можно назвать первым и наименьшим, но именно он является определяющим в строении и функции последующих уровней организации, то есть это как бы основа всех дальнейших уровней.

Формируют этот уровень молекулы белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот, которые сами по себе вне клеточных структур не являются живыми, но именно они создают надмолекулярные клеточные структуры, в которых проявляются отдельные, но очень важные признаки жизни.

Именно на молекулярном уровне происходят различные биохимические реакции, а реализация наследственной информации происходит благодаря молекулам ДНК и РНК . Механизмы этих процессов универсальные для всех живых организмов.

Благодаря изучению молекулярного уровня можно понять, как протекали процессы зарождения и эволюции жизни на нашей планете, каковы молекулярные основы наследственности, основы последовательных биохимических реакций в организме.

Компоненты молекулярного уровня: молекулы неорганических и органических соединений, молекулярные комплексы химических соединений (клеточная мембрана или мембраны ядра).

Основные процессы молекулярного уровня:

объединение молекул в особые комплексы
осуществление упорядоченных физико-химических реакций
копирование (редупликация) ДНК, кодирование и передача генетической информации

Науки, ведущие исследования на этом уровне:

биохимия
биофизика
молекулярная биология
молекулярная генетика

У меня есть дополнительная информация к этой части урока!

Атомный (элементарный) уровень: на нем рассматривается роль отдельных химических элементов в живом организме (Fe, F, I, Se, Na).

Субклеточный уровень образован органеллами клетки (митохондриями, хлоропластами, рибосомами, лизосомами), ядром, хромосомами и другими субклеточными структурами.

На уровне субклеточных (надмолекулярных) структур ученые изучают строение и функции органелл, а также других включений клетки

2. Клеточный уровень организации жизни

Единицей этого уровня является клетка (клетки бактерий, цианобактерий, одноклеточных животных и водорослей, одноклеточных грибов (мукор, дрожжи), клеток многоклеточных организмов)).

Клетка- это структурная и функциональная единица всего живого.

Именно на этом уровне прослеживаются все признаки живого (размножение, рост, обмен веществ, раздражение и другие признаки).

Клетка также является минимальной единицей живого, способной к самостоятельному существованию либо в виде одноклеточных организмов, либо в тканях многоклеточного организма.

Если говорить об организмах одноклеточных, то к таковым мы можем отнести бактерии и простейшие (амеб, эвглен, инфузорий), среди грибов к одноклеточным относятся дрожжи и мукор.

Если рассматривать многоклеточных организмов, то количество клеток в их организме может быть очень велико, и эти клетки могут сильно отличаться по строению, хоть и находятся в одном организме. Например, посмотрим на нервную и мышечную клетки человека:

Вне клетки жизни нет. Такие организмы, как вирусы, подтверждают это правило, потому что они могут проявлять признаки живого и реализовывать свою наследственную информацию только тогда, когда попали в живую клетку.

У меня есть дополнительная информация к этой части урока!

Стволовыми клетками называются незрелые клетки особого типа, способные развиваться во все виды клеток, составляющих различные ткани организма.

Стволовые клетки в организме находятся как бы в спящем состоянии, у них замедлен обмен веществ.

Они являются резервом организма в случае возникновения различных стрессовых ситуаций (травмы, ранения, болезни).

Также стволовые клетки необходимы для непрерывно происходящей в организме физиологической регенерации (замена старых клеток на новые).

Ученые полагают, что из стволовых клеток в отдаленной перспективе можно будет выращивать практически любую ткань, что может помочь лечению многих заболеваний.

Компоненты клеточного уровня: комплексы молекул химических соединений и органеллы клетки.

Основные процессы клеточного уровня:

биосинтез, фотосинтез, энергетический обмен, митоз, мейоз
регулирование химических реакций
деление клетки
привлечение химических элементов Земли и энергии Солнца в биосистеме

Науки, ведущие исследования на клеточном уровне:

цитология
генная инженерия
цитогенетика
эмбриология
микробиология

3. Тканевый уровень организации жизни

Единицей этого уровня является ткань.

Ткань- это совокупность клеток и межклеточного вещества, объединенных общностью происхождения, строения и выполняемых функций.

Ткани возникли в ходе эволюционного развития вместе с многоклеточностью организмов.

В ходе онтогенеза ткани образуются на ранних стадиях эмбрионального развития благодаря дифференциации клеток.

Дифференциация клеток- процесс, в результате которого клетка становится специализированной, то есть приобретает химические, морфологические и функциональные особенности, свойственные только для нее.

У животных различают несколько типов тканей: эпителиальная, соединительная, мышечная, нервная.

У растений выделяют следующие виды тканей: образовательная, основная (фотосинтезирующая), проводящая (флоэма, ксилема), покровная, механическая.

На этом уровне происходит специализация клеток.

Компоненты тканевого уровня: клетки и межклеточная жидкость.

Основные процессы тканевого уровня: процессы, характерные для того или иного вида тканей (гомеостаз, регенерация).

Наука, ведущая исследования на тканевом уровне:

4. Органный уровень организации жизни

Составляют этот уровень органы многоклеточных организмов.

Орган- это обособленная часть организма, имеющая определенную форму, строение, расположение и выполняющая конкретную функцию.

Орган чаще всего образован несколькими видами тканей, среди которых одна (две) преобладает.

У меня есть дополнительная информация к этой части урока!

У простейших организмов, конечно же, нет тканей и органов, так как они состоят всего из одной клетки, но функции пищеварения, дыхания, циркуляция веществ, выделение, передвижение и размножение осуществляются за счет различных органелл в их клетках.

Организменный уровень организации жизни

Все живое на Земле существует в виде обособленных субъектов- особей, которые формируют организменный уровень.

При изучении одноклеточных организмов ученые отмечают то, что особью является каждая отдельная клетка, например, бактерия, простейшие (амеба, инфузория, эвглена), то есть это организмы, которые одновременно могут представлены и клеточным и организменным уровнем организации.

Также на этом уровне рассматривают и многоклеточные организмы: растения, животные, грибы.

Компоненты органного уровня: клетки одноклеточных; клетки и ткани, из которых образованы органы многоклеточных организмов.

Основные процессы органного уровня:

раздражительность
размножение
рост и развитие
нервно-гуморальная регуляция процессов жизнедеятельности
гомеостаз

Науки, ведущие исследования на органном уровне:

анатомия
биометрия
морфология
физиология
гистология

У меня есть дополнительная информация к этой части урока!

Биометрия- система распознавания людей по одной или более физическим или поведенческим чертам (трёхмерная фотография лица или тела, образец голоса, отпечатки пальцев, рисунок вен руки, группа крови, специальное фото роговицы глаза и так далее).

К примеру, в Китае активно используется технология распознавания лиц в различных областях, начиная от оплаты покупок до общественной безопасности.

Читайте также: