Развитие организма как живой целостной системы кратко
Обновлено: 05.07.2024
Данная разработка поможет сформировать у учащихся представление о живых организмах как о целостных биологических системах.
Содержимое разработки
Конспект урока
Учитель: Алкина Оксана Владимировна
Предмет: биология
Тема: Организм – биологическая система
Классы: 5а,5б,5в,5г,5д
Дата: _______________
Тема: Организм – биологическая система.
Цель: сформировать представление о живых организмах как о целостных биологических системах на основе обобщения знаний о взаимосвязях в строении и функционировании клеток, тканей, органов, сиcтем органов; продолжить формирование умений сравнивать, обобщать, систематизировать знания.
образовательные:
повторить основные признаки живых организмов;
сформировать представление учащихся об организме как целостной биологической системе.
развивающие:
развивать умения самостоятельно формулировать гипотезы, устанавливать причинно-следственные связи; кратко и четко формулировать свои мысли;
развивать учебные навыки по поиску и систематизации информации;
развивать умение анализировать, делать выводы и аргументировано отвечать на поставленные вопросы.
воспитательные:
формировать у учащихся интерес к изучению биологии;
развивать у учащихся эмоционально-ценностное отношение к природе, потребность в бережном отношении к ней, в охране растительного и животного мира;
продолжить работу по воспитанию у учащихся научного мировоззрения.
Планируемые результаты:
предметные:
обучающиеся приводят примеры систем;
обучающиеся аргументируют вывод: клетка, организм – живые биологические системы.
метапредметные:
регулятивные: обучающиеся ставят цель, задачи урока, выдвигают версии решения проблемных вопросов, осуществляют самооценку своих действий;
познавательные: анализируют, сравнивают, обобщают факты, строят логические рассуждения, эффективно используют информацию учебника, ориентируются в тексте, переводят информацию из одного вида в другой;
коммуникативные: обучающиеся строят речевые высказывания в устной форме; слушают одноклассников, вступают в диалог; участвуют в коллективном обсуждении проблемы; аргументируют свою точку зрения.
личностные:
формирование ответственного отношения к обучению, готовности к саморазвитию и самообразованию;
формирование осознанного доброжелательного отношения к одноклассникам, их мнению, умение работать в группах;
формирование личностных представлений о целостности природы.
Тип урока: урок усвоения новых знаний.
Оборудование: учебник, опорные слова на магнитную доску, иллюстрации на доске, таблицы по внутреннему строению животных, по строению цветковых растений, карточки с индивидуальными заданиями.
Учебные вопросы:
Уровни организации живого.
Что такое система?
Новые слова и термины: система, биологическая система.
Организационный момент.
Мотивация учебной деятельности.
Но для начала давайте вспомним, что мы знаем о строении живых организмов.
Актуализация опорных знаний. Опрос.
- Почему же такие разные по форме, размерам, поведению, значению в природе организмы можно назвать живыми?
Давайте вспомним и назовем признаки живых организмов.
Итак, все живые организмы имеют клеточное строение. Им свойственны все основные признаки живого. Живые организмы питаются, дышат, двигаются, размножаются, растут и развиваются, обладают раздражимостью. Между ними и окружающей средой постоянно происходит обмен веществ и энергии.
Обладая всеми признаками живых организмов, растения и животные могут существовать на разных уровнях организации.
Как называется наименьшая структурная единица любого живого организма? – (клетка)
(Опорное слово на магнитной доске и запись в рабочих тетрадях)
Группы клеток, сходных по размерам, строению и выполняемым функциям, образует . (ткани)
(Опорное слово на магнитной доске и запись в рабочих тетрадях)
Часть тела, выполняющая определённые функции, имеющая определённое строение, форму и расположение – это . (орган)
(Опорное слово на магнитной доске и запись в рабочих тетрадях)
Связанные между собой органы, объединённые общей работой, составляют . (систему органов)
(Опорное слово на магнитной доске и запись в рабочих тетрадях)
Клетки, ткани, органы, системы органов тесно взаимосвязаны.
Живое тело, имеющее клеточное строение и обладающее признаками, отличающими его от неживой материи называется . (организм)
(Опорное слово на магнитной доске и запись в рабочих тетрадях)
Уровни организации живого:
клетка → ткани → органы → система органов → организм
Как называются организмы, состоящие из одной клетки?
Приведите примеры одноклеточных организмов.
Как называются живые организмы, состоящие из большого количества клеток?
Приведите примеры многоклеточных организмов.
Итак, в живой природе много организмов, состоящих из одной клетки. Таковы бактерии, одноклеточные водоросли, грибы, простейшие. У них клетки обладают всем многообразием свойств, присущих организму.
Многоклеточные организмы имеют более сложное строение. Они состоят из большого количества клеток, из клеток состоят ткани, из тканей формируются органы, органы действующие совместно, образуют системы органов.
Какие системы органов образуют организм животного?
Мы уже с вами знаем, что многоклеточный организм функционирует как единое целое.
Проблемный вопрос:
Предположим, что произошло нарушение работы одного из органов или системы органов. Отразится ли это на работе всего организма?
Например, насекомое медведка повредило корни растения.
Что произойдет с растением?
Сегодня на уроке мы попробуем доказать с вами, что живой организм – это единое целое, что это биологическая система. И что нарушение в работе одного из звеньев в этой системе отразится на работе всего организма.
Физкультминутка.
Изучение нового материала с поэтапным закреплением знаний.
Переходим к изучению первого учебного вопроса: что такое система.
Смысловое чтение – стр. 71 – 73.
Что такое Солнечная система? Из каких компонентов она состоит?
Что произойдет с Солнечной системой если хоть одна из ее планет сойдет со своей орбиты?
Что же такое система?
Запись определения в тетрадь.
Система – это целостная структура, состоящая из частей (компонентов), взаимосвязанных между собой и обеспечивающих ее функционирование.
Биологические системы.
Итак, все живые организмы существуют на разных уровнях организации, от клеточного до организменного.
На всех уровнях организации жизни организмы – это биологические системы.
Мы изучили с вами клетку и знаем, что клетка является структурной и функциональной единицей всего живого.
Внимательно прочитайте определение системы и ответьте на вопросы:
Можно ли клетку назвать системой?
Из каких компонентов она состоит? Покажите их на таблице.
Взаимосвязаны ли они между собой?
Итак, мы можем сделать вывод: клетка – это биологическая система.
В природе встречаются одноклеточные организмы, и, следовательно, каждый из них представляет собой целостную биологическую систему.
Обмениваются ли клетки (одноклеточные организмы) с окружающей средой веществом и энергией?
Почему клетку (одноклеточный организм) можно назвать открытой системой? Объясните это на примере хламидомонады. (Хламидомонада – это одноклеточный организм, который может осуществлять фотосинтез в ходе которого она поглощает одни вещества, а выделяет другие)
А теперь перейдем к рассмотрению многоклеточных организмов. Многоклеточный организм еще более сложно устроенная система. Он состоит из органов и систем органов, которые взаимосвязаны и обеспечивают существование организма. Нарушение одного из них отразится на функциях других и на состояние организма в целом.
Назовите основные органы цветкового растения.
Какие функции выполняет лист? ( Лист - орган, в котором происходит фотосинтез. Лист обеспечивает углеводами не только себя, но и другие органы растения.)
Что будет с растением при повреждении листьев?
Какую функцию выполняет стебель? (Перемещение воды и минеральных веществ от корней к листьям, а органических веществ в обратном направлении осуществляется по стеблю. Он также служит опорой для листьев, цветков и плодов.)
Что будет с растением при повреждении стебля?
Какую функцию выполняет корень? (Закрепляет и удерживает растение в почве, всасывание воды с растворенными минеральными веществами).
Что будет с растением при повреждении корня?
Какой орган растения, по вашему мнению, самый главный?
Могут ли органы растения существовать самостоятельно вне целостного организма?
Органы и системы органов животных тоже взаимосвязаны между собой.
Какие системы органов различают у животных?
Какую функцию выполняет кровеносная система?
Что произойдет с организмом при заболевании или остановке сердца?
Какая система обеспечивает согласованную работу всех органов?
Что произойдет с организмом при повреждении ЦНС?
Приведите собственные примеры, когда из-за повреждения одного органа страдает целый организм.
Самостоятельно сформулируйте вывод по теме нашего урока.
Вывод: любой живой организм функционирует как единое целое – это сложно устроенная биологическая система.
Контроль усвоения знаний.
Вопросы для повторения:
Приведите примеры систем.
Приведите доказательства того, что инфузория туфелька – это биологическая система.
Приведите доказательства того, что растение – это биологическая система.
Приведите доказательства того, что животное – это биологическая система.
Работа в группах.
Задание для 1 группы.
К каким последствиям может привести нарушение работы дыхательной системы?
Задание для 2 группы.
К каким последствиям может привести нарушение работы выделительной системы?
Задание для 3 группы.
К каким последствиям может привести нарушение работы пищеварительной системы?
Задание для 4 группы.
К каким последствиям может привести нарушение работы кровеносной системы?
Тестовое задание.
Живые организмы отличаются от тел неживой природы
А) малым содержанием воды
Б) химическим составом
В) клеточным строением
Г) составом атомов и молекул
Единица строения живых организмов – это
Группа клеток сходных по строению и выполняемым функциям, называется
Б) системой органов
Связанные между собой органы, объединенные общей работой, составляют
В) систему органов
Г) аппарат органов
Только в растительной клетке есть
В) клеточная стенка
Нарушение процессов всасывания питательных веществ в теле животного отражается на деятельности:
А) только пищеварительной системы
Б) на состоянии кожи
В) некоторых органах выделения
Г) всего организма
В растительном организме между собой взаимосвязаны:
А) только части побега
Б) только проводящие ткани
В) только покровные ткани
Г) ткани всего организма
Согласованная работа всех частей организма собаки достигается благодаря деятельности системы:
9. Главная функция листьев дуба связана с
А) запасанием веществ
Б) проведением минеральных веществ
В) всасыванием воды
Г) образованием органических веществ
10. Рост растительного организма обеспечивается:
А) только корневым питанием
Б) только газообменов в листьях
В) только образованием органических веществ
Г) работой всех органов и тканей.
Рефлексивно-оценочный этап.
Домашнее задание: прочитать § 15 читать: задания на стр.75.
Получите свидетельство о публикации сразу после загрузки работы
Получите бесплатно свидетельство о публикации сразу после добавления разработки
Комплекты учителю
Качественные видеоуроки, тесты и практикумы для вашей удобной работы
Вебинары для учителей
Бесплатное участие и возможность получить свидетельство об участии в вебинаре.
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.
Лекция № 1 Организм как целостная система
- Свойства организма как единого целого
- Системные принципы регуляции физиологических функций
- Адаптация организма к условиям среды
I. Свойства организма как единого целого
Организм человека развивается в сложных условиях воздействия и взаимодействия внутренних и внешних факторов. На организм оказывают влияние гелиогеографические, в том числе климатические, экологические и особенно мощные социальные условия жизни.
К биологическим факторам относится: наследственность, конституция, возраст, пол.
Живой организм – это морфофункциональная целостность, части систем и подсистем которой находятся в определённом соподчинении друг другу. Единство организма как целого обеспечивается нейрогуморальной системой. Нарушение нейрогуморальных связей – это прекращение существования организма как единого целого, это его смерть.
Различают несколько уровней организации живой материи и соответственно – уровней её познания. В медико-биологических исследованиях человека наиболее высоким уровнем познания является изучение целостного организма, его типичного строения, функционирования, групповых и индивидуальных вариаций.
В составе целостного организма выделяются анатомо-физиологические системы органов и системный подход к изучению, а также органный, тканевой, клеточный, субклеточный и молекулярный уровни организации живой материи. Системы органов – категории постоянные, не зависящие от этапа развития или особенностей функционирования. Иной смысл вкладывается в понятие о функциональных подсистемах. Согласно мнению известного русского физиолога П.К. Анохина, последние представляют собой динамическое объединение органов и структур тела, направленное на достижение жизненно важного для организма приспособительного результата и функционирующие по принципу саморегулирования. В состав функциональной системы вовлекаются органы, принадлежащие к разным анатомическим системам.
Орган с анатомической точки зрения – это более или менее обособленная часть системы или аппарата, имеющая самостоятельное функциональное значение в организме.
Орган – это возникшая в ходе эволюции система основных тканей, объединённых между собой общей функцией, строением и развитием.
Схема строения органа включает рабочий элемент – паренхиму и опорную конструкцию, которая называется стромой. В изучении органов важно не только их внутреннее строение или устройство, но и топография.
Следующий уровень организации материи – тканевой. Ткань – комплекс элементов и неклеточных гистологических структур (симпласт, межклеточное вещество), объединённых общностью происхождения, строения и функции. Выделяют четыре основных вида тканей: эпителиальную, соединительную, нервную и мышечную. Каждый вид тканей, за исключением нервной, объединяет несколько разновидностей. Так, мышечная ткань подразделяется на гладкую, поперечно-полосатую и сердечную. Соединительные ткани или ткани внутренней среды включают 12 разновидностей.
Основной элемент тканей – клетка. В общебиологическом и эволюционном аспекте клетка представляет собой исторически возникшую нерасчленённую преемственно развивающуюся, самую элементарную и одновременно наиболее сложную живую систему. Клетки различаются размерами, формой, наличием отростков, внутренним содержанием. Обязательным компонентом клетки является ядро и цитоплазма. Наряду с клетками в организме имеются и неклеточные гистологические структуры (межклеточное вещество и симпласты). Клеточные структуры могут иметь упрощённое или усложнённое строение.
Внутриклеточные структуры представляют субклеточный уровень организации живой материи. В состав клетки входят такие части как ядро, цитоплазма и клеточная мембрана (оболочка клетки). В ядре различают кариоплазму, ядрышко и ядерную мембрану. В цитоплазме располагаются органоиды общего и специального значения, включения и гиалоплазма. Органоиды - это постоянные структуры клетки, выполняющие специальные функции. Включения - непостоянные образования клетки, образующиеся в результате обмена веществ. Ядро и содержащиеся в нём хромосомы, состоящие из дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК - материальные носители наследственной информации). Органоиды общего значения (аппарат Гольджи, митохондрии, клеточный центр, эндоплазматическая сеть, рибосомы, лизосомы и др.) постоянные структуры каждой клетки, обеспечивающие её функционирование. Митохондрии обеспечивают клетку энергией за счёт распада аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), эндоплазматическая сеть и рибосомы - место синтеза белковых веществ, лизосомы – своими ферментами обеспечивают внутриклеточное пищеварение и защиту клетки, осуществляют санитарные функции.
Органоиды специального назначения – это постоянные структуры клеток определённых тканей. К ним относятся тонофибриллы, реснички, микроворсинки, миофибриллы, нейрофибриллы.
В организме человека более 100 – триллионов клеток, а клетки в свою очередь представляют, как видно из вышеизложенного, сложную микросистему, которая отличается определённой структурно-функциональной организацией и многосторонними взаимодействиями с другими клетками.
Следующий уровень организации живой материи – молекулярный. Уже на этом уровне в живом организме отмечается усложнение, большое число элементов, образование макромолекул и их комплексов, что связано с хранением, в частности, генетической информации в молекуле ДНК, которая обеспечивает онтогенез организмов и самовоспроизведение – сохранение и эволюцию видовых признаков в филогенезе.
Структура молекулы ДНК определяет структуру РНК и далее белков, а затем структуру и поведение клетки, ткани, организма в целом. Структура молекулы ДНК меняется только под влиянием внешних воздействий, например, тех или иных излучений. Она может изменяться и спонтанно, но и спонтанные мутации не запрограммированы генетическим кодом. В молекуле ДНК нет механизма обратной связи, которая вызвала бы перестройку хромосомы, перестройку генетического кода и выбор иного пути филогенеза.
Таким образом, клетка представляет собой сложную структуру, которая обменивается энергией и химическими веществами с окружающей средой, делится на части – дочерние клетки такой же структуры, дифференцируется, перемещается, меняет свою структуру и поведение при изменении внешней среды.
+Таким образом, структура клеток, тканей, органов и самих организмов, как и их поведение, определяется наследственной, генетической информацией, а молекула ДНК выступает как единственная структура, способная хранить генетический код, гарантирующий с теми или иными отклонениями самовоспроизведение организмов.
Организм - любое живое существо. Он отличается от неживой природы определенной совокупностью свойств, присущих только живой материи: клеточная организация; обмен веществ по ведущей роли белков и нуклеиновых кислот, обеспечивающий гомеостаз организма - самовозобновление и поддержание постоянства его внутренней среды. Живым организмам присущи движение, раздражимость, рост, развитие, размножение и наследственность, а также приспособляемость к условиям существования - адаптация.
Живые организмы обладают обменом веществ, или метаболизмом, при этом происходит множество химических реакций. Примером таких реакций могут служить дыхание, которое еще Лавуазе и Лаплас считали разновидностью горения, или фотосинтез, посредством которого зелеными растениями связывается солнечная энергия, а в результате дальнейших процессов метаболизма используется всем растением, и др.
Как известно, в процессе фотосинтеза, кроме солнечной энергии, используются диоксид углерода и вода.
Практически весь диоксид углерода (CO2) поступает из атмосферы и днем его движение направлено вниз, к растениям, где осуществляется фотосинтез и выделяется кислород. Дыхание - процесс обратный, движение CO2 ночью направлено вверх и идет поглощение кислорода.
Некоторые организмы, бактерии, способны создавать органические соединения и за счет других компонентов, например, за счет соединений серы. Такие процессы называются хемосинтезом.
Крымская натуральная косметика крымская косметика купить.
Все материалы в энциклопедии предоставлены исключительно в ознакомительных целях, и получены с открытых источников. Администрация энциклопедии не несет ответственность за их полноту и достоверность. В случае если у Вас возникли вопросы, Вы можете обратиться к администрации энциклопедии через форму обратной связи на сайте.
Современное понимание сложных самоорганизующихся систем включает представление о том, что в них четко определены каналы и способы передачи информации. В этом смысле живой организм — вполне типичная самоорганизующаяся система.
Информацию о состоянии окружающего мира и о внутренней среде организм получает с помощью датчиков-рецепторов, использующих самые разнообразные физические и химические конструктивные принципы. Так, для человека наиболее важной считается зрительная информация, которую мы получаем с помощью наших оптико-химических датчиков — глаз, которые являются одновременно сложным оптическим прибором с оригинальной и точной системой наведения (адаптации и аккомодации), а также физико-химическим преобразователем энергии фотонов в электрический импульс зрительных нервов. Акустическая информация поступает к нам через причудливый и тонко настроенный слуховой механизм, превращающий механическую энергию колебания воздуха в электрические импульсы слухового нерва. Не менее тонко устроены датчики температуры, тактильные (осязательные), гравитационные (чувство равновесия). Наиболее эволюционно древними считаются обонятельные и вкусовые рецепторы, обладающие огромной избирательной чувствительностью по отношению к некоторым молекулам. Вся эта информация о состоянии внешней среды и ее изменениях поступает в центральную нервную систему, которая выполняет несколько ролей одновременно — базы данных и знаний, экспертной системы, центрального процессора, а также функции оперативной и долговременной памяти. Туда же стекается и информация от рецепторов, расположенных внутри нашего тела и передающих информацию о состоянии биохимических процессов, о напряжении в работе тех или иных физиологических систем, об актуальных потребностях отдельных групп клеток и тканей организма. В частности, есть датчики давления, содержания углекислого газа и кислорода, кислотности различных биологических жидкостей, напряжения отдельных мышц и многие другие. Информация от всех этих рецепторов также направляется в центр. Сортировка поступающей с периферии информации начинается уже на этапе ее приема — ведь нервные окончания различных рецепторов достигают центральной нервной системы на разных ее уровнях, и соответственно информация попадает в различные отделы ЦНС. Тем не менее вся она может быть использована в процессе принятия решения.
Голод, любовь, семейные ценности, дружба, кров, самоутверждение, тяга к новому и любовь к красоте — этим коротким перечнем почти исчерпываются побудительные мотивы действия. Порой они обрастают огромным количеством привходящих психологических и социальных сложностей, тесно переплетаясь между собой, но в самом базальном виде остаются все теми же, заставляя человека совершать действия будь то во времена Апулея, Шекспира или в наше время.
Действовать — а что это означает с точки зрения системы? Это означает, что центральный процессор, подчиняясь заложенной в него программе, учитывая все возможные обстоятельства, принимает решение, т. е. строит модель потребного будущего и вырабатывает алгоритм достижения этого будущего. На основании этого алгоритма отдаются приказания отдельным эффекторным (исполнительным) структурам, причем практически всегда в их составе есть мышцы, и в процессе выполнения приказа центра осуществляется движение тела или его частей в пространстве.
А раз осуществляется движение, — значит, выполняется физическая работа в поле земного тяготения, а следовательно, расходуется энергия. Разумеется, работа датчиков и процессора тоже требует энергии, однако энергетический поток многократно возрастает, когда включаются мышечные сокращения. Стало быть, система должна позаботиться об адекватном снабжении энергией, для чего необходимо усилить активность кровообращения, дыхания и некоторых других функций, а также мобилизовать доступные запасы питательных веществ.
Любое повышение метаболической активности влечет за собой нарушение постоянства внутренней среды. Значит, должны активизироваться физиологические механизмы поддержания гомеостаза, которые тоже, между прочим, нуждаются в значительных количествах энергии для своей деятельности.
Будучи системой сложно организованной, организм имеет не один, а несколько контуров регуляции. Нервная система — это, вероятно, главный, но отнюдь не единственный регуляторный механизм. Весьма важную роль выполняют эндокринные органы — железы внутренней секреции, которые химическим путем регулируют деятельность практически всех органов и тканей. В каждой клетке организма есть, кроме того, и своя внутренняя система саморегуляции.
Следует подчеркнуть, что организм представляет собой открытую систему не только с термодинамической точки зрения, т. е. он обменивается с окружающей средой не только энергией, но также веществом и информацией. Вещество мы потребляем главным образом в виде кислорода, пищи и воды, а выделяем в виде углекислоты, испражнений и пота. Что касается информации, то каждый человек является источником зрительной (жесты, позы, движения), акустической (речь, шум от перемещения), тактильной (прикосновения) и химической (многочисленные запахи, которые прекрасно различают наши домашние животные) информации.
Еще одной важнейшей особенностью системы является конечность ее размеров. Организм не размазан по окружающей среде, а имеет определенную форму и компактен. Тело окружено оболочкой, границей, отделяющей внутреннюю среду от внешней. Кожа, выполняющая эту роль в организме человека, — важный элемент его конструкции, поскольку именно в ней сконцентрированы многие датчики, несущие информацию о состоянии внешнего мира, а также и протоки для выведения из организма продуктов обмена и информационных молекул. Наличие четко очерченных границ превращает человека в особь, чувствующую свою отдельность от окружающего мира, свою уникальность и неповторимость. Это психологический эффект, возникающий на основе анатомического и физиологического устройства организма.
Основные структурно-функциональные блоки, из которых состоит организм
Таким образом, к основным структурно-функциональным блокам, из которых состоит организм, можно отнести следующие (каждый блок включает в себя несколько анатомических структур с множеством функций):
датчики (рецепторы), несущие информацию о состоянии внешней и внутренней среды;
центральный процессор и блок управления, включающий нервную и гуморальную регуляцию;
энергетический блок, обеспечивающий эффекторные и все другие структурные компоненты необходимым субстратом и энергией;
гомеостатический блок, поддерживающий параметры внутренней среды на необходимом для жизнедеятельности уровне;
оболочка, выполняющая функции пограничной зоны, разведки, защиты и всех видов обмена с окружающей средой.
Все эти блоки находятся в определенных иерархических взаимоотношениях, между ними происходит постоянный обмен информацией. В итоге вся система реагирует на любые изменения внутренней и внешней среды как единое целое, как один организм.
Читайте также: