§4. Биологические системы и их свойства
§4. Вспомните.
Задание №1
Что означают понятия «вещество» и «физическое тело»?
Ответ:
Вещество — это любая совокупность атомов и молекул, находящаяся в определенном агрегатном состоянии.
Физическое тело — материальный объект, имеющий массу, форму, объём; и отделенный от других тел внешней границей раздела.
Задание №2
Что такое система? Чем открытые системы отличаются от закрытых?
Ответ:
Система – это совокупность взаимосвязанных и взаимозависимых частей, которые находятся в таком порядке, который позволяет воспроизвести целое. Разделяют открытые и закрытые системы.
Закрытая система − система, ограниченная от окружающего мира, взаимодействие протекает только между ее структурными компонентами, внутри самой системы.
Открытая система противоположна закрытой, она функционирует благодаря взаимодействию с окружающей средой.
Задание №3
О чём говорят законы сохранения массы вещества и превращения энергии, открытые в результате естественно−научных исследований?
Ответ:
Закон сохранения массы вещества: масса веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массе веществ, образовавшихся в результате реакции.
Закон постоянства состава вещества: всякое чистое вещество, независимо от способа его получения имеет постоянный качественный и количественный состав.
Подумайте.
Задание №1
Почему владение фундаментальными положениями (понятиями) биологической науки, как правило, позволяет оценить достоверность биологической информации, получаемой из различных информационных источников?
Ответ:
Благодаря владению фундаментальными положениями (понятиями) биологической науки замечать неточности и ошибки в источниках с биологической информацией. Владение положениями позволит также выявить недостоверность информации, ложные данные в статьях и источниках.
Тренируемся.
Задание №1
Какие уровни организации живого выделяют в биологии?
Ответ:
Учёные выделяют несколько уровней организации биологических систем, в частности:
• молекулярный
• клеточный
• организменный
• популяционно−видовой
• экосистемный
• биосферный
Однако следует заметить, что часто выделяют и другие уровни организации, такие, как уровень сообщества (консорции), органов и тканей (его вы подробно изучали в 8 классе), клеточных органоидов и т. п., — это переходные уровни между пятью основными.
Задание №2
Что является материальной основой существования биологических систем?
Ответ:
Фундаментальной характеристикой биологических систем является их материальная природа, а также использование энергии для осуществления своей жизнедеятельности. То есть все компоненты биологических систем любого уровня организации представляют собой физические тела, образованные химическими веществами.
Задание №3
Что такое генетическая информация и какое значение она имеет для биологической системы любого уровня организации? Приведите примеры.
Ответ:
Именно генетическая информация обусловливает особенности строения биологической системы, а точнее, её элементарного структурного и функционального компонента, т.е. клетки. Вам уже известно, что внутри её, в структурах, называемых хромосомами (которые можно рассмотреть в клетке с помощью микроскопа только на определённых стадиях её жизни), содержится генетический материал, представленный прежде всего дезоксирибонуклеиновой кислотой (ДНК). Молекулярная структура ДНК обусловливает её способность хранить и воспроизводить заложенную в ней наследственную информацию, а также передавать её из поколения в поколение.
Задание №4
Что позволяет компонентам биологической системы взаимодействовать как единое целое? Какие механизмы лежат в основе этих процессов?
Ответ:
На любом уровне биологической иерархии взаимодействие между компонентами системы обеспечивает интеграцию всех её частей так, что они функционируют как единое целое. В основе этого лежат различные процессы саморегуляции, основанные на механизме обратной связи. Благодаря этому механизму конечный продукт осуществляемого процесса жизнедеятельности системы непосредственно регулирует его протекание. Наиболее распространённой формой этого процесса является регуляция по пути отрицательной обратной связи. Например, повышенное усвоение глюкозы клетками приводит к уменьшению содержания глюкозы в крови, что, в свою очередь, является стимулом к уменьшению секреции инсулина.
Задание №5
Какая фундаментальная идея лежит в основе научного объяснения единства и многообразия жизни?
Ответ:
Научное объяснение единства и многообразия организмов предоставляет нам теория эволюции. Основная идея этой теории заключается в том, что все организмы, жившие и живущие в настоящее время на Земле, являются модифицированными потомками их общих предков. Исходя из этого положения, мы можем объяснить причины различия черт (признаков) организмов, принадлежащих к разным видам, и эти изменения произошли в череде поколений не у отдельно взятого организма, а у целой группы особей одного вида в процессе адаптации к изменяющимся условиям окружающей среды в конкретном месте их проживания.
Совершенствуемся.
Задание №1
Используя рисунок 12, связным текстом опишите последовательность, изображающую восходящую иерархию биологических систем, начиная с молекулярного уровня. Например: «Молекула состоит из атомов, соединённых друг с другом».
Ответ:
Вещество состоит из огромного числа молекул, которые, в свою очередь, состоят из еще более мелких частиц — атомов, которые определяют состав молекулы. Вещество делится на органическое и неорганическое. Все эти вещества составляют органоиды клетки. Клетка в свою очередь состоит из этих клеток и составляет элементарную единицу жизни. Из сходных по строению и функциональности клеток состоят ткани. Ткани в свою очередь формируют систему органов. А за счет системы органов формируется целостный организм. Несколько целостных организмов морфологически и физиологически сходных формируют популяцию. А разные популяции разных видов составляют биогеоценоз.
Задание №2
Какое значение имеет изучение свойств биологических систем на различных уровнях организации?
Ответ:
Благодаря изучению свойств биологических систем на различных уровнях организации можно понять эволюционный ход истории живых организмов, их развитие с усложнением организации.
Проводим исследование.
Задание №1
Выполните лабораторную работу «Механизмы саморегуляции» на с. 200.
Цель: провести исследование функций своего организма и объяснить полученные результаты с позиции понимания сущности механизмов саморегуляции.
Ход работы:
1. Измерьте собственный пульс, находясь в состоянии покоя. Запишите результат в тетрадь.
2. Сделайте десять интенсивных и глубоких приседаний. Повторно измерьте пульс. Запишите полученные данные в тетрадь.
3. Сравните полученные результаты и сделайте вывод.
Ответ:
1. Мой пульс, находясь в состоянии покоя, составляет 58 ударов в минуту.
2. После нагрузки пульс − 100 ударов в минуту.
3. Вывод: мы видим, что после активной нагрузки пульс повышается. Повышается он за счет того, что кровь начинает течь по сосудам интенсивнее для питания тканей кислородом (эритроциты в крови переносят кислород).
