Конспект по биологии 10 класс параграф 4 + Тест с ответами. Краткое содержание § 4. Биологические системы и их свойства по учебнику Пасечника. Несколько вариантов конспекта по теме. Код материалов: Биология Конспект №4 Баз.ур.
Вернуться к Списку конспектов
Конспект § 4. Биологические системы и их свойства
Краткое содержание параграфа 4
Документ посвящён фундаментальным положениям биологии, которые позволяют критически оценивать новую научную информацию. В их числе: уровневая организация живой природы, основанная на материи и энергии, передача наследственной информации, взаимодействие компонентов систем через саморегуляцию и эволюционные процессы. Биологические системы, от молекулярного до биосферного уровня, обладают эмерджентными свойствами, не присущими их отдельным элементам. Ключевым отличием живых систем является их открытость, постоянный обмен веществом и энергией с окружающей средой и способность понижать свою энтропию. Все процессы в биологических системах регулируются механизмами обратной связи, а их разнообразие и единство объясняется теорией эволюции.
Конспект по пунктам параграфа 4
Фундаментальные положения биологии.
Биология ежедневно поставляет человечеству огромный объём новых сведений о живой природе. Удержать в поле зрения все эти данные невозможно даже выдающемуся учёному. Однако существует несколько фундаментальных положений, которые позволяют любому человеку критически оценивать даже самую сенсационную научную информацию.
Вот эти ключевые положения:
- Уровневая организация живой природы (биологических систем).
- Энергия и материя как основа существования биологических систем.
- Передача наследственной информации в череде поколений.
- Взаимодействие компонентов биологических систем и саморегуляция.
- Эволюция (эволюционные процессы).
Эти положения базируются на глубоком понимании сущности биологических систем разного уровня.
Уровневая организация живой природы (биологических систем).
Современная биология рассматривает живые объекты как системы. Вся живая природа — это совокупность взаимосвязанных биологических систем разного уровня. Система — это совокупность элементов, объединенных для общей цели, которая взаимодействует со средой как единое целое и обладает системными свойствами.
Выделяют основные уровни организации: молекулярный, клеточный, организменный, популяционно-видовой, экосистемный и биосферный. Существуют и переходные уровни (тканевый, органный и др.), расположенные между основными (см. рис. 12).
Всем живым системам присущи общие черты. Для их изучения часто применяют редукционный подход — детально изучают отдельные компоненты на более низких уровнях, а затем синтезируют знания. Это позволяет выявить у системы эмерджентные свойства.
✅ Эмерджентность (системный эффект) — это наличие у системы особых свойств, не присущих её отдельным элементам или их простой сумме. Например, свойства популяции (рождаемость, смертность) неприменимы к отдельной особи, а скопление клеток — ещё не организм.
Изучение уровней организации помогает понять, как возникли первые организмы и как шла эволюция от простых систем к сложным.
Энергия и материя как основа существования биологических систем.
Фундаментальной характеристикой биологических систем является их материальная природа и использование энергии для жизнедеятельности. Движение, рост и размножение требуют затрат энергии, что сближает живые системы с неживыми. Главное отличие — открытость систем: постоянный поток вещества и энергии. Исходная энергия в биосистемах — энергия Солнца, её преобразование делает жизнь возможной.
Живые системы, пропуская через себя вещество и энергию, не разрушаются, а становятся устойчивее, понижая свою энтропию. Согласно Эрвину Шрёдингеру, организм выживает, извлекая из среды отрицательную энтропию (пищу), чтобы компенсировать её рост, ведущий к смерти.
✅ В основе жизни лежит хранение, реализация и передача генетической информации. Эта информация (в молекулах ДНК в хромосомах) определяет строение клеток и передаётся из поколения в поколение.
Взаимодействие компонентов биологических систем и саморегуляция.
На любом уровне биологической иерархии взаимодействие компонентов обеспечивает интеграцию всех частей в единое целое. Основой этого служат процессы саморегуляции, базирующиеся на механизме обратной связи. Благодаря ему конечный продукт процесса регулирует его собственное протекание.
Наиболее распространенной формой является регуляция по типу отрицательной обратной связи. Примеры:
- Повышенное усвоение глюкозы клетками снижает ее уровень в крови, что уменьшает секрецию инсулина.
- Рост концентрации углекислого газа в крови учащает дыхание, что снижает этот уровень.
В надорганизменных системах (например, в популяциях) отрицательная обратная связь обеспечивает относительное постоянство численности особей. Так, у грызунов наблюдается обратная зависимость между плотностью популяции и плодовитостью (рис. 13).
Эволюция (эволюционные процессы).
Жизнь на Земле развивалась миллиарды лет, что привело к огромному разнообразию организмов. Палеонтологические находки подтверждают существование ещё большего разнообразия в прошлом. При этом у разных биологических видов, таких как рыбы, птицы и млекопитающие, обнаруживаются множество общих черт (например, сходное строение скелетов).
Теория эволюции объясняет это единство и многообразие. Её основная идея: все ныне живущие и вымершие организмы являются модифицированными потомками общих предков. Различия между видами возникают не у отдельных особей, а у целых групп особей одного вида в череде поколений — в процессе адаптации к изменяющимся условиям среды в конкретном месте обитания.
Современные представления о механизмах эволюции значительно шире; детальное изучение этого вопроса последует позже.
Это интересно (стр. 37)
Взаимосвязь строения и функций в биологических системах
На всех уровнях организации живого существует прямая связь между строением системы и её функциями. Например, клетка является наименьшей единицей, способной выполнять все процессы жизнедеятельности. Химический состав и строение клетки зависят от наследственной информации и условий среды, а её функциональные возможности — от особенностей строения.
Саморегуляция на основе положительной обратной связи
В природе существуют процессы, где конечный продукт усиливает собственное производство.
Примеры:
- Образование тромба: При повреждении сосуда активируются тромбоциты, формирующие пробку. Выделяемые факторы ускоряют свёртывание, создавая сетку из фибрина. Затем пробка сокращается и уплотняется.
- Нервный импульс: Небольшая утечка ионов натрия открывает каналы, что запускает лавинообразное проникновение натрия в нейрон и формирование потенциала действия. Импульс распространяется до синапса, где стимулирует следующий нейрон.
- Заболачивание: После вырубки леса вода накапливается в почве (некому высасывать). Это ведёт к уплотнению почвы, её обеднению кислородом, накоплению торфа и дальнейшему заболачиванию, вплоть до образования болота.
Важно, что в первых двух примерах положительная обратная связь является частью более общей отрицательной связи (поддержание объёма крови или работа нервной системы). В примере с заболачиванием такой подчинённости нет.
Эволюционные процессы
Регуляция по принципу положительной связи встречается и в эволюции. Появление одного нового вида (например, травоядного) создаёт ниши для новых хищников, паразитов и ускоряет эволюцию растений. Это взаимное влияние описывается гипотезой «Красной Королевы»: для сохранения существования виду необходимо постоянно изменяться и адаптироваться к эволюционирующему миру.
Экспресс тест для проверки знаний
Вопрос №1: Что из перечисленного НЕ является фундаментальным положением биологии, указанным в документе?
А) Уровневая организация живой природы
Б) Круговорот воды в природе
В) Передача наследственной информации
Г) Эволюционные процессы
Вопрос №2: Что такое эмерджентность?
А) Совокупность взаимосвязанных элементов, объединённых для реализации общей цели
Б) Мера неупорядоченности системы
В) Наличие у системы свойств, не присущих её отдельным элементам
Г) Процесс регуляции на основе обратной связи
Вопрос №3: Какое фундаментальное отличие биологических систем от неживых систем emphasized в тексте?
А) Способность к движению
Б) Ярко выраженная открытость, постоянный поток вещества и энергии
В) Сложное внутреннее строение
Г) Способность к росту
Вопрос №4: Согласно Эрвину Шрёдингеру, чем «питается» организм, чтобы оставаться живым?
А) Органическими веществами
Б) Отрицательной энтропией
В) Положительной энтропией
Г) Солнечной энергией
Вопрос №5: Что является материальным носителем наследственной информации в клетке?
А) Рибонуклеиновая кислота (РНК)
Б) Аденозинтрифосфат (АТФ)
В) Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК)
Г) Белок инсулин
Вопрос №6: Какой механизм лежит в основе большинства процессов саморегуляции в биологических системах?
А) Прямая связь
Б) Отрицательная обратная связь
В) Положительная обратная связь
Г) Нервная регуляция
Вопрос №7: Научная теория, объясняющая единство и многообразие организмов на Земле, — это теория…
А) Клеточного строения
Б) Саморегуляции
В) Эволюции
Г) Уровневой организации
Вы смотрели: конспект по биологии к учебнику 10 класса §4. Биологические системы и их свойства. Краткое содержание темы учебника. Несколько вариантов конспекта. Тест проверки знаний по изученной теме. Код материалов: Биология Конспект №4 Баз.ур.
Вернуться к Списку конспектов по биологии