Fråga 1. System för människans uppfattning om den yttre miljöns tillstånd

Uppkomsten av liv på jorden var förknippad med bildandet och underhållet i cellen under hela livet av specifika fysikalisk-kemiska förhållanden som skiljer sig från miljöförhållanden. Tack vare homeostas bibehåller däggdjur en konstant blodvolym ( isovolemi) och andra extracellulära vätskor, koncentrationen av joner i dem, osmotiskt aktiva ämnen, konstanten av blodets pH, sammansättningen av proteiner, lipider och kolhydrater i det, kroppstemperaturen hålls inom snäva gränser. homeostas- detta är förmågan hos biologiska system att motstå förändringar och bibehålla den relativa beständigheten av sammansättning och egenskaper. Termen föreslogs av Kenon 1929 för att karakterisera de tillstånd och processer som säkerställer organismens stabilitet. Skilja mellan fysiologisk och genetisk homeostas.

Fysiologisk homeostas uppnås av ett system av fysiologiska regleringsmekanismer, spelas en integrerande roll av det centrala nervsystemet (CNS), det sympatiska nervsystemet, tillståndet hos binjurarna, hypofysen och andra endokrina körtlar, graden av utveckling av effektororgan. Denna typ av homeostas utförs på grund av arbetet hos en frisk nervsystem och effektiv drift av effektorsystemet (muskler och körtlar).

Muskelsammandragning efter innervation uppstår på grund av sammandragning av aktinfilament, bestående av ett kontraktilt protein. Processerna för sammandragning och avslappning kräver energi i form av ATP och kalciumjoner, vars koncentration ökar med sammandragningen och minskar med avslappning. Kontinuiteten i flödet av nervimpulser och den konstanta bildandet av ATP gör att du kan utföra olika typer av arbete. Men med långvarig stimulering med hög frekvens kan muskeln använda sin tillgång på ATP och bli trött ("utmattningstillstånd"), men detta är typiskt endast för skelettmuskler - glatta muskler och hjärtmuskler känner inte till ett sådant tillstånd. När de känsliga strukturerna i rörelseapparaten är irriterade uppstår en känsla, som vanligtvis kallas muskelkänsla- känslan av rörelse, som bildas på basis av information från receptorerna i huden, senor, leder och muskelspindlar.

Hormonell reglering olika processer i kroppen fungerar som ett komplement till det nervösa. Nervimpulser framkallar reaktioner mycket snabbare än hormoner, men endokrina påverkan är längre och mer omfattande. Hormonell reglering av olika processer i kroppen kompletterar den nervösa. Nervimpulser framkallar reaktioner mycket snabbare än hormoner, men endokrina påverkan är längre och mer omfattande. Som regel fungerar hormoner på principen om negativ feedback: det finns en automatisk reglering av sin egen utveckling. Hormoner har hög biologisk aktivitet, verkar bara på levande celler, är involverade i metabolism, påverkar tillväxt, differentiering, reproduktion, ger kroppens svar på miljöförändringar. Komplexet av hypotalamus (reglerar) och hypofysen (inser) reglerar kroppens endokrina funktioner.

Genetisk homeostas ger relativ stabilitet hos populationen samtidigt som den genotypiska strukturen bibehålls. Organismers förmåga att ärva egenskaper och egenskaper leder till biologisk likhet mellan föräldrar och avkomma. Detta ger också möjlighet till individuell utveckling i enlighet med miljöförhållandena. Variabiliteten av denna information ger en mängd olika arter och livsformer. Variabilitet kan dock leda till en kvalitativ förändring av det ärftliga substratet, vilket leder till uppkomsten hos avkomman av fundamentalt nya egenskaper som saknas hos föräldrarna, d.v.s. till förekomsten av mutationer. Mutationer– Det är naturliga eller konstgjorda, plötsliga förändringar i genetiskt material. Deras huvudsakliga egenskaper:

Uppstå plötsligt, utan mellanstadier;

Nya former är stabila och ärvda;

Dessa är kvalitativa förändringar;

De är användbara och skadliga;

Samma mutationer kan förekomma mer än en gång.

Man tror att spontana mutationer är sällsynta och förekommer naturligt. Inducerade sådana uppstår under påverkan av yttre faktorer, som kallas mutagen. Beroende på naturen är de indelade i: fysikaliska, kemiska och biologiska.

· Fysisk mutagener är högenergipartiklar av extremt liten storlek, varför de har en hög förmåga att penetrera djupt in i vävnader och orsaka molekylära störningar

· Kemisk mutagener - kemikalier som har förmågan att ha en giftig eller cancerframkallande effekt på biologiska strukturer.

· Biologiska mutagener- virus, mikroorganismer som frigör gifter verkar inte direkt, utan indirekt genom utsläpp av kemikalier.

Säker mänsklig aktivitet bygger på ständig mottagning och analys av information om egenskaperna hos den yttre miljön och kroppens inre system. Denna process utförs med hjälp av analysatorer - CNS-delsystem som tillhandahåller mottagning och primär analys av informationssignaler. Beroende på specifikationerna för de mottagna signalerna särskiljs följande analysatorer:

Externt (syn, hörsel, etc.)

Inre (tryck, kinestetisk, vestibulär, speciell).

Huvudparametrar för analysatorer:

1. absolut känslighet för signalintensitet- kännetecknas av minimivärdet för den verkande stimulansen, vid vilken en känsla uppstår (lägre tröskel för känslighet)

2 . högsta tillåtna signalintensitet(nära smärttröskel) – övre gräns för känslighet

3. intensitetskänslighetsområde

4. distinkt känslighet för förändringar i signalintensitet, mänskligt känt

5. Distinkt känslighet för signalfrekvensförändringar

6. Spektralt känslighetsområde(visuell, auditiv, vibrationell), separat övre och nedre perceptionströskel

7. Rumsliga egenskaper för känslighet

8. minsta signalvaraktighet ( sensorimotorisk respons)

9. anpassning och sensibilisering

Varje analysator består av tre delar (Fig. 2.1.1):

Receptorcell som uppfattar energin från yttre irritation och bearbetar den till en nervimpuls. Ju större antal receptorer, desto större intervall av upplevd irritation.

Banorna

Kortikal analysator (sensoriskt centrum), placerad i hjärnan.

En uppsättning analysatorer som utför en enhetlig funktion kombineras till sensoriska organ. Hos människor särskiljs följande sinnesorgan: syn, hörsel, balans, smak, lukt och känsel.

Varje känsla har fyra parametrar: rumslig, tidsmässig, intensitet, kvalitet.

Figur 2.1.1 - Funktionsdiagram för analysatorn

Synorgan består av ögongloben med synnerven och hjälporgan Ögats volym hos en vuxen är 7,5 cm 3. Ögongloben består av en kärna som bildas av tre membran: fibrös, vaskulär och tiolagers näthinna. Näthinnans struktur: Fotoreceptorceller är i kontakt med associativa celler, stavar och koner. Det visuella pigmentet absorberar en del av ljuset som faller på det och reflekterar resten. Varje stav eller kon innehåller ett pigment som absorberar strålar med en specifik våglängd av ljus. Genom att absorbera en foton av ljus ändrar det visuella pigmentet sin konfiguration, och den frigjorda energin används för kemiska reaktioner och uppkomsten av nervimpulser. Näthinnan i det mänskliga ögat innehåller en typ av stavar (60-120 miljoner) - de uppfattar information om belysningen och formen på föremål, de behövs i mörker och tre typer av kottar (6-7 miljoner) - färgseende . Synens klarhet är relaterad till tillståndet för linsens funktion.

Hjälporgan är: muskler, ögonlock, konjunktiva, 2-3 rader ögonfransar, som uppdateras inom 100 dagar, och tårapparaten. Tårar återfuktar bindhinnan och desinficerar mikroorganismer. Cirka 100 ml tårar produceras dagligen, som har en lätt alkalisk reaktion. Tårar består av: vatten, 1,5% salt, 0,5% albumin och slem, samt ämnen som bildas i kroppen vid nervspänningar och stress. Produktionen av tårar styrs av prolaktin.

Mottagning och analys av information av ögat sker i intervallet 380-760 nm. Ögat skiljer 7 primära färger och mer än hundra nyanser. Kännetecknande för känslighet är den relativa sikten (candela per m2). Skillnaden mellan ett objekt mot andras bakgrund bestäms av dess kontrast mot bakgrunden. Kontrastvärdet kvantifieras som förhållandet mellan skillnaden mellan objektets och bakgrundens ljusstyrka och den högre ljusstyrkan.

Tidsegenskaper för signaluppfattning med ögat:

Latent period -0,15-0,22 s;

· Signaldetekteringströskel vid högre ljusstyrka 0,001s;

Att vänja sig vid mörkret (några sekunder - några minuter);

Kritisk flimmerfusionsfrekvens - 14-70Hz

Hörsel- och balansorgan(statisk mening) hos människor är isade i ett komplext system: det yttre örat, mellanörat och det inre. ytteröra -öron och yttre hörselgång, 35 mm lång, stängd av trumhinnan, som skiljer ytterörat från mellanörat. Mellan öra- Det här är en trumhåla med en volym på cirka 1 cm 3. Den innehåller tre hörselben som överför ljudvibrationer och muskelsenor. Trumhålan fortsätter in i hörselröret (Eustachian), som mynnar i näsdelen av svalget. Röret utför funktionen att utjämna det inre lufttrycket. innerörat består av en membranös labyrint. Den har två delar: vestibulär och cochlea. En person kan uppfatta ljudvibrationer från 16 till 21 000 Hz. Med åldern minskar detta värde med 2-3 gånger. Högt ljud skadar hörselorganet och orsakar psyko-emotionell stress.

Funktioner för hörselanalysator:

Möjligheten att vara redo att ta emot information när som helst;

Ett brett spektrum av uppfattning och förmågan att lyfta fram individuella ljud;

Möjligheten att lokalisera källan till ett ljud.

Luktorgan. Luktområdet i nässlemhinnan hos en vuxen upptar 250-300 mm 2 . Luktceller (40 miljoner) har centrala och perifera processer: dendriter bildar en luktklubba och axoner samlas till lukttrådar. Molekyler av luktämnen interagerar med klubbans proteiner, genererar en nervimpuls, som i slutändan når det kortikala centrumet av luktanalysatorn i hjärnbarken. Trots det faktum att det finns nio tydligt urskiljbara grupper av lukter, kan en person särskilja cirka tre tusen.

smakorgan hos människor bildas cirka 2000 smaklökar, belägna i tjockleken av det stratifierade epitelet av sidoytorna på tungans räfflade, lövformade, svampformade papiller, såväl som i gommens slemhinna, svalget och epiglottis. För att få en söt smak är innehållet i produkten av 0,5% socker, 0,25% salt, 0,002% bitter och 0,001% syra tillräckligt.

Läder utför olika funktioner: skyddande, termoregulerande, andningsorgan, metabolisk, är en bloddepå och ett beröringsorgan. Hudkörtlar producerar svett och talg. Med svett frigörs cirka 500 ml vatten, salter, slutprodukter av kvävemetabolismen. Huden är aktivt involverad i metabolismen av vitaminer, syntesen av vitamin D är särskilt viktig. Huden på en vuxen är 1,5-2,m 2 och denna yta är receptorfältet för beröring, smärta , temperaturkänslighet och den viktigaste erogena zonen. Huden består av epidermis och dermis. Epidermis är ett stratifierat keratiniserande epitel (i områden som utsätts för konstant tryck är dess tjocklek 2,3 mm). Epidermis innehåller pigmentceller. Dermis - 1-2,5 mm bindväv. Subkutan vävnad spelar en viktig roll vid termoreglering. Huden innerveras av sensoriska nerver som sträcker sig från spinal- och kranialnerverna, samt fibrer från de autonoma nerverna, lämpliga för kärl, glatta muskelfibrer och körtlar. Känslighetsreceptorer finns i hela kroppen och bildar inte separata organ. De viktigaste hudreceptorerna är: mekanisk, smärta, temperatur.

mekanisk mottagning inkluderar uppfattningen av förnimmelser av tryck, beröring, vibrationer, kittlande, som bara uppfattas på vissa punkter på huden. I genomsnitt finns det upp till 170 känsliga nervändar per 1 cm2 hud. Den högsta tätheten av taktila celler i huden på läpparna och fingertopparna, den lägsta på rygg, axlar, höfter. Ett karakteristiskt drag är den snabba utvecklingen av anpassning, som beror på stimulans styrka (2-20 s). Orsakar en reflex av närmande till stimulansen. Nocioreceptorer framkalla defensiva reflexer. termoreceptorer har en latent period på 0,2s. Tröskeln för distinkt känslighet är cirka 1˚. Vissa receptorer svarar bara på värme, andra bara på kyla.

Beröringsreceptorer och kalla punkter dominerar i mänsklig hud. Antalet smärtpunkter i huden är mycket fler (9 gånger) än taktila och temperaturer (10 gånger). Hudens svarstid för smärta är 0,9 s, för beröring 0,12 s, för temperatur 0,16 s. Handens och fingrarnas känslighet är speciellt utvecklad; Således kan huden på fingrarna uppfatta vibrationer med en amplitud på 0,02 µm.

Cellnivå

För närvarande finns det flera huvudnivåer av organisering av levande materia: cellulär, organism, populationsart, biogeocenotisk och biosfärisk.

Även om manifestationerna av vissa egenskaper hos levande saker redan beror på interaktionen mellan biologiska makromolekyler (proteiner, nukleinsyror, polysackarider, etc.), är enheten för struktur, funktioner och utveckling av levande varelser en cell som kan att utföra och matcha processerna för realisering och överföring av ärftlig information med metabolism och energiomvandling, vilket säkerställer att högre nivåer i organisationen fungerar. Den elementära enheten för den cellulära organisationsnivån är cellen, och det elementära fenomenet är reaktionen av cellulär metabolism.

Organism nivå

organismär ett komplett system som kan existera oberoende. Beroende på antalet celler som utgör organismer delas de in i encelliga och flercelliga. Den cellulära organisationsnivån i encelliga organismer (vanlig amöba, grön euglena, etc.) sammanfaller med den organismiska nivån. Det fanns en period i jordens historia då alla organismer endast representerades av encelliga former, men de säkerställde funktionen hos både biogeocenoser och biosfären som helhet. De flesta flercelliga organismer representeras av en kombination av vävnader och organ, som i sin tur också har en cellstruktur. Organ och vävnader är anpassade för att utföra vissa funktioner. Den elementära enheten för denna nivå är en individ i sin individuella utveckling, eller ontogenes, därför kallas organismnivån också ontogenetisk. Ett elementärt fenomen på denna nivå är förändringarna i organismen i dess individuella utveckling.

Befolknings-artnivå

befolkning- detta är en samling individer av samma art, som fritt korsar sig med varandra och lever åtskilda från andra liknande grupper av individer.

I populationer sker ett fritt utbyte av ärftlig information och dess överföring till ättlingar. Populationen är den elementära enheten på populations-artnivån, och det elementära fenomenet i detta fall är evolutionära transformationer, såsom mutationer och naturligt urval.

Biogeocenotisk nivå

Biogeocenosär en historiskt etablerad gemenskap av populationer av olika arter, sammankopplade med varandra och miljön genom metabolism och energi.

Biogeocenoser är elementära system där material-energicykeln utförs på grund av organismernas vitala aktivitet. Biogeocenoser är själva elementära enheter av en given nivå, medan elementära fenomen är energiflöden och cirkulationen av ämnen i dem. Biogeocenoser utgör biosfären och bestämmer alla processer som sker i den.

biosfärisk nivå

Biosfär- Jordens skal som bebos av levande organismer och omvandlas av dem.

Biosfären är den högsta nivån av organisering av liv på planeten. Detta skal täcker den nedre delen av atmosfären, hydrosfären och det övre lagret av litosfären. Biosfären, liksom alla andra biologiska system, är dynamisk och aktivt transformerad av levande varelser. Det i sig är en elementär enhet på biosfärnivån, och som ett elementärt fenomen betraktar de processerna för cirkulation av ämnen och energi som sker med deltagande av levande organismer.

Som nämnts ovan bidrar var och en av nivåerna för organisation av levande materia till en enda evolutionär process: cellen reproducerar inte bara den inneboende ärftliga informationen, utan förändrar den också, vilket leder till uppkomsten av nya kombinationer av tecken och egenskaper hos organismen , som i sin tur utsätts för verkan av naturligt urval på populations-artsnivå, etc.

Biologiska system

Biologiska föremål av varierande grad av komplexitet (celler, organismer, populationer och arter, biogeocenoser och själva biosfären) betraktas för närvarande som biologiska system.

Systemet- detta är enheten av strukturella komponenter, vars samverkan genererar nya egenskaper i jämförelse med deras mekaniska kombination. Organismer består av organ, organ består av vävnader och vävnader utgör celler.

Karakteristiska egenskaper hos biologiska system är deras integritet, nivåprincipen för organisation, som nämnts ovan, och öppenhet. Integriteten hos biologiska system uppnås till stor del genom självreglering, som fungerar enligt principen om återkoppling.

Till öppna system innefatta system mellan vilka och miljön det sker ett utbyte av ämnen, energi och information, till exempel fångar växter i fotosyntesprocess solljus och absorberar vatten och koldioxid, vilket frigör syre.

Allmänna egenskaper hos biologiska system: cellstruktur, kemisk sammansättning, metabolism och energiomvandling, homeostas, irritabilitet, rörelse, tillväxt och utveckling, reproduktion, evolution

Biologiska system skiljer sig från kroppar av livlös natur genom en uppsättning egenskaper och egenskaper, bland vilka de viktigaste är cellstruktur, kemisk sammansättning, metabolism och energiomvandling, homeostas, irritabilitet, rörelse, tillväxt och utveckling, reproduktion och evolution.

De levandes elementära strukturella och funktionella enhet är cellen. Även virus som tillhör icke-cellulära livsformer är oförmögna till självreplikation utanför cellerna.

Det finns två typer av cellstruktur: prokaryot och eukaryot. Prokaryota celler har ingen bildad kärna, deras genetiska information är koncentrerad i cytoplasman. Bakterier klassificeras främst som prokaryoter. Genetisk information i eukaryota celler lagras i en speciell struktur - kärnan. Eukaryoter är växter, djur och svampar. Om i encelliga organismer alla manifestationer av levande är inneboende i cellen, sker specialisering av celler i flercelliga organismer.

I levande organismer finns inte ett enda kemiskt element som inte skulle vara i livlös natur, men deras koncentrationer skiljer sig avsevärt i det första och andra fallet. Grundämnen som kol, väte och syre, som ingår i organiska föreningar, dominerar i den levande naturen, medan oorganiska ämnen främst är karakteristiska för den livlösa naturen. De viktigaste organiska föreningarna är nukleinsyror och proteiner som tillhandahåller funktionerna för självreproduktion och självförsörjning, men ingen av dessa ämnen är bärare av livet, eftersom de varken individuellt eller i en grupp är kapabla till självreproduktion - detta kräver ett integrerat komplex av molekyler och strukturer, vilket är cellen.

Alla levande system, inklusive celler och organismer, är öppna system. Men till skillnad från den livlösa naturen, där ämnen huvudsakligen överförs från en plats till en annan eller deras aggregationstillstånd förändras, är levande varelser kapabla till kemisk omvandling av förbrukade ämnen och användning av energi. Metabolism och energiomvandling är förknippade med processer som näring, andning och utsöndring.

Under mat förstår vanligtvis inträde i kroppen, matsmältning och assimilering av ämnen som är nödvändiga för att fylla på energireserver och bygga kroppens kropp. Enligt näringssätt är alla organismer indelade i autotrofer och heterotrofer.

Autotrofer Dessa är organismer som kan syntetisera organiska ämnen från oorganiska ämnen.

Heterotrofer– Det är organismer som konsumerar färdiga organiska ämnen till mat.

Autotrofer är indelade i fotoautotrofer och kemoautotrofer. Fotoautotrofer använda energin från solljus för syntes av organiska ämnen. Processen att omvandla ljusenergi till energin av kemiska bindningar i organiska föreningar kallas fotosyntes. Fotoautotrofer inkluderar de allra flesta växter och vissa bakterier (till exempel cyanobakterier). I allmänhet är fotosyntes inte en särskilt produktiv process, som ett resultat av vilket de flesta växter tvingas att leva en kopplad livsstil. Kemoautotrofer utvinna energi för syntes av organiska föreningar från oorganiska föreningar. Denna process kallas kemosyntes. Typiska kemoautotrofer är vissa bakterier, inklusive svavelbakterier och järnbakterier.

De återstående organismerna - djur, svampar och de allra flesta bakterier - är heterotrofer.

Andas kallas processen att splittra organiska ämnen i enklare, där den energi som behövs för att upprätthålla organismernas vitala aktivitet frigörs.

Skilja på aerob andning, kräver syre, och anaerob, fortskrider utan medverkan av syre. De flesta organismer är aeroba, även om anaeroba även finns bland bakterier, svampar och djur. Vid syrgasandning kan komplexa organiska ämnen brytas ner till vatten och koldioxid.

Under framhävning förstår vanligtvis utsöndringen från kroppen av slutprodukterna av ämnesomsättningen och ett överskott av olika ämnen (vatten, salter, etc.) som kom med maten eller bildades i den. Utsöndringsprocesserna är särskilt intensiva hos djur, medan växter är extremt ekonomiska.

Tack vare ämnesomsättningen och energin säkerställs kroppens förhållande till omgivningen och homeostas upprätthålls.

homeostas- detta är förmågan hos biologiska system att motstå förändringar och bibehålla den relativa beständigheten av den kemiska sammansättningen, strukturen och egenskaperna, samt säkerställa att den fungerar konstant under föränderliga miljöförhållanden. Anpassning till förändrade miljöförhållanden kallas anpassning.

Irritabilitet- detta är en universell egenskap hos levande varelser att reagera på yttre och inre påverkan, som ligger till grund för anpassningen av en organism till miljöförhållanden och deras överlevnad. Växternas reaktion på förändringar i yttre förhållanden består till exempel i att vända bladen mot ljuset, medan det hos de flesta djur har mer komplexa former som har en reflexkaraktär.

Trafikär en väsentlig egenskap hos biologiska system. Det visar sig inte bara i form av rörelse av kroppar och deras delar i rymden, till exempel som svar på irritation, utan också i processen av tillväxt och utveckling.

Nya organismer som dyker upp som ett resultat av reproduktion får inte färdiga egenskaper från sina föräldrar, utan vissa genetiska program, möjligheten att utveckla vissa egenskaper. Denna ärftliga information realiseras under individuell utveckling. Individuell utveckling uttrycks som regel i kvantitativa och kvalitativa förändringar i organismen. Kvantitativa förändringar i kroppen kallas tillväxt. De manifesterar sig till exempel i form av en ökning av organismens massa och linjära dimensioner, som är baserad på reproduktion av molekyler, celler och andra biologiska strukturer.

Utveckling av organismen- detta är utseendet på kvalitativa skillnader i strukturen, komplikationen av funktioner etc., som är baserad på celldifferentiering.

Tillväxten av organismer kan fortsätta under hela livet eller sluta i något särskilt skede av det. I det första fallet talar man om obegränsat eller öppen tillväxt. Det är karakteristiskt för växter och svampar. I det andra fallet har vi att göra med begränsad eller stängd tillväxt, inneboende i djur och bakterier.

Varaktigheten av existensen av en enskild cell, organism, art och andra biologiska system är begränsad i tid, främst på grund av påverkan av miljöfaktorer, därför krävs konstant reproduktion av dessa system. Reproduktionen av celler och organismer är baserad på processen för självduplicering av DNA-molekyler. Reproduktionen av organismer säkerställer artens existens, och reproduktionen av alla arter som lever på jorden säkerställer existensen av biosfären.

ärftlighet kallas överföring av egenskaper hos föräldraformer i ett antal generationer.

Men om skyltarna bevarades under reproduktionen skulle anpassning till förändrade miljöförhållanden vara omöjlig. I detta avseende dök det upp en egenskap motsatsen till ärftlighet - variabilitet.

Variabilitet- detta är möjligheten att förvärva nya egenskaper och egenskaper under livet, vilket säkerställer utvecklingen och överlevnaden för de starkaste arterna.

Evolutionär en oåterkallelig process av de levandes historiska utveckling.

Hon är baserad om progressiv reproduktion, ärftlig föränderlighet, kamp för tillvaron och naturligt urval. Verkan av dessa faktorer har lett till en stor variation av livsformer anpassade till olika miljöförhållanden. Progressiv evolution har gått igenom en rad stadier: precellulära former, encelliga organismer, allt mer komplexa flercelliga organismer upp till människan.

livet kom aldrig till, utan har alltid funnits

17. Den individuella utvecklingen av organismer, som omfattar alla förändringar från födsel till död, kallas ...

ontogenes

18. De biologiska systemens förmåga att motstå förändringar och upprätthålla dynamisk relativ konstant sammansättning kallas ...

homeostas

19. Ett metodologiskt förhållningssätt till frågan om livets ursprung, baserat på tron ​​på ett makromolekylärt systems företräde med egenskaperna hos en primär genetisk kod, kallas ...

genobios

20. En av huvuddragen i det levande är:

förmåga att fortplanta sig

Människan - fysiologi, hälsa, kreativitet, känslor, prestation

Den nya vetenskapen om kropp och själs hälsa kallas...

valeologi

Intelligens är...

förmåga att tänka rationellt

REM eller paradoxal sömn är en dröm

följer det vanliga "långsamma"

Människors hälsa - enligt hans ...

objektivt tillstånd

Ett artificiell intelligenssystem är ett system som simulerar och reproducerar, med hjälp av en dator, vissa typer av ...

mänsklig mental aktivitet

6. Ett av stegen i den kreativa processen är insikt, insikt. I det här skedet finns...

verifiering av idéns sanning, dess efterföljande medvetna utveckling och formalisering

Men Världshälsoorganisationen (WHO) definierar hälsa som...

ett tillstånd av fullständigt fysiskt, mentalt och socialt välbefinnande

Det ryska ordspråket "morgonen är klokare än kvällen" säger Fr.

det omedvetnas arbete under natten

9. Det är känt att med nästan fullständig kemisk och anatomisk identitet hos hjärnhalvorna, skiljer de sig funktionellt. Funktionerna för vänster hjärnhalva är:

Ett tal

B) fantasiarbete

B) logiskt tänkande

D) uppfattning om musik och måleri

10. Det är känt att hjärnhemisfärerna är funktionellt asymmetriska:

"vänster hemisfäriskt" tänkande - diskret, analytiskt; "Höger hemisfärisk" - rumsligt figurativ. Funktionerna i den vänstra hjärnhalvan inkluderar:

logiskt tänkande

11. Det är känt att hjärnhalvorna är funktionellt asymmetriska: "vänster hemisfär"-tänkande är diskret, analytiskt; "Höger hemisfärisk" - rumsligt figurativ. Funktionerna i den vänstra hjärnhalvan inkluderar:

ta beslut

Minne är hjärnans förmåga att komma ihåg, lagra och reproducera den information som tas emot. Det finns flera typer av minne: labilt (kortsiktigt), ikoniskt (omedelbart) och -

permanent (långsiktig)

Mänskliga reaktioner på påverkan av inre eller yttre stimuli, som har en uttalad subjektiv bedömning och täcker alla typer av sensualitet och/upplevelser, kallas ...

känslor

14. Egenskapen hos en individ från sidan av de dynamiska dragen i hans mentala aktivitet (tempo, rytm, intensiteten av mentala processer och tillstånd) kallas:

Mekanismer för att stabilisera levande system

I cellen under hela dess liv upprätthålls specifika fysikalisk-kemiska förhållanden, som skiljer sig från miljöförhållandena. De biologiska systemens förmåga att motstå förändringar relativt och dynamiskt upprätthålla den relativa konstantheten av sammansättning och egenskaper kallas homeostas. Fenomenet homeostas observeras på alla nivåer av biologisk organisation. De biologiska systemens förmåga att automatiskt upprätta och upprätthålla vissa biologiska indikatorer på en konstant nivå kallas självreglering. Med självreglering påverkar inte kontrollfaktorer systemet från utsidan, utan bildas i det självständigt. Avvikelsen av någon vital faktor från homeostas tjänar som en impuls till mobiliseringen av mekanismer som återställer den. Till exempel ökar en ökning av kroppstemperaturen i värmen svettning, och kroppstemperaturen sjunker till det normala. Manifestationerna och mekanismerna för självreglering av supraorganismsystem - populationer och biocenoser - är olika. På denna nivå upprätthålls stabiliteten i befolkningsstrukturen, deras antal, dynamiken hos alla komponenter i ekosystemen regleras i förändrade miljöförhållanden. Biosfären i sig är ett exempel på upprätthållandet av ett homeostatiskt tillstånd och manifestationen av självreglering av levande system. Alla organismer har egenskapen att reproducera sin egen sort, vilket säkerställer livets kontinuitet och kontinuitet.

Reproduktion hos levande varelser kan reduceras till två former: asexuell och sexuell. Den äldsta formen av reproduktion könlös . Det är vanligt hos encelliga organismer, men det kan också vara karakteristiskt för flercelliga svampar, växter och djur (det är sällsynt hos högorganiserade djur). Den enklaste formen av asexuell reproduktion är karakteristisk för virus. Deras reproduktionsprocess är förknippad med förmågan hos nukleinsyramolekyler att självfördubblas. I förhållande till andra organismer som förökar sig asexuellt finns det reproduktion genom sporbildning och vegetativ reproduktion . Reproduktion genom sporbildning är förknippad med bildningen av specialiserade celler - sporer, som innehåller en kärna och cytoplasma, är täckta med ett tätt membran och kan existera på lång sikt under ogynnsamma förhållanden, vilket ger upphov till dotterindivider. Sådan reproduktion är typisk för bakterier, alger, svampar, mossor, ormbunkar. Vegetativ reproduktion - bildandet av en ny individ från en del av föräldern. Det uppstår genom att separera en del från moderorganismen och förvandla den till en dotterorganism. Förekommer i flercelliga organismer. De mest skilda formerna av vegetativ förökning hos växter är sticklingar, lökar, knoppar etc. Hos djur sker vegetativ förökning antingen genom delning eller genom knoppning, då en utväxt bildas på moderns kropp - en knopp från vilken en ny individ utvecklas. Knopparna kan separera från eller förbli fästa vid föräldern, vilket resulterar i en koloni (som i korallpolyper). Fragmentering av kroppen hos ett flercelligt djur i delar kan ske, varefter varje del utvecklas till ett nytt djur. Sådan reproduktion är typisk för svampar, hydror, sjöstjärnor och vissa andra organismer.

PÅ Sexuell fortplantning två föräldraindivider deltar och introducerar en könscell var - en könscell. Varje gamet bär en halv uppsättning kromosomer. Som ett resultat av sammansmältningen av två gameter bildas en zygot, från vilken en ny organism utvecklas. Zygoten får båda föräldrarnas ärftliga egenskaper. Tillsammans med separata ihåliga former finns det grupper av djur och växter som har både manliga och kvinnliga könsorgan i en organism - hermafroditer (självpollinerande växter: vete, korn, etc.).

Uppfödningsuppgift - överföring av ärftlig information till efterföljande generationer. Organismen går igenom alla stadier av individuell utveckling - ontogeni: den växer, utvecklas, förökar sig, åldras, dör. Förändringar i yttre förhållanden kan påskynda eller bromsa utvecklingen av en organism. Det begränsade individuella livet för organismer är en av de nödvändiga förutsättningarna för livets utveckling på planeten.

Superorganismsystem (populationer, biocenoser, biosfären som helhet) är också kapabla att reproducera sig själva, utvecklas och förändras över tiden.

Handling av Le Chateliers princip i biosfären

Le Chatelier-principen härleddes empiriskt för kemisk jämvikt: när en yttre verkan för systemet ur ett tillstånd av stabil jämvikt, skiftar denna jämvikt i den riktning i vilken effekten av den yttre verkan minskar. Betrakta en reversibel kemisk reaktion där den framåtriktade processen stimulerar den omvända processen.

2H2 + O2 2H2O + Q

Denna reaktion fortskrider med frigöring av värme. Det är möjligt att utvärdera inverkan av olika faktorer på tillståndet för dynamisk jämvikt (när hastigheterna för framåt- och bakåtreaktionerna är desamma). Om temperaturen i det föreslagna systemet sänks kommer, enligt Le Chatelier-principen, jämvikten att förskjutas mot reaktionsprodukterna, eftersom reaktionen är exoterm. Om du ökar temperaturen - då i riktning mot utgångsämnena. Med en tryckökning kommer jämvikten att förskjutas i riktning mot minskande tryck i systemet, d.v.s. mot reaktionsprodukterna.

Ekologin lånade denna lag i en generaliserad form: yttre påverkan, som bringar systemet ur balans, stimulerar processer i det som tenderar att försvaga resultaten av denna interaktion.

I biosfären realiseras denna lag i form av förmågan att autoreglera och bibehålla den relativa konstantiteten hos viktiga parametrar för en organism eller en gemenskap av organismer (homeostas). Implementeringen av denna princip är baserad på den globala biotiska regleringen av miljön. Under hela sin existens var biosfären utsatt för plötsliga yttre störningar: meteoriters fall, vulkanutbrott och andra naturkatastrofer. På grund av aktiviteten hos levande materia säkerställdes emellertid efter sådana störningar en återgång till det ursprungliga jämviktstillståndet.

Mer V.I. Vernadsky noterade biotans enorma roll för att stabilisera tillståndet i miljön, eftersom koncentrationen av alla element som är viktiga för levande organismer regleras av biologiska processer. Biota har bildat gigantiska stenavlagringar, jordens syreatmosfär och jord. Biota utövar den mest fullständiga kontrollen över biogena element och kontrollerar deras cirkulation. Tack vare detta regleras miljöns tillstånd och optimala förhållanden för livet säkerställs med högsta precision. Under de miljarder år som livet funnits har det inte förekommit några sådana miljöstörningar som skulle leda till förstörelsen av biosfären som helhet. Biota kan inte påverka flödet av solstrålning eller tidvattnets intensitet. Men genom riktade förändringar i koncentrationen av biogena element i miljön i enlighet med Le Chatelier-principen kan den kompensera för konsekvenserna av katastrofala processer. Ett överskott av koldioxid i miljön kan till exempel omvandlas av biota till lågaktiva organiska former, och en brist kan fyllas på på grund av nedbrytningen av organiska ämnen som finns i humus och torv.

Brott mot strukturen av biota under ekonomisk aktivitet kan störa den korrelerade interaktionen av biologiska arter i naturen för att upprätthålla cirkulationen av ämnen och leda till förstörelse av biosfären.

Vattenförbrukningen hos företag i olika grupper kännetecknas av betydande ojämnheter. För att bedöma volymen av industriell vattenförbrukning används begreppet "produktionens vattenintensitet", vilket förstås som den volym vatten (m 3) som behövs för produktion av 1 ton produkter. I tabell. 4 visar vattenkapaciteten för olika typer av industrier.

Den största vattenförbrukningen i branschen kännetecknas av energi-, kemi-, petrokemi-, massa- och pappersindustrier, järn- och icke-järnmetallurgi. Ett värmekraftverk med en kapacitet på 300 MW förbrukar 120 m 3 vatten per sekund, eller 300 miljoner m 3 / år. Vattenförbrukningen inom industrin ökade särskilt snabbt under 1900-talet, då extremt vattenintensiva industrier som organisk syntes och petrokemi började utvecklas.Inom jordbruket förknippas hög vattenförbrukning främst med konstbevattnat jordbruk. Att odla 1 ton veteför växtsäsongen 1500 m 3 krävs, 1 t ris - 8000 m 3, 1 t bomull - 5000 m 3 . I samband med den snabba tillväxten av världens befolkning spelar bevattning en allt viktigare roll för att förbättra effektiviteten hos jordbruket som den främsta källan för att förse människor med mat.

En speciell plats i användningen av vattenresurser upptas av allmännyttiga tjänster: för hushåll och dryck och hushållsändamål. För att dricka förbrukar en person 2,0–2,5 liter per dag. Enligt SNiP i Ryssland är normen för vattenförbrukning per dag per person 250 liter, för jämförelse i andra utvecklade länder - 150-200 liter. I olika länder och olika städer är vattenförbrukningen olika, l / (dagperson):

Överdriven pumpning av vatten på grund av en ökning av dess förbrukning har lett till en minskning av grundvattennivån på alla kontinenter. I Kina och Indien, världens två största länder sett till befolkning, är livsmedelsförsörjningen beroende av konstbevattnat jordbruk. I Indien är uttaget av vatten från akvifärer mer än 2 gånger större än dess ackumulering, därför minskar, nästan överallt i Indien, nivåerna av akvifärer med sötvatten med 1–3 m årligen. På ön Mallorca (utanför Spaniens kust) finns det för närvarande inget sötvatten alls, behoven hos invånarna på ön tillgodoses av tre destillatörer. Ön består av stenar, man tror att den brukade vara en del av kontinenten. Färskvattenreserverna på Mallorca efter dess separation från den iberiska halvön var mycket stora. För att odla det sumpiga området har öns invånare under de senaste århundradena pumpat ut vatten med hjälp av vindkraftverk. Det visade sig att detta vatten bara var fyllt med tomrum i klipporna.

Vattenförbrukningen ökar varje år, en person använder mycket mer av sina reserver, så inom en snar "framtid" i många länder kan det finnas ett problem med vattenbrist. Bristen på sötvatten märks redan i Nederländerna, Belgien, Luxemburg, Ungern. Destillerat vatten används i Kuwait, Algeriet, Libyen, kraftfulla destillerare finns i Kalifornien och Aklahoma. Enligt Världshälsoorganisationen lider 1,2 miljarder människor av vattenbrist. Vattenförsörjningen för befolkningen i vårt land är en av de högsta i världen, så färskvatten används extremt oekonomiskt. Och det finns redan svårigheter att förse befolkningen med dricksvatten av hög kvalitet. Kanske kommer vi en dag att få färskvatten från havsvatten, men det måste sägas att avsaltningsmetoder är dyra och komplicerade.

Forskare tror att det inte finns något kristallklart vatten på jorden, och allt färskvatten har redan passerat teknosfären, så det ändrar sin kvalitativa sammansättning. Den främsta orsaken till den moderna nedbrytningen av jordens naturliga vatten är antropogena föroreningar. Dess huvudsakliga källor är:

Avloppsvatten från industriföretag;

Avloppsvatten från allmännyttiga tjänster i städer och andra bosättningar;

Avrinning från bevattningssystem, ytavrinning från åkrar och andra jordbruksanläggningar;

Atmosfäriskt nedfall av föroreningar på ytan av vattenförekomster och avrinningsområden.

Antropogen förorening av hydrosfären har nu blivit global till sin natur och har avsevärt minskat de tillgängliga exploateringsbara färskvattenresurserna på planeten. Den totala volymen av industri-, jordbruks- och hushållsavloppsvatten är ≈ 1300 km 3 . Den totala massan av föroreningar från hydrosfären är ≈ 15 miljarder ton per år.

Uppkomsten av liv på jorden, uppkomsten av encelliga organismer var förknippad med bildandet och oupphörligt underhåll i cellen under hela dess liv av specifika fysikalisk-kemiska förhållanden som skiljer sig från miljöförhållanden. De biologiska systemens förmåga att motstå förändringar och dynamiskt upprätthålla den relativa konstantheten av sammansättning och egenskaper kallas homeostas; Fenomenet homeostas observeras på alla nivåer av biologisk organisation.[ ...]

Homeostas är en mekanism som syftar till att bibehålla en stabil funktion hos biologiska objekt. Det innefattar begreppet självreglering, biologiska systems förmåga att automatiskt etablera och upprätthålla vissa biologiska indikatorer (fysikalisk-kemiska, fysiologiska, genetiska, etc.) på en viss, relativt konstant nivå. Vid självreglering påverkar inte de styrande faktorerna regelsystemet utifrån, utan bildas i det självt. Självregleringsprocessen kan vara cyklisk. Avvikelse av någon vital faktor från tillståndet för homeostas (till exempel en ökning av mänsklig kroppstemperatur under en värmebölja) tjänar som en drivkraft för mobiliseringen av mekanismer som återställer den (svettning ökar och kroppstemperaturen sjunker till det normala).[ . ..]

Mekanismerna för självreglering är mycket olika, men bygger på allmänna principer. Återkopplingsprincipen används flitigt i biologiska system. Ett exempel på ett komplext homeostatiskt system, inklusive olika regleringsmetoder, är systemet för att säkerställa den optimala nivån av arteriellt blodtryck hos människor och djur. En förändring i blodtrycket uppfattas av baroreceptorer (nervändar som känner av tryckförändringar) i kärlen, en signal överförs längs nervfibrerna till kärlcentrumen, vars tillståndsförändring leder till förändringar i kärlens arbete. hjärt- och hjärtaktivitet. Som ett resultat av många processer återgår blodtrycket till det normala.[ ...]

Ett exempel på självreglering på molekylär nivå är de enzymatiska reaktioner där slutprodukten, vars koncentration bibehålls automatiskt, påverkar enzymets aktivitet.[ ...]

Ett exempel på denna typ av självreglerande reaktioner på cellulär organisationsnivå är självmontering av cellulära organeller från biologiska makromolekyler, vilket upprätthåller den elektriska potentialen hos membran i celler som ansvarar för överföringen av excitation från stimuli.[ ...]

På flercellig nivå uppstår en inre miljö, i vilken celler från olika organ och vävnader finns, och detta leder till förbättring och utveckling av homeostasmekanismer, främst nervösa och hormonella. Hos de flesta djur är sådana indikatorer för den inre miljön etablerade och upprätthållna på en viss nivå, såsom temperaturen på kroppen och dess individuella delar, blodtryck och osmotiskt tryck, volym, jonsammansättning och pH för vätskorna i den inre miljön, etc.[ ...]

Homeostas uppnås genom ett system av fysiologiska regleringsmekanismer. Hos högorganiserade djur utförs den viktigaste, integrerande funktionen av det centrala nervsystemet och speciellt hjärnbarken. Kroppens hormonsystem är också av stor betydelse. Brott mot mekanismerna bakom homeostatiska processer betraktas som "homeostassjukdomar". Till exempel funktionella störningar och försämring av välbefinnande i samband med en påtvingad omstrukturering av biologiska rytmer (en resa till regioner med ett annat klimat).[ ...]

Manifestationerna och mekanismerna för självreglering av supraorganismsystem - populationer och biocenoser - är olika. På denna nivå, stabiliteten i strukturen av populationer som utgör biocenoser, deras antal bibehålls, dynamiken hos alla komponenter i ekosystemen regleras i förändrade miljöförhållanden. Biosfären i sig är ett exempel på att upprätthålla ett homeostatiskt tillstånd och manifestationer av självreglering av levande system.[ ...]

Alla organismer har egenskapen att reproducera sin egen sort, vilket säkerställer livets kontinuitet och kontinuitet. Tack vare reproduktionen behåller arterna sina egenskaper i ett antal generationer.[ ...]

Vid första anblicken kan det tyckas att reproduktionsprocesserna hos levande varelser är mycket olika, men alla kan reduceras till tre former: asexuell, vegetativ och sexuell.