1.2: Poziomy organizacji

Organizacja biologiczna to klasyfikacja struktur biologicznych, począwszy od atomów na dole hierarchii, a skończywszy na biosferze Ziemi. Każdy poziom hierarchii reprezentuje wzrost złożoności, który opiera się na poprzednim poziomie.

Cząsteczki składają się z atomów, a biomolekuły są składane z cząsteczek:

Najbardziej podstawowe poziomy obejmują atomy, cząsteczki i biomolekuły. Atomy, najmniejsza jednostka zwykłej materii, składają się z jądra i elektronów. Cząsteczki składają się z dwóch lub więcej atomów połączonych wiązaniami chemicznymi, najczęściej wiązaniami kowalencyjnymi, jonowymi lub metalicznymi. Biomolekuły to cząsteczki znajdujące się w organizmach żywych, w tym białkach, kwasach nukleinowych, lipidach i węglowodanach. Biomolekuły są często polimerami – dużymi cząsteczkami utworzonymi z mniejszych, powtarzających się jednostek. Na przykład białka składają się z aminokwasów, a kwasy nukleinowe składają się z nukleotydów. Biomolekuły mogą być endogenne lub egzogenne. Endogenny oznacza, że biomolekuła jest wytwarzana wewnątrz żywego organizmu. Biomolekuły mogą być również spożywane; Na przykład krowa otrzymuje węglowodany z trawienia trawy (egzogenne), ale trawa musi wytwarzać węglowodany w procesie fotosyntezy (endogenne).

Organelle to przedziały komórkowe zbudowane z biomolekuł:

Następny poziom hierarchiczny składa się ze struktur subkomórkowych zwanych organellami. Organelle składają się z biomolekuł i dzielą komórki eukariotyczne na przedziały. Słowo organella oznacza “mały narząd”, ponieważ pełni wyspecjalizowane funkcje w komórce. Na przykład lizosom umożliwia degradację cząsteczek bez szkodliwego wpływu na inne struktury w komórce, a chloroplasty umożliwiają roślinom przeprowadzanie fotosyntezy.

Organizmy mogą mieć jedną, wiele lub kilka bilionów komórek:

Następnym poziomem organizacji biologicznej jest komórka. Organizmy mogą być jednokomórkowe (tj. składać się z pojedynczej komórki) lub wielokomórkowe. Naukowcy oszacowali, że ludzkie ciało składa się z 37 bilionów komórek.

Tkanki, narządy i układy narządów są tworzone przez wyspecjalizowane komórki:

W złożonych organizmach, takich jak rośliny i zwierzęta, komórki tworzą tkanki, narządy i układy narządów. Tkanki to grupy komórek, które mają podobne struktury i funkcje. Na przykład tkanki łączne, jeden z czterech rodzajów tkanek zwierzęcych, znajdują się między narządami. Narządy to grupy tkanek, które pełnią określoną funkcję lub zestaw funkcji i mogą składać się z podobnych lub różnych typów tkanek. Na przykład serce znajduje się u większości zwierząt i pompuje krew w całym ciele, aby zapewnić innym narządom tlen i składniki odżywcze, a także usunąć produkty przemiany materii. Wreszcie, grupy narządów tworzą układy narządów, które współpracują ze sobą w celu przeprowadzenia procesów życiowych. Na przykład układ sercowo-naczyniowy zwierzęcia składa się z serca, naczyń krwionośnych i krwi. W roślinach zróżnicowany zestaw tkanek tworzy system korzeni i pędów, który zapewnia różne funkcje.

Poszczególne organizmy tworzą populacje i zbiorowiska:

Kilka organizmów tego samego gatunku, które istnieją w tym samym miejscu i czasie, tworzy populacje. Zbiorowiska składają się z osobników różnych gatunków znajdujących się w tym samym miejscu i czasie. Społeczności mogą obejmować wiele gatunków. Ekosystemy składają się nie tylko z żywej (biotycznej) społeczności, ale także z nieożywionych (abiotycznych) czynników środowiskowych, które wpływają na społeczność. Na przykład oaza to ekosystem, który może zawierać populacje palm daktylowych, drzew figowych i małych jaszczurek znalezionych w tym samym miejscu i czasie. Społeczność ta żyje i wchodzi w interakcje ze środowiskiem żyznej gleby i słodkiej wody w skądinąd suchym środowisku. Biosfera obejmuje wszystkie obszary (powietrze, gleba i woda) na Ziemi, które są siedliskiem organizmów żywych. W związku z tym biosfera składa się z wielu ekosystemów.