L’organizzazione biologica è la classificazione delle strutture biologiche, che vanno dagli atomi ala base alla gerarchia alla biosfera terrestre. Ogni livello della gerarchia rappresenta un aumento della complessità che si basa sul livello precedente.
I livelli più basilari includono atomi, molecole e biomolecole. Gli atomi, la più piccola unità della materia ordinaria, sono composti da un nucleo e da elettroni. Le molecole comprendono due o più atomi tenuti insieme da legami chimici, più comunemente covalenti, ionici o metallici.
Le biomolecole sono molecole che si trovano negli organismi viventi, tra cui proteine, acidi nucleici, lipidi e carboidrati. Le biomolecole sono spesso polimeri, molecole di grandi dimensioni che vengono create da unità più piccole e ripetitive. Ad esempio, le proteine sono composte da aminoacidi e gli acidi nucleici sono composti da nucleotidi.
Le biomolecole possono essere endogene o esogene. Endogena significa che la biomolecola è prodotta all’interno di un organismo vivente. Le biomolecole possono anche essere consumate; per esempio, una mucca ottiene carboidrati dalla digestione dell’erba (esogena), ma l’erba deve produrre i carboidrati attraverso la fotosintesi (endogena).
Il livello gerarchico successivo comprende strutture subcellulari chiamate organelli. Gli organelli sono costituiti da biomolecole e dividono in compartimenti le cellule eucariotiche. Organello significa “piccolo organo” in quanto possiede funzioni specializzate all’interno di una cellula. Ad esempio, il lisosoma consente la degradazione delle molecole senza effetti dannosi per altre strutture all’interno della cellula, e i cloroplasti consentono alle piante di eseguire la fotosintesi.
Il prossimo livello di organizzazione biologica sono le cellule. Gli organismi possono essere unicellulari (cioè, sono costituiti da una singola cellula) o multicellulari. Gli scienziati hanno stimato che il corpo umano è costituito da 37 trilioni di cellule.
In organismi complessi come piante e animali, le cellule formano tessuti, organi e sistemi di organi. I tessuti sono gruppi di cellule che svolgono una funzione simile. Ad esempio, il tessuto connettivo, uno dei quattro tipi di tessuto animale, si trova tra gli organi.
Gli organi sono gruppi di tessuti che svolgono una funzione specifica o un insieme di funzioni e possono essere costituiti da tipi di tessuto simili o diversi. Il cuore, per esempio, si trova nella maggior parte degli animali e pompa il sangue in tutto il corpo per fornire ad altri organi ossigeno e sostanze nutritive e rimuovere i prodotti di scarto.
Infine, gruppi di organi costituiscono sistemi di organi che lavorano insieme per svolgere processi vitali. Per esempio, il sistema cardiovascolare animale è composto da cuore, vasi, e sangue. Nelle piante, un diverso insieme di tessuti crea il sistema di radici e germogli che presiede a diverse funzioni.
Diversi organismi della stessa specie che esistono nello stesso luogo e nel tempo, formano popolazioni. Le comunità sono composte da individui di specie diverse nello stesso luogo e nello stesso momento. Le comunità possono includere due o decine di specie.
Gli ecosistemi comprendono non solo la comunità vivente (biotica), ma anche i fattori ambientali non viventi (abiotici) che influenzano la comunità. Ad esempio, un’oasi è un ecosistema che può contenere popolazioni di palme da dattero, fichi e piccole lucertole che si trovano nello stesso posto e nello stesso momento. Questa comunità vive e interagisce con un ambiente caratterizzato da terreno fertile e acqua dolce in un ambiente altrimenti arido.
La biosfera comprende tutte le aree (aria, suolo e acqua) del pianeta Terra che ospita organismi viventi. Come tale, la biosfera è composta da molti ecosistemi.
