Основные признаки живой материи. Основные признаки живой материи
 Скачать 29.58 Kb.
|
|
Основные признаки живой материи Живые организмы характеризуются свойствами, которые являются по своей сути атрибутами жизни: 1. Упорядоченность и специфичность структуры. В состав живых организмов входят те же химические элементы, что и в состав объектов неживой природы, однако соотношение этих элементов различно. Элементарный состав неживой природы представлен кислородом, кремнием, железом, магнием, алюминием, а живой - 98% - это основные 4 элемента: кислород ( от 65% до 75%), далее углерод (15%), водород (от 8% до 10%) и азот ( от 1,5% до 3%). Эти элементы в клетке находятся не только в виде неорганических соединений, но и в виде биополимеров (белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, липиды). Для живых организмов характерна не только сложность этих соединений, но и упорядоченность на молекулярном и надмолекулярном уровне. Упорядоченность в пространстве сопровождается упорядоченностью во времени. 2. Целостность и дискретность (непрерывность и прерывистость). Дискретность – всеобщее свойство материи характерное и для живых, и для неживых объектов. Отдельные организмы и всякие там ценозы состоят из разграниченных частей, которые тесно друг с другом связаны и взаимодействуют между собой, образуя структурно-функциональное единство. Дискретность организмов – основа их структурной упорядоченности, она создает основу постоянного самообновления, за счет замены износившихся структурных элементов без прекращения выполняемых ими функций. Дискретность вида определяет возможность его эволюции через гибель или устранение от размножения хуевых особей с хуевыми признаками, при этом остаются полезные для выживания признаки. Жизнь сама по себе целостна и субстраты жизни целостны. Пример этих субстратов – нуклеиновые кислоты, процесс митоза (они непрерывны, но прерывисты). Любой организм – целостная система из дискретных единиц, органический мир так же целостен, тк существование одних организмов зависит от других, но дискретен, тк состоит из отдельных организмов. 3. Рост и развитие. Способность к развитию является всеобщим свойством материи, под ним понимают необратимое, направленное, закономерное изменение объектов живой и неживой природы. В его результате возникает новое качественное состояние новой биологической системы. На уровне организма – индивидуальное развитие организма, онтогенез, или же историческое развитие вида - филогенез. Развитие обычно сопровождается ростом, которое заключается в увеличении размеров организма за счет увеличения его массы, это в свою очередь происходит за счет увеличения клеток и межклеточного вещества. В основе роста лежит деление клеток, с этим тесно вязана дифференцировка клеток, которая приводит к усложнению организма. Рост и развитие подвержены строгому генетическому контролю, регулируются нервно и гуморально. 4. Движение. Все живые организмы в различной степени двигаются. Это касается не только передвижения целого организма в пространстве, некоторые клетки млекопитающих (лейкоциты) тоже способны к движению. Совершенство движения достигается у высших животных, оно вызывается мышечным сокращением. Во 2 половине 20 века, были изучены молекулярные основы движения – суть его заключается во взаимоскольжении двух белков - актина и миозина. У растений подвижность менее выражена, но все же стоит отметить тропизмы. 5. Раздражимость. Это проявление общего свойства материи, реакция отражения. Это способность живой системы реагировать на поступающую из внешне среды информацию . Она помогает выживать и уравновешивает отношения живых организмов с внешней средой. У тех, у кого нет нервной системы, раздражимость проявляется в виде таксисов и тропизмов, у животных с развитой нервной системой – в виде рефлекторной деятельности. 6. Обмен веществ и энергия. Все что мы назвали до этого невозможно без обмена веществ и обмена энергии с внешней средой. Живые организмы представляют собой открытые системы, через которые проходят непрерывные потоки веществ и энергии. Обмен веществ включает два процесса: анаболизм – ассимиляция и катаболизм - диссимиляция. Они характеризуются непрерывностью и взаимозависимостью. В живых организмах энергия накапливается в виде молекулы АТФ. Она, теряя концевую фосфатную группу превращается в АДФ и выделяет энергию. У неживых систем такие особенности отсутствуют. Живые системы устойчивы лишь при условии непрерывного доступа энергии и материи извне, т е они существуют лишь до тех пор пока они поступают к ним в виде пищи из окружающей среды. 7. Саморегуляция и гомеостаз. Биосистемы, получая необходимую информацию, осуществляют саморегуляцию протекающих в них процессов и явлений. Саморегуляция обеспечивает их гомеостаз, т е относительное постоянство химического состава структуры и свойств при наличии каких либо случайных колебаний во внешней среде. В механизмах регуляции, которые обеспечивают гомеостаз, выделяют 3 уровня: 1 – происходит с помощью внутриклеточных механизмов, 2 – эндокринная система организма (железы). 3 – осуществляется с помощью нервной системы. Все три уровня регуляции связаны и действуют как единая система. 8. Наследственность и изменчивость. Наследственность обеспечивает преемственность между поколениями, она заключается в способности организмов обеспечивать передачу признаков из поколения в поколение. Что в свою очередь обеспечивает непрерывность и устойчивость жизни. В основе непрерывности жизни лежит передача генов. Характерная особенность ген инф является ее стабильность. Благодаря ей из поколения в поколение передаются признаки для наилучшего приспособления к среде обитания. Изменчивость - это способность организмов приобретать новые признаки и свойства в основе которого лежат изменения молекулы ДНК. Изменчивость отражает собой взаимосвязь организмов с внешней средой. Она происходит под воздействием факторов внешней среды. Различают генотипическую (наследственную) и модификационную ( ненаследственную) изменчивость. Вместе с наследственностью изменчивость создает материал для эволюции организмов. Таким образом в эволюции биосферы происходит непрерывное и необратимое создание новой информации. 9. Самовоспроизведение или репродукция. Это свойство является важнейшим среди всех. Оно обеспечивается преемственность между сменяющимися генерациями биосистем оно связано с потоками информации, которые заложены в структуре днк. Благодаря самовоспроизведению генетическая информация передается бессчетное число раз из поколения в поколение. Генетическая информация о самовоспроизведении закодирована в днк. Все живое происходит из живого. На молекулярном уровне самовоспроизведение происходит на основе матричного синтеза. Днк программирует синтез белков которые определяют специфику организмов. На других уровнях оно характеризуется разнообразием форм и механизмов вплоть до образования половых клеток (яйцеклеток и сперматозоидов). Важное значение его заключается в поддержании существования видов. Оно определяет специфику биологической формы движения молекулы и материи. Самовоспроизведение тесно связано с наследственностью. 10. Ритмичность. В неживой природе везде распространены колебательные процессы (приливы и отливы, день и ночь, фазы луны, времена года, солнечная активность и тд) периоды изменений в окружающей среде оказывают влияние на живую природу, на собственные ритмы организмов. Ритм – это повторение одного и того же события или воспроизведение одного и того же состояния через равные промежутки времени. В биологии под ней понимают период изменения интенсивности физиологических функций и формообразовательных процессов с различными периодами колебаний которые могут происходить от нескольких секунд до года или даже столетий. Например амплитуда колебаний у импульсов нервной клетки это 0, 001 сек, а ритм работы сердца 0,8 сек, вдох-выдох 8 сек, а голодная перистальтика желудка 30 мин. Суточный ритмы – 24 часа, менструальный цикл – 28 дней, ритмы активности и спячки у некоторых животных. Ритмичность обеспечивает согласованность функций живых организмов. Это способствует приспособлению организма в период изменений условий существования, тк сезонные и суточные ритмы это приспособления к геофизическим циклам среды. 11. Специфичность взаимоотношений со средой. Живые организмы живут в условиях определенных среду она служит для них источником свободной энергии и строительного материала. В рамках термодинамики каждая живая система открытая. Это система, которая позволяет взаимно обмениваться энергией и веществом со средой в которой они существуют и где действуют многочисленные абиотические факторы. Живые организмы или приспосабливаются (адаптируются) к среде или подыскивают другую подходящую среду. Адаптивные реакции бывают двух видов: физиологический гомеостаз, те способность физиологической реакции противостоять факторам внешней среды. Вторая – гомеостаз развития – способность организма изменять отдельные реакции при сохранении всех других свойств. Нахуя я решила это печатать? Это определяется нормой реакции, которая генетически предопределена и она имеет определенные границы. Живые организмы зависят от внешней среды, но и она изменятся за счет их деятельности. Благодаря живым организмам возникла атмосфера, почва, каменный уголь, торф , нефть и тд. 12. Старение и смерть. У всех живых организмов срок ограничен, после чего они стареют и погибают. Это связано с тем что количество возможных делений соматических клеток запрограммирован: чем старше организм, тем меньше у него остается делений. Стареющие клетки теряют возможность к репликации днк. Гибель может происходить путем некроза – случайной смерти, возникающей под действием резко выраженных повреждающих факторов . Некроз может происходить под действием ядов извне или веществ, образующихся в результате нарушения физиологических функций, высокой температуры и тд. Есть еще апоптоз – запрограммированная гибель клетки, буквально самоуничтожение. Обобщение: Сложность и высокая степень организации, т е усложненное внутреннее строение, содержание в организме сложных молекул Любая составная часть организма имеет специальное назначение и выполняет определенные функции Живые организмы способны извлекать, преображать и использовать энергию окружающей среды Живые организмы способны специфически реагировать на изменение среды Обычно живые организмы хорошо приспособлены к среде обитания. Они способны к самовоспроизведению. Для живых организмов характерна способность к историческому развитию, те к эволюции. Определение понятия жизнь Жизнь – это макромолекулярная открытая система которой свойственна иерархическая организация, способность к самовоспроизведению, обмен веществ и тонкорегулируемых потоков энергии. Существует два подхода к определению жизни. 1. Моноатрибутивный - концентрирует внимание на одном атрибуте живого, это способствует глубокому его анализу. В большинстве определений понятия жизнь учитывались прежде всего ведущие качества, отличающие живое от неживого. Аристотель выделял: питание, рост и отдряхление организма; Лавуазье считал, что жизнь химическая функция (ну или формула, хуй знает, не услышала); Тревиранус писал: «жизнь есть стойкое единообразие процессов при различии внешних влияний». Энгельс в «диалектике природы» писал, что жизнь – это способ существования биологических тел. Существенным моментом является обмен веществом и энергией с окружающей средой, с его прекращением прекращается и их жизнь, что приводит к разложению белка. Обмениваться веществом с окружающей средой также могут и открытые термодинамические системы неживой природы. Например, мышь при дыхании поглощает кислород, а выделает углекислый газ, при горении свечи происходит то же самое. Опарин определял жизнь как особую форму материи, это определение отражает качественное своеобразие жизни, но его нельзя свести к простым химическим или физическим закономерностям. Оно носит общий характер, но не раскрывает предметного своеобразия. Такие определения не могут удовлетворить ученых. 2. Полиатрибутивный подход возник на современном этапе развития науки. Он связан со стремлением показать всю совокупность всех проявлений жизни и выделить самые значимые. Сторонником его являлся Герберт Уэлс, в 1956 он писал, что существуют системы, уникальные по своим свойствам, чтобы отнести их к особой категории живых тел, они обладают такими свойствами, как величина и форма, рост, раздражимость, движение и биохимическая активность. Живые тела проявляют их все время, неживые могут проявлять или не проявлять многие из них в течение длительного времени. Костюк в 1977 выделил в определение жизни комплекс определенных свойств живой материи, он включает в себя: 1. Живые системы – это открытые самовоспроизводящиеся системы. 2. Для них характерна целостность. 3. Жизненные процессы происходят в цитоплазме. 4. Это устройство систем, обменивающихся между компонентом и окружающей средой. Вольгенштейн считал, что живой организм - это открытая саморегулирующаяся самовоспроизводящаяся и развивающаяся гетерогенная система, функциональными веществами которой являются биополимеры белки и нуклеиновые кислоты. Органическая система исторически является результатом филогенетического эволюционного развития, и сам организм проходит путь онтогенеза от зиготы до смерти. На современном этапе выделяют 3 направления в определении жизни, вот их критерии: 1. Расширение понимания материального носителя жизни. 2. Расширение атрибутических свойств. 3. Комплексный подход. Существует дохуя понтий жизнь, но они все одинаковы и бесполезны. Основные концепции современной биологии. Концепция – это взаимосвязанная группа понятий, гипотиз, теорий, объясняющих какое-нибудь фундаментальное явление или свойство природы. Эти концепции объясняют феномен и свойство жизни: 1. Концепция системной многоуровневой организации жизни. Все живые объекты являются системами разного уровня сложности. 2. Концепция материального существования жизни. Жизнь материальна, а ее химические и физические основы составляют обмен веществами и энергией. В философском смысле это значит, что материя первична а сознание вторично . 3. Концепция биоинформации и самовоспроизведения жизни. Живые организмы воспроизводятся на основе собственной генетической информации. Происходит это при взаимодействии с внешней эпигенетической информацией. Результат взаимодействия - индивидуальное развитие организма, те онтогенез. 4. Концепция саморегуляции живых систем. Живые системы поддерживают относительное постоянство своих внутренних связей и условий функционирования , е гомеостаз. Происходит это при пересечении прямых положительных и обратных отрицательных связей с внешней средой. 5. Концепция самоорганизации и биологической эволюции. Живой мир возник в результате самоорганизации из неживых химических систем, и он претерпевает необратимое историческое развитие, те филогенез, на основе наследственных изменений, отбора организмов наиболее приспособленных к меняющимся условиям среды. |