Студопедия — Основные свойства живых систем
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Основные свойства живых систем






Их, условно, десять (±2).

Живые организмы на всех уровнях организации имеют общие черты, отличающие их от неживой материи. Давайте их перечислим, назовем и попытаемся на основе этого сформулировать достаточно емкое определение живого организма.

1. Единство химического состава. В состав живых организмов входят те же элементы, что и в объекты неживой природы. Однако соотношение их различно. Неживая материя состоит в основном из кислорода, кремния, железа, алюминия и т.д., живая на 98% (по химическому составу) состоит из C, O, H, N (биогенные элементы).

2. Обмен веществ и энергии. Существует 2 вида обмена веществ и энергии:

а) Ассимиляция, или пластический обмен, или анаболизм; от лат. assimilatio – уподобление, т.е. из простых веществ – сложные, подобные телу.

б) Диссимиляция, или энергетический обмен, или катаболизм; от лат. dissimilatio – разуподобление, когда сложные вещества распадаются с образованием простых, одновременно выделяется энергия, необходимая для выполнения работы.

Для живых организмов характерно единство, т.е. одновременное протекание двух этих противоположных процессов – ассимиляции и диссимиляции, синтеза и распада составных частей организмов, клеток, биомолекул (на организменном уровне – рождение и гибель особей, на популяционно-видовом – появление и вымирание видов и т.д.), при этом организм (вид, биоценоз и т.д.) сохраняет свою сущность, целостность, непохожесть на других.

Эту закономерность отметил впервые Ф.Энгельс (1820-1895), который в книге "Анти-Дюринг" (1878) дал такое определение жизни: "Жизнь есть способ существования белковых тел, и этот способ существования состоит … в постоянном самообновлении химических составных частей этих тел". 1-я часть определения несколько устарела, а 2-я – верна. Постоянное самообновление, самовосстановление живых организмов качественно отличает их от объектов неживой природы. Энгельс отмечал, что и неживые объекты тоже изменяются с течением времени (разлагаются или комбинируются, переносятся с места на место, меняется их агрегатное состояние), но при этом они, в отличие от живых существ, перестают быть самими собой: скала → выветривание → песок; железная конструкция → окисление → ржавчина. При этом наступает равновесие с окружающей средой.

Живой организм (пока он жив) не переходит в состояние равновесия с окружающей средой, постоянно выполняет за счет своей свободной энергии работу против этого равновесия. Упрощенно → живой организм постоянно сопротивляется, борется с окружающей средой, противится разрушению, находится в напряжении. Э.С.Бауэр назвал это принципом " устойчивого неравновесия живых систем" (по мнению других – динамическое равновесие).

Через живые системы проходят потоки веществ и энергии, поэтому они считаются открытымисистемами (этот термин заимствован из физики). "Под открытыми понимают динамические, т.е. не находящиеся в состоянии покоя системы, которые устойчивы лишь при условии непрерывного доступа к ним энергии и материи извне" (С.Г.Мамонтов, 1991).

Открытая система (упрощенно!) – трубка (пищеварительная трубка), т.е. вход и выход должны быть беспрепятственными ("ни дна тебе, ни покрышки" → пожелание здоровья и долгой жизни).

Откуда же берется энергия для поддержания устойчивости живых систем? В конечном счете – от Солнца.

А.Сент-Дьёрдьи: "… энергетический цикл жизни состоит в том, что электроны сначала поднимаются на более высокий энергетический уровень в виде фотонов, а затем в живых системах падают обратно на свой основной уровень, отдавая при этом порциями свою избыточную энергию, которая приводит в действие всю машину жизни".

М.М.Камшилов: "Жизнь с этой точки зрения представляется как упорядоченный непрерывный поток электронов, вызванный излучением Солнца".

Работы А. Л. Чижевского. Гелиобиология.

3. Самовоспроизведение (репродукция) – способность организмов воспроизводить себе подобных. В основе лежит матричный принцип, т.е. образование новых молекул на основе информации, заложенной в структуре нуклеиновых кислот. Репродукция существует на всех уровнях живого – организменном, клеточном, субклеточном (органеллы), молекулярном (удвоение ДНК).

4. Наследственность – способность организмов передавать свои признаки из поколения в поколение неизменными.

5. Изменчивость (противоположна наследственности) – способность организмов приобретать новые признаки (свойства) в ходе жизни или существовать в виде разных форм (вариантов)

6. Рост и развитие. Рост – это просто увеличение массы клеток и их количества, а вот развитие – это направленное необратимое изменение объектов природы, при котором возникает новое качественное состояние, меняется состав или структура объекта, происходит (как правило усложнение уровня организации).

Известно два вида развития живых организмов:

онтогенез – индивидуальное развитие (одной особи),

филогенез – историческое развитие (в ряду поколений).

Индивидуальное развитие сопровождается ростом, т.е. увеличением массы клеток и их количества, а историческое развитие живых организмов представляет собой процесс эволюции, т.е. прогрессивного (от просто организованных форм к более сложно организованным) развития живой материи, в ходе которого возникло все многообразие живых существ.

7. Раздражимость – способность организмов реагировать на внешние воздействия. Она избирательная, т.е. организм реагирует не на все воздействия, а только на "важные" для жизнедеятельности, т.е. организм способен фильтровать поступающую извне информацию.

Реакция многоклеточного животного на внешние воздействия осуществляется через посредство нервной системы и называется рефлексом.

У организмов, не имеющих нервной системы, реакции на внешние воздействия называются таксисы и тропизмы.

Таксисы – движения (перемещения) одноклеточных организмов к свету (фототаксис), к химическому веществу (хемотаксис); бывают положительные и отрицательные.

Тропизмы – реакции растения на какой-либо раздражитель, которые проявляются в виде роста или изменения положения органов (гелиотропизм –листья поворачиваются к солнцу; геотропизм – рост корней к центру Земли).

Настии – движения цветов; венчики цветков реагируют на свет, закрываясь и открываясь.

Благодаря раздражимости, организмы "уточняют" свои отношения со средой, оптимизируют свое положение с позиций затрат энергии.

Тесно связан с раздражимостью информационный критерий живого. Он заключается в том, что живые организмы должны постоянно обмениваться со средой не только веществом и энергией, но и информацией. Информация отражает специфику предметов и явлений, отражает особенности их организации. Информация – мера снятой неопределенности (Клод Шеннон).

Информация жизненно необходима живым организмам.

Организация – совокупность элементов, связанных между собой определенным образом.

Хаос – отсутствие каких-либо связей между элементами, неограниченное разнообразие (У.Эшби, 1959).

Неживые объекты тоже способны воспринимать информацию, но делают это пассивно, меняя после взаимодействия с внешним объектом свою организацию (удар молотка по доске ® вмятина; обмен информацией).

Живые организмы способны воспринимать, усваивать, перерабатывать информацию, накапливать и использовать ее и сохраняют при этом свою организацию.
Для чего нужна организму информация об окружающем мире? Чтобы наиболее эффективно обмениваться с окружающей средой веществом и энергией, чтобы оценивать состояние среды, предвидеть ее изменения во времени и пространстве. Упрощение – информация нужна живому организму, чтобы знать, куда и когда лететь, плыть, бежать, чтобы что-то (кого-то) съесть (или избежать этого). Т.е. у живого организма должно быть 3 канала, которые связывают его с окружающей средой (например, у водолаза – кабель, шланг, окно).

8. Дискретность (лат. discretus – прерывный, разделенный) и целостность (непрерывность) – это всеобщее свойство материи, в том числе и живой. На любом уровне организации жизнь одновременно и целостна, и дискретна, т.е. состоит из отдельных частей. Например, организм дискретен, т.к. состоит из органов, тканей, клеток, но и целостен, поскольку все органы и ткани тесно взаимосвязаны и не могут существовать друг без друга.
Биологический смысл дискретности организма состоит в том, что она создает возможность его постоянного самообновления путем замены "износившихся" элементов (молекул, органелл, клеток). Дискретность вида обеспечивает возможность его выживания и эволюции в результате гибели отдельных неприспособленных особей и выживания более приспособленных.

9. Саморегуляция – способность живых организмов в непрерывно меняющихся условиях внешней среды поддерживать постоянство своей структуры и функций. На уровне организма регуляция осуществляется через деятельность нервной и эндокринной систем. На молекулярном уровне существуют механизмы позитивного и негативного контроля синтеза белков и активности ферментов.

10. Ритмичность – периодические изменения интенсивности физиологических функций живых организмов (суточные ритмы сна и бодрствования, сезонные ритмы активности и спячки у некоторых животных и т.д.). Биологический смысл – согласование, координация функций организма с состоянием внешней среды, которая на Земле также подвержена ритмическим колебаниям (вращение Земли вокруг Солнца, Луны вокруг Земли, приливы-отливы и т.д.). Таковы наиболее важные свойства живого.







Дата добавления: 2015-09-15; просмотров: 761. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...

Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Характерные черты официально-делового стиля Наиболее характерными чертами официально-делового стиля являются: • лаконичность...

Этапы и алгоритм решения педагогической задачи Технология решения педагогической задачи, так же как и любая другая педагогическая технология должна соответствовать критериям концептуальности, системности, эффективности и воспроизводимости...

Понятие и структура педагогической техники Педагогическая техника представляет собой важнейший инструмент педагогической технологии, поскольку обеспечивает учителю и воспитателю возможность добиться гармонии между содержанием профессиональной деятельности и ее внешним проявлением...

Постинъекционные осложнения, оказать необходимую помощь пациенту I.ОСЛОЖНЕНИЕ: Инфильтрат (уплотнение). II.ПРИЗНАКИ ОСЛОЖНЕНИЯ: Уплотнение...

Приготовление дезинфицирующего рабочего раствора хлорамина Задача: рассчитать необходимое количество порошка хлорамина для приготовления 5-ти литров 3% раствора...

Дезинфекция предметов ухода, инструментов однократного и многократного использования   Дезинфекция изделий медицинского назначения проводится с целью уничтожения патогенных и условно-патогенных микроорганизмов - вирусов (в т...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.009 сек.) русская версия | украинская версия