Свойство живых организмов воспроизводить свою организацию это
Теория
Живые тела — это открытые, саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из биополимеров — белков и нуклеиновых кислот (ДНК, РНК).
Признаки (свойства) живого:
- Определенный химический состав. Живые организмы состоят из тех же химических элементов, что и объекты неживой природы, однако соотношение этих элементов различно. Основными элементами живых существ являются С, О, N и Н.
- Единый принцип структурной организации. Клетка является единой структурно-функциональной единицей, а также единицей развития почти для всех живых организмов. Все организмы состоят из клеток. Исключение – вирусы, но и у них некоторые свойства живого проявляются, когда они находятся в клетке (вирусы являются паразитами).
- Обмен веществ (метаболизм) и энергозависимость. Живые организмы являются открытыми системами, они зависят от поступления в них веществ и энергии из внешней среды.
- Саморегуляция. Живые организмы обладают способностью поддерживать постоянство своего химического состава и интенсивность обменных процессов.
- Раздражимость. Живые организмы проявляют раздражимость, то есть способность отвечать на определенные внешние воздействия специфическими реакциями.
- Наследственность и изменчивость. Живые организмы способны передавать признаки и свойства из поколения в поколение с помощью носителей информации — молекул ДНК и РНК. Наследственность — способность организмов обеспечивать передачу признаков, свойств и особенностей развития из поколения в поколение. Изменчивость — способность организмов приобретать новые признаки и свойства.
- Самовоспроизведение (репродукция). Живые организмы способны размножаться — воспроизводить себе подобных.
- Рост и развитие. Рост — увеличение массы организма (особи), органа или участка ткани за счет увеличения количества и размеров клеток и неклеточных образований. Развитие — биологический процесс тесно взаимосвязанных количественных (рост) и качественных преобразований особей с момента зарождения до конца жизни. Индивидуальное развитие. Онтогенез — развитие организма от момента зарождения до смерти. Развитие сопровождается ростом. Эволюционное развитие. Филогенез — развитие жизни на Земле с момента ее возникновения до настоящего времени.
- Ритмичность. Биологические ритмы –периодически повторяющиеся изменения в ходе биологических процессов в организме. Живые организмы проявляют ритмичность жизнедеятельности (суточную, сезонную и др.), что связано с особенностями среды обитания.
- Целостность и дискретность. С одной стороны, вся живая материя целостна, определенным образом организована и подчиняется общим законам; с другой стороны, любая биологическая система состоит из обособленных, хотя и взаимосвязанных элементов.
Термины
Список использованных источников
1. Биология для поступающих в вузы / Г.Л. Билич, В.А. Крыжановский. – 3-е изд., испр. и доп. – М.: Издательство Оникс, 2008
2. Биология. Новейший справочник / Чебышев Н.В., Гузикова Г.С., Лазарева Ю.Б., Ларина С.Н. – М.: Махаон, 2007
Последние обновления
Последние видео:
Подписывайся на обновления, обсуждай вопросы в соцсетях
Источник
Свойства живых систем
Всем уровням организации живой материи присущи черты, отличающие ее от неживой материи. Рассмотрим общие, характерные для всего живого свойства и их отличия от сходных процессов, протекающих в неживой природе.
1. Особенности химического состава. В состав живых организмов входят те же химические элементы, что и в объекты неживой природы. Однако соотношение различных элементов в живой и неживой природе неодинаково.
Элементарный состав неживой природы, наряду с кислородом, представлен в основном кремнием, железом, магнием, алюминием и т. д. В живых организмах 98% их массы приходится на четыре элемента: водород, кислород, углерод и азот.
2. Обмен веществ. Все живые организмы способны к обмену веществ с окружающей средой, поглощают из нее вещества, необходимые для питания, и выделяют наружу продукты жизнедеятельности.
Отметим, что в неживой природе также существует обмен веществами. Однако при небиологическом круговороте веществ они просто переносятся с одного места на другое или меняется их агрегатное состояние (например, смыв почвы, превращение воды в пар или лед, растворение или кристаллизация минеральных соединений).
В отличие от обменных процессов, происходящих в неживой природе, у живых организмов они имеют качественно иной уровень. В круговороте органических веществ самыми существенными являются процессы синтеза и распада.
Живые организмы поглощают из окружающей среды различные вещества. Вследствие целого ряда сложных химических превращений вещества из окружающей среды усваиваются веществами живого организма, и из них строится его тело. Эти процессы называют ассимиляцией, пластическим обменом, или анаболизмом.
Приведем несколько примеров. Растения из двуокиси углерода и воды строят углеводы — крахмал и целлюлозу, которые используются как запасные питательные вещества и строительный материал. Белок куриного яйца в организме человека претерпевает целый ряд сложных превращений, прежде чем преобразуется в белки, свойственные нашему организму, — гемоглобин, кератин и др.
Другая сторона обмена веществ — процессы диссимиляции (катаболизм), в результате которых сложные органические соединения распадаются на простые, при этом утрачивается их сходство с веществами организма и выделяется энергия, необходимая для реакции биосинтеза. Обмен веществ обеспечивает постоянство химического состава и строения всех частей организма и, как следствие, постоянство функционирования в непрерывно меняющихся условиях окружающей среды.
3. Самовоспроизведение (репродукция). Способность к размножению, т. е. воспроизведению нового поколения особей того же вида, — одно из основных свойств живых организмов. Потомство в основных своих чертах обычно похоже на родителей. Из семян одуванчика вырастает одуванчик.
Деление одноклеточного организма — амебы — приводит к образованию двух амеб, полностью схожих с материнской клеткой. Таким образом, размножение — это свойство организмов воспроизводить себе подобных.
Что лежит в основе процесса самовоспроизведения? Обратим внимание на то, что этот процесс осуществляется практически на всех уровнях организации живой материи. Благодаря репродукции не только целые организмы, но и клетки, органеллы клеток (митохондрии, пластиды и др.) после деления сходны со своими предшественниками. Из одной молекулы ДНК при ее удвоении образуются две дочерние молекулы, полностью повторяющие исходную.
В основе самовоспроизведения лежат реакции матричного синтеза, т. е. образования новых молекул и структур на основе информации, заложенной в последовательности нуклеотидов ДНК. Следовательно, самовоспроизведение — одно из основных свойств живого, тесно связанное с явлением наследственности.
4. Наследственность заключается в способности организмов передавать свои признаки, свойства и особенности развития из поколения в поколение. Она обусловлена стабильностью, т. е. постоянством строения молекул ДНК.
5. Изменчивость. Это свойство как бы противоположно наследственности, но вместе с тем тесно связано с ней, так как при этом изменяются наследственные факторы — гены, определяющие развитие тех или иных признаков.
Если бы репродукция матриц — молекул ДНК — всегда происходила с абсолютной точностью, то при размножении организмов осуществлялась бы преемственность только существовавших прежде признаков, и приспособление видов к меняющимся условиям среды оказалось бы невозможным.
Следовательно, изменчивость — это
способность организмов приобретать новые признаки и свойства. В основе ее лежит изменение биологических матриц.
Изменчивость создает разнообразный исходный материал для естественного отбора, т. е. отбора особей, наиболее приспособленных к конкретным условиям существования в природных условиях, что в свою очередь приводит к появлению новых форм жизни, новых видов организмов.
6. Рост и развитие. Способность к развитию — всеобщее свойство материи. Под развитием понимают необратимое направленное закономерное изменение объектов живой и неживой природы. В результате развития возникает новое качественное состояние объекта, вследствие чего изменяется его состав или структура. Развитие живой формы существования материи представлено индивидуальным развитием, или онтогенезом, и историческим развитием, или филогенезом.
Онтогенез постепенно и последовательно проявляет индивидуальные свойства организмов. Независимо от способа размножения все особи, образующиеся из одной зиготы или споры, почки или клетки, получают по наследству только генетическую информацию, т. е. возможность проявить те или иные признаки.
В процессе развития возникает специфическая структурная организация индивида. Развитие сопровождается ростом — увеличением его массы. Оно обусловлено репродукцией макромолекул, элементарных структур клеток, самих клеток.
Эволюция — это необратимое и направленное историческое развитие живой природы, сопровождающееся образованием новых видов и прогрессивным усложнением форм жизни. Результатом эволюции является все многообразие живых организмов на Земле.
7. Раздражимость. Любой организм неразрывно связан с окружающей средой: он извлекает из нее питательные вещества, подвергается воздействию неблагоприятных факторов среды, вступает во взаимодействие с другими организмами и т. д.
В процессе эволюции у живых организмов выработалось и закрепилось свойство избирательно реагировать на изменение внешней и внутренней среды. Это свойство носит название раздражимости. Всякое изменение условий окружающей организм среды представляет собой по отношению к нему раздражение, а его реакция на внешние раздражители служит показателем его чувствительности и проявления раздражимости.
Реакция многоклеточных животных на раздражение осуществляется через посредство нервной системы и называется рефлексом. Их реакции, выражающиеся в изменении характера движения или роста, принято называть таксисами или тропизмами, прибавляя для их обозначения название раздражителя.
Например, фототаксис — движение по отношению к источнику света, хемотаксис — перемещение организма по отношению к концентрации химических веществ. Таксис может быть положительным или отрицательным в зависимости от того, действует раздражитель на организм привлекающим или отталкивающим образом.
Источник
Свойства и уровни организации живых систем
а) Определение сущности жизни по Энгельсу
Жизнь — это способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка.
б) Современные представления о сущности жизни. Жизнь как форма существования открытых, саморегулирующихся систем
Жизнь – это способ взаимодействия белковых тел и нуклеиновых кислот, существенным моментном которого является постоянный обмен веществ с окружающей их средой, причем с прекращением обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка и нуклеиновых кислот.
в) Основные свойства живых систем и их содержание
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:
а) Ассимиляция (пластический обмен) – совокупность процессов синтеза, в основе которой лежит усвоение организмом веществ и образование из них свойственных ему органических соединений.
б) Диссимиляция(энергетический обмен) – процесс расщепления органических соединений с целью обеспечения различных сторон жизнедеятельности необходимыми веществами и энергией.
3. Самовоспроизведение (репродукция)– способность организмов воспроизводить себе подобных.
4. Наследственность– свойство живых организмов передавать наследственную информацию о своих признаках и особенностях развития последующему поколению.
5. Изменчивость – свойство живых организмов, заключающееся в изменении наследственных задатков или в изменении их проявления в процессе развития организма.
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.
7. Раздражимость– способность организмов реагировать на внешние воздействия.
8. 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.
г) Уровни организации жизни
11) Биогеоценотический (живые и неживые)
д) Элементарные единицы уровней организации жизни и их характеристика
Элементарной единицей на молекулярно-генетическом уровне служит ген — фрагмент молекулы нуклеиновой кислоты, в котором записан определенный в качественном и количественном отношении объем генетической информации. Элементарное явление заключается прежде всего в процессе конвариантной редупликации, или самовоспроизведении, с возможностью некоторых изменений в содержании закодированной в гене информации.
Клетка, служащая элементарной структурой клеточного уровня. Элементарное явление представлено реакциями клеточного метаболизма, составляющими основу потоков энергии, веществ и информации.
Элементарной единицей организменного уровня является особь в ее развитии от момента зарождения до прекращения существования в качестве живой системы, что позволяет также назвать этот уровень онтогенетическим. Закономерные изменения организма в индивидуальном развитии составляют элементарное явление данного уровня.
Элементарной единицей популяционно-видового уровня служит популяция — совокупность особей одного вида. Объединение особей в популяцию происходит благодаря общности генофонда, используемого в процессе полового размножения для создания генотипов особей следующего поколения. Организмы одного вида населяют территорию с известными абиотическими показателями и взаимодействуют с организмами других видов.
В процессе совместного исторического развития на определенной территории организмов разных систематических групп образуются динамичные, устойчивые во времени сообщества — биогеоценозы, которые служат элементарной единицей биогеоценотического (экосистемного) уровня. Элементарное явление на рассматриваемом уровне представлено потоками энергии и круговоротами веществ. Ведущая роль в этих круговоротах и потоках принадлежит живым организмам. Биогеоценоз — это открытая в вещественном и энергетическом плане система.
Биогеоценозы, различаясь по видовому составу и характеристикам абиотической своей части, объединены на планете в единый комплекс — область распространения жизни, или биосферу.
Клеточная теория
а) История формирования представления о клетке и её строении
1665 год — Гук описал строение пробки, на тонких срезах которой он нашёл правильно расположенные пустоты. Эти пустоты Гук назвал «порами, или клетками»;
1670-е годы — Мальпиги и Грю описали в разных органах растений «мешочки, или пузырьки» и показали широкое распространение у растений клеточного строения.
1677 г. – Левенгукк зарисовал сперматозоиды;
1680 г. – Левенгукк открыл одноклеточные организмы;
1683 г. – Левенгук описал бактерии (т.ж. открыл эритроциты, описал дрожжи, простейших, чешуйки эпидермиса кожи);
1802 г. – Ламарк ввел термин «Биология»;
1825 г. – Пуркинье открыл протоплазму, в 1839 – термин;
В 1831 г. — Броун описал ядро и высказал предположение, что оно является постоянной составной частью растительной клетки;
1838-1839 гг. – Шлейден и Шванн сформулировали клеточную теорию;
1858 г. – Вирхов добавил в клеточную теорию еще одно положение;
1858 г. – Дарвин заложил основы теории эволюции;
1865 г. – Мендель, Морган (1910-1916 гг.), Уотс открыл фундаментальные законы наследственности;
1898 г. – Гольджи обнаружил сетчатые структуры вокруг ядра в нервных клетках (аппарат Гольджи);
1928 г. Гриффитс провел эксперимент, доказывающий, что бактерии способны передавать генетическую информацию по механизму трансформации;
1944 г. – Эвери установил природу трансформирующего агента – нуклеиновая кислота;
1953 г. – Уотсон и Крик – описали строение ДНК;
1954 г. – Уилкинс и Франклин обнаружили, что молекула ДНК представляет форму двойной спирали;
1961 г. – Жакоб и Мано создали концепцию оперона;
1972 г.– Сингер и Николсон представили жидкостно-мозаичную модель мембраны.
б) Основные положения и этапы развития клеточной теории (Шлейдена и Швана)
1838-1839 гг. – Шлейден и Шванн сформулировали клеточную теорию — 2 положения:
1) клетка является элементарной структурно-функциональной единицей живых организмов;
2) клетки растений и животных схожи по своему строению и выполняемым функциям.
в) Развитие клеточной теории в работах Вирхова
1858 г. – Вирхов добавил в клеточную теорию еще одно положение:
3) клетка возникает путем деления материнской клетки.
4) клетки входят в состав многоклеточного организма, который представляет собой совокупность взаимосвязанных между собой клеток.
г) Современное состояние клеточной теории. Мировоззренческое значение клеточной теории
3 главных современных положения:
· Клетка – биологическая единица всех живых организмов. Жизнь в ее структурном, функциональном и генетическом отношении обеспечивается только клеткой;
· Клетка возникает путем деления предшествующей клетки;
· Клетки входят в состав многоклеточных организмов, для которых характерен принцип целостности и системной организации.
д) Типы клеточной организации и их характеристика
— возникли 3,5-3,7 млрд. лет назад;
-По форме: одноклеточные
— ДНК: маленькая, кольцевая, нет интронов, разлагается в цитоплазме.
— отсутствуют мембранные органоиды и клеточные включения;
— представители: бактерии, сине-зелёные водоросли.
— возникли 1,2-1,5 млрд. лет назад;
-По форме: одноклеточные, многоклеточные
— ДНК: большая, находится в ядре, имеет экзон-интронное строение.
-Органоиды, клеточные включения присутствуют.
— представители: грибы, растения и животные.
Источник