§3. Сущность жизни и свойства живого

1. Что такое жизнь?

Ответ. Жизнь – форма существования материи, состоящей из органического вещества, обладающая способностью к обмену веществ, поддержанию своего постоянства, самовоспроизведению и имеющая определенные временные ограничения.

2. Что считают структурно-функциональной единицей живого?

Ответ. Основной структурно-функциональной единицей живого принято считать клетку. Клетка – это мельчайшая единица живого, в которой происходят все жизненно важные процессы (поступление питательных веществ, их расщепление, превращение энергии, образование различных органических соединений, деление и др.).

3. Какие свойства живого вам известны?

Ответ. К основным свойствам живого можно отнести:

1.Химический состав. Живые существа состоят из тех же химических элементов, что и неживые, но в организмах есть молекулы веществ, характерных только для живого (нуклеиновые кислоты, белки, липиды).

2.Дискретность и целостность. Любая биологическая система (клетка, организм, вид и т.д.) состоит из отдельных частей, т.е. дискретна. Взаимодействие этих частей образует целостную систему (например, в состав организма входят отдельные органы, связанные структурно и функционально в единое целое).

3.Структурная организация. Живые системы способны создавать порядок из хаотичного движения молекул, образуя определенные структуры. Для живого характерна упорядоченность в пространстве и времени. Это комплекс сложных саморегулирующихся процессов обмена веществ, протекающих в строго определенном порядке, направленном на поддержание постоянства внутренней среды — гомеостаза.

4.Обмен веществ и энергии. Живые организмы — открытые системы, совершающие постоянный обмен веществом и энергией с окружающей средой. При изменении условий среды происходит саморегуляция жизненных процессов по принципу обратной связи, направленная на восстановление постоянства внутренней среды — гомеостаза. Например, продукты жизнедеятельности могут оказывать сильное и строго специфическое тормозящее воздействие на те ферменты, которые составили начальное звено в длинной цепи реакций.

5.Самовоспроизведение. Самообновление. Время существования любой биологической системы ограничено. Для поддержания жизни происходит процесс самовоспроизведения, связанный с образованием новых молекул и структур, несущих генетическую информацию, находящуюся в молекулах ДНК.

6.Наследственность. Молекула ДНК способна хранить, передавать наследственную информацию, благодаря матричному принципу репликации, обеспечивая материальную преемственность между поколениями.

7.Изменчивость. При передаче наследственной информации иногда возникают различные отклонения, приводящие к изменению признаков и свойств у потомков. Если эти изменения благоприятствуют жизни, они могут закрепиться отбором.

8.Рост и развитие. Организмы наследуют определенную генетическую информацию о возможности развития тех или иных признаков. Реализация информации происходит во время индивидуального развития — онтогенеза. На определенном этапе онтогенеза осуществляется рост организма, связанный с репродукцией молекул, клеток и других биологических структур. Рост сопровождается развитием.

9. Раздражимость и движение. Все живое избирательно реагирует на внешние воздействия специфическими реакциями благодаря свойству раздражимости. Организмы отвечают на воздействие движением. Проявление формы движения зависит от структуры организма.

Вопросы после §3

1.Почему очень сложно дать определение понятия жизнь?

Ответ. Это объясняется тем, что наука находится в постоянном развитии, разные ученые в качестве отправной точки берут различные уровни организации живой природы, используют различные методологические подходы, накопилось большое количество противоречий между сформулированными биологическими законами и выявляемыми реальными фактами. Кроме того, дать сложно, так как для живых организмов характерен ряд признаков, отсутствующих у неживых систем. Но среди этих признаков нет ни одного, который был бы отмечен только у живого. Например, рост характерен не только для жи­вых существ, но и для минералов.

2. В чем отличие химической организации живых организмов от объектов неживой природы?

Ответ. В состав живого входят те же химические элементы, что составляют и тела неживой природы. Однако их количественное соотношение в живой и неживой природе различно. Так, в земной коре первые четыре места по распространенности занимают кислород, кремний, алюминий и натрий. Основу живых систем составляют углерод, водород, кислород, азот, а также фосфор и сера. Для них характерно образование водорастворимых соединений, что позволяет им накапливаться в живых организмах. Способность атомов углерода соединяться между собой в длинные цепи и при этом образовывать химические связи и с другими элементами обеспечивает создание сложных органических молекул, подчас имеющих огромную молекулярную массу. Это белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты и другие органические соединения, наряду с неорганическими составляющие живое вещество.

3. Почему живые организмы называются открытыми системами?

Ответ. Для поддержания упорядоченности биосистемы и экосистемы обмениваются с окружающей средой веществом и энергией. Следовательно, живые системы — открытые системы. В результате обменных процессов происходит непрерывное обновление большинства элементов живой системы.

4. Чем принципиально отличаются процессы обмена у живых организмов и в неживой природе?

Ответ. Обмен веществ — характерное свойство живых организмов, заключающееся в потреблении живой системой веществ из окружающей среды и выделении в нее различных продуктов жизнедеятельности. Но это явление встречается и в неживой природе. При горении из воздуха поглощается кислород и используются органические вещества, например уголь. При этом в окружающую среду выделяются разнообразные соединения. Главное отличие обмена веществ в живой природе — возможность осуществлять реакции синтеза высокомолекулярных соединений и их распада. Обмен веществ осуществляется в результате двух взаимосвязанных процессов: синтеза органических веществ в организме (за счёт внешних источников энергии – света и пищи) и процесса распада сложных органических веществ с выделением энергии, которая затем расходуется организмом.

5. Какова роль наследственности и изменчивости в развитии жизни на нашей планете?

Ответ. Наследственность — свойство организмов передавать признаки своего строения, функционирования и развития потомкам, из поколения в поколение. Изменчивость — способность живых систем приобретать новые признаки и свойства. Эти два свойства живого тесно взаимосвязаны и играют огромную роль в развитии жизни на Земле. Изменения в генетическом материале приводят к появлению у организмов новых признаков, их сочетания определяют степень приспособленности особи в конкретных условиях. Поэтому изменчивость является поставщиком разнообразного материала для отбора наиболее жизнеспособных особей, которые затем передадут признаки своего строения и развития по наследству. Это ведет к возникновению новых видов организмов

► Сравните сущность процессов роста, размножения и обмена веществ в неживой природе и у живых организмов. Приведите примеры свойств, характерных для живого организма, которые можно наблюдать и у неживых объектов.

Ответ.