§ 1. Живой организм и его свойства

ВСПОМИНАЕМ ТО, ЧТО ЗНАЕМ

• Какие черты живого есть у герани, гриба, кошки? (3-й класс)

Живые организмы обладают общими, характерными для всего живого свойствами:

• дышат, питаются, выделяют в окружающую среду продукты жизнедеятельности;

• размножаются, то есть их количество увеличивается;

• растут, то есть увеличиваются в размере;

• развиваются, то есть приобретают в течение жизни новые качества;

• отвечают на воздействие окружающей среды изменением своего состояния, то есть обладают раздражимостью (например, животное убегает, растение поворачивает листья к свету и др.).

• Все ли живые организмы дышат? Что они поглощают и выделяют? (3-й класс)

Все живые организмы дышат. Поэтому дыхание считают одним из признаков живого. В ходе этого процесса организмы поглощают кислород и выделяют углекислый газ.

• Все ли живые организмы питаются? (3-й класс)

Все живые организмы, обитающие на Земле, представляют собой открытые системы, зависящие от поступления вещества и энергии извне. Процесс потребления вещества и энергии называется питанием. Химические вещества необходимы для построения тела, энергия – для осуществления процессов жизнедеятельности.

• Что такое фотосинтез? (3-й класс)

Фотосинтез – это образование органических веществ из углекислого газа и воды, на свету, с выделением кислорода.

• Какими тремя «профессиями» владеют живые организмы? (3-й класс)

Для нормального существования любой экосистемы необходимы живые организмы трёх «профессий»:

Производители растут и дают пищу потребителям.

Потребители питаются растениями и «друг другом», так что могут регулировать круговорот веществ.

Разрушители перерабатывают мёртвые организмы и оставляют в почве минеральные вещества, которые используют растения.

• Какие вещества мы называем минеральными? (3-4-й классы)

Минеральные вещества - это химические элементы, необходимые организму для обеспечения его нормальной жизнедеятельности. Примеры: натрий, калий, кальций, фосфор, железо, магний, хлор, сера и др.

РЕШАЕМ ПРОБЛЕМУ, ОТКРЫВАЕМ НОВЫЕ ЗНАНИЯ

• С помощью рисунка 1.1 выясни, что такое обмен веществ и как он проявляется у различных живых организмов.

Обмен веществ – это совокупность процессов, в ходе которых происходит поглощение и выделение веществ из организма. Эти процессы позволяют расти и размножаться, сохранять свои структуры и отвечать на воздействия окружающей среды.

Растениям для роста и развития необходимы свет, вода и углекислый газ, минеральные вещества. Животным такие условия недостаточны. Им необходимы питательные органические вещества.

Рассмотрим организм коровы. Для своего существования она должна поглощать определённые вещества, то есть питаться. Эти вещества организм использует для получения энергии и «стройматериалов», необходимых для роста тела. Для такого превращения веществ в клетках тела корове необходим кислород, поглощаемый в процессе дыхания.

В результате жизнедеятельности образуются ненужные отходы. Они удаляются из организма с помощью органов выделения и дыхания (углекислый газ).

Обмен веществ растений отличается от обмена веществ животных. У растений есть два типа питания. Один из них получил название воздушного, или листового. Он заключается в поглощении углекислого газа и воды и выделении кислорода и осуществляется в процессе фотосинтеза. При этом растения создают органические вещества из минеральных, выполняя тем самым свою роль производителей. Другой тип питания называется минеральным, или корневым. Он заключается в поглощении из почвы необходимых для жизни минеральных веществ, растворённых в воде.

• С помощью текста и рисунков 1.2 и 1.3 объясни, что поглощают и выделяют разные организмы.

Растения поглощают углекислый газ и воду, выделяют кислород в ходе фотосинтеза; для дыхания поглощают кислород и потом выделяют углекислый газ; в ходе корневого питания растение поглощает минеральные вещества, растворенные в воде.

Животные и грибы для дыхания поглощают кислород и потом выделяют углекислый газ; в ходе питания поглощают готовые органические вещества и выделяют ненужные отходы.

• Найди оба типа питания растений на рисунке.

Воздушное питание обозначено красным прямоугольником, а минеральное – синим.

• Правильно ли считать, что при росте изменяются только размеры?

Рост сопровождается специализацией клеток, образованием тканей, органов и систем органов.

• Чем различаются родственники на картинке? Можно ли сказать, что дети и взрослые отличаются только размерами?

Родственники на картинке имеют разный возраст. Нельзя сказать, что дети и взрослые отличаются только размерами: у взрослых развиты вторичные половые признаки, они способны иметь детей; скелет окостенел; имеют зрелый интеллект (высокий уровень развития как личности).

• Рассмотри рисунок 1.6. Что происходит с яйцом насекомого? Как оно превращается в бабочку? Что меняется в пропорциях тела человека?

Жизненный цикл бабочек состоит из четырех стадий: яйцо, личинка, куколка и взрослая особь. Бабочки — это насекомые с так называемым полным циклом превращений, так как личинка полностью отличается от взрослой особи.

Из яичек появляются личинки — гусеницы. Они активно питаются, растут и накапливают вещества на следующие превращения.

При последней линьке гусеница превращается в куколку. Окраска и форма тела куколок бабочек не менее разнообразна, чем у гусениц. Куколки бабочек не питаются и не передвигаются, обычно они прикреплены к веткам, листьям, различным предметам, либо свободно лежат на почве — среди опавших листьев и в почвенной подстилке. Во время этого периода органы и ткани изменяются и приобретают черты, свойственные взрослым особям, формируются крылья и мышцы.

Из куколки выводится бабочка.

С первого взгляда становится очевидным значительное изменение пропорций тела в процессе роста. Прежде всего бросается в глаза различие пропорций головы и тела. У новорожденного это соотношение равно 1 : 4, в то время как у взрослого - 1:8. Нижние конечности новорожденного коротки, туловище - длинно, пупок располагается ниже средней горизонтальной линии тела.

Части тела развиваются в определенной последовательности. Как правило, ноги первыми достигают максимальной длины. Развитие грудной клетки и плеч происходит наиболее медленными темпами.

Неравномерна и динамика развития отдельных органов. Уже у годовалого ребенка вес головного мозга достигает 2/3 от веса мозга взрослого. Вес мозга увеличивается относительно быстрее веса тела.

• Почему ни один вид живых организмов не обходится без размножения?

Как бы ни был хорошо приспособлен организм, рано или поздно он неизбежно погибнет, но благодаря размножению будут жить его потомки.

• Как реагируют на окружающие условия растения и животные?

Растения могут менять своё положение в пространстве, а животные - двигаться в сторону пищи или избегать опасности. Звери, птицы и другие животные благодаря развитию своего мозга приобрели сложное поведение (например, регулярные сезонные миграции; общественная организация – явление, когда животные образуют прочные сообщества (стая, улей, муравейник), внутри которого члены сообщества играют разные роли), а человек стал познавать окружающий мир.

• С помощью текста и рисунков 1.12 и 1.13 ответьте на вопрос: как растения и животные приспособились к среде своего обитания? В чём причина этой приспособленности?

Водные животные имеют обтекаемую форму тела, конечности преобразованы в плавники (дельфин);

Покровы тела подземного жителя должны позволять ему беспрепятственно продвигаться в плотной почве как вперед, так и назад (не всегда можно развернуться в узком ходу). Так у крота шерсть короткая и заглаживается вперед и назад; короткие копательные конечности; обтекаемое тело без выступающих частей.

Наиболее специфичны среди обитателей воздушной среды (летучая мышь). Уже особенности внешности организма позволяют заметить его приспособления к полету: обтекаемость тела, наличие приспособлений для полета (летательные перепонки), облегчение конечностей (укорочение, уменьшение массы мышц).

У бегающих животных тоже есть отличительные особенности, по которым легко узнать хорошего бегуна, а если он передвигается прыжками, то прыгуна: мощные, но легкие конечности, уменьшение пальцев на ногах, защитные роговые копыта на пальцах.

Приспособленность позволяет организмам выжить и дать потомство. Как правило, выживают лишь немногие удачливые обладатели полезных признаков, которые и передают их своим потомкам.

• Как растения и насекомые приспособились друг к другу?

Насекомые опыляют растения, а они в свою очередь кормят нектаром и пыльцой бесчисленное количество пчел, шмелей, бабочек и мушек. Эти растения и насекомые зависят друг от друга, и гибель одних обязательно бы привела к гибели других.

В ходе эволюции цветки стали ярче, крупнее и ароматнее. Та часть лепестков, которая видна насекомому, окрашена ярче, чем обратная. Очень часто мелкие цветки собраны в соцветия. Т.о. они становятся более заметными для насекомых-опылителей. Ночные растения особенно сильно пахнут, их цветки окрашены в светлые тона. Пчелы, шмели и бабочки научились выбирать для себя одно какое-нибудь растение и в течении нескольких дней кормиться только на нем, перелетая с цветка на цветок и опыляя их.

• Какие приспособления помогают млекопитающим освоить различные условия обитания?

Водные животные имеют обтекаемую форму тела, конечности преобразованы в плавники (дельфин);

Покровы тела подземного жителя должны позволять ему беспрепятственно продвигаться в плотной почве как вперед, так и назад (не всегда можно развернуться в узком ходу). Так у крота шерсть короткая и заглаживается вперед и назад; короткие копательные конечности; обтекаемое тело без выступающих частей.

Наиболее специфичны среди обитателей воздушной среды (летучая мышь). Уже особенности внешности организма позволяют заметить его приспособления к полету: обтекаемость тела, наличие приспособлений для полета (летательные перепонки), облегчение конечностей (укорочение, уменьшение массы мышц).

У бегающих животных тоже есть отличительные особенности, по которым легко узнать хорошего бегуна, а если он передвигается прыжками, то прыгуна: мощные, но легкие конечности, уменьшение пальцев на ногах, защитные роговые копыта на пальцах.

• Можно ли отличить живой организм от неживого объекта только по одному из признаков?

Живые организмы отличаются целым набором свойств, которые по отдельности встречаются и в неживой природе, и в творениях рук человеческих. Это обмен веществ, рост, индивидуальное развитие, размножение, раздражимость, приспособленность. Но полный набор признаков мы находим лишь у живого организма.

ПРИМЕНЯЕМ НОВЫЕ ЗНАНИЯ

1. По каким признакам можно отличить живую природу от неживой?

Живые организмы отличаются целым набором свойств: обмен веществ, рост, индивидуальное развитие, размножение, раздражимость, приспособленность.

2. Какие процессы составляют обмен веществ, как они взаимосвязаны?

Обмен веществ = питание + дыхание + выделение.

Для своего существования живой организм должен поглощать определённые вещества, то есть питаться. Эти вещества организм использует для получения энергии и «стройматериалов», необходимых для роста тела. Для такого превращения веществ в клетках тела необходим кислород, поглощаемый в процессе дыхания.

В результате жизнедеятельности образуются ненужные отходы. Они удаляются из организма с помощью органов выделения и дыхания (углекислый газ). Этот закономерный порядок превращения веществ в организме называется обменом веществ.

3. Чем отличается обмен веществ у организмов-производителей, потребителей и разрушителей?

Производителями являются зеленые растения. У растений есть два типа питания. Один из них получил название воздушного, или листового. Он заключается в поглощении углекислого газа и воды и выделении кислорода и осуществляется в процессе фотосинтеза. При этом растения создают органические вещества из минеральных, выполняя тем самым свою роль производителей. Другой тип питания называется минеральным, или корневым. Он заключается в поглощении из почвы необходимых для жизни минеральных веществ, растворённых в воде.

Потребители — это различные растительноядные, всеядные и хищные животные. Они потребляют органические вещества, образованные растениями. Потребители являются важнейшим звеном в круговороте веществ.

К разрушителям относятся многочисленные бактерии, грибы, и почвенные черви, жуки-могильщики и некоторые другие животные. Они питаются остатками мертвых растений, животных, и их выделениями. В результате их деятельности органические вещества превращаются в минеральные и могут вновь усваиваться растениями.

4. Как связаны между собой рост, индивидуальное развитие и размножение?

Рост — это количественные изменения организма, которые проявляются в увеличении массы, размеров тела в целом и отдельных органов.

Рост сопровождается специализацией клеток, образованием тканей, органов и систем органов, т.е. развитием. Развитие является сложным процессом качественных превращений, происходящих в организме.

Рост и развитие теснейшим образом связаны между собой и представляют разные стороны единого процесса.

Размножение — это свойство организмов производить потомство. Являясь важнейшим свойством живого, размножение обеспечивает непрерывность жизни, продолжение видов.

Размножение организмов сопровождается процессами их роста и развития и без них не было бы возможно.

5. Почему раздражимость сильнее развита у животных, чем у растений?

Растения не имеют нервной системы, и регуляция их жизнедеятельности происходит лишь с помощью выделяемых химических веществ - ростовых веществ. В большинстве случаев их влияние выражается в изменении роста растения или отдельных его частей. Эти вещества даже в ничтожно малых количествах могут влиять на обмен веществ: усиливать или замедлять рост и развитие клеток, влиять на закладку и развитие почек, образование новых корней, на скорость деления клеток.

Нервные импульсы у животных распространяются намного быстрее — со скоростью от 0,5 до 120 м/с.

6. Пусть один ученик приводит примеры неживых предметов, которые обладают одним из признаков живого, а другой - объясняет, какими остальными признаками они не обладают.

Сосулька (рост) – нет обмена веществ, размножения, раздражимости.

Туча (движется, растет) – не размножается.

Автомобиль (обмен веществ) – не растёт, не размножается.