Сущность жизни и свойства живого

Комментарии преподавателя

Био­ло­гия – это наука о жизни. Клас­си­че­ское опре­де­ле­ние немец­ко­го фи­ло­со­фа Фри­дри­ха Эн­гель­са: «Жизнь есть 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» от­ра­жа­ет уро­вень био­ло­ги­че­ских зна­ний вто­рой по­ло­ви­ны XIX в.

В XX в. де­ла­лись мно­го­чис­лен­ные по­пыт­ки дать опре­де­ле­ние жизни. Одно из таких опре­де­ле­ний вы­гля­дит сле­ду­ю­щим об­ра­зом: жизнь можно опре­де­лить как ак­тив­ное, иду­щее с за­тра­той энер­гии, по­лу­чен­ной извне, под­дер­жа­ние и са­мо­вос­про­из­ве­де­ние спе­ци­фи­че­ских струк­тур, со­сто­я­щих из био­по­ли­ме­ров – бел­ков и нук­ле­и­но­вых кис­лот. В этом опре­де­ле­нии ука­зы­ва­ет­ся на то, что жизнь свя­за­на не толь­ко с бел­ка­ми, но и с нук­ле­и­но­вы­ми кис­ло­та­ми, но­си­те­ля­ми на­след­ствен­ной ин­фор­ма­ции.

Ни нук­ле­и­но­вые кис­ло­ты, ни белки вне клет­ки не яв­ля­ют­ся суб­стра­том жизни. Они ста­но­вят­ся суб­стра­том жизни лишь тогда, когда на­хо­дят­ся и функ­ци­о­ни­ру­ют в клет­ке. Вне клет­ки – это хи­ми­че­ские со­еди­не­ния.

Для жи­во­го ха­рак­те­рен ряд общих свойств:

1. Един­ство хи­ми­че­ско­го со­ста­ва. Живые су­ще­ства об­ра­зо­ва­ны теми же хи­ми­че­ски­ми эле­мен­та­ми, что и нежи­вые объ­ек­ты, но в живых су­ще­ствах 90 % массы при­хо­дит­ся на че­ты­ре эле­мен­та: уг­ле­род (C), кис­ло­род (O), азот (N), во­до­род (H) 

2. Един­ство струк­тур­ной ор­га­ни­за­ции. Клет­ка яв­ля­ет­ся еди­ной струк­тур­но-функ­ци­о­наль­ной еди­ни­цей жи­во­го. Ис­клю­че­ни­ем яв­ля­ют­ся ви­ру­сы 
(см. Рис. 3), так как они яв­ля­ют­ся некле­точ­ны­ми фор­ма­ми жизни, но они также не могут су­ще­ство­вать вне живых ор­га­низ­мов. 

3. От­кры­тость. Все живые ор­га­низ­мы пред­став­ля­ют собой от­кры­тые си­сте­мы, устой­чи­вость ко­то­рых под­дер­жи­ва­ет­ся в ре­зуль­та­те по­сто­ян­но­го при­то­ка энер­гии и ве­ществ из окру­жа­ю­щей среды.

4. Обмен ве­ществ и энер­гии. Все живые ор­га­низ­мы спо­соб­ны к об­ме­ну ве­ществ и энер­гии с окру­жа­ю­щей сре­дой. Обмен ве­ществ со­сто­ит из двух вза­и­мо­свя­зан­ных про­цес­сов: син­тез ор­га­ни­че­ских ве­ществ и про­цесс рас­па­да ор­га­ни­че­ских ве­ществ с вы­де­ле­ни­ем энер­гии.

5. Са­мо­вос­про­из­ве­де­ние (ре­про­дук­ция). Спо­соб­ность к са­мо­вос­про­из­ве­де­нию яв­ля­ет­ся важ­ней­шим свой­ством всех живых ор­га­низ­мов. В ее ос­но­ве лежит ин­фор­ма­ция о стро­е­нии и функ­ци­ях лю­бо­го жи­во­го ор­га­низ­ма, за­ло­жен­ная в нук­ле­и­но­вых кис­ло­тах и обес­пе­чи­ва­ю­щая спе­ци­фич­ность струк­ту­ры и жиз­не­де­я­тель­но­сти жи­во­го.

6. Са­мо­ре­гу­ля­ция. Любой живой ор­га­низм под­вер­га­ет­ся воз­дей­ствию непре­рыв­но ме­ня­ю­щих­ся усло­вий окру­жа­ю­щей среды. В то же время для про­те­ка­ния про­цес­сов жиз­не­де­я­тель­но­сти в клет­ках необ­хо­ди­мы опре­де­лен­ные усло­вия. Бла­го­да­ря ме­ха­низ­мам са­мо­ре­гу­ля­ции под­дер­жи­ва­ет­ся по­сто­ян­ство внут­рен­ней среды ор­га­низ­ма, необ­хо­ди­мое для про­те­ка­ния жиз­нен­но­важ­ных про­цес­сов.

7. Рост и раз­ви­тие. Все живые ор­га­низ­мы рас­тут. Од­на­ко если рас­те­ния и грибы об­ла­да­ют неогра­ни­чен­ным ро­стом (рас­тут всю свою жизнь), то жи­вот­ные и че­ло­век рас­тут до опре­де­лен­но­го вре­ме­ни (счи­та­ет­ся, что че­ло­век рас­тет до 25 лет).

Он­то­ге­нез – про­цесс раз­ви­тия ор­га­низ­ма от мо­мен­та об­ра­зо­ва­ния зи­го­ты до окон­ча­ния жиз­нен­но­го цикла (до смер­ти).

Фи­ло­ге­нез – про­цесс ис­то­ри­че­ско­го раз­ви­тия дан­но­го вида. 

bagazhznaniy.ru

8. Раз­дра­жи­мость. Любой живой ор­га­низм спо­со­бен из­би­ра­тель­но ре­а­ги­ро­вать на внеш­ние и внут­рен­ние воз­дей­ствия. Если од­но­кле­точ­ные живые ор­га­низ­мы от­ве­ча­ют на раз­дра­жи­тель дви­же­ни­ем, то у че­ло­ве­ка этот про­цесс до­ста­точ­но слож­ный. Раз­дра­жи­мость у рас­те­ний с пер­во­го взгля­да не за­мет­на, но неко­то­рые рас­те­ния об­ла­да­ют по­ра­зи­тель­ной чув­стви­тель­но­стью к при­кос­но­ве­нию и могут ло­вить на­се­ко­мых.

9. На­след­ствен­ность и из­мен­чи­вость. Пре­ем­ствен­ность по­ко­ле­ний обес­пе­чи­ва­ет­ся на­след­ствен­но­стью, но по­том­ки не яв­ля­ют­ся ко­пи­я­ми своих ро­ди­те­лей из-за спо­соб­но­сти на­след­ствен­ной ин­фор­ма­ции к из­ме­не­ни­ям – из­мен­чи­во­сти. Даже од­но­яй­цо­вые близ­не­цы не все­гда яв­ля­ют­ся ко­пи­я­ми друг друга.

От­дель­ные свой­ства, пе­ре­чис­лен­ные выше, могут быть при­су­щи и нежи­вой при­ро­де. На­при­мер, кри­стал­лы в на­сы­щен­ном рас­тво­ре соли могут «расти». Од­на­ко этот рост не имеет тех ка­че­ствен­ных и ко­ли­че­ствен­ных ха­рак­те­ри­стик, ко­то­рые при­су­щи росту жи­во­го.

Био­хи­мия клет­ки

Всего шесть эле­мен­тов со­став­ля­ют ос­но­ву всех живых ор­га­низ­мов: уг­ле­род, во­до­род, кис­ло­род, азот, фос­фор, сера. Пер­вые че­ты­ре эле­мен­та яв­ля­ют­ся ос­нов­ны­ми, фос­фор и сера встре­ча­ют­ся в ор­га­низ­мах в малых ко­ли­че­ствах.

Уг­ле­род, во­до­род, кис­ло­род и азот со­став­ля­ют ос­но­ву всех ор­га­ни­че­ских со­еди­не­ний (об­ра­зо­вы­ва­ют живые ма­те­рии) бла­го­да­ря тому, что:

1. Эти эле­мен­ты фор­ми­ру­ют проч­ные ко­ва­лент­ные связи, и из всех со­еди­не­ний, об­ра­зу­ю­щих ко­ва­лент­ные связи, они самые лег­кие.

2. Эти эле­мен­ты фор­ми­ру­ют оди­нар­ные и двой­ные связи между собой (уг­ле­род может об­ра­зо­вы­вать трой­ную связь с дру­ги­ми уг­ле­ро­да­ми или с ато­ма­ми азота). Это при­во­дит к фор­ми­ро­ва­нию раз­но­об­раз­ных ор­га­ни­че­ских со­еди­не­ний.

3. Со­еди­не­ни­ям уг­ле­ро­да свой­ствен­на осо­бен­ность, ко­то­рая со­сто­ит в спо­соб­но­сти спа­рен­ных элек­тро­нов фор­ми­ро­вать во­круг ато­мов уг­ле­ро­да тет­ра­эд­ри­че­скую кон­фи­гу­ра­цию. Бла­го­да­ря этому раз­лич­ные ор­га­ни­че­ские со­еди­не­ния имеют раз­лич­ную трех­мер­ную струк­ту­ру

В 1892 году Д.И. Ива­нов­ский (), изу­чая мо­за­ич­ную бо­лезнь та­ба­ка (), уста­но­вил, что при­чи­ной за­бо­ле­ва­ния яв­ля­ет­ся некое ин­фек­ци­он­ное на­ча­ло, со­дер­жа­ще­е­ся в ли­стьях боль­ных рас­те­ний, ко­то­рое про­хо­дит через фильтр, за­дер­жи­ва­ю­щий обык­но­вен­ные бак­те­рии. Если про­филь­тро­ван­ный сок вне­сти в ли­стья здо­ро­вых рас­те­ний, то они также за­бо­ле­ва­ют мо­за­ич­ной бо­лез­нью. 

 Мо­за­ич­ная бо­лезнь та­ба­ка

В 1898 году неза­ви­си­мо от Ива­нов­ско­го ана­ло­гич­ные ре­зуль­та­ты по­лу­чил гол­ланд­ский мик­ро­био­лог М. Бей­е­ринк. Од­на­ко он пред­по­ло­жил, что мо­за­ич­ную бо­лезнь та­ба­ка вы­зы­ва­ют не мель­чай­шие бак­те­рии, а некое жид­кое за­раз­ное на­ча­ло, ко­то­рое он на­звал филь­тру­ю­щим ви­ру­сом.

Раз­ме­ры ви­ру­сов опре­де­ля­ют­ся на­но­мет­ра­ми (20–200 нм), по­это­му их изу­че­ние на­ча­лось после от­кры­тия элек­трон­но­го мик­ро­ско­па.

Ви­ру­сы от­но­сят­ся к некле­точ­ным фор­мам жизни. Они не живут вне живых ор­га­низ­мов. Они имеют мо­ле­ку­лу ДНК или РНК (), ко­то­рая по­гру­же­на под бел­ко­вую обо­лоч­ку. Также они имеют ряд фер­мен­тов для про­ник­но­ве­ния в клет­ку-хо­зя­и­на. 

znanija.com

В клет­ке-хо­зя­ине ви­ру­сы могут раз­ру­шить ДНК и всю бе­лок­син­те­зи­ру­ю­щую си­сте­му хо­зя­и­на на­пра­вить на вы­ра­бот­ку соб­ствен­ных бел­ков. Также ДНК ви­ру­са может встра­и­вать­ся в ДНК хо­зя­и­на, что при­во­дит к пе­ре­да­че ДНК ви­ру­са по на­след­ству по­том­кам и к об­ра­зо­ва­нию раз­лич­ных опу­хо­лей.

Для обес­пе­че­ния ста­ци­о­нар­но­го со­сто­я­ния ор­га­низ­мов вы­ра­бо­та­лись раз­лич­ные при­спо­соб­ле­ния: ана­то­ми­че­ские, фи­зио­ло­ги­че­ские, по­ве­ден­че­ские, целью ко­то­рых яв­ля­ет­ся обес­пе­че­ние по­сто­ян­ства внут­рен­ней среды.

Впер­вые мысли о том, что по­сто­ян­ство внут­рен­ней среды обес­пе­чи­ва­ет нор­маль­ные усло­вия для роста и раз­ви­тия ор­га­низ­ма была вы­дви­ну­та в 1857 году Кло­дом Бер­на­ром. На про­тя­же­нии всей на­уч­ной ка­рье­ры его по­ра­жа­ло то, что вне за­ви­си­мо­сти от со­сто­я­ния окру­жа­ю­щей среды (тем­пе­ра­ту­ры, влаж­но­сти) тем­пе­ра­тур­ные гра­ни­цы внут­ри ор­га­низ­ма из­ме­ня­ют­ся в очень узком диа­па­зоне.

В 1932 году аме­ри­кан­ский фи­зио­лог Уо­л­тер Кен­нон ввел по­ня­тие го­мео­стаз для опре­де­ле­ния ме­ха­низ­мов, под­дер­жи­ва­ю­щих по­сто­ян­ство внут­рен­ней среды. Эти ме­ха­низ­мы могут ра­бо­тать как на кле­точ­ном уровне, так и на по­пу­ля­ци­он­ном.

источник конспекта - http://interneturok.ru/ru/school/biology/10-klass/bvvedenieb/suschnost-zhizni-i-svoystva-zhivogo

источник видео - http://www.youtube.com/watch?v=HQ3V1fAFFqc

источник видео - http://www.youtube.com/watch?v=vTzmoCYZusI

источник видео - http://www.youtube.com/watch?v=EOF5E53pbao

источник презентации -http://prezentacii.com/biologiya/6416-suschnost-zhizni-i-svoystva-zhivogo-urovni-organizacii-zhivoy-materii.html 

Файлы