№1. Отличительные признаки живых организмов .
1. Живые организмы - важный компонент биосферы. Клеточное строение - характерный признак всех организмов, за исключением вирусов. Наличие в клетках плазматической мембраны, цитоплазмы, ядра. Особенность бактерий: отсутствие оформленного ядра, митохондрий, хлоропластов. Особенности растений: наличие в клетке клеточной стенки, хлоропластов, вакуолей с клеточным соком, автотрофный способ питания. Особенности животных: отсутствие в клетках хлоропластов, вакуолей с клеточным соком, оболочки из клетчатки, гетеротрофный способ питания. 2. Наличие в составе живых организмов органических веществ: сахара, крахмала, жира, белка, нуклеиновых кислот и неорганических веществ: воды и минеральных солей. Сходство химического состава у представителей разных царств живой природы. 3. Обмен веществ - главный признак живого, включающий питание, дыхание, транспорт веществ, их преобразование и создание из них веществ и структур собственного организма, освобождение энергии в одних процессах и использование в других, выделение конечных продуктов жизнедеятельности. Обмен веществами и энергией с окружающей средой. 4. Размножение, воспроизведение потомства - признак живых организмов. Развитие дочернего организма из одной клетки (зиготы при половом размножении) или группы клеток (при вегетативном размножении) материнского организма. Значение размножения в увеличении численности особей вида, их расселении и освоении новых территорий, сохранении сходства и преемственности между родителями и потомством в ряду многих поколений. 5. Наследственность и изменчивость - свойства организмов. Наследственность - свойство организмов передавать присущие им особенности строения и развития потомству. Примеры наследственности: из семян березы вырастают растения березы, у кошки рождаются похожие на родителей котята. Изменчивость - возникновение у потомства новых признаков. Примеры изменчивости: растения березы, выросшие из семян материнского растения одного поколения, различаются по длине и окраске ствола, числу листьев и др. 6. Раздражимость - свойство живых организмов. Способность организмов воспринимать раздражения из окружающей среды и в соответствии с ними координировать свою деятельность, поведение - комплекс приспособительных двигательных реакций, возникающих в ответ на разнообразные раздражения из окружающей среды. Особенности поведения животных. Рефлексы и элементы рассудочной деятельности животных. Поведение растений, бактерий, грибов: разные формы движения - тропизмы, настии, таксисы. Только комплекс всех перечисленных признаков характеризует живые организмы.
№2. Экосистема, ее основные звенья. Цепи питания .
1. Экосистема (природное сообщество). Совместное обитание в природе организмов всех царств. Экосистема - совокупность организмов разных видов, обитающих длительное время на определенной территории, приспособленных к совместной жизни и к факторам неживой природы. 2. Виды экосистем: естественные, или природные (лес, луг, болото, водоем и др.), и искусственные (поле, сад и др.). 3. Основные пищевые (трофические) группы организмов - компоненты экосистем. Группа организмов, которые производят на свету из неорганических веществ органические (автотрофы - зеленые растения), - организмы-производители; группа организмов, которые потребляют готовые органические вещества (гетеротрофы - в основном животные, грибы), - организмы-потребители; группа организмов, которые разрушают органические вещества и перерабатывают их в неорганические (гетеротрофы - бактерии, грибы, некоторые животные), - организмы-разрушители. В пищевых (трофических) взаимосвязях эти группы организмов выполняют роль звеньев пищевой цепи. 4. Пищевые связи в экосистеме. Тесная взаимосвязь всех звеньев (пищевых групп) в сообществе - условие его существования. Пищевые связи между организмами в экосистеме, при которых организмы одних видов служат пищей для других. Например, растения служат пищей для растительноядных животных, а они - для хищников. Формирование в каждой экосистеме на основе пищевых связей цепей питания, например: растения -полевка -лисица. Здесь указаны составляющие цепь питания организмы и стрелками обозначен переход вещества и энергии в этой цепи. Начальное звено цепи питания, как правило, растения (автотрофы, создающие органические вещества в процессе фотосинтеза). Использование запасенной растениями в органических веществах солнечной энергии гетеротрофами - всеми остальными звеньями цепи питания.
№3. Рассмотрите под микроскопом готовый микропрепарат эвглены зеленой. Объясните, почему ботаники относят ее к растениям, а зоологи - к животным.
Эвглена Зеленая
Тело эвглены веретеновидное, заостренное на заднем конце. Снаружи покрыто оболочкой – пелликулой. В задней части имеется светлый участок. Здесь находится прозрачное ядро. Видны разбросанные в цитоплазме зеленые хроматофоры, в которых на свету идет фотосинтез. В передней части расположен жгутик, вращение которого обеспечивает движение эвглены. Вблизи основания жгутика заметно небольшое красное светочувствительное пятнышко – стигма. Рядом с ней находится сократительная вакуоль – органоид осморегуляции.
Все объекты нашей Вселенной относятся к миру природы. Она, в свою очередь, подразделяется на живую и неживую. Для того чтобы отличить одно от другого, нужно знать признаки и свойства живых организмов.
Отличительные признаки живых организмов
В первую очередь, следует знать, что живые организмы являются важным компонентом биосферы. Их характерным признаком является клеточное строение, исключение составляют только вирусы. В клетках так же имеются: плазматическая мембрана, цитоплазма, ядро. Несмотря на то, что в бактериях отсутствует оформленное ядро, митохондрии, хлоропласты, они также относятся к живым организмам, поскольку они имеют ряд других признаков присущим им. В особенности растений входит наличие в клетке клеточной стенки, вакуолей с клеточным соком, хлоропластов, автотрофный способ питания. В то время как у животных отсутствуют в клетках вакуоли с клеточным соком, оболочки из клетчатки, хлоропласты, гетеротрофный способ питания.
В составе живых организмов присутствуют органические вещества: сахар, крахмал, жир, белок, нуклеиновые кислоты. Также и неорганические вещества: вода и минеральные соли. Кроме этого, следует знать, что у представителей разнообразных царств живой природы имеется сходство химического состава. Также характерные признаки живых организмов включают в себя обмен веществ, включающий: дыхание, питание, транспорт веществ, их перестройку и создание из них структур и веществ собственного организма, выделение конечных продуктов жизнедеятельности, освобождение энергии в каких-либо процессах и использование в ее других. Сюда же относится размножение и воспроизведение потомства. Развитие из одной или нескольких клетки дочернего организма, а также наследственность и изменчивость. Помимо этого, в признаки живых организмов можно смело записать: раздражимость и способность координировать свою деятельность в соответствии с ними.
Живые организмы отличаются от неживых тел более сложным устройством. Для поддержания своей жизнедеятельности, они получают энергию извне, и практически все используют солнечную энергию. Живые организмы активно двигаются, преодолевают сопротивление, и реагируют на окружающую их среду. Многие могут возразить, что не у всех объектов живой природы все вышеперечисленные признаки ярко выражены. Так, например, растения почти не двигаются и то, как они дышат, нельзя увидеть невооруженным глазом. А у многих животных в неволе пропадает способность размножаться. Но, при всем этом, остальные признаки представителей живой природы у них выражены. Поэтому растения и бактерии, также относятся к живой природе и изучаются в разделе биологии. Теперь вы знаете основные признаки живых организмов!
Когда мы го-во-рим об от-ли-чи-ях живой и нежи-вой при-ро-ды, по-лез-но пред-ста-вить ка-мень и кошку или со-ба-ку. От-ли-чия есть, и они оче-вид-ны. Как же их опре-де-ля-ет наука?
К осо-бен-но-стям жи-во-го су-ще-ства она от-но-сит сле-ду-ю-щие при-су-щие прак-ти-че-ски всем живым ор-га-низ-мам про-цес-сы: пи-та-ние, ды-ха-ние, вы-де-ле-ние, раз-мно-же-ние, по-движ-ность, раз-дра-жи-мость, при-спо-соб-лен-ность, рост и раз-ви-тие.
Без-услов-но, ка-мень может быть по-движ-ным, если его бро-сить, может раз-мно-жить-ся, если его раз-бить, может даже вы-рас-ти, если он имеет кри-стал-ли-че-скую при-ро-ду и на-хо-дит-ся в на-сы-щен-ном со-ле-вом рас-тво-ре (рис. 1).
Рис. 1. Действия с камнем
Для этого нужно внеш-нее воз-дей-ствие, при этом ка-мень вряд ли нач-нет пи-тать-ся, раз-дра-жать-ся и взды-хать от такой неспра-вед-ли-во-сти. В осо-бен-но-стях жи-во-го и нежи-во-го на-хо-дят от-ра-же-ние свой-ства жи-во-го, ко-то-рые уже ни с чем не пе-ре-пу-та-ешь. Что же это за свой-ства?
1. В ор-га-низ-мах и их клет-ках со-дер-жат-ся те же хи-ми-че-ские эле-мен-ты, что и в телах нежи-вой при-ро-ды. Но в клет-ках живых су-ществ есть еще и ор-га-ни-че-ские ве-ще-ства , ко-то-рые по-лу-чи-ли такое на-зва-ние, по-то-му что впер-вые были вы-де-ле-ны из живых су-ществ, из ор-га-низ-мов. Это белки, жиры, уг-ле-во-ды и нук-ле-и-но-вые кис-ло-ты. Эти ве-ще-ства об-ра-зу-ют упо-ря-до-чен-ные струк-ту-ры (рис. 2).
Рис. 2. Молекула ДНК
Но толь-ко на-хо-дясь в клет-ке, ор-га-ни-че-ские ве-ще-ства обес-пе-чи-ва-ют про-яв-ле-ния жизни. При-чем важ-ней-шая роль в жиз-не-де-я-тель-но-сти ор-га-низ-мов от-во-дит-ся в первую оче-редь нук-ле-и-но-вым кис-ло-там и бел-кам. Они обес-пе-чи-ва-ют са-мо-ре-гу-ля-цию всех про-цес-сов в ор-га-низ-ме, его са-мо-вос-про-из-ве-де-ние, а зна-чит, и саму жизнь.
За-пом-ним: белки, жиры, уг-ле-во-ды и нук-ле-и-но-вые кис-ло-ты - ос-нов-ные ком-по-нен-ты жи-во-го.
2. Ос-нов-ной струк-тур-ной и функ-ци-о-наль-ной еди-ни-цей почти всех живых ор-га-низ-мов яв-ля-ет-ся клет-ка . Почти, по-то-му что на Земле пре-крас-но чув-ству-ют себя ви-ру-сы, ко-то-рые пред-став-ля-ют собой некле-точ-ную форму жизни. В ор-га-низ-мах, в ко-то-рых много кле-ток - мно-го-кле-точ-ных, из кле-ток фор-ми-ру-ют-ся ткани, ткани об-ра-зу-ют ор-га-ны, ко-то-рые в свою оче-редь объ-еди-ня-ют-ся в си-сте-мы ор-га-нов (рис. 3).
Рис. 3. Объединение клеток в систему органов
Такая упо-ря-до-чен-ность стро-е-ния и функ-ций ор-га-низ-мов обес-пе-чи-ва-ет устой-чи-вость и нор-маль-ное про-те-ка-ние жизни.
3. Обмен ве-ществ - это со-во-куп-ность всех хи-ми-че-ских ре-ак-ций, всех пре-вра-ще-ний ве-ществ, по-сту-па-ю-щих в ор-га-низм из внеш-ней среды в про-цес-се пи-та-ния и ды-ха-ния. Бла-го-да-ря об-ме-ну ве-ществ со-хра-ня-ет-ся упо-ря-до-чен-ность про-цес-сов жиз-не-де-я-тель-но-сти и це-лост-ность са-мо-го ор-га-низ-ма, под-дер-жи-ва-ет-ся по-сто-ян-ство внут-рен-ней среды в клет-ке и в ор-га-низ-ме в целом. Т. е. обмен ве-ществ и энер-гии обес-пе-чи-ва-ет по-сто-ян-ную связь ор-га-низ-ма со сре-дой и под-дер-жа-ние его жизни (рис. 4).
Рис. 4. Связь организма со средой
4. Раз-мно-же-ние . Живое все-гда по-яв-ля-ет-ся от жи-во-го. По-это-му во-прос «Что было рань-ше: ку-ри-ца или яйцо?» для общей био-ло-гии нева-жен. В ко-неч-ном итоге ку-ри-ца все равно вос-про-из-во-дит ку-ри-цу, а че-ло-век вос-про-из-во-дит че-ло-ве-ка. По-это-му жизнь можно рас-смат-ри-вать как вос-про-из-ве-де-ние себе по-доб-ных су-ществ или са-мо-вос-про-из-ве-де-ние (рис. 5). И это очень важ-ное свой-ство жи-во-го, ко-то-рое обес-пе-чи-ва-ет непре-рыв-ность су-ще-ство-ва-ния жизни.
Рис. 5. Размножение
5. Если ударить ка-мень, он не от-ве-тит и никак не от-ре-а-ги-ру-ет. С со-ба-кой этот фокус не прой-дет: на агрес-сию хищ-ник от-ве-тит агрес-си-ей. По-то-му что живые су-ще-ства ак-тив-но ре-а-ги-ру-ют на дей-ствия фак-то-ров внеш-ней среды, про-яв-ляя, таким об-ра-зом, раз-дра-жи-мость . Имен-но раз-дра-жи-мость (рис. 6) поз-во-ля-ет ор-га-низ-мам ори-ен-ти-ро-вать-ся в окру-жа-ю-щей среде и, сле-до-ва-тель-но, вы-жи-вать в из-ме-ня-ю-щих-ся усло-ви-ях. Даже рас-те-ния, ко-то-рые, ка-за-лось бы, ли-ше-ны по-движ-но-сти, могут ре-а-ги-ро-вать на из-ме-не-ния. Мно-гие спо-соб-ны раз-во-ра-чи-вать ли-стья в сто-ро-ну солн-ца, чтобы по-лу-чить боль-ше света, а неко-то-рые, на-при-мер ми-мо-за стыд-ли-вая, сво-ра-чи-ва-ют ли-стья, если к ним при-кос-нуть-ся. Это тоже про-яв-ле-ния раз-дра-жи-мо-сти.
Рис. 6. Раздражимость
6. При-спо-соб-лен-ность. Если об-ра-тить вни-ма-ние на внеш-ний вид жи-ра-фа, можно уви-деть, что он иде-аль-но при-спо-соб-лен к су-ще-ство-ва-нию в усло-ви-ях аф-ри-кан-ской са-ван-ны. Длин-ная шея по-мо-га-ет до-бы-вать ему еду там, где ее никто не может до-стать, длин-ные ноги - быст-ро бе-гать и от-би-вать-ся от хищ-ни-ков (рис. 7).
Рис. 7. Приспособленность жирафа
Но в Арк-ти-ке жираф не вы-жи-вет, зато там себя пре-крас-но чув-ству-ют белые мед-ве-ди (рис. 8).
Рис. 8. Приспособленность белого медведя
7. При-спо-саб-ли-вать-ся ор-га-низ-мы могут мил-ли-о-ны лет, и это на-зы-ва-ет-ся эво-лю-ция . Эво-лю-ция - это еще одно важ-ней-шее свой-ство жи-во-го.
8. Живые ор-га-низ-мы с те-че-ни-ем вре-ме-ни из-ме-ня-ют-ся, чаще всего необ-ра-ти-мо. Эти из-ме-не-ния на-зы-ва-ют раз-ви-ти-ем .
Раз-ви-тие, как пра-ви-ло, со-про-вож-да-ет-ся ро-стом, уве-ли-че-ни-ем массы тела или его раз-ме-ра, свя-зан-но-го с по-яв-ле-ни-ем новых кле-ток.
Эво-лю-ция - это тоже раз-ви-тие, но не од-но-го от-дель-но-го ор-га-низ-ма, а всего жи-во-го мира в целом. Раз-ви-тие обыч-но идет от про-сто-го к слож-но-му и к боль-шей при-спо-соб-лен-но-сти ор-га-низ-ма к среде оби-та-ния. Так обес-пе-чи-ва-ет-ся то мно-го-об-ра-зие живых су-ществ, ко-то-рое мы можем на-блю-дать се-год-ня.
Мы рассмотрели различия жи-вой природы от нежи-вой, по-зна-ко-ми-лись с об-щи-ми свой-ства-ми живых ор-га-низ-мов. В сле-ду-ю-щий раз мы по-го-во-рим о мно-го-об-ра-зии живых су-ществ на нашей пла-не-те и об уров-нях ор-га-ни-за-ции жи-во-го.
Список литературы
- Пасечник В.В. Биология. Бактерии, грибы, растения. 6 кл. - М.: Дрофа, 2011 - 304 с.
- Бахчиева О.А., Ключникова Н.М., Пятунина С.К. и др. Природоведение 5. - М.: Учебная литература, 2012
- Еськов К.Ю. и др. Природоведение 5 под ред. Вахрушева А.А. - М.: Баласс, 2013
- Плешаков А.А., Сонин Н.И. Биология. Введение в биологию. 5 кл. - М.: Дрофа, 2013.
- Интернет портал «Tepka.ru» ()
- Интернет портал «Uchitelbiologii.ru» ()
- Интернет портал «Tepka.ru» ()
Домашнее задание
- Какие процессы присущи всем живым организмам?
- Что такое обмен веществ и чему он способствует?
- Какова связь между развитием и эволюцией?
Лекция № 2 Общая характеристика живого
1 Отличительные признаки живой материи
1.1 Питание. Пища нужна всем живым организмам, так как она служит источником энергии и других веществ, необходимых для жизнедеятельности. Растения и животные различаются главным образом по тому, как они добывают пищу.
Почти все растения способны к фотосинтезу, т.е. они сами образуют необходимые вещества, используя энергию света. Фотосинтез – одна из форм автотрофного питания:
6СО + 6НО СНО + 6О
хлорофилл
Животные и большинство микроорганизмов питаются по другому: они используют готовое органическое вещество, т.е. вещество других организмов. Это вещество они расщепляют с помощью ферментов и образуют вещества своего тела. Такое питание называется гетеротрофным.
1.2 Дыхание. Это процесс окисления органических веществ с выделением энергии (АТФ обнаружен во всех живых клетках).
СНО + 6О 6СО + 6НО + Q (кДж)
Энергия нужна для всех процессов жизнедеятельности, поэтому основная масса питательных веществ используется как источник энергии. В процессе дыхания энергия высвобождается при расщеплении некоторых высокоэнергетических соединений.
Благодаря этим двум процессам – питанию и дыханию - организм поддерживает свою целостность, т.е. упорядоченность всех процессов, протекающих в этом организме.
1.3 Раздражимость. Все живые существа способны реагировать на изменение внешней и внутренней среды. Например, на холоде кровеносные сосуды сужаются (гусиная кожа), а при высокой температуре расширяются, в результате в атмосферу выделяется избыточное тепло. Растения тянутся к свету (фотосинтез), животные тоже реагируют на опасность – еж, черепаха.
Раздражимость – это универсальное свойство живого. Оно выработалось в процессе эволюции и помогает живому организму выжить в изменившихся условиях внешней среды.
1.4 Подвижность. Животные отличаются от растений способностью перемещаться в пространстве из одного места в другое, т.е. они могут двигаться. Животным надо двигаться, чтобы добывать себе пищу.
Для растений подвижность не обязательна, т.к. они сами способны синтезировать питательные вещества. Но у растений имеет место движение внутри клеток и движение целых органов (листья комнатных растений, подсолнух). Но скорость этого движения значительно меньше, чем у животных.
В связи с этим академик Вернадский выделил два вида движения:
1 активное движение – перемещение на значительные расстояния;
2 пассивное движение – движение внутри тела.
1.5 Выделение. Выделение или экскреция – выведение из организма конечных продуктов обмена веществ. Животные потребляют много белковых веществ, поэтому шлаки, образованные из белков, это азотистые соединения.
1.6 Размножение. Продолжительность жизни у каждого организма ограничена, но все живое в целом бессмертно. Выживание вида обеспечивается сохранением главных признаков родителей у потомства, возникшего путем бесполого или полового размножения.
Существуют определенные механизмы передачи наследственной информации из поколения в поколение, причем эти механизмы одинаковы для всех видов. В этом проявляется наследственность. Но потомки, будучи похожи на родителей, всегда чем-то отличаются от них. В этом состоит явление изменчивости, основные законы которой тоже являются общими для всех видов.
Закодирована наследственная информация в молекулах ДНК и РНК.
1.7 Рост. Объекты неживой природы, например, кристаллы или сталактиты, растут, присоединяя новое вещество к наружной поверхности.
Живые организмы растут изнутри за счет питательных веществ, которые поступают в организм в процессе питания. В результате ассимиляции этих веществ образуются новые вещества, новая живая протоплазма.
Эти семь главных признаков живого более или менее выражены у любого организма и служат единственным показателем того, жив он или мертв.
В отличие от живой материи неживое под действием внешних условий разрушается.
2 Свойства живых организмов
2.1 Обмен веществ. Все живые организмы обладают способностью извлекать, преобразовывать и использовать энергию окружающей среды либо в виде питательных веществ, либо в форме солнечного излучения. Во внешнюю среду они возвращают продукты распада и преобразованную энергию в виде тепла. То есть организмы способны к обмену веществом и энергией с окружающей средой.
Обмен веществ является одним из существенных критериев жизни. Это свойство отражено в определении жизни, которое сформулировал Ф.Энгельс более ста лет назад:
«Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней средой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка».
В это определение вошли два важных положения:
А) жизнь тесно связана с белковыми веществами;
Б) непременным условием жизни является постоянный обмен веществ, с прекращением которого прекращается и жизнь.
Обмен веществ белкового тела имеет две стороны:
· Пластический обмен (анаболизм) – это совокупность реакций, обеспечивающих построение клетки и обновление ее состава.
· Энергетический обмен (катаболизм) – это совокупность реакций, обеспечивающих клетку энергией.
Анаболизм + катаболизм = обмен веществ (метаболизм)
Вещества, поступающие из окружающей среды в результате пластического обмена, превращаются в вещества данного организма, и из них строится тело организма. Таким образом, пластический обмен состоит из двух одновременно идущих процессов: непрерывного распада веществ – диссимиляции и непрерывного синтеза новых соединений, т.е. ассимиляции. Процессы диссимиляции и ассимиляции едины и не существуют отдельно друг от друга. В результате этих процессов живой организм все время меняется, но при этом сохраняет свою определенную структуру.
Для ассимиляции, т.е. образования нового сложного вещества, кроме «строительного материала» - разнообразных химических соединений, необходима также энергия. Эту энергию дают, в первую очередь, процессы распада, т.е. процессы диссимиляции. При этом происходит расщепление сложных органических соединений на более простые, которые окисляются до конечных продуктов, как правило, до углекислого газа и воды с выделением энергии. Все это происходит в процессе энергетического обмена – катаболизма.
Живому организму энергия требуется не только для создания новых веществ тела, но и для различных видов деятельности: работа мышц, желез, нервных клеток и др., высшим животным – для поддержания постоянной температуры тела.
Чем больше нагрузка на организм, и чем больше затрачивается энергии, тем большее количество питательных веществ должно поступать. Людям тяжелого физического труда, спортсменам при больших нагрузках необходимо усиленное питание. Несоответствие между поступающей энергией в виде питательных веществ и затрачиваемой организмом ведет к увеличению веса и заболеваниям.
Обмен веществ обеспечивает устойчивость и постоянство химического состава клетки и всего организма, а, следовательно, и их деятельность.
Динамические системы, в которых непрерывно протекают химические реакции за счет поступающих извне веществ и энергии, а продукты распада отводятся, называются открытыми системами .
Живой организм – это открытая система, т.к. он существует до тех пор, пока в него поступает пища, а также энергия из внешней среды, а некоторые продукты обмена выделяются.
Живые организмы обладают встроенной системой саморегуляции, которая поддерживает процессы жизнедеятельности и препятствует неупорядоченному распаду структур и выделению энергии. Это тесно связано с процессом обмена веществ.
Способность биологических систем противостоять изменениям и сохранять динамическое постоянство состава и свойств называется гомеостазом
Гомеостаз – относительное динамическое постоянство состава и свойств внутренней среды и устойчивость основных физиологических функций организма.
Различают: а) физиологический гомеостаз – это генетически детерминированная способность организма сохранять свой статус в изменяющихся условиях внешней среды (у млекопитающих – способность сохранять постоянство осмотического давления в клетках и рН крови);
б) гомеостаз развития - это генетически детерминированнаяспособность организма так изменять отдельные реакции, что функции организма при этом в целом сохраняются. (У человека при удалении одной почки оставшаяся выполняет двойную нагрузку)
2.2 Способность к самовоспроизведению – это второе обязательное свойство живого.
Время жизни всех живых систем, от молекулярных структур (вирусы, прионы) до высокоорганизованных многоклеточных организмов, ограничено.
Самовоспроизведение осуществляется на всех уровнях организации живой материи – от макромолекул до организма. Благодаря этому свойству клеточные структуры, клетки и организмы сходны по строению со своими предшественниками.
В основе самовоспроизведения лежит образование новых молекул и структур, на основе информации, заложенной в нуклеиновой кислоте ДНК. Самовоспроизведение тесно связано с явлением наследственности: любое живое существо рождает себе подобных.
Материальной основой генетических программ являются нуклеиновые кислоты: ДНК РНК белок
Белок является функциональным исполнительным механизмом, который регулируется нуклеиновой кислотой. Этому соответствует одно из современных определений жизни, данное в 1965 г. советским ученым М.В.Волькенштейном: «Живые тела, существующие на Земле, представляют собой открытые саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из биополимеров – белков и нуклеиновых кислот».
2.3 Изменчивость – это свойство, противоположное наследственности. Оно связано с приобретением организмами новых признаков и свойств. В основе изменчивости лежат мутации – нарушение процесса самовоспроизведения ДНК. Изменчивость создает материал для естественного отбора.
2.4 Свойством живых организмов является способность к историческому развитию и изменению от простого к сложному. Этот процесс называется эволюцией. В результате эволюции возникло все многообразие живых организмов, приспособленных к определенным условиям существования.
Некоторые исследователи к основным свойствам живых организмов относят также: а)единство химического состава (98% - С, N, О, Н);
б)сложность и высокую степень организации , т.е. усложненное внутреннее строение, но в настоящее время обнаружены живые организмы, образованные одной молекулой – прионы – белки.
2.5 Уровни организации живой материи
Для живой природы характерны разные уровни организации ее структур, между которыми существует сложное соподчинение.
Жизнь на каждом уровне изучается соответствующими отраслями биологии. Например, вирусы – вирусология, растения – ботаника и т.д.
В настоящее время выделяют следующие уровни организации живой материи.
· Самый нижний, наиболее древний уровень - молекулярный , или уровень молекулярных структур.
· Любая, даже самая сложная, живая система проявляется на уровне функционирования биологических молекул: нуклеиновых кислот, белков, полисахаридов и других органических веществ. С этого уровня начинаются важнейшие процессы жизнедеятельности организма: обмен веществ, превращение энергии, передача наследственной информации. На этом уровне проходит граница между живым и неживым.
· Клеточный уровень. Клетка – это структурная и функциональная единица, а также единица размножения и развития всех живых организмов, обитающих на Земле. Неклеточных форм жизни нет, а существование вирусов лишь подтверждает это правило, так как они могут проявлять свои свойства живых систем только в клетках.
· Тканевый уровень характерен для многоклеточных организмов. Ткань представляет собой совокупность сходных по строению клеток, соединенных выполнением общих функций.
· Органный уровень. У большинства живых организмов орган – это структурно-функциональное объединение нескольких типов тканей. Например, кожа, как орган, включает эпителий и соединительную ткань, которые вместе выполняют целый ряд функций, среди которых наиболее значительная – защитная.
· Иногда 3 и 4 уровни объединяют в один – органно-тканевый, или уровень целостного организма.
· Организменный уровень. Многоклеточные организмы представляют собой целую систему органов, которые строго специализированы по выполняемым функциям. На организменном уровне изучаются процессы и явления, происходящие в особи – механизмы согласованной работы ее органов и систем, а также роль различных органов в жизнедеятельности организма, приспособительные изменения и поведение организмов в различных экологических условиях.
· Популяционно-видовой уровень. Совокупность организмов одного и того же вида, объединенная общим местом обитания, создает популяцию, как систему надорганизменного порядка. В этой системе осуществляются простейшие эволюционные преобразования.
· Вид – совокупность популяций особей, обладающих наследственным сходством морфологических, физиологических и биохимических особенностей, свободно скрещивающихся и дающих плодовитое потомство, приспособленных к определенным условиям жизни и занимающих в природе определенную нишу – ареал.
· Популяция (от латинского populus – народ, население) – это совокупность особей одного вида, длительно занимающая определенное пространство и воспроизводящая себя в течение большого числа поколений.
· Если продолжительность жизни любого живого организма определена генетически, и они неизбежно умирают, исчерпав запрограммированные возможности своего развития, то популяция способна при подходящих условиях среды развиваться сравнительно долго. В результате этого возможны эволюционные изменения.
· 7 Уровень биогеоценозов.
· Биогеоценоз – это совокупность организмов разных видов и различной сложности организации со всеми факторами среды обитания. Т.е. это сообщество всех видов живых существ, населяющих ту или иную территорию или акваторию. На этом уровне действуют законы межвидовых отношений.
· На этом уровне изучаются взаимоотношения организма и среды, миграция живого вещества, пути и закономерности протекания энергетических кругооборотов и др.
· 8 Биосферный. Это самый высокий уровень организации живой материи на нашей планете. Биосфера представляет собой совокупность всего живого, населяющего Землю.
· Таким образом, живая природа представляет собой сложно организованную иерархическую систему. Законы, характерные для более высоких уровней организации живого мира, не исключают действия законов, присущих более низким уровням.
· Общая биология изучает законы, характерные для всех уровней организации жизни.
3 Биологическая терминология и единицы измерения
В биологии существует множество названий и терминов, с помощью которых обозначают различные виды и группы растений и животных, их морфологические структуры и функциональные механизмы, а также взаимоотношения между ними.
Для того чтобы обеспечить максимальную точность и иметь терминологию, понятную ученым всех стран, биологи обычно пользуются, где это возможно, латинскими словами, а при создании новых терминов используют латинские или греческие корни, придавая слову в целом латинизированную форму.
Пикограммах (1 пг = 10г).
Используют также дальтон – это единица молекулярной массы, равная массе атома водорода.
Биология - 9 классОтличительные признаки живых организмов.
1. Живые организмы - важный компонент биосферы. Клеточное строение - характерный признак всех организмов, за исключением вирусов. Наличие в клетках плазматической мембраны, цитоплазмы, ядра. Особенность бактерий: отсутствие оформленного ядра, митохондрий, хлоропластов. Особенности растений: наличие в клетке клеточной стенки, хлоропластов, вакуолей с клеточным соком, автотрофный способ питания. Особенности животных: отсутствие в клетках хлоропластов, вакуолей с клеточным соком, оболочки из клетчатки, гетеротрофный способ питания.
2. Наличие в составе живых организмов органических веществ: сахара, крахмала, жира, белка, нуклеиновых кислот и неорганических веществ: воды и минеральных солей. Сходство химического состава у представителей разных царств живой природы.
3. Обмен веществ - главный признак живого, включающий питание, дыхание, транспорт веществ, их преобразование и создание из них веществ и структур собственного организма, освобождение энергии в одних процессах и использование в других, выделение конечных продуктов жизнедеятельности. Обмен веществами и энергией с окружающей средой.
4. Размножение, воспроизведение потомства - признак живых организмов. Развитие дочернего организма из одной клетки (зиготы при половом размножении) или группы клеток (при вегетативном размножении) материнского организма. Значение размножения в увеличении численности особей вида, их расселении и освоении новых территорий, сохранении сходства и преемственности между родителями и потомством в ряду многих поколений.
5. Наследственность и изменчивость - свойства организмов. Наследственность - свойство организмов передавать присущие им особенности строения и развития потомству. Примеры наследственности: из семян березы вырастают растения березы, у кошки рождаются похожие на родителей котята. Изменчивость - возникновение у потомства новых признаков. Примеры изменчивости: растения березы, выросшие из семян материнского растения одного поколения, различаются по длине и окраске ствола, числу листьев и др.
6. Раздражимость - свойство живых организмов. Способность организмов воспринимать раздражения из окружающей среды и в соответствии с ними координировать свою деятельность, поведение - комплекс приспособительных двигательных реакций, возникающих в ответ на разнообразные раздражения из окружающей среды. Особенности поведения животных. Рефлексы и элементы рассудочной деятельности животных. Поведение растений, бактерий, грибов: разные формы движения - тро-пизмы, настии, таксисы.
Только комплекс всех перечисленных признаков характеризует живые организмы
Загрузка...
