elusorganismide omadused. Elusorganismide võime reageerida välismõjudele on kaasasündinud omadus ja kaitsereaktsioon Millise elusorganismide omaduse avaldumise tulemus

Biosüsteemi mõiste. Kaasaegsete kontseptsioonide kohaselt eksisteerib elusaine kujul elussüsteemid – biosüsteemid. Tuletame meelde, et süsteemi nimetatakse holistiliseks moodustiseks, mis on loodud elementide kogumi abil, mis on üksteisega loomulikult seotud ja täidavad erifunktsioone.

Elussüsteemid ehk biosüsteemid on rakud ja organismid, liigid ja populatsioonid, biogeotsenoosid ja biosfäär (universaalne, globaalne biosüsteem). Nendes erineva keerukusega biosüsteemides avaldub elu mitmete elusaine ühiste omaduste kaudu.

Elu omadused. Bioloogias on pikka aega traditsiooniliselt käsitletud elusolendite omadusi selliste biosüsteemide kui organismi näitel.

Kõigil elusolenditel (nii üherakulistel kui ka hulkraksetel) on järgmised iseloomulikud omadused: ainevahetus, ärrituvus, liikuvus, võime kasvada ja areneda, paljunemine (isepaljunemine), omaduste ülekandumine põlvest põlve, korrapärasus struktuuris ja funktsioonides, terviklikkus ja diskreetsus (isolatsioon), energiasõltuvus väliskeskkonnast. Elusolendeid iseloomustab ka spetsiifiline suhe enda ja keskkonnaga, mis tagab neile looduses eksisteerimise liikuva tasakaalu (dünaamilise stabiilsuse). Neid omadusi peetakse universaalseteks, kuna need on iseloomulikud kõigile organismidele. Mõned neist omadustest võivad olla ka elutus looduses, kuid koos on need iseloomulikud ainult elusolenditele. Iseloomustame lühidalt neid omadusi.

Keemilise koostise ühtsus. Elusorganismid koosnevad samadest keemilistest elementidest nagu eluta looduse kehad, kuid nende elementide vahekord on iseloomulik ainult elavatele. Elussüsteemides moodustavad umbes 98% keemilisest koostisest neli keemilist elementi ( süsinik, hapnik, lämmastik ja vesinik), mis on osa orgaanilistest ainetest ja keha ainete kogumassist moodustab põhiosa vesi (vähemalt 70-85%).

Struktuurilise organisatsiooni ühtsus. Struktuuri, elu, paljunemise ja individuaalse arengu ühik on kamber. Väljaspool kambrit pole elu leitud.

Ainevahetus ja energia on keemiliste reaktsioonide kogum, mis tagab energia ja keemiliste ühendite sisenemise kehasse väliskeskkonnast, nende muundumise organismis ning organismist keskkonda viimise muundatud energia ja jääkainetena. Ainevahetus ja energiavoog realiseerivad organismi seost väliskeskkonnaga, mis on tema elu tingimus.

Paljundamine (enesepaljundamine)- see on elu kõige olulisem omadus, mille olemust väljendas kujundlikult Louis Pasteur: "Kõik elusolendid pärinevad ainult elusast." Elu, mis on kunagi tekkinud spontaanse põlvkonna kaudu, sünnitab sellest ajast peale ainult elavaid. See omadus põhineb ainulaadsel võimel ise taastoota keha peamised juhtimissüsteemid: kromosoomid, DNA, geenid. Selles ühenduses pärilikkus enesepaljunemise mehhanismina on ainult elusolendite ainulaadne omadus. Mõnikord toimub elusorganismide paljunemine mutatsioonide kaudu tekkinud muutuste sisseviimisega. Sellised muutused, mis põhjustavad varieeruvuse ilmnemist, võivad sigimisel anda mõningaid kõrvalekaldeid algseisundist ja mitmekesisusest.

Võimalus kasvada ja areneda. Kasv on isendi massi ja suuruse suurenemine rakkude massi ja arvu suurenemise tõttu. Areng on pöördumatu, loomulikult suunatud kvalitatiivsete muutuste protsess organismis selle sünnihetkest kuni surmani. Eristage organismide individuaalset arengut ehk ontogeneesi (kreeka. peale- "olemasolev"; genees- "päritolu") ja ajalooline areng - evolutsioon. Evolutsioon on eluslooduse pöördumatu transformatsioon, millega kaasneb uute keskkonnatingimustega kohanenud liikide esilekerkimine.

Pärilikkus- elusorganismide omadus tagada materiaalne ja funktsionaalne järjepidevus põlvkondade vahel, samuti määrata kindlaks isendi arengu eripära teatud keskkonnatingimustes.

See omadus viiakse läbi pärilikkuse materiaalsete ühikute - organismi omaduste ja omaduste kujunemise eest vastutavate geenide - ülekandmise protsessis.

Muutlikkus- elusorganismide omadus eksisteerida erinevates vormides. Variatsioon võib realiseeruda üksikutes organismides või rakkudes individuaalse arengu käigus või organismide rühma sees põlvkondade sees sugulise või mittesugulise paljunemise ajal.

Ärrituvus on organismide spetsiifilised reaktsioonid keskkonnamuutustele. Reageerides keskkonnategurite mõjule aktiivse ärritusreaktsiooniga, suhtlevad organismid keskkonnaga ja kohanevad sellega, mis aitab neil ellu jääda. Ärrituse ilmingud võivad olla erinevad: loomade liikuvus toidu hankimisel, kaitse ebasoodsate tingimuste eest, ohus; orienteeritud kasvuliigutused (tropismid) taimedes ja seentes valguse poole, mineraalse toitumise otsimisel jne.

Energiasõltuvus. Kõik organismid vajavad energiat elutähtsate protsesside läbiviimiseks, liikumiseks, korrasoleku säilitamiseks, paljunemiseks. Enamasti kasutavad organismid selleks päikeseenergiat: ühed on otseselt autotroofid (rohelised taimed ja sinivetikad), teised aga kaudselt, tarbitava toidu orgaaniliste ainetena, heterotroofid (loomad, seened, bakterid ja viirused). Selle põhjal võetakse arvesse kõiki elussüsteeme avatud süsteemid, mis eksisteerivad stabiilselt pideva aine ja energia sissevoolu tingimustes väliskeskkonnast ning osade eemaldamisest pärast biosüsteemi kasutamist väliskeskkonda.

diskreetsus(lat. diskreetne- "jagatud", "isoleeritud") ja terviklikkus. Kõik organismid on üksteisest suhteliselt isoleeritud ja esindavad hästi eristatavaid isendeid, populatsioone, liike ja muid biosüsteeme. Diskreetsus on mis tahes elava süsteemi struktuuri katkematus, see tähendab selle jagunemise võimalus eraldi komponentideks. Terviklikkus on elava süsteemi struktuurne ja funktsionaalne ühtsus, mille üksikud elemendid toimivad ühtse tervikuna.

Rütm on perioodiliselt korduvad muutused bioloogiliste protsesside ja nähtuste intensiivsuses ja olemuses.

Rütm põhineb bioloogilistel rütmidel, millel võib olla periood, mis vastab päikesepäevale (24 tundi), kuupäevale (12,4 või 24,8 tundi), kuukuule (29,53 päeva) ja astronoomilisele aastale.

Organismid tekitavad oma eksisteerimise käigus suure tähtsusega keskkonda kujundavat tegevust. Näiteks vihmaussid osalevad mulla moodustamises ja suurendavad selle viljakust; taimed rikastavad atmosfääri hapnikuga, tagavad lumepeetuse, reguleerivad põhjavee taset, loovad vajalikud tingimused nende eksisteerimiseks ja teiste liikide organismide asustamiseks. Seega sõltuvad elusolendid keskkonnast, kohanevad selles eksisteerimisega. Samal ajal muutub keskkond ise organismide elutegevuse tõttu.

Elusolendeid iseloomustavad ka teatud eluprotsesside rütmid, mis sõltuvad Maa ilmastiku- ja kliimatingimuste muutumise igapäevasest ja hooajalisest dünaamikast.

Kõik need ainult metsloomadele omased kriteeriumid tervikuna võimaldavad elava ja eluta maailmast selgelt eraldada.

Elu ainulaadsus seisneb selles, et see tekkis Maal endal pikaajaliste geokeemiliste transformatsioonide tulemusena (keemilise evolutsiooni etapp meie planeedi ajaloos). Kunagi tekkinud elu ürgsetest üherakulistest elusolenditest on pika ajaloolise arengu (bioloogilise evolutsiooni staadium) käigus saavutanud kõrge keerukuse ja omandanud üllatavalt palju erinevaid vorme.

Seega on elu aine liikumise erivorm, mis väljendub organismide universaalsete omaduste kumulatiivses vastasmõjus.

Nagu näeme, hõlmab kaasaegne arusaam elust koos selle traditsiooniliste omadustega (ainevahetus, kasv, areng, paljunemine, pärilikkus, ärrituvus jne) selliseid omadusi nagu korrastatus, diskreetsus ja dünaamiline stabiilsus. Samal ajal tuleks elunähtuse iseloomustamisel arvesse võtta selle mitmekesisust ja mitmekülgsust, kuna seda esindavad meie planeedil erineva keerukusega biosüsteemid - alates molekulaarsest ja rakulisest organiseerituse tasemest kuni organismiüleste ( biogeotsenootiline ja biosfääriline).

Sellise teaduse nagu bioloogia põhiaine on elusorganism. See koosneb rakkudest, organitest ja kudedest. Elusorganism on organism, millel on mitmeid iseloomulikke tunnuseid. Ta hingab ja sööb, segab või liigub ning tal on ka järglasi.

Eluteadus

Mõiste "bioloogia" võttis kasutusele J.B. Lamarck – prantsuse loodusteadlane – aastal 1802. Umbes samal ajal ja temast sõltumatult andis saksa botaanik G. R. sellise nimetuse elava maailma teadusele. Treviranus.

Paljud bioloogia harud ei arvesta mitte ainult praegu eksisteerivate, vaid ka juba väljasurnud organismide mitmekesisusega. Nad uurivad nende päritolu ja evolutsiooniprotsesse, struktuuri ja funktsiooni, samuti individuaalset arengut ning suhteid keskkonna ja üksteisega.

Bioloogia osades käsitletakse konkreetseid ja üldisi mustreid, mis on omased kõikidele elusolenditele kõigis omadustes ja ilmingutes. See kehtib sigimise ja ainevahetuse ja pärilikkuse ning arengu ja kasvu kohta.

Ajaloolise etapi algus

Esimesed elusorganismid meie planeedil erinesid oma ehituselt oluliselt praegu eksisteerivatest. Need olid võrreldamatult lihtsamad. Kogu Maal elu tekkimise etapi jooksul aitas Ta kaasa elusolendite struktuuri parandamisele, mis võimaldas neil kohaneda ümbritseva maailma tingimustega.

Algstaadiumis sõid elusorganismid looduses ainult primaarsetest süsivesikutest tekkinud orgaanilisi komponente. Oma ajaloo koidikul olid nii loomad kui ka taimed väikseimad üherakulised olendid. Need sarnanesid tänapäeva amööbide, sinivetikate ja bakteritega. Evolutsiooni käigus hakkasid tekkima mitmerakulised organismid, mis olid palju mitmekesisemad ja keerukamad kui nende eelkäijad.

Keemiline koostis

Elusorganism on organism, mille moodustavad anorgaaniliste ja orgaaniliste ainete molekulid.

Esimene neist komponentidest on vesi, aga ka mineraalsoolad. elusorganismide rakkudes leidub rasvu ja valke, nukleiinhappeid ja süsivesikuid, ATP-d ja paljusid muid elemente. Märkimist väärib tõsiasi, et elusorganismid sisaldavad oma koostises samu komponente, mis objektidel.Peamine erinevus seisneb nende elementide vahekorras. Elusorganismid on need, mille koostisest üheksakümmend kaheksa protsenti on vesinik, hapnik, süsinik ja lämmastik.

Klassifikatsioon

Meie planeedi orgaanilises maailmas on tänapäeval peaaegu poolteist miljonit erinevat loomaliiki, pool miljonit taimeliiki ja kümme miljonit mikroorganismi. Sellist mitmekesisust ei saa uurida ilma selle üksikasjaliku süstematiseerimiseta. Elusorganismide klassifikatsiooni töötas esmakordselt välja Rootsi loodusteadlane Carl Linnaeus. Ta lähtus oma töös hierarhilisest põhimõttest. Süstematiseerimisühikuks oli liik, mille nimi tehti ettepaneku anda ainult ladina keeles.

Kaasaegses bioloogias kasutatav elusorganismide klassifikatsioon näitab peresidemeid ja orgaaniliste süsteemide evolutsioonilisi suhteid. Samal ajal säilib hierarhia põhimõte.

Elusorganismide kogum, millel on ühine päritolu, sama kromosoomikomplekt, mis on kohanenud sarnaste tingimustega, elavad teatud piirkonnas, ristuvad vabalt ja toovad paljunemisvõimelisi järglasi, on liik.

Bioloogias on veel üks klassifikatsioon. See teadus jagab kõik rakulised organismid rühmadesse vastavalt moodustunud tuuma olemasolule või puudumisele. See

Esimest rühma esindavad tuumavabad primitiivsed organismid. Nende rakkudes paistab silma tuumatsoon, kuid see sisaldab ainult molekuli. Need on bakterid.

Orgaanilise maailma tõelised tuumaesindajad on eukarüootid. Selle rühma elusorganismide rakkudel on kõik peamised struktuurikomponendid. Nende tuum on samuti selgelt määratletud. Sellesse rühma kuuluvad loomad, taimed ja seened.

Elusorganismide struktuur võib olla mitte ainult rakuline. Bioloogia uurib teisi eluvorme. Nende hulka kuuluvad mitterakulised organismid, nagu viirused, aga ka bakteriofaagid.

Elusorganismide klassid

Bioloogilises süstemaatikas on hierarhilise klassifikatsiooni auaste, mida teadlased peavad üheks peamiseks. Ta eristab elusorganismide klasse. Peamised neist hõlmavad järgmist:

bakterid;

Loomad;

Taimed;

Merevetikad.

Klasside kirjeldus

Bakter on elusorganism. See on üherakuline organism, mis paljuneb jagunemise teel. Bakterirakk on ümbritsetud kestaga ja sellel on tsütoplasma.

Seened kuuluvad järgmisse elusorganismide klassi. Looduses on neid orgaanilise maailma esindajaid umbes viiskümmend tuhat liiki. Bioloogid on aga uurinud vaid viis protsenti nende koguarvust. Huvitav on see, et seentel on nii taimede kui ka loomade mõned omadused. Selle klassi elusorganismide oluline roll seisneb võimes orgaanilist materjali lagundada. Seetõttu võib seeni leida peaaegu kõigis bioloogilistes niššides.

Loomamaailm on väga mitmekesine. Selle klassi esindajaid võib leida piirkondadest, kus näib, et eksisteerimiseks pole tingimusi.

Soojaverelised loomad on kõige paremini organiseeritud klass. Nad said oma nime selle järgi, kuidas nad oma järglasi toidavad. Kõik imetajate esindajad jagunevad kabiloomadeks (kaelkirjak, hobune) ja lihasööjateks (rebane, hunt, karu).

Loomamaailma esindajad on putukad. Neid on Maal tohutult palju. Nad ujuvad ja lendavad, roomavad ja hüppavad. Paljud putukad on nii väikesed, et ei talu isegi veepingeid.

Kahepaiksed ja roomajad olid ühed esimesed selgroogsed, kes kaugel ajaloolisel ajal maale jõudsid. Seni on selle klassi esindajate elu seotud veega. Niisiis on täiskasvanute elupaigaks kuiv maa ja nende hingamist teostavad kopsud. Vastsed hingavad läbi lõpuste ja ujuvad vees. Praegu on Maal umbes seitse tuhat selle klassi elusorganismide liiki.

Linnud on meie planeedi fauna ainulaadsed esindajad. Tõepoolest, erinevalt teistest loomadest on nad võimelised lendama. Maal elab peaaegu kaheksa tuhat kuussada linnuliiki. Selle klassi esindajaid iseloomustab sulestik ja munarakk.

Kalad kuuluvad tohutusse selgroogsete rühma. Nad elavad veekogudes ning neil on uimed ja lõpused. Bioloogid jagavad kalad kahte rühma. Need on kõhred ja luud. Praegu on umbes paarkümmend tuhat erinevat liiki kalu.

Taimede klassis on oma gradatsioon. Taimestiku esindajad jagunevad kaheidu- ja üheidulehelisteks. Neist esimeses rühmas sisaldab seeme kahest idulehest koosnevat embrüot. Selle liigi esindajaid saate tuvastada lehtede järgi. Need on läbistatud veenide võrguga (mais, peet). Embrüol on ainult üks iduleht. Selliste taimede lehtedel paiknevad sooned paralleelselt (sibul, nisu).

Vetikate klass hõlmab enam kui kolmkümmend tuhat liiki. Need on vees elavad eostaimed, millel ei ole veresooni, kuid on klorofülli. See komponent aitab kaasa fotosünteesi protsessi elluviimisele. Vetikad ei moodusta seemneid. Nende paljunemine toimub vegetatiivselt või eoste kaudu. See elusorganismide klass erineb kõrgematest taimedest varte, lehtede ja juurte puudumise poolest. Neil on ainult nn keha, mida nimetatakse talluseks.

Elusorganismidele omased funktsioonid

Mis on iga mahemaailma esindaja jaoks põhiline? See on energia- ja ainevahetuse protsesside rakendamine. Elusorganismis toimub pidev erinevate ainete muundumine energiaks, samuti füüsikalised ja keemilised muutused.

See funktsioon on elusorganismi olemasolu vältimatu tingimus. Just tänu ainevahetusele erineb orgaaniliste olendite maailm anorgaanilisest. Jah, elututes objektides toimuvad ka muutused aines ja energia muundumine. Nendel protsessidel on aga põhimõttelised erinevused. Anorgaanilistes objektides toimuv ainevahetus hävitab need. Samal ajal ei saa ainevahetusprotsessideta elusorganismid oma eksistentsi jätkata. Ainevahetuse tagajärjeks on orgaanilise süsteemi uuenemine. Ainevahetusprotsesside seiskumine toob kaasa surma.

Elusorganismi funktsioonid on mitmekesised. Kuid kõik need on otseselt seotud selles toimuvate ainevahetusprotsessidega. See võib olla kasv ja paljunemine, areng ja seedimine, toitumine ja hingamine, reaktsioonid ja liikumine, jääkainete ja eritise väljutamine jne. Keha mis tahes funktsiooni aluseks on energia ja ainete muundamise protsesside kogum. Veelgi enam, see on võrdselt oluline nii koe, raku, elundi kui ka kogu organismi võimete jaoks.

Inimeste ja loomade ainevahetus hõlmab toitumis- ja seedimisprotsesse. Taimedes viiakse see läbi fotosünteesi abil. Ainevahetust teostav elusorganism varustab end olemasoluks vajalike ainetega.

Orgaanilise maailma objektide oluliseks eristavaks tunnuseks on väliste energiaallikate kasutamine. Selle näiteks on valgus ja toit.

Elusorganismidele omased omadused

Iga bioloogilise üksuse koostises on eraldi elemendid, mis omakorda moodustavad lahutamatult seotud süsteemi. Näiteks kokkuvõttes esindavad kõik inimese organid ja funktsioonid tema keha. Elusorganismide omadused on mitmekesised. Lisaks ühele keemilisele koostisele ja metaboolsete protsesside rakendamise võimalusele on orgaanilise maailma objektid organiseerimisvõimelised. Teatud struktuurid moodustuvad kaootilisest molekulaarsest liikumisest. See loob ajas ja ruumis kindla korra kõigi elusolendite jaoks. Struktuurne korraldus on terve kompleks kõige keerukamaid isereguleeruvaid protsesse, mis kulgevad kindlas järjekorras. See võimaldab säilitada sisekeskkonna püsivuse vajalikul tasemel. Näiteks hormooninsuliin vähendab glükoosisisaldust veres, kui see on ülemäärane. Selle komponendi puudumisel täiendatakse seda adrenaliini ja glükagooniga. Samuti on soojaverelistel organismidel palju termoregulatsiooni mehhanisme. See on naha kapillaaride laienemine ja intensiivne higistamine. Nagu näete, on see oluline funktsioon, mida keha täidab.

Elusorganismide omadused, mis on iseloomulikud ainult orgaanilisele maailmale, on samuti kaasatud isepaljunemise protsessi, sest nende olemasolul on ajaline piirang. Ainult isepaljunemine võib elu säilitada. See funktsioon põhineb uute struktuuride ja molekulide moodustumise protsessil DNA-s sisalduva teabe tõttu. Enesepaljunemine on lahutamatult seotud pärilikkusega. Iga elusolend sünnitab ju omasuguseid. Pärilikkuse kaudu annavad elusorganismid edasi oma arengutunnuseid, omadusi ja märke. See omadus on tingitud püsivusest. See eksisteerib DNA molekulide struktuuris.

Teine elusorganismidele iseloomulik omadus on ärrituvus. Orgaanilised süsteemid reageerivad alati sisemistele ja välistele muutustele (mõjudele). Mis puutub inimkeha ärrituvusse, siis see on lahutamatult seotud lihas-, närvi- ja näärmekoele omaste omadustega. Need komponendid on võimelised andma tõuke reaktsioonile pärast lihaste kokkutõmbumist, närviimpulsi lahkumist, samuti erinevate ainete (hormoonid, sülg jne) sekretsiooni. Ja kui elusorganism jääb ilma närvisüsteemist? Elusorganismide omadused ärrituvuse näol avalduvad sel juhul liikumises. Näiteks algloomad jätavad lahuseid, milles soola kontsentratsioon on liiga kõrge. Mis puutub taimedesse, siis nad on võimelised muutma võrsete asukohta, et neelata võimalikult palju valgust.

Iga elav süsteem võib reageerida stiimulile. See on orgaanilise maailma objektide teine ​​omadus - erutuvus. Seda protsessi pakuvad lihas- ja näärmekuded. Erutuvuse üks viimaseid reaktsioone on liikumine. Liikumisvõime on kõigi elusolendite ühine omadus, hoolimata sellest, et väliselt on mõned organismid sellest ilma jäetud. Tsütoplasma liikumine toimub ju igas rakus. Liiguvad ka kinnised loomad. Taimedel täheldatakse rakkude arvu suurenemisest tingitud kasvu liikumisi.

Elupaik

Orgaanilise maailma objektide olemasolu on võimalik ainult teatud tingimustel. Mõni osa ruumist ümbritseb alati elusorganismi või tervet rühma. See on elupaik.

Iga organismi elus mängivad olulist rolli looduse orgaanilised ja anorgaanilised komponendid. Neil on talle mõju. Elusorganismid on sunnitud kohanema olemasolevate tingimustega. Seega võivad mõned loomad elada Kaug-Põhjas väga madalatel temperatuuridel. Teised on võimelised eksisteerima ainult troopikas.

Planeedil Maa on mitu elupaika. Nende hulgas on:

Maa-vesi;

jahvatatud;

muld;

Elusorganism;

Maa-õhk.

Elusorganismide roll looduses

Elu planeedil Maa on kestnud kolm miljardit aastat. Ja kogu selle aja jooksul organismid arenesid, muutusid, settisid ja samal ajal mõjutasid oma keskkonda.

Orgaaniliste süsteemide mõju atmosfäärile põhjustas hapniku suurenemise. See vähendas oluliselt süsihappegaasi kogust. Taimed on peamine hapnikutootmise allikas.

Elusorganismide mõjul on muutunud ka Maailma ookeani vete koostis. Mõned kivimid on orgaanilist päritolu. Ka mineraalid (nafta, kivisüsi, lubjakivi) on elusorganismide toimimise tulemus. Teisisõnu on orgaanilise maailma objektid võimas loodust muutev tegur.

Elusorganismid on omamoodi indikaator, mis näitab inimkeskkonna kvaliteeti. Neid ühendavad keerulised protsessid taimestiku ja pinnasega. Kui sellest ahelast kaob vähemalt üks lüli, tekib ökoloogilise süsteemi kui terviku tasakaalustamatus. Seetõttu on planeedi energia ja ainete ringluse jaoks oluline säilitada kogu olemasolev mahemaailma esindajate mitmekesisus.

Elusorganismide üldiste omaduste eraldamine võimaldab ühemõtteliselt eristada elavat eluta. Puudub täpne määratlus, mis on elu või elusorganism, seetõttu identifitseeritakse elavat selle omaduste ehk märkide kompleksi järgi.

Erinevalt elutu looduse kehadest erinevad elusorganismid oma struktuuri ja funktsionaalsuse keerukuse poolest. Aga kui vaadelda iga omadust eraldi, siis võib mõnda neist ühel või teisel kujul jälgida elutus looduses. Näiteks võivad kasvada ka kristallid. Seetõttu on elusorganismide omaduste tervik nii oluline.

Esmapilgul raskendab organismide täheldatud mitmekesisus nende ühiste omaduste ja tunnuste tuvastamist. Bioloogiateaduste ajaloolise arenguga ilmnesid aga paljud täiesti erinevates organismirühmades täheldatud üldised elumustrid.

Lisaks allpool loetletud elusolendite omadustele on nad sageli ka isoleeritud keemilise koostise ühtsus(kõikide organismide sarnasus ning elusate ja elutute elementide vahekordade erinevus), diskreetsus(organismid koosnevad rakkudest, liigid isenditest jne), osalemine evolutsiooniprotsessis, organismide vastastikmõju, liikuvus, rütm ja jne.

Puudub üheselt mõistetav elusolendi märkide loetelu, see on osaliselt filosoofiline küsimus. Tihti saab ühe omaduse esiletõstmisel selle tagajärjeks teine. On märke elavatest, mis koosnevad paljudest teistest. Lisaks on elusolendite omadused omavahel tihedalt seotud ja see vastastikune sõltuvus koos annab sellise ainulaadse loodusnähtuse nagu elu.

Ainevahetus on elamise peamine omadus

Kõik elusorganismid vahetavad aineid keskkonnaga: teatud ained satuvad keskkonnast organismi, teised satuvad organismist keskkonda. See iseloomustab organismi kui avatud süsteemi (ka energia- ja infosüsteemi läbivat voolu). Selektiivse ainevahetuse olemasolu näitab, et organism on elus.

Ainevahetus kehas sisaldab kahte vastandlikku, kuid omavahel seotud ja tasakaalustatud protsessi - assimilatsioon (anabolism) ja dissimilatsioon (katabolism). Igaüks neist koosneb arvukatest keemilistest reaktsioonidest, mis on kombineeritud ja järjestatud tsükliteks ja ahelateks, kus üks aine muundub teiseks.

Assimilatsiooni tulemusena moodustuvad ja uuendatakse keha struktuurid vajalike komplekssete orgaaniliste ainete sünteesimise tõttu lihtsamatest orgaanilistest, aga ka anorgaanilistest ainetest. Dissimilatsiooni tulemusena toimub orgaaniliste ainete lõhenemine, samas tekivad organismile omastamiseks vajalikud lihtsamad ained, samuti salvestub energia ATP molekulidesse.

Ainevahetus nõuab ainete sissevoolu väljastpoolt ja mitmed dissimilatsiooniproduktid ei leia kehas kasutust ja tuleb sealt eemaldada.

Kõik elusorganismid kuidagi sööma. Toit on vajalike ainete ja energia allikas. Taimed toituvad fotosünteesi protsessist. Loomad ja seened imavad endasse teiste organismide orgaanilisi aineid, misjärel lagundavad need lihtsamateks komponentideks, millest sünteesivad oma ained.

See on elusorganismide jaoks tavaline valik hulk aineid (loomadel on need peamiselt valkude lagunemissaadused – lämmastikuühendid), mis on ainevahetuse lõpp-produktid.

Assimilatsiooniprotsessi näide on valkude süntees aminohapetest. Dissimilatsiooni näide on orgaanilise aine oksüdatsioon hapniku osalusel, mille tulemusena moodustub süsihappegaas (CO 2) ja vesi, mis väljutatakse organismist (saab kasutada vett).

Elavate inimeste energiasõltuvus

Elutähtsate protsesside läbiviimiseks vajavad organismid energia sissevoolu. Heterotroofsetesse organismidesse siseneb see toiduga, st nende ainevahetus ja energiavoog on omavahel seotud. Toitainete lagunemisel eraldub energia, mis salvestub teistesse ainetesse ja osa hajub soojuse kujul.

Taimed on autotroofid ja saavad algenergiat Päikeselt (nad püüavad kinni selle kiirguse). See energia läheb primaarsete orgaaniliste ainete (milles seda hoitakse) sünteesiks anorgaanilistest. See ei tähenda, et taimedes ei toimuks energia saamiseks orgaaniliste ainete lagunemise (dissimilatsiooni) keemilisi reaktsioone. Orgaanilist ainet taimed aga väljastpoolt toitumisega ei saa. Ta on täiesti "nende oma".

Energia läheb elusorganismide korrasoleku, struktureerituse toetamiseks, mis on oluline nendes arvukate keemiliste reaktsioonide toimumiseks. Opositsioon entroopiale on elavate inimeste oluline omadus.

Hingetõmme- See on elusorganismidele omane protsess, mille tulemusena toimub suure energiaga ühendite lõhenemine. Selles protsessis vabanev energia salvestatakse ATP-s.

Elus looduses (kui protsessid on jäetud juhuse hooleks) kaob varem või hiljem süsteemide struktureeritus. Sel juhul tekib üks või teine ​​tasakaal (näiteks kuum keha annab teistele soojust välja, kehade temperatuur ühtlustub). Mida vähem korda, seda rohkem entroopiat. Kui süsteem on suletud ja seal on protsesse, mis üksteist ei tasakaalusta, siis entroopia suureneb (termodünaamika teine ​​seadus). Elusorganismidel on väljastpoolt tuleva energia sissevoolu tõttu võime vähendada entroopiat, säilitades sisemise struktuuri.

Pärilikkus ja muutlikkus kui elavate omadus

Elusorganismide struktuuride iseuuendamine, aga ka organismide paljunemine (isepaljunemine) põhineb pärilikkusel, mida seostatakse DNA molekulide omadustega. Samal ajal võivad DNA-s ilmneda muutused, mis toovad kaasa organismide varieeruvuse ja annavad võimaluse evolutsiooniprotsessiks. Seega on elusorganismidel geneetiline (bioloogiline) informatsioon, mida võib nimetada ka elavate peamiseks ja ainuomaseks tunnuseks.

Vaatamata eneseuuendusvõimele ei ole see organismides igavene. Üksikisiku eluiga on piiratud. Elav jääb aga selle protsessi käigus surematuks aretus mis võib olla kas seksuaalne või aseksuaalne. Sel juhul päranduvad vanemate tunnused nende DNA järglastele edasiandmisega.

Bioloogiline teave salvestatakse spetsiaalse geneetilise koodi abil, mis on universaalne kõigi Maa organismide jaoks, mis võib viidata elusolendite päritolu ühtsusele.

Geneetiline kood salvestatakse ja rakendatakse bioloogilistes polümeerides: DNA, RNA, valgud. Sellised keerulised molekulid on ka elavate tunnusteks.

DNA-sse salvestatud teave, kui see edastatakse valkudele, väljendub elusorganismide jaoks sellistes omadustes nagu nende genotüüp ja fenotüüp. Kõikidel organismidel on need olemas.

Kasv ja areng - elusorganismide omadused

Kasv ja areng on elusorganismide omadused, mis realiseeruvad nende ontogeneesi (individuaalse arengu) protsessis. Kasv on keha suuruse ja kaalu suurenemine, säilitades samal ajal struktuuri üldplaani. Arengu käigus organism muutub, ta omandab uusi jooni ja funktsionaalsust, teised võivad kaduda. See tähendab, et arengu tulemusena tekib uus kvalitatiivne seisund. Elusorganismides kaasneb kasvuga tavaliselt areng (või areng kasvuga). Areng on suunatud ja pöördumatu.

Lisaks isendiarengule eristatakse elu ajaloolist arengut Maal, millega kaasneb uute liikide teke ja eluvormide komplitseerimine.

Kuigi kasvu võib täheldada ka elutus looduses (näiteks kristallides või koopastalagmiitides), on selle mehhanism elusorganismides erinev. Elus looduses toimub kasv lihtsalt aine kinnitamisega välispinnale. Elusorganismid kasvavad sissevõetud toitainete arvelt. Samal ajal ei suurene neis mitte niivõrd rakud ise, vaid suureneb nende arv.

Ärrituvus ja eneseregulatsioon

Elusorganismidel on võime muuta oma olekut teatud piirides sõltuvalt nii välis- kui ka sisekeskkonna tingimustest. Evolutsiooni käigus on liigid välja töötanud erinevaid viise keskkonnaparameetrite registreerimiseks (muuhulgas meeleelundite kaudu) ja erinevatele stiimulitele reageerimiseks.

Elusorganismide ärrituvus on selektiivne, see tähendab, et nad reageerivad ainult sellele, mis on nende ellujäämiseks oluline.

Ärrituvus on organismi eneseregulatsiooni aluseks, millel on omakorda kohanemisvõime. Niisiis laienevad imetajate kehatemperatuuri tõusuga veresooned, eraldades keskkonda suuremas koguses soojust. Selle tulemusena normaliseerub looma temperatuur.

Kõrgematel loomadel sõltuvad paljud reaktsioonid välistele stiimulitele üsna keerulisest käitumisest.

Elussüsteemidel on ühised omadused:
1. keemilise koostise ühtsus annab tunnistust elava ja eluta mateeria ühtsusest ja seotusest.

Näide:

elusorganismide koostis sisaldab samu keemilisi elemente, mis eluta looduse objektidel, kuid erinevas kvantitatiivses vahekorras (st elusorganismidel on võime elemente valikuliselt akumuleerida ja omastada). Rohkem kui \(90\)% keemilisest koostisest langeb neljale elemendile: C, O, N, H, mis osalevad keeruliste orgaaniliste molekulide (valgud, nukleiinhapped, süsivesikud, lipiidid) moodustumisel.

2. Rakuline struktuur (Struktuurilise organisatsiooni ühtsus). Kõik organismid Maal koosnevad rakkudest. Väljaspool rakku pole elu.
3. Ainevahetus (elussüsteemide avatus). Kõik elusorganismid on "avatud süsteemid".

Süsteemi avatus- kõigi elussüsteemide omadus, mis on seotud pideva väljastpoolt tuleva energiaga varustamise ja jääkainete eemaldamisega (organism on elus, kui ta vahetab keskkonnaga aineid ja energiat).

Ainevahetus – organismis ja teistes biosüsteemides toimuvate biokeemiliste transformatsioonide kogum.

Ainevahetus koosneb kahest omavahel seotud protsessist: orgaaniliste ainete süntees (assimilatsioon) organismis (väliste energiaallikate – valguse ja toidu mõjul) ja komplekssete orgaaniliste ainete lagunemise (dissimilatsiooni) protsessist koos energia vabanemisega, mis on siis keha tarbib. Ainevahetus tagab keemilise koostise püsivuse pidevalt muutuvates keskkonnatingimustes.
4. Isemäng (paljundamine)- elussüsteemide võime taastoota oma liiki. Isepaljunemise võime on kõigi elusorganismide kõige olulisem omadus. See põhineb DNA molekulide dubleerimise protsessil, millele järgneb rakkude jagunemine.
5. Eneseregulatsioon (homöostaas)- keha sisekeskkonna püsivuse säilitamine pidevalt muutuvates keskkonnatingimustes. Iga elusorganism tagab homöostaasi (keha sisekeskkonna püsivuse) säilimise. Homöostaasi pidev rikkumine viib keha surmani.
6. Areng ja kasv. Elusate arengut esindavad organismi individuaalne areng (ontogenees) ja eluslooduse ajalooline areng (fülogenees).

• Individuaalse arengu käigus avalduvad järk-järgult ja järjekindlalt organismi individuaalsed omadused ning toimub tema kasv (kõik elusorganismid kasvavad oma elu jooksul).
• Ajaloolise arengu tulemus on elu ja kogu Maal elavate organismide mitmekesisuse üldine progresseeruv komplikatsioon. Arengu all mõistetakse nii individuaalset arengut kui ka ajaloolist arengut.

7. Ärrituvus- organismi võime selektiivselt reageerida välistele ja sisemistele stiimulitele (refleksid loomadel; tropismid, taksod ja nastia taimedel).
8. Pärilikkus ja muutlikkus on evolutsiooni tegurid, sest need toodavad materjali valikuks.

• Muutlikkus- organismide võime omandada uusi tunnuseid ja omadusi väliskeskkonna mõju ja/või päriliku aparaadi (DNA molekulide) muutuste tulemusena.
• Pärilikkus- organismi võime oma omadusi järgmistele põlvkondadele edasi anda.

9. Kohanemisvõime- ajaloolise arengu käigus ja loodusliku valiku mõjul omandavad organismid kohanemisi keskkonnatingimustega (kohanemine). Organismid, kellel puuduvad vajalikud kohandused, surevad välja.
10. Terviklikkus (järjepidevus) Ja diskreetsus (katkestus). Elu on terviklik ja samal ajal diskreetne. See muster on omane nii struktuurile kui ka funktsioonile.

Iga organism on terviklik süsteem, mis koosneb samal ajal diskreetsetest üksustest - rakustruktuuridest, rakkudest, kudedest, organitest, organsüsteemidest. Orgaaniline maailm on lahutamatu, kuna kõik organismid ja selles toimuvad protsessid on omavahel seotud. Samas on see diskreetne, kuna koosneb üksikutest organismidest.

Mõned ülaltoodud omadused võivad olla omased ka elutule loodusele.

Näide:

elusorganismidele on iseloomulik kasv, aga ka kristallid kasvavad! Kuigi sellel kasvul pole neid kvalitatiivseid ja kvantitatiivseid parameetreid, mis on elusolendi kasvule omased.

Näide:

põlevat küünalt iseloomustavad energiavahetuse ja muundamise protsessid, kuid see ei ole võimeline isereguleeruma ja taastootma.

Bioloogia on teadus, mis uurib elu igas suunas ja elusolendite üldisi omadusi.

Engelsi järgi on elu valgukehade eksisteerimise viis, mille olemuslikuks momendiks on yavl. pidev ainete vahetus keskkonnaga, mille lõppedes elu lakkab, mis viib valkude lagunemiseni.

Kaasaegne määratlus: Maal eksisteerivad eluskehad on avatud isereguleeruvad ja ise taastootvad süsteemid, mis on ehitatud biopolümeeridest – valkudest ja nukleiinhapetest.

Elusorganisme iseloomustavad omadused, mis eristavad neid elutu looduse objektidest:

1. teatud keemiline koostis.

Elusorganismid sisaldavad samu keemilisi elemente nagu elutud objektid, kuid erinevas vahekorras. 100 elemendist on vaja 20. Eristatakse kohustuslikke (organogeenseid) elemente - vesinik, süsinik, hapnik, lämmastik.

Olulised on ka naatrium, kaalium, kaltsium, magneesium, väävel, fosfor. Kõik organismid on üles ehitatud valkudest, rasvadest, süsivesikutest ja nukleiinhapetest.

2. Rakulise struktuuri olemasolu (välja arvatud bakterid).

Rakk on elustiku struktuurne ja funktsionaalne üksus.

3. Ainevahetus ja energiasõltuvus.

Elusorganism on avatud stabiilne süsteem, mis väljastpoolt energia tarnimisel on dünaamilises tasakaalus.

4. Eneseregulatsiooni võime.

Homöostaas on võime säilitada keemiliste ja füüsikaliste omaduste püsivus.

Homöostaasi näitajad: temperatuur, rõhk, vee hulk, energia, ainevahetusprotsesside kiirus.

Kudedes on homöostaasi näitajaks rakkude arv.

Elundites - töö intensiivsus.

Populatsioonides vanuserühmade ja soolise koosseisu suhe.

5. Võimalus ennast taastoota.

a. Omasuguste taastootmine.

b. Päriliku teabe ülekandmine.

c. Peamine infokandja yavl. kromosoomid.

6. Pärilikkus.

Pärilikkus on elusorganismide võime DNA ja RNA abil põlvest põlve edasi anda tunnuseid ja omadusi. Mustreid uurib geneetika. Mendel väitis, et tunnused on määratud geenidega. Geen on DNA molekuli osa, mis kodeerib valgu primaarset struktuuri.

Geen - valk - märk.

7. Muutlikkus.

Muutlikkus on elusorganismide võime omandada isendi arengu käigus uusi tunnuseid ja omadusi. Variatsioon loob materjali looduslikuks valikuks.

8. Individuaalne areng.

Ontogenees on organismi individuaalse arengu protsess viljastumise hetkest surma hetkeni. Arenguga kaasneb kasv, kasvu kestust piiravad vananemisprotsessid.

Ι. Proenthogenees-gametogenees, viljastumine.

ΙΙ. Embrüonaalne periood on sünd.

ΙΙΙ. Postembrüonaalne – juveniilne, küpsusstaadium, vanadusstaadium.

9. Ajalooline areng.

Fülogenees – maailma ajalooline areng; eluslooduse pöördumatu ja suunatud areng, millega kaasneb uute liikide teke ja elu progresseeruv komplikatsioon. Kogu taime- ja loomaliikide mitmekesisus on evolutsiooni tulemus.

10. Ärrituvus.

Ärrituvus on elusorganismide võime reageerida välistele ja sisemistele stiimulitele spetsiifiliste reaktsioonidega.

fototropism (lehtede pööramine päikese poole);

geotropism (juure tipu kasv Maa keskpunkti suhtes);

taksod (ühesuunaline liikumine ärrituse allika poole või kohast);

refleks (keha omadus reageerida stiimulitele närvisüsteemi kohustusliku osalusel).

11. Liikumine.

Organismid võivad liikuda mitmel viisil:

a. Ameboid - pseudopoodide (tavaline amööb, leukotsüüdid) abiga;

b. Reaktiivne - tulistades veejoa (meduusid, peajalgsed);

c. Tsiliaarne - ripsmete abil - raku väljakasvud, mida ümbritseb tsütolemma (ripslased-kinga).

d. Flagella - lipu abil - raku väljakasv, mida ümbritseb tsütolemma, kuid pikem kui ripsmed (euglena roheline, Volvox, sperma).

e. Kokkutõmbuvate lihaste abil.

12. Rütm.

Rütm on keha seisundite kordumine teatud aja jooksul vastusena väliskeskkonna muutustele. Biorütmid (ektogeenne - väline; endogeenne - sisemine).

13. terviklikkus ja diskreetsus.

Ühest küljest on elusloodus terviklik, korrastatud, allub teatud seadustele. Teisalt on loodus diskreetne, s.t. Iga bioloogiline süsteem koosneb eraldatud, kuid omavahel tihedalt seotud elementidest.

Diskreetsuse põhimõte oli elusaine organiseerituse taseme ideede aluseks.

Eluslooduse organiseerituse tasemed.

Eluslooduse organiseerituse tase on teatud keerukusastmega antud bioloogilise süsteemi funktsionaalne koht elusolendite üldises süsteemis.

Tasandite areng tekkeprotsessis madalamalt kõrgemale, kõrgema taseme tulekuga eelnev ei kadunud, vaid kaotas ainult oma juhtiva rolli, kaasati alluva struktuuri või funktsionaalse üksusena.

Tabel number 1. Elukorralduse tasemed.

Taseme nimi	Biosüsteem	kontseptsioon	Elemendid, arr. süsteem.	Teadus
Molekulaargeneetiline. (sisenemise vahetamine ja päritud teabe edastamine)	Biopolümeerid (valgud, nukleiinhapped, polüsahhariidid).	Biopolümeerid- tohutu molekulmassiga komplekssed orgaanilised ained, mis koosnevad monomeeridest.	AA, nukleotiidid, monosahhariidid	Genetics Mol. Bioloogia Biokeemia Biofüüsika
Mobiilne. (välja arvatud viirused)	Kamber	Kamber- elamise struktuurne ja funktsionaalne üksus.	Shell tsütoplasma tuum	Tsütoloogia
Organism. Alluvad alamtasandid: Koeorgan.	Kude => Organid => Organsüsteemid => Organism	Tekstiil- rakkude kogum, mis on struktuurilt, päritolult ja täidavad ühiseid funktsioone. Organ- kehaosa, mis täidab teatud funktsioone. Organsüsteem- hulk organeid, millel on ühine struktuuriplaan, päritolu ühtsus ja mis täidavad ühte suurt funktsiooni. organism- iga olend, millel on elusolendi omadused.	Rakud. Rakkudevaheline in-in. Tekstiil. Organsüsteemid	Histoloogia Anatoomia Füsioloogia
supraorganismaalsed tasemed
Populatsioon-liigid. Alluvad: Populatsioon Liigid	Populatsioon Liigid	elanikkonnast- sama liigi isendite kogum, kes elab homogeensete tingimustega ruumis. Vaade- populatsioonide kogum, mille isendid hõivavad teatud ala ja on võimelised ristuma ja tootma viljakaid järglasi.	Üksikisikud Populatsioonid	Rahvastikuökoloogia
Biogeotsenootiline	Biogeocenoos (elusorganismide kooslus) + biotoop (abiootilise keskkonna osa)	Biogeocenoos- teatud territooriumil elavate erinevate liikide organismide kogum, mis on omavahel seotud ruumiliste ja seedimissidemetega. Peamine funktsioon - aine ja energia ringlus, mis seisneb Päikese energia muundamises igat tüüpi energiaks.	Liigid	Kogukonna ökoloogia
biosfääriline	Biosfäär	Biosfäär- elusorganismidega asustatud Maa kest hõlmab atmosfääri alumist osa, kogu hüdrosfääri ja litosfääri ülemist osa.	Biogeotsenoosid	Ökoloogia

1. jagu.

Tsütoloogia alused. Tsütoloogia mõiste. Tsütoloogia aine ja ülesanne.

Tsütoloogia - teadus, mis uurib raku struktuuri, keemilist koostist, arengut ja funktsioone, paljunemis-, taastumis- ja kohanemisprotsesse muutuvate keskkonnatingimustega.

Tsütoloogia kui iseseisev teadus tekkis 10. sajandi keskel ilmumisega Schleideni ja Schwanni (1838-1839) rakuteooria. Viimase 20-30 aasta jooksul on see muutunud kirjeldavast teadusest eksperimentaalseks.

Kaasaegse tsütoloogia ülesanne: rakkude üksikasjaliku struktuuri ja nende funktsioneerimise uurimine; üksikute komponentide funktsioonide uurimine, rakkude paljunemine ja keskkonnaga kohanemine.

Tsütoloogia on paljude teaduste (anatoomia, histoloogia, geneetika, füsioloogia, biokeemia, ökoloogia) aluseks. Tsütoloogial on meditsiinis suur tähtsus. mis tahes haigusel on spetsiifiliste rakkude patoloogia, mis on oluline haiguse arengu mõistmiseks, diagnoosimiseks, raviks ja ennetamiseks.

Tsütoloogia arengu ajalugu.

Tsütoloogia areng on seotud optiliste seadmete loomise ja täiustamisega, mis võimaldavad rakke uurida ja uurida.

1610 – Hollandi teadlane Galileo Galilei konstrueeris esimese mikroskoobi ja pärast selle täiustamist 1924. aastal sai seda kasutada esimestes uuringutes.

1665 – Inglise teadlane R. Hooke vaatles suurendusläätsede abil korkplaadi õhukeses osas ja nimetas neid rakkudeks.

15. sajandi teisel poolel moodustasid Hooke’i kirjeldused aluse Malpighe taimeanatoomia-uuringutele, mis kinnitasid Hooke’i teooriat.

1680 – Hollandi teadlane Anthony van Leeuwenhoek avastas ainuraksete organismide maailma ja nägi loomarakke. Ta avastas ja kirjeldas erütrotsüüte, spermatosoide, südamelihase rakke.

Edasisi edusamme raku uurimisel seostatakse mikroskoopia arenguga 19. sajandil. Ettekujutused rakkude ehitusest on muutunud: rakukorralduses hakati peamiseks pidama mitte rakuseina, vaid tsütoplasmat (Purkinė, 1830).

XΙX sajandi 30ndatel avastas inglise teadlane inglise teadlane Brown taimerakkudes tuuma ja pakkus välja termini "tuum". Leidis tuuma seente ja loomade rakkudest. Need ja teised arvukad tähelepanekud võimaldasid Schwannil teha mitmeid üldistusi. Nii näitas Schwann, et taimede ja loomade rakud on üksteisega põhimõtteliselt sarnased. Schwann sõnastas rakuteooria, sest. teooria loomisel kasutas ta Schleideni töid, siis peetakse teda ka teooria loojaks.