az élő szervezetek tulajdonságai. Az élő szervezetek külső hatásokra való reagáló képessége veleszületett tulajdonság és védőreakció, amely az élő szervezetek melyik tulajdonságának megnyilvánulása

A biorendszer fogalma. A modern fogalmak szerint az élő anyag formában létezik élő rendszerek – biorendszerek. Emlékezzünk vissza, hogy egy rendszert holisztikus képződménynek neveznek, amelyet olyan elemek halmaza hoz létre, amelyek természetesen kapcsolódnak egymáshoz és speciális funkciókat látnak el.

Az élő rendszerek vagy biorendszerek sejtek és organizmusok, fajok és populációk, biogeocenózisok és a bioszféra (univerzális, globális biorendszer). Ezekben a különböző összetettségű biorendszerekben az élet az élőanyag számos közös tulajdonságában nyilvánul meg.

Élettulajdonságok. A biológiában sokáig az élőlények tulajdonságait hagyományosan az ilyen biorendszerek mint organizmusok példáján vették figyelembe.

Minden élőlény (mind egysejtű, mind többsejtű) rendelkezik a következő megkülönböztető tulajdonságokkal: anyagcsere, ingerlékenység, mobilitás, növekedési és fejlődési képesség, szaporodás (önszaporodás), tulajdonságok nemzedékről nemzedékre való átadása, szerkezeti és funkcióinak rendezettsége, integritás és diszkrétség (izoláció), energiafüggőség a külső környezettől. Az élőlényeket sajátos kapcsolat jellemzi önmagukkal és a környezettel, amely biztosítja számukra a természetben való létezés mozgékony egyensúlyát (dinamikus stabilitását). Ezeket a tulajdonságokat univerzálisnak tekintik, mivel minden szervezetre jellemzőek. Ezen tulajdonságok egy része lehet az élettelen természetben is, de együtt csak az élőlényekre jellemzőek. Jellemezzük röviden ezeket a tulajdonságokat.

A kémiai összetétel egysége. Az élő szervezetek ugyanazokból a kémiai elemekből állnak, mint az élettelen természet testei, de ezen elemek aránya csak az élőkre jellemző. Az élő rendszerekben a kémiai összetétel mintegy 98%-át négy kémiai elem teszi ki ( szén, oxigén, nitrogén és hidrogén), amelyek szerves anyagok részét képezik, és a testben lévő anyagok teljes tömegében a víz a fő rész (legalább 70-85%).

A szerkezeti szervezet egysége. A szerkezet, az élet, a szaporodás és az egyedfejlődés egysége az sejt. A cellán kívül nem találtak életet.

Anyagcsere és energia olyan kémiai reakciók összessége, amelyek biztosítják az energia és a kémiai vegyületek szervezetbe jutását a külső környezetből, ezek átalakulását a szervezetben és a szervezetből a környezetbe való távozását átalakított energia és salakanyagok formájában. Az anyagcsere és az energiaáramlás megvalósítja a szervezet kapcsolatát a külső környezettel, ami élete feltétele.

Reprodukció (önreprodukció)- ez az élet legfontosabb tulajdonsága, melynek lényegét Louis Pasteur képletesen fogalmazta meg: "Minden élőlény csak élőlényekből származik." Az élet, amely egykor spontán nemzedék által keletkezett, azóta csak élőket szül. Ez a tulajdonság azon az egyedülálló képességen alapul, hogy képes önreprodukálni a test fő kontrollrendszereit: kromoszómákat, DNS-t, géneket. Ebben a kapcsolatban átöröklés mint az önszaporodás mechanizmusa csak élőlények egyedi tulajdonsága. Néha az élő szervezetek szaporodása a mutációk során keletkezett változások bevezetésével történik. Az ilyen változások, amelyek a változékonyság megjelenését idézik elő, a reprodukció során némi eltérést adhatnak a kezdeti állapottól és diverzitástól.

Növekedési és fejlődési képesség. A növekedés az egyed tömegének és méretének növekedése a sejtek tömegének és számának növekedése miatt. A fejlődés egy szervezetben bekövetkező minőségi változások visszafordíthatatlan, természetesen irányított folyamata a születésétől a haláláig. Tegyünk különbséget az élőlények egyedfejlődése vagy ontogenezise között (gör. - "létező"; keletkezése- "eredet"), és a történelmi fejlődés - evolúció. Az evolúció az élő természet visszafordíthatatlan átalakulása, amelyet az új környezeti feltételekhez alkalmazkodó új fajok megjelenése kísér.

Átöröklés- az élő szervezetek azon tulajdonsága, hogy biztosítsák a nemzedékek közötti anyagi és működési folytonosságot, valamint meghatározott környezeti feltételek mellett meghatározzák az egyedfejlődés sajátos jellegét.

Ezt a tulajdonságot az öröklődés anyagi egységeinek - a szervezet jellemzőinek és tulajdonságainak kialakulásáért felelős gének - átvitele során hajtják végre.

Változékonyság- az élő szervezetek azon tulajdonsága, hogy különféle formákban léteznek. Változás valósulhat meg az egyes szervezetekben vagy sejtekben az egyedfejlődés során, vagy élőlénycsoporton belül, generációk sorozatán belül az ivaros vagy ivartalan szaporodás során.


Ingerlékenység Az élőlények sajátos reakciói a környezet változásaira. A környezeti tényezők hatására az ingerlékenység aktív reakciójával reagálva az organizmusok kölcsönhatásba lépnek a környezettel és alkalmazkodnak hozzá, ami segít túlélni őket. Az ingerlékenység megnyilvánulásai különbözőek lehetnek: az állatok mobilitása a táplálék megszerzésében, a kedvezőtlen körülményektől való védelemben, veszélyben; orientált növekedési mozgások (tropizmusok) növényekben és gombákban a fény felé, ásványi táplálék keresése stb.

Energiafüggőség. Minden szervezetnek szüksége van energiára a létfontosságú folyamatok végrehajtásához, a mozgáshoz, a rendezettség fenntartásához, a szaporodáshoz. A legtöbb esetben az élőlények a napenergiát használják erre: egyesek közvetlenül autotrófok (zöld növények és cianobaktériumok), mások közvetve, az elfogyasztott élelmiszer szerves anyagai formájában heterotrófok (állatok, gombák, baktériumok és vírusok). Ezen az alapon minden élő rendszert figyelembe veszünk nyílt rendszerek, amelyek stabilan léteznek a külső környezetből történő folyamatos anyag- és energiabeáramlás és ezek egy részének a biorendszer általi felhasználás után a külső környezetbe történő eltávolítása mellett.

diszkrétség(lat. discretus- "osztott", "elszigetelt") és sértetlenség. Minden élőlény viszonylag elszigetelt egymástól, és jól megkülönböztethető egyedeket, populációkat, fajokat és más biorendszereket képvisel. A diszkrétség bármely élő rendszer szerkezetének megszakadása, vagyis annak lehetősége, hogy különálló komponensekre oszlik. Az integritás egy élő rendszer szerkezeti és funkcionális egysége, amelynek egyes elemei egységes egészként működnek.

Ritmus a biológiai folyamatok és jelenségek intenzitásának és természetének időszakosan visszatérő változásai.

A ritmus biológiai ritmusokon alapul, amelyeknek lehet egy szoláris napnak (24 óra), egy holdnapnak (12,4 vagy 24,8 óra), egy holdhónapnak (29,53 nap) és egy csillagászati ​​évnek megfelelő periódusa.

Az élőlények létezésük során nagy jelentőségű környezetformáló hatást fejtenek ki. Például a giliszták részt vesznek a talajképzésben és növelik annak termékenységét; a növények oxigénnel dúsítják a légkört, biztosítják a hóvisszatartást, szabályozzák a talajvíz szintjét, megteremtik a szükséges feltételeket létükhöz és más fajok élőlényeinek megtelepedéséhez. Így az élőlények a környezettől függenek, alkalmazkodnak a benne való létezéshez. Ugyanakkor maga a környezet is megváltozik az élőlények létfontosságú tevékenysége miatt.

Az élőlényekre az életfolyamatok bizonyos ritmusa is jellemző, a Föld időjárási és éghajlati viszonyainak napi és évszakos változásaitól függően.

Mindezek a csak a vadon élő állatokra jellemző kritériumok összességükben lehetővé teszik az élő és az élettelen világ egyértelmű elkülönítését.

Az élet különlegessége abban rejlik, hogy magán a Földön keletkezett hosszú távú geokémiai átalakulások eredményeként (bolygónk történetében a kémiai evolúció egy szakasza). A primitív egysejtű élőlényekből származó élet egy hosszú történelmi fejlődés (a biológiai evolúció szakasza) során egykoron kialakult, és elérte a komplexitás magas fokát, és meglepően sokféle formát öltött.

Az élet tehát az anyag mozgásának egy speciális formája, amely az organizmusok univerzális tulajdonságainak kumulatív kölcsönhatásában fejeződik ki.

Amint látjuk, az élet modern felfogása hagyományos jellemzőivel (anyagcsere, növekedés, fejlődés, szaporodás, öröklődés, ingerlékenység stb.) együtt olyan tulajdonságokat foglal magában, mint a rendezettség, diszkrétség és dinamikus stabilitás. Ugyanakkor az élet jelenségének jellemzésekor figyelembe kell venni annak sokféleségét és sokrétűségét, mivel bolygónkon különböző komplexitású biorendszerek képviselik - a molekuláris és sejtszintű szerveződéstől a szupraorganizmusig. biogeocenotikus és bioszférikus).

Az élő szervezet az olyan tudományok fő tárgya, mint a biológia. Sejtekből, szervekből és szövetekből áll. Az élő szervezet olyan, amely számos jellemző tulajdonsággal rendelkezik. Lélegzik és eszik, kavar vagy mozog, és utódai is születnek.

Élettudományi

A „biológia” kifejezést J.B. Lamarck - francia természettudós - 1802-ben Körülbelül ugyanebben az időben és tőle függetlenül a német botanikus, G. R. adott ilyen nevet az élővilág tudományának. Treviranus.

A biológia számos ága nemcsak a jelenleg létező, hanem a már kihalt élőlények sokféleségével is foglalkozik. Tanulmányozzák eredetüket és evolúciós folyamataikat, szerkezetüket és működésüket, valamint az egyén fejlődését, a környezettel és egymással való kapcsolatukat.

A biológia részei olyan sajátos és általános mintákat vesznek figyelembe, amelyek minden élőlényben rejlenek minden tulajdonságban és megnyilvánulási formában. Ez vonatkozik a szaporodásra, az anyagcserére, az öröklődésre, a fejlődésre és a növekedésre.

A történelmi szakasz kezdete

Bolygónk első élőlényei szerkezetükben jelentősen eltértek a jelenleg létezőktől. Összehasonlíthatatlanul egyszerűbbek voltak. A földi élet kialakulásának teljes szakaszában hozzájárult az élőlények szerkezetének javításához, amely lehetővé tette számukra, hogy alkalmazkodjanak a környező világ feltételeihez.

A kezdeti szakaszban a természetben élő szervezetek csak az elsődleges szénhidrátokból származó szerves összetevőket fogyasztották. Történetük hajnalán az állatok és a növények is a legkisebb egysejtű lények voltak. Hasonlóak voltak a mai amőbákhoz, kék-zöld algákhoz és baktériumokhoz. Az evolúció során többsejtű szervezetek kezdtek megjelenni, amelyek sokkal változatosabbak és összetettebbek voltak, mint elődeik.

Kémiai összetétel

Élő szervezet az, amelyet szervetlen és szerves anyagok molekulái alkotnak.

Ezen összetevők közül az első a víz, valamint az ásványi sók. az élő szervezetek sejtjeiben található zsírok és fehérjék, nukleinsavak és szénhidrátok, ATP és sok más elem. Érdemes megjegyezni, hogy az élő szervezetek összetételükben ugyanazokat az összetevőket tartalmazzák, mint a tárgyak, a fő különbség ezen elemek arányában van. Élő szervezetek azok, amelyek összetételének kilencvennyolc százaléka hidrogén, oxigén, szén és nitrogén.

Osztályozás

Bolygónk szerves világában ma csaknem másfél millió változatos állatfaj, félmillió növényfaj és tízmillió mikroorganizmus található. Ez a sokféleség nem vizsgálható részletes rendszerezése nélkül. Az élő szervezetek osztályozását először Carl Linnaeus svéd természettudós dolgozta ki. Munkáját a hierarchikus elvre alapozta. A rendszerezés egysége a faj volt, melynek nevét csak latinul javasolták megadni.

A modern biológiában használt élő szervezetek osztályozása családi kötelékeket és szerves rendszerek evolúciós kapcsolatait jelzi. Ugyanakkor megmarad a hierarchia elve.

A közös eredetű, azonos kromoszómakészlettel rendelkező, hasonló körülményekhez alkalmazkodó, meghatározott területen élő, szabadon keresztező, szaporodásra képes utódokat hozó élőlények összessége faj.

Van egy másik osztályozás a biológiában. Ez a tudomány az összes sejtes organizmust csoportokra osztja a kialakult mag jelenléte vagy hiánya szerint. Ez

Az első csoportot a magmentes primitív organizmusok képviselik. Sejtjeikben kiemelkedik egy nukleáris zóna, de csak egy molekulát tartalmaz. Ezek baktériumok.

A szerves világ igazi nukleáris képviselői az eukarióták. Az ebbe a csoportba tartozó élő szervezetek sejtjei rendelkeznek az összes fő szerkezeti komponenssel. A magjuk is egyértelműen meghatározott. Ebbe a csoportba tartoznak az állatok, növények és gombák.

Az élő szervezetek szerkezete nem csak sejtes lehet. A biológia az élet más formáit vizsgálja. Ide tartoznak a nem sejtes szervezetek, például a vírusok, valamint a bakteriofágok.

Az élő szervezetek osztályai

A biológiai szisztematikában a hierarchikus osztályozás rangja van, amelyet a tudósok az egyik főnek tekintenek. Az élő szervezetek osztályait különbözteti meg. A főbbek a következők:

baktériumok;

Állatok;

Növények;

Hínár.

Az osztályok leírása

A baktérium élő szervezet. Ez egy egysejtű szervezet, amely osztódással szaporodik. A baktérium sejtje héjba van zárva, és citoplazmával rendelkezik.

A gombák az élő szervezetek következő osztályába tartoznak. A természetben körülbelül ötvenezer faja található a szerves világ ezen képviselőiből. A biológusok azonban mindössze öt százalékát tanulmányozták. Érdekes módon a gombák mind a növényekre, mind az állatokra jellemző tulajdonságokkal rendelkeznek. Az ebbe az osztályba tartozó élő szervezetek fontos szerepe a szerves anyagok lebontásának képességében rejlik. Ezért a gombák szinte minden biológiai fülkében megtalálhatók.

Az állatvilág nagy változatossággal büszkélkedhet. Ennek az osztálynak a képviselői olyan területeken találhatók, ahol, úgy tűnik, nincsenek létfeltételek.

A melegvérű állatok a legjobban szervezett osztály. Nevüket onnan kapták, ahogyan táplálják utódaikat. Az emlősök minden képviselője patás állatokra (zsiráf, ló) és húsevőkre (róka, farkas, medve) oszlik.

Az állatvilág képviselői a rovarok. Nagyon sok van belőlük a Földön. Úsznak és repülnek, másznak és ugrálnak. Sok rovar olyan kicsi, hogy még a víz feszültségét sem bírja.

A kétéltűek és a hüllők az első gerincesek közé tartoztak, amelyek a távoli történelmi időkben földet értek. Eddig az osztály képviselőinek élete a vízzel függött össze. Tehát a felnőttek élőhelye a szárazföld, és légzésüket a tüdő végzi. A lárvák kopoltyúkon keresztül lélegeznek és úsznak a vízben. Jelenleg körülbelül hétezer faja él a Földön az élőlények ezen osztályából.

A madarak bolygónk állatvilágának egyedülálló képviselői. Valójában más állatokkal ellentétben képesek repülni. Csaknem nyolcezer-hatszáz madárfaj él a Földön. Ennek az osztálynak a képviselőit a tollazat és a petetartás jellemzi.

A halak a gerincesek hatalmas csoportjába tartoznak. Víztestekben élnek, uszonyuk és kopoltyújuk van. A biológusok a halakat két csoportra osztják. Ezek a porcok és a csontok. Jelenleg mintegy húszezer különféle halfaj létezik.

A növények osztályán belül megvan a maga fokozatossága. A flóra képviselőit kétszikűekre és egyszikűekre osztják. E csoportok közül az elsőben a mag két sziklevélből álló embriót tartalmaz. A faj képviselőit a levelek alapján azonosíthatja. Erekhálóval vannak átszúrva (kukorica, cékla). Az embriónak csak egy sziklevele van. Az ilyen növények levelein az erek párhuzamosan helyezkednek el (hagyma, búza).

Az algák osztályába több mint harmincezer faj tartozik. Ezek vízlakó spóranövények, amelyek erekkel nem rendelkeznek, de klorofill van. Ez a komponens hozzájárul a fotoszintézis folyamatának megvalósításához. Az algák nem képeznek magokat. Szaporodásuk vegetatívan vagy spórákkal történik. Az élő szervezetek ezen osztálya szárak, levelek és gyökerek hiányában különbözik a magasabb rendű növényektől. Csak az úgynevezett testük van, amelyet tallusnak neveznek.

Az élő szervezetekben rejlő funkciók

Mi az alapvető a szerves világ bármely képviselője számára? Ez az energia- és anyagcsere folyamatainak megvalósítása. Az élő szervezetben a különféle anyagok állandó átalakulása energiává, valamint fizikai és kémiai változások zajlanak.

Ez a funkció az élő szervezet létezésének elengedhetetlen feltétele. Az anyagcserének köszönhető, hogy a szerves lények világa eltér a szervetlentől. Igen, az élettelen tárgyakban az anyag és az energia átalakulása is megváltozik. Ezeknek a folyamatoknak azonban megvannak a maguk alapvető különbségei. A szervetlen tárgyakban végbemenő anyagcsere elpusztítja azokat. Ugyanakkor az anyagcsere-folyamatok nélkül élő szervezetek nem folytathatják létüket. Az anyagcsere következménye a szervrendszer megújulása. Az anyagcsere folyamatok leállása halállal jár.

Az élő szervezet funkciói változatosak. De mindegyik közvetlenül kapcsolódik a benne zajló anyagcsere-folyamatokhoz. Ez lehet növekedés és szaporodás, fejlődés és emésztés, táplálkozás és légzés, reakciók és mozgás, salakanyagok és váladék kiürülése stb. A test bármely funkciójának alapja az energia és az anyagok átalakulási folyamatainak összessége. Sőt, ez egyformán releváns mind a szövetek, a sejtek, a szervek, mind az egész szervezet képességei szempontjából.

Az emberek és állatok anyagcseréje magában foglalja a táplálkozási és emésztési folyamatokat. A növényekben fotoszintézis segítségével hajtják végre. Az élő szervezet az anyagcsere megvalósítása során ellátja magát a létezéshez szükséges anyagokkal.

A szerves világ tárgyainak fontos megkülönböztető jegye a külső energiaforrások felhasználása. Példa erre a fény és az étel.

Az élő szervezetekben rejlő tulajdonságok

Bármely biológiai egység összetételében különálló elemeket tartalmaz, amelyek viszont elválaszthatatlanul összefüggő rendszert alkotnak. Például összességében egy személy összes szerve és funkciója a testét képviseli. Az élő szervezetek tulajdonságai változatosak. Az egységes kémiai összetétel és az anyagcsere-folyamatok megvalósításának lehetősége mellett a szerves világ tárgyai szerveződni is képesek. A kaotikus molekulamozgásból bizonyos struktúrák jönnek létre. Ez minden élőlény számára egy bizonyos időbeli és térbeli rendet teremt. A strukturális szervezet a legbonyolultabb önszabályozó folyamatok egész komplexuma, amelyek meghatározott sorrendben zajlanak. Ez lehetővé teszi a belső környezet állandóságának a kívánt szinten tartását. Például az inzulin hormon csökkenti a vérben lévő glükóz mennyiségét, ha az meghaladja. Ennek a komponensnek a hiányában adrenalin és glukagon pótolja. Ezenkívül a melegvérű szervezetek számos hőszabályozási mechanizmussal rendelkeznek. Ez a bőr hajszálereinek kitágulása és intenzív izzadás. Mint látható, ez egy fontos funkció, amelyet a test végez.

Az élőlények kizárólag a szerves világra jellemző tulajdonságai az önszaporodás folyamatában is benne vannak, mert bármely létezésének időkorlátja van. Csak az önszaporodás képes fenntartani az életet. Ez a funkció a DNS-be ágyazott információknak köszönhetően új struktúrák és molekulák kialakulásának folyamatán alapul. Az önszaporodás elválaszthatatlanul összefügg az öröklődéssel. Hiszen az élőlények mindegyike megszüli a maga fajtáját. Az öröklődés révén az élő szervezetek továbbadják fejlődési sajátosságaikat, tulajdonságaikat és jeleiket. Ez a tulajdonság az állandóságnak köszönhető. A DNS-molekulák szerkezetében létezik.

Az élő szervezetekre jellemző másik tulajdonság az ingerlékenység. A szerves rendszerek mindig reagálnak a belső és külső változásokra (hatásokra). Ami az emberi test ingerlékenységét illeti, ez elválaszthatatlanul összefügg az izom-, ideg- és mirigyszövetben rejlő tulajdonságokkal. Ezek a komponensek képesek lendületet adni az izomösszehúzódás, az idegimpulzus távozása utáni reakcióknak, valamint különféle anyagok (hormonok, nyál stb.) kiválasztásának. És ha egy élő szervezetet megfosztanak az idegrendszertől? Az élő szervezetek ingerlékenység formájában jelentkező tulajdonságai ebben az esetben mozgással nyilvánulnak meg. Például a protozoonok olyan oldatokat hagynak el, amelyekben a sókoncentráció túl magas. Ami a növényeket illeti, képesek megváltoztatni a hajtások helyzetét, hogy a lehető legjobban elnyeljék a fényt.

Bármely élő rendszer képes reagálni egy inger hatására. Ez a szerves világ tárgyainak másik tulajdonsága - az ingerlékenység. Ezt a folyamatot az izom- és mirigyszövetek biztosítják. Az ingerlékenység egyik végső reakciója a mozgás. A mozgás képessége minden élőlény közös tulajdonsága, annak ellenére, hogy külsőleg egyes szervezeteket megfosztanak tőle. Végül is a citoplazma mozgása bármely sejtben megtörténik. A kötődő állatok is mozognak. A növényekben a sejtszám növekedése miatti növekedési mozgások figyelhetők meg.

Élőhely

A szerves világ tárgyainak létezése csak bizonyos feltételek mellett lehetséges. A tér egy része változatlanul körülvesz egy élő szervezetet vagy egy egész csoportot. Ez az élőhely.

Bármely szervezet életében jelentős szerepet játszanak a természet szerves és szervetlen összetevői. Hatással vannak rá. Az élő szervezetek kénytelenek alkalmazkodni a meglévő feltételekhez. Így az állatok egy része nagyon alacsony hőmérsékleten élhet a Távol-Északon. Mások csak a trópusokon képesek létezni.

A Földön számos élőhely található. Ezek közé tartozik:

Szárazföld-víz;

talaj;

talaj;

Élő organizmus;

Föld-levegő.

Az élő szervezetek szerepe a természetben

Hárommilliárd éve létezik élet a Földön. És ezalatt az élőlények fejlődtek, változtak, megtelepedtek és egyúttal hatással voltak környezetükre is.

A szerves rendszerek légkörre gyakorolt ​​hatása több oxigén megjelenését okozta. Ez jelentősen csökkentette a szén-dioxid mennyiségét. A növények az oxigéntermelés fő forrásai.

Az élő szervezetek hatására a Világóceán vizeinek összetétele is megváltozott. Egyes kőzetek szerves eredetűek. Az ásványi anyagok (olaj, szén, mészkő) is az élő szervezetek működésének eredménye. Más szóval, az organikus világ tárgyai a természetet átalakító erőteljes tényező.

Az élő szervezetek egyfajta indikátorok, amelyek az emberi környezet minőségét jelzik. Összetett folyamatok kapcsolják össze őket a növényzettel és a talajjal. Ha ebből a láncból legalább egy láncszem elveszik, az ökológiai rendszer egészének egyensúlya felborul. Éppen ezért fontos, hogy a bolygón az energia és az anyagok keringése megőrizze a szerves világ képviselőinek minden létező sokféleségét.

Az élő szervezetek általános tulajdonságainak elkülönítése lehetővé teszi az élő és az élettelen közötti egyértelmű megkülönböztetést. Nincs pontos definíciója annak, hogy mi az élet vagy élő szervezet, ezért az élőt tulajdonságainak, jeleinek komplexuma alapján azonosítják.

Az élettelen testekkel ellentétben az élő szervezetek szerkezetük és működésük összetettségében különböznek egymástól. De ha minden tulajdonságot külön-külön vizsgálunk, akkor ezek egy része ilyen vagy olyan formában megfigyelhető az élettelen természetben. Például kristályok is növekedhetnek. Ezért olyan fontos az élő szervezetek tulajdonságainak összessége.

Első pillantásra az élőlények megfigyelt sokfélesége megnehezíti közös tulajdonságaik és jellemzőik azonosítását. A biológiai tudományok történeti fejlődésével azonban számos, az élőlények teljesen eltérő csoportjaiban megfigyelhető általános életminta vált nyilvánvalóvá.

Az élőlények alább felsorolt ​​tulajdonságai mellett gyakran izolálják is őket a kémiai összetétel egysége(az összes szervezet hasonlósága, valamint az élő és élettelen elemek arányának különbsége), diszkrétség(az élőlények sejtekből, a fajok egyedekből állnak, stb.), részvétel az evolúció folyamatában, az organizmusok egymás közötti kölcsönhatása, mobilitás, ritmus satöbbi.

Nincs egyértelmű lista az élőlény jeleiről, ez részben filozófiai kérdés. Gyakran előfordul, hogy egy tulajdonságot kiemelve a második lesz a következménye. Vannak az élők jelei, amelyek számos másból állnak. Ráadásul az élőlények tulajdonságai szorosan összefüggenek egymással, és ez a kölcsönös függés együttesen ad egy olyan egyedi természeti jelenséget, mint az élet.

Az anyagcsere az élet fő tulajdonsága

Minden élő szervezet anyagcserét folytat a környezettel: bizonyos anyagok a környezetből kerülnek a szervezetbe, mások a szervezetből kerülnek a környezetbe. Ez jellemzi a szervezetet nyitott rendszerként (az energia- és információrendszeren keresztüli áramlás is). A szelektív anyagcsere jelenléte azt jelzi, hogy a szervezet életben van.

A szervezet anyagcseréje magában foglal két ellentétes, de egymással összefüggő és kiegyensúlyozott folyamatot - asszimiláció (anabolizmus) és disszimiláció (katabolizmus). Mindegyikük számos kémiai reakcióból áll, amelyek egyesülnek, és ciklusokba rendeződnek, és az egyik anyag átalakulásának láncai a másikba.

Az asszimiláció eredményeként a szervezet szerkezetei kialakulnak és frissülnek a szükséges összetett szerves anyagok egyszerűbb szerves és szervetlen anyagokból történő szintézisének köszönhetően. A disszimiláció eredményeként megtörténik a szerves anyagok felhasadása, miközben a szervezet asszimilációjához szükséges egyszerűbb anyagok képződnek, és az energia is raktározódik az ATP molekulákban.

Az anyagcseréhez kívülről beáramló anyagokra van szükség, és számos disszimilációs termék nem talál hasznot a szervezetben, ezért el kell távolítani onnan.

Valahogy minden élő szervezet eszik. Az élelmiszer a szükséges anyagok és energia forrásaként szolgál. A növények a fotoszintézis folyamatából táplálkoznak. Az állatok és gombák más élőlények szerves anyagait felszívják, majd egyszerűbb komponensekre bontják, amelyekből anyagaikat szintetizálják.

Az élő szervezetekre jellemző kiválasztás számos anyag (állatokban ezek főként a fehérjék bomlástermékei - nitrogéntartalmú vegyületek), amelyek az anyagcsere végtermékei.

Az asszimilációs folyamatra példa a fehérjeszintézis aminosavakból. A disszimilációra példa a szerves anyagok oxigén részvételével történő oxidációja, melynek eredményeként szén-dioxid (CO 2) és víz képződik, amelyek kiürülnek a szervezetből (víz használható).

Az élők energiafüggősége

A létfontosságú folyamatok végrehajtásához a szervezeteknek energiabeáramlásra van szükségük. A heterotróf élőlényekbe táplálékkal kerül be, azaz anyagcseréjük és energiaáramlásuk összefügg. A tápanyagok lebontása során energia szabadul fel, raktározódik el más anyagokban, egy része pedig hő formájában eloszlik.

A növények autotrófok, és a kezdeti energiát a Naptól kapják (megfogják annak sugárzását). Ez az energia az elsődleges szerves anyagok szintézisére megy el (amelyben tárolódik) a szervetlen anyagokból. Ez nem jelenti azt, hogy a szerves anyagok bomlásának (disszimilációjának) kémiai reakciói ne mennének végbe a növényekben, hogy energiát nyerjenek. A növények azonban nem kapnak szerves anyagokat kívülről táplálkozás útján. Teljesen "sajátjuk".

Az energia az élő szervezetek rendezettségének, strukturáltságának támogatására szolgál, ami fontos számos kémiai reakció lezajlásához. Az entrópiával szembeni ellenállás az élők fontos tulajdonsága.

Lehelet- Ez az élő szervezetekre jellemző folyamat, melynek eredményeként a nagy energiájú vegyületek hasadása következik be. Az ebben a folyamatban felszabaduló energia az ATP-ben tárolódik.

Az élettelen természetben (amikor a folyamatokat a véletlenre bízzák) a rendszerek strukturáltsága előbb-utóbb elveszik. Ilyenkor ilyen vagy olyan egyensúly jön létre (például egy forró test hőt ad le másoknak, a testek hőmérséklete kiegyenlítődik). Minél kevesebb a rend, annál nagyobb az entrópia. Ha a rendszer zárt, és vannak olyan folyamatok, amelyek nem egyensúlyozzák ki egymást, akkor az entrópia megnő (a termodinamika második főtétele). Az élő szervezetek képesek csökkenteni az entrópiát azáltal, hogy fenntartják a belső szerkezetüket a kívülről beáramló energia miatt.

Az öröklődés és változékonyság, mint az élők tulajdonsága

Az élő szervezetek szerkezetének önmegújulása, valamint az élőlények szaporodása (önszaporodása) az öröklődésen alapul, amely a DNS-molekulák jellemzőivel függ össze. Ugyanakkor a DNS-ben olyan változások jelenhetnek meg, amelyek az élőlények változékonyságához vezetnek, és lehetőséget adnak az evolúciós folyamatra. Így az élő szervezetek genetikai (biológiai) információval rendelkeznek, amely egyben az élők fő és kizárólagos jellemzőjeként is megjelölhető.

Az önmegújító képessége ellenére az organizmusokban nem örök. Az egyén élettartama korlátozott. Az élő azonban halhatatlan marad a folyamat során tenyésztés amely lehet szexuális vagy aszexuális. Ebben az esetben a szülők tulajdonságai úgy öröklődnek, hogy átörökítik DNS-üket a leszármazottakra.

A biológiai információkat egy speciális genetikai kód segítségével rögzítik, amely a Föld összes élőlénye számára univerzális, ami jelezheti az élőlények eredetének egységét.

A genetikai kódot biológiai polimerekben tárolják és implementálják: DNS, RNS, fehérjék. Az ilyen összetett molekulák az élők jellemzői is.

A DNS-ben tárolt információ, amikor fehérjékbe kerül, az élő szervezetek számára olyan tulajdonságokban fejeződik ki, mint a genotípus és a fenotípus. Minden szervezet rendelkezik ilyenekkel.

Növekedés és fejlődés - az élő szervezetek tulajdonságai

A növekedés és fejlődés az élő szervezetek azon tulajdonságai, amelyek ontogenezisük (individuális fejlődésük) folyamatában realizálódnak. A növekedés a test méretének és súlyának növekedése a szerkezet általános tervének megőrzése mellett. A fejlődés során a szervezet megváltozik, új tulajdonságokat és funkcionalitást kap, mások elveszhetnek. Vagyis a fejlődés eredményeként új minőségi állapot jön létre. Az élő szervezetekben a növekedést általában fejlődés kíséri (vagy növekedés növekedéssel). A fejlődés irányított és visszafordíthatatlan.

Az egyedfejlődés mellett megkülönböztetik a földi élet történeti fejlődését, amely új fajok kialakulásával, életformák szövődményével jár együtt.

Bár a növekedés az élettelen természetben is megfigyelhető (például kristályokban vagy barlangi sztalagmitokban), ennek mechanizmusa az élő szervezetekben eltérő. Az élettelen természetben a növekedés úgy megy végbe, hogy egy anyagot egyszerűen rögzítenek a külső felülethez. Az élő szervezetek a bevitt tápanyagok rovására szaporodnak. Ugyanakkor nem annyira maguk a sejtek nőnek bennük, hanem a számuk.

Ingerlékenység és önszabályozás

Az élő szervezetek bizonyos határok között képesek megváltoztatni állapotukat a külső és a belső környezet feltételeitől függően. Az evolúció során a fajok különféle módozatokat fejlesztettek ki a környezeti paraméterek regisztrálására (többek között az érzékszerveken keresztül) és a különféle ingerekre való reagálásra.

Az élő szervezetek ingerlékenysége szelektív, vagyis csak arra reagál, ami a túlélésük szempontjából fontos.

Az ingerlékenység a szervezet önszabályozásának hátterében áll, aminek viszont adaptív értéke van. Tehát az emlősök testhőmérsékletének növekedésével az erek kitágulnak, és nagyobb mennyiségben bocsátanak ki hőt a környezetbe. Ennek eredményeként az állat hőmérséklete normalizálódik.

A magasabb rendű állatokban sok külső ingerre adott reakció meglehetősen összetett viselkedéstől függ.

Az élő rendszereknek közös jellemzői vannak:
1. a kémiai összetétel egysége az élő és az élettelen anyag egységéről és kapcsolatáról tanúskodik.

Példa:

az élő szervezetek összetétele ugyanazokat a kémiai elemeket tartalmazza, mint az élettelen természetű tárgyakban, de eltérő mennyiségi arányban (azaz az élő szervezetek képesek szelektíven felhalmozni és elnyelni az elemeket). A kémiai összetétel több mint \(90\)%-a négy elemre esik: C, O, N, H, amelyek összetett szerves molekulák (fehérjék, nukleinsavak, szénhidrátok, lipidek) képződésében vesznek részt.

2. Sejtszerkezet (A szerkezeti szerveződés egysége). A Földön minden élőlény sejtekből áll. A sejten kívül nincs élet.
3. Anyagcsere (az élő rendszerek nyitottsága). Minden élő szervezet "nyitott rendszer".

A rendszer nyitottsága- minden élő rendszer olyan tulajdonsága, amely állandó kívülről történő energiaellátással és salakanyagok eltávolításával jár (egy szervezet él, miközben anyagokat és energiát cserél a környezettel).

Anyagcsere - a testben és más biorendszerekben előforduló biokémiai átalakulások összessége.

Az anyagcsere két egymással összefüggő folyamatból áll: a szerves anyagok szintéziséből (asszimiláció) a szervezetben (külső energiaforrások - fény és táplálék hatására) és az összetett szerves anyagok bomlási folyamatából (disszimiláció) energia felszabadulásával, amely azután elfogyasztja a szervezet. Az anyagcsere biztosítja a kémiai összetétel állandóságát folyamatosan változó környezeti feltételek mellett.
4. Önjáték (reprodukció)- az élő rendszerek képessége saját fajtájuk szaporodására. Az önszaporodás képessége minden élő szervezet legfontosabb tulajdonsága. A DNS-molekulák megkettőzésének folyamatán alapul, majd ezt követő sejtosztódással.
5. Önszabályozás (homeosztázis)- a szervezet belső környezete állandóságának fenntartása folyamatosan változó környezeti feltételek mellett. Bármely élő szervezet biztosítja a homeosztázis (a szervezet belső környezetének állandósága) fenntartását. A homeosztázis tartós megsértése a test halálához vezet.
6. Fejlődés és növekedés. Az élők fejlődését a szervezet egyedfejlődése (ontogenezis) és az élő természet történeti fejlődése (filogenezis) képviseli.

  • Az egyedfejlődés folyamatában a szervezet egyedi tulajdonságai fokozatosan és következetesen megnyilvánulnak, növekedése végbemegy (élete során minden élő szervezet növekszik).
  • A történelmi fejlődés eredménye az élet és a földi élőlények sokféleségének általános, progresszív szövődménye. A fejlődés alatt az egyéni fejlődést és a történelmi fejlődést egyaránt értjük.

7. Ingerlékenység- a szervezet azon képessége, hogy szelektíven reagáljon a külső és belső ingerekre (állatok reflexei; növényekben tropizmusok, taxisok és nastiák).
8. Öröklődés és változékonyság az evolúció tényezői, mert kiválasztásra alkalmas anyagot termelnek.

  • Változékonyság- az organizmusok azon képessége, hogy új tulajdonságokat és tulajdonságokat sajátítsanak el a külső környezet hatása és/vagy az örökletes apparátus (DNS-molekulák) változása következtében.
  • Átöröklés- egy szervezet azon képessége, hogy tulajdonságait továbbadja a következő generációknak.

9. Alkalmazkodási képesség- a történeti fejlődés folyamatában és a természetes szelekció hatására az élőlények alkalmazkodnak a környezeti feltételekhez (adaptáció). Azok a szervezetek, amelyek nem rendelkeznek a szükséges adaptációkkal, kihalnak.
10. Integritás (folytonosság)És diszkrétség (kontinuitás). Az élet szerves és ugyanakkor diszkrét. Ez a minta a szerkezetben és a funkcióban is benne van.

Bármely organizmus egy integrált rendszer, amely ugyanakkor diszkrét egységekből áll - sejtstruktúrákból, sejtekből, szövetekből, szervekből, szervrendszerekből. A szerves világ szerves, hiszen minden élőlény és a benne zajló folyamatok összefüggenek egymással. Ugyanakkor diszkrét, mivel egyedi organizmusokból áll.

A fent felsorolt ​​tulajdonságok némelyike ​​az élettelen természet velejárója is lehet.

Példa:

élő szervezetekre jellemző a növekedés, de a kristályok is nőnek! Bár ez a növekedés nem rendelkezik azokkal a minőségi és mennyiségi paraméterekkel, amelyek az élőlény növekedésében rejlenek.

Példa:

az égő gyertyát energiacsere- és átalakulási folyamatok jellemzik, de önszabályozásra és önreprodukcióra nem képes.

A biológia olyan tudomány, amely az életet minden irányban és az élőlények általános tulajdonságait vizsgálja.

Engels szerint az élet a fehérjetestek létmódja, melynek lényeges mozzanata a yavl. állandó anyagcsere a környezettel, melynek megszűnésével az élet megszűnik, ami a fehérjék lebomlásához vezet.

Modern definíció: a Földön létező élő testek biopolimerekből - fehérjékből és nukleinsavakból - épült nyitott önszabályozó és önreprodukáló rendszerek.

Az élő szervezeteket olyan tulajdonságok jellemzik, amelyek megkülönböztetik őket az élettelen természetű tárgyaktól:

1. bizonyos kémiai összetétel.

Az élő szervezetek ugyanazokat a kémiai elemeket tartalmazzák, mint az élettelen tárgyak, de eltérő arányban. 100 elemből 20. Meg kell különböztetni a kötelező (organogén) elemeket - hidrogén, szén, oxigén, nitrogén.

A nátrium, kálium, kalcium, magnézium, kén, foszfor is fontos. Minden élőlény fehérjékből, zsírokból, szénhidrátokból és nukleinsavakból épül fel.

2. A sejtszerkezet jelenléte (a baktériumok kivételével).

A sejt az élő szervezet szerkezeti és funkcionális egysége.

3. Anyagcsere és energiafüggőség.

Az élő szervezet nyitott, stabil rendszer, amely kívülről energiaellátás esetén dinamikus egyensúlyban van.

4. Az önszabályozás képessége.

A homeosztázis a kémiai és fizikai tulajdonságok állandóságának megőrzésének képessége.

A homeosztázis mutatói: hőmérséklet, nyomás, vízmennyiség, energia, anyagcsere-folyamatok sebessége.

A szövetekben a homeosztázis indikátora a sejtek száma.

A szervekben - a munka intenzitása.

Populációkban a korcsoportok és a nemi összetétel aránya.

5. Önmaga reprodukálásának képessége.

a. Saját fajtájú szaporodás.

b. Örökletes információk átadása.

c. Az információ fő hordozója yavl. kromoszómák.

6. Átöröklés.

Az öröklődés az élő szervezetek azon képessége, hogy DNS és RNS segítségével nemzedékről nemzedékre átadják a tulajdonságokat és tulajdonságokat. A mintákat a genetika vizsgálja. Mendel azt javasolta, hogy a tulajdonságokat a gének határozzák meg. A gén egy DNS-molekula szakasza, amely egy fehérje elsődleges szerkezetét kódolja.

Gén - fehérje - jel.

7. Változékonyság.

A változékonyság az élő szervezetek azon képessége, hogy az egyedfejlődés folyamatában új tulajdonságokat és tulajdonságokat szerezzenek. A variáció anyagokat hoz létre a természetes szelekcióhoz.

8. Egyéni fejlődés.

Az ontogenezis egy szervezet egyedfejlődésének folyamata a megtermékenyítés pillanatától a halál pillanatáig. A fejlődést növekedés kíséri, a növekedés időtartamát az öregedési folyamatok korlátozzák.

Ι. Proenthogenezis-gametogenezis, megtermékenyítés.

ΙΙ. Az embrionális időszak a születés.

ΙΙΙ. Posztembrionális - fiatalkorú, érettségi szakasz, időskori szakasz.

9. Történelmi fejlődés.

Filogenetika - a világ történelmi fejlődése; az élővilág visszafordíthatatlan és irányított fejlődése, amelyet új fajok megjelenése és az élet progresszív szövődménye kísér. A növény- és állatfajok sokfélesége az evolúció eredménye.

10. Ingerlékenység.

Az ingerlékenység az élő szervezetek azon képessége, hogy a külső és belső ingerekre specifikus reakciókkal válaszoljanak.

fototropizmus (a levelek nap felé fordulása);

geotropizmus (a gyökércsúcs növekedése a Föld középpontjához képest);

taxik (egyirányú mozgás az irritáció forrásához vagy AZTÓL);

reflex (a test azon tulajdonsága, hogy az idegrendszer kötelező részvételével reagáljon az ingerekre).

11. Mozgalom.

Az élőlények többféle módon mozoghatnak:

a. Ameboid - pszeudopodák (közönséges amőba, leukociták) segítségével;

b. Reaktív - vízsugár lövésével (medúza, lábasfejűek);

c. Ciliáris - csillók segítségével - citolemmával (ciliates-shoe) körülvett sejtkinövések.

d. Flagella - flagellum segítségével - citolemmával körülvett, de a csillóknál hosszabb sejt (euglena green, Volvox, spermium) kinövése.

e. Összehúzó izmok segítségével.

12. Ritmus.

A ritmus a test állapotainak egy bizonyos időtartamon át történő ismétlődése, válaszul a külső környezet változásaira. Bioritmusok (ektogén - külső; endogén - belső).

13. integritás és diszkrétség.

Egyrészt az élő természet szerves, szervezett, bizonyos törvényeknek alávetett. Másrészt a természet diszkrét, i.e. Bármely biológiai rendszer elszigetelt, de egymással szorosan összefüggő elemekből áll.

A diszkrétség elve képezte az élő anyag szerveződési szintjével kapcsolatos elképzelések alapját.

Az élő természet szerveződési szintjei.

Az élőtermészet szerveződési szintje egy adott, bizonyos bonyolultságú biológiai rendszer funkcionális helye az élőlények általános rendszerében.

A szintek fejlődése a keletkezési folyamatban az alacsonyabbról a magasabbra, a magasabb szint megjelenésével az előző nem tűnt el, csak elvesztette vezető szerepét, alárendelt struktúraként vagy funkcionális egységként került be.

1. számú táblázat. Az élővilág szervezettségi szintjei.

Szintnév Biorendszer koncepció Elemek, arr. rendszer. Tudomány
Molekuláris genetika. (in-in csere és örökölt információ továbbítása) Biopolimerek (fehérjék, nukleinsavak, poliszacharidok). Biopolimerek- komplex szerves anyagok, hatalmas molekulatömeggel, amelyek monomerekből állnak. AA, nukleotidok, monoszacharidok Genetics Mol. Biológia Biokémia Biofizika
Sejtes. (kivéve a vírusokat) Sejt Sejt- a lakók szerkezeti és funkcionális egysége. Shell citoplazma mag Citológia
Organizmus. Alárendelt alszintek: Szövetszerv. Szövet => Szervek => Szervrendszerek => Organizmus Textil- olyan sejthalmaz, amely szerkezetében, eredetében hasonló és közös funkciókat lát el. Szerv- a test egy része, amely bizonyos funkciókat lát el. Szervrendszer- számos szerv, amelyek közös szerkezeti tervvel, eredetegységgel rendelkeznek és egy nagy funkciót látnak el. szervezet- minden olyan lény, amely élőlény tulajdonságaival rendelkezik. Sejtek. Intercelluláris in-in. Textil. Szervrendszerek Szövettan Anatómia Élettan
szupraorganizmus szintjei
Populáció-fajok. Beosztottak: Populáció Faj Populáció Faj népesség- azonos fajhoz tartozó egyedek halmaza, amelyek egy térben homogén körülmények között élnek. Kilátás- populációk halmaza, amelynek egyedei egy bizonyos területet foglalnak el, és képesek keresztezni és termékeny utódokat létrehozni. Egyének Populációk Népességökológia
Biogeocenotikus Biogeocenózis (élő szervezetek közössége) + Biotóp (abiotikus környezet része) Biogeocenosis- különböző fajokhoz tartozó organizmusok halmaza, amelyek egy adott területen élnek, és térbeli és emésztési kapcsolatokkal kapcsolódnak egymáshoz. Fő funkció - az anyag és az energia körforgása, amely a Nap energiájának minden típusú energiává történő átalakulásából áll. Fajták Közösségi ökológia
bioszférikus Bioszféra Bioszféra- a Föld élő szervezetek által lakott héja magában foglalja a légkör alsó részét, a teljes hidroszférát és a litoszféra felső részét. Biogeocenózisok Ökológia

1. szakasz.

A citológia alapjai. A citológia fogalma. A citológia tárgya és feladata.

Citológia - olyan tudomány, amely a sejt szerkezetét, kémiai összetételét, fejlődését és működését, a szaporodási folyamatokat, a helyreállítást és a változó környezeti feltételekhez való alkalmazkodást vizsgálja.

A citológia, mint önálló tudomány a 10. század közepén keletkezett, megjelenésével Schleiden és Schwann (1838-1839) sejtelmélete. Az elmúlt 20-30 évben leíró tudományból kísérleti tudomány lett.

A modern citológia feladata: a sejtek részletes szerkezetének és működésének vizsgálata; az egyes komponensek funkcióinak tanulmányozása, a sejtek szaporodása és a környezethez való alkalmazkodás.

A citológia számos tudomány (anatómia, szövettan, genetika, élettan, biokémia, ökológia) alapja. A citológia nagy jelentőséggel bír az orvostudományban. minden betegségnek specifikus sejtek patológiája van, ami fontos a betegség kialakulásának megértéséhez, a diagnózishoz, a kezeléshez és a megelőzéshez.

A citológia fejlődésének története.

A citológia fejlődése olyan optikai eszközök létrehozásával és fejlesztésével jár együtt, amelyek lehetővé teszik a sejtek vizsgálatát és tanulmányozását.

1610 – Galileo Galilei holland tudós megszerkesztette az első mikroszkópot, amelyet 1924-es továbbfejlesztése után az első vizsgálatokhoz használhattak.

1665 – R. Hooke angol tudós nagyító lencsék segítségével megfigyelte a parafalemez egy vékony részét, és sejteknek nevezte őket.

A 15. század második felében Hooke leírásai képezték Malpighe növényanatómiai tanulmányainak alapját, amelyek megerősítették Hooke elméletét.

1680 – Anthony van Leeuwenhoek holland tudós felfedezte az egysejtű szervezetek világát, és állati sejteket látott. Felfedezte és leírta a vörösvértesteket, spermiumokat, szívizomsejteket.

A sejt vizsgálatának további előrehaladása a mikroszkópia 19. századi fejlődéséhez kapcsolódik. A sejtek szerkezetére vonatkozó elképzelések megváltoztak: nem a sejtfalat, hanem a citoplazmát kezdték a sejt szerveződésében a fő dolognak tekinteni (Purkinė, 1830).

A XΙX. század 30-as éveiben az angol tudós, Brown, az angol tudós felfedezte a sejtmagot a növényi sejtekben, és javasolta a „nukleusz” kifejezést. A sejtmagot gombák és állatok sejtjeiben találta meg. Ezek és más számos megfigyelés lehetővé tette Schwann számára, hogy számos általánosítást tegyen. Schwann tehát megmutatta, hogy a növények és állatok sejtjei alapvetően hasonlítanak egymásra. Schwann megfogalmazta a sejtelméletet, mert. elméletalkotáskor Schleiden műveit használta fel, majd őt tekintik az elmélet megalkotójának is.