Основные признаки и критерии живого

По современным представлениям, жизнь – это особая форма существования (движения) материи в виде сложных биологических систем нуклеиновых кислот, белков и фосфорорганических соединений, обладающих свойствами саморегуляции, воспроизведения и развития вследствие преобразования веществ и энергии из внешней среды.

Одной из главных особенностей живых систем является способность синтезировать белки на основе программы, закодированной в нуклеиновых кислотах, и синтезировать нуклииновые кислоты с помощью белков. Помимо этого живые организмы имеют и целий ряд других характерных признаков и свойств, отличающих их от неживой природи:

1. Единый принцип структурной организации. Все живые организмы имеют клеточное строение. Клетка представляет собой структурно-функциональную единицу и является основой роста и развития организма.

2. Единство химического состава. В состав живых организмов входят те же химические элементы, что и в обьекты неживой природы, но соотнощение элементов разные. В живых организмах 98% состава приходится на углерод, кислород, азот и водород.

3. Обмен веществ и энергии (метаболизм). Живые организмы – открытые системы; они постоянно получают необходимые вещества из внешней среды и виделяют в неё продукты жизнедеятельности. Обмен веществ обеспечивает постоянство химического состава всех частей организма и другии проявления (признаки) жизни, а именно: рост, развитие, раздражимость, движение, размножение, изменчивость, наследственность, старость и, наконец, смерть.

4. Рост и развитие - это тесно связанные процессы. Рост – это увеличение массы, линейных размеров индивидуума (особи) и отдельных органов. Он всегда сопровождаеться развитием – качественными изменениями организма. Закономерные изменение организма от момента зарождения и до смерти носят названия индивидуального развития, или онтогенеза.

5. Раздражимость. Способность живых клеток, тканей или целого организма реагировать на внешние или внутренние воздействия; лежит в основе приспособления к изменяющимся условиям среды.

Любое изменение окружающей среды является раздражителем, а реакция организма – проявлением раздражимости.

Формы раздражимости различны у растений и животных.

Реакция многоклеточных организмов на раздражение, которое осуществляется при помощи нервной системы, называется рефлексом.

6. Наследственность заключается в способности организмов передавать свои признаки, свойства и особенности развития из поколения в поколение в неизмененённом виде. В основе наследственности лежит относительное постоянство стоения молекул ДНК.

7. Изменчивость – это способность организмов приобетать новые признаки, отличающие их от родительских форм. Она представляет материал для естественного отбора, т. е. отбора наиболее приспособленных особей к конкретным условиям существования, что в конечном итоге приводит к появлению новых форм жизнм, прогрессивному развитию живого на Земле.

8. Дисктретность (от лат.“discretus” - прерывистый, раздельный) – это означает, что любая биологическая система (клетка, организм, популяция, биоценоз) состоит из отдельных взаимодействующих частей, образующих структурно-фунциональное единство. Например, любой вид организмов включает отдельные особи. Тело высокоорганизованной особи состоит из органов, в свою очередь органы состоят из клеток.

9. Саморегуляция (авторегуляция). Это способность живых организмов поддерживать постоянство своего химического состава и интенсивность течения физиологических процессов (гомеостаз) в непрерывно меняющихся условиях среды. Данная способность осуществляется с помощью регуляторных систем, в основе деятельности которых лежит принцип обратной связи. Сигналом для включения или выключения той или иной регулирующей системы может быть концетрация какого-либо вещества или состояние какого-либо биохимического или физиологического процесса.

Например, понижение концетрации АТФ в клетке служит сигналом запускающим её синтез. После того как содержание АТФ в клетке нормализуется, интенсивность её синтеза уменьшается.

10. Адаптация (от лат. “adaptatio”- приспособление) - приспособление организма к условиям окружающей среды. Возникают в процессе естественного отбора и выражаются в особенностях строения, функций и поведения особей данного вида, способствующих их успеху в борьбе за существование.

Основные свойства и стратегия жизни:

· способность к передаче и реализации генетической информации;

· адаптация к условиям окружающей среды;

· поступательное прогрессивное развитие.

Уровни организации живого

Уровни организации живой материи были выделены в середине 20 ст.

Под уровнем организации живой материи понимают то функциональное место, которое занимает данная биологическая структура в общей системе органического мира. Идея уровней организации живого дает возможность объяснить целостность и качественное своеобразие биологических систем.

Молекулярный уровень. На этом уровне наблюдается сходство химического состава и химических реакций у всех живых существ. Жизненный субстрат для всех растений, животных, вирусов создают лишь 20 аминокислот и 5 нуклеотидов, которые входят в состав белков и нуклеиновых кислот. Наследственная информация у них заложена в молекуле ДНК (исключение составляют лишь РНК-содержащие вирусы). С молекулярного уровня начинаются главные процессы жизнедеятельности: энергетический и пластический обмен, изменение и реализация генетической информации.

Клеточный уровень. Клетка является единицей строения, жизнедеятельности и развития живых организмов. На клеточном уровне происходят процессы обмена веществ, преобразования энергии, обеспечивается хранение, изменение, реализация и передача генетической информации.

Неклеточные формы (вирусы) могут размножаться только внутри клеток, т.е. существование этой формы жизни также зависит от клеток.

Каждая клетка состоит из структур, органелл, которые выполняют определенные функции. Поэтому возможно выделить субклеточный уровень.

Тканевой уровень. Представляет собой ткани, которые объединяют клетки сходные по строению и функции. Ткани возникли в ходе исторического развития вместе с многоклеточностью. У многоклеточных организмов они образуются в процессе онтогенеза как следствие дифференцировки клеток. У животных различают несколько типов тканей (эпителиальную, соединительную, мышечную, нервную). У растений различают образовательную, покровную, основную, механическую и проводящую ткани. На этом уровне происходит специализация клеток.

Органный уровень. Орган – это структурно-функциональное обьединение нескольких типов тканей. Например, сердце человека, как орган, включает в себя мышечную, эпителиальную, нервную и соединительную ткани, которые вмести выполняют ряд функций, среди которых самая важная – перекачивание крови по сосудам для доставки кислорода и питательных веществ к клеткам и удаления углекислого газа и отходов жизнедеятельности от клеток.

Организменный уровень. Элементарной единицей организменного уровня является особь (организм), которая рассматривается как дискретная живая система от момента её зароджения и до смерти, т.е. в процессе онтогенеза. На данном уровне наблюдается большое разнообразие форм жизни. Каждый вид состоит из отдельных особей. На организменном уровне изучают особь – организм (одно- или многоклеточный) как единое целое, характерные черты его строение, физиологические процессы, механизмы сохранения гомеостаза и адаптации.

Популяционно-видовой уровень. Элементарной единицей популяционно-видового уровня служит популяция — совокупность особей одного вида, которые проживают на одной территории, в границах которой они свободно скрещиваются между собой и относительно изолированы от других популяций этого же вида. Каждая популяция характерезуется численностью, половым и возрастным составом, плотностью, генетическим полиморфизмом. Популяция является формой существования вида в конкретных условиях среды и единицей эволюции.

Биогеоценотический уровень. Биогеоценоз – однородный участок земной поверхности с определённым составом живых организмов (биоценоз) и условиями среды обитания (биотоп), обьедененных потоком веществ и энергии в единый природный комплекс. Это природная саморегулирующееся система, в которой осуществляется круговорот веществ и превращение энергии Солнца в результате жизнедеятельности трёх функционально взаимосвязанных групп организмов: продуцентов, консументов, редуцентов. Чем полнее круговорот вещества в биогеоценозе, тем он устойчивее и долговечнее.

Биосферный уровень. Это совокупность всех биогеоценозов. Биосфера охватывает всю гидросферу, верхний слой литосферы и нижние – атмосферы, которые населены живыми существами.

Этот уровень организации характеризуется биологическим круговоротом веществ и единым потоком энергии, которые обеспечивают существование биосферы как целостной системы.

Не всегда можно выделить все перечисленные уровни организации живого. Например, у одноклеточных, клеточный и организменный уровень совпадают, а органно-тканевой уровень отсутствует. Иногда можно выделить дополнительный, как субклеточный, системный.

Решение конкретных задач биологии в большинстве случаев касается не одного, а нескольких или всех уровней. Например, проблемы эволюции или антропогенеза нельзя рассматривать только на уровне организма, т.е. без молекулярного, субклеточного, клеточного, органо-тканевого, а также популяционно-видового и биогеоценотического уровней.

Представление об уровнях организации жизни имеет непосредственное отношение и к медицине. Врач при оценке состояния организма, лечении и профилактики заболеваний опирается на данные анамнеза, клинико-лабораторных исследований, относящихся к различным уровням организации живого от молекулярно-генетического до биосферного.