Научное определение сущности жизни. Свойства живого. Уровни организации живого.

Научное определение сущности жизни дал Ф. Энгельс в работе «Диалектика природы» (1898 г.): «Жизнь – есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней средой, с прекращением этого обмена веществ прекращается жизнь, что приводит к разложению белка».

 

Свойства живого:

• Обмен веществ и энергии
• Раздражимость
• Репродукция (размножение)
• Гомеостаз – поддержание постоянства внутренней сред организма
• Наследственность
• Изменчивость
• Индивидуальное развитие (онтогенез)
• Филогенез – историческое развитие
• Целостность
• Дискретность

 

Уровни организации живого:

I. Биологические микросистемы

Подуровни:

1. молекулярно-генетический
2. субклеточный
3. клеточный

II. Биологические мезосистемы

Подуровни:

1. тканевый
2. органный

III. Биологические макросистемы

Подуровни:

1. онтогенетический (организменный)
2. биогеоценотический
3. биосферный

 

Обмен веществ. Понятие ассимиляции и диссимиляции. Виды обмена веществ

Обмен веществ – это совокупность протекающих в живых организмах химических превращений, обеспечивающих рост. Развитие, жизнедеятельность и др.

Виды обмена веществ:

• белковый
• жировой
• углеводный
• обмен воды
• обмен минеральных веществ

 

Обмен веществ состоит из 2-х процессов:

Ассимиляции и диссимиляции

Ассимиляция (пластический обмен) – это эндотермические реакции, в ходе которых синтезируются вещества, подобные веществам самой клетки или организма

Примеры:

• фотосинтез
• биосинтез белков, жиров, нуклеиновых кислот

Диссимиляция (энергетический обмен) – это экзотермические реакции распада веществ клетки до простых неспецифических соединений.

Это реакции окисления.

 

Пластический обмен, его этапы, их характеристика

Пластический обмен слагается из 2-х этапов. На I этапе из простых веществ (таких, как СО2, NH3, H2O) образуются необходимые для организма мономеры (аминокислоты, моносахара, азотистые основания и другие соединения).

На II этапе из простых веществ (мономеров) строятся полимеры. Эти реакции протекают на ЭПС и в рибосомах.

Биосинтез белка – один из центральных процессов метаболизм клетки, связанных с потоком веществ, энергии и информации.

2 этапа.

I этап – транскрипция – переписывание генетической информации с молекулы ДНК на молекулу и-РНК.

II этап – трансляция –считывание информации с молекулы и-РНК, перевод информации с языка нуклеотида с молекулы и-РНК на язык аминокислот молекулы белка.

Каждая реакция протекает в присутствии определенных ферментов и катализаторов. Ферменты должны находиться в определенном активном состоянии.

 

Энергетический обмен, его этапы, их характеристика.

Эти реакции начинаются в цитоплазме, заканчиваются в митохондриях.

3 этапа:

I. подготовительный – на этом этапе крупные полимеры (белки, жиры, углеводы) распадаются на мономеры. Это реакции гидролиза.

У одноклеточных животных реакции протекают в пищеварительных вакуолях, у многоклеточных – в лизосоме и желудочно-кишечном тракте.

На этом этапе выделяется всего 1 % энергии, которая рассеивается в виде тепла.

II. Бескислородный этап (анаэробный) – на этом этапе 1 молекула глюкозы распадается до двух молекул молочной кислоты, при этом образуются 2 молекулы АТФ.

 

С6Н12О6 2С3Н6О3 + 2АТФ

 

У некоторых живых организмов глюкоза может расщепляться до этанола

На этом этапе образуется примерно 30 % энергии

III. Кислородный (аэробный) этап – реакции происходят в митохондриях. На этом этапе происходит дальнейшее расщепление 2-х молекул молочной кислоты до СО2 и Н2О. При этом образуются 36 молекул АТФ. Процесс окисления органических веществ в присутствии кислорода называется тканевым дыханием.

Таким образом, по завершении энергетического обмена при распаде органических веществ часть энергии рассеивается в виде тепла, а другая часть идет на образование молекул АТФ. Всего образуется 38 молекул АТФ при расщеплении 1 молекулы глюкозы до СО2 и Н2О.

 

Ферменты, группы ферментов, условия их действия.

 

Биологические катализаторы – ферменты или энзимы. Все ферменты являются белками. В структуре белка – фермента выделяют активный центр – это участок фермента, на котором происходит определенная химическая реакция. Ферменты являются специфичными веществами. Это значит, что каждый фермент расщепляет определенное химическое вещество.

Различают несколько групп ферментов:

• липазы (расщепляют белки)
• амилазы (расщепляют крахмал)
• нуклеазы (нуклеиновые кислоты)
• протеазы (белки)

Коферменты – органические вещества небелковой природы, устойчивые к температуре; входят в состав ферментов.

Клеточная теория. Этапы ее становления. Основные положения современной клеточной теории.

Термин был предложен Робертом Гуком в 1665 году.

В 1839 году Теодор Шванн сформулировал клеточную теорию.

Основные положения клеточной теории:

1. Клетка является структурной единицей растений и животных
2. Процесс образования клеток обуславливает их рост и развитие.

Современная клеточная теория: