Жизнь это в биологии кратко
Обновлено: 05.07.2024
Биология — наука о жизни. А что же такое жизнь? Многие учёные пытались объяснить значение этого понятия.
Немецкий философ Фридрих Энгельс дал классическое определение жизни:
Русский ученый Михаил ВолькенштЕйн дал такое определение понятию жизнь:
На сегодняшний день нет единого мнения относительно определения жизни.
Более точно определить понятие живой материи можно только перечислением качеств, отличающих её от неживой.
Выделяют следующие свойства живого:
1. Единство химического состава
2. Единство структурной организации
4. Обмен веществ и энергии
7. Рост и развитие
9. Наследственность и изменчивость
Рассмотрим сущность этих свойств.
Единство химического состава живых организмов
В состав живых организмов входит около 70 химических элементов. Эти же элементы входят и в состав тел неживой природы. Однако соотношение различных химических элементов в живой и неживой природе различно. В живых организмах 90% их химического состава приходится на четыре элемента — углерод, кислород, азот, водород. Эти элементы участвуют в образовании сложных органических молекул, таких как белки, углеводы, липиды, нуклеиновые кислоты. Они могут выступать в качестве органических соединений.
Единство структурной организации
Все живые организмы, за исключением вирусов, состоят из клеток. Клетка является структурно-функциональной единицей всего живого. Несмотря на различия в строении и функциях клеток живых организмов, все они имеют общую структуру и сходный химический состав. Размножение и развитие организмов так же осуществляется при помощи клеток.
Открытость
Любой организм является открытой системой. Компоненты, составляющие живую систему – органеллы одноклеточных организмов или системы органов многоклеточных живых существ, выполняя специфические функции, слаженно взаимодействуют между собой.
Для сохранения устойчивости такая система должна постоянно обмениваться веществами, энергией и информацией с окружающей средой.
Обмен веществ и энергии
Обмен веществ, или метаболизм — набор химических реакций, которые возникают в живом организме для поддержания жизни.
Все органы и ткани организмов находятся в состоянии непрерывного химического взаимодействия с другими органами и тканями, а также с окружающей организм внешней средой. С пищей в организм поступают из внешней среды разнообразные вещества. В организме эти вещества подвергаются изменениям, в результате чего они частично превращаются в вещества самого организма. В этом состоит процесс ассимиляции.
В тесном взаимодействии с ассимиляцией протекает обратный процесс — диссимиляция. Вещества живого организма не остаются неизменными, а расщепляются с выделением энергии. Возникшие при разложении продукты распада выводятся из организма.
Обмен веществ обеспечивает постоянство химического состава клетки.
Самовоспроизведение
Уникальной особенностью организмов как открытых систем является их способность к самовоспроизведению, или репродукция.
Самовоспроизведение у живых организмов происходит за счет размножения.
Генетическая информация о самовоспроизведении закодирована в молекулах ДНК. На молекулярном уровне самовоспроизведение происходит на основе матричного синтеза ДНК, которая программирует синтез белков, определяющих специфику организмов.
На других уровнях самопроизведение характеризуется чрезвычайным разнообразием форм и механизмов, вплоть до образования специализированных половых клеток (мужских и женских). Важнейшее значение самовоспроизведения заключается в том, что оно поддерживает существование видов, определяет специфику биологической формы движения материи.
Саморегуляция – это способность организмов автоматически устанавливать и поддерживать на определенном, относительно постоянном уровне те или иные физиологические и другие биологические показатели. Благодаря механизмам саморегуляции поддерживается гомеостаз (относительное постоянство внутренней среды организма).
Рост и развитие
Рост организмов происходит путем прироста массы организма за счет увеличения числа клеток. Он сопровождается развитием, проявляющимся в дифференцировке клеток, усложнении структуры и функций.
В процессе индивидуального развития, или онтогенеза, под действием генотипа и факторов среды обитания формируются признаки организма. Для всех живых систем характерны так же эволюционные изменения в ходе исторического развития, или филогенеза.
Раздражимость – это реакция живого на внешние раздражения.
Факторы, вызывающие реакцию организма или его органа, называют раздражителями. Ими являются свет, температура среды, звук, электрический ток, механические воздействия, пищевые вещества, газы, яды и другое.
Наследственность обеспечивает материальную преемственность между родителями и потомством, между поколениями организмов, что в свою очередь обеспечивает непрерывность и устойчивость жизни. Основу материальной преемственности в поколениях и непрерывности жизни составляет передача от родителей к потомству генов, в ДНК которых зашифрована генетическая информация о структуре и свойствах белков.
Характерной особенностью генетической информации является ее чрезвычайная стабильность.
Изменчивость связана с появлением у организмов признаков, отличных от исходных, и определяется изменениями в генетических структурах. Наследственность и изменчивость создают материал для эволюции организмов.
Многими из перечисленных свойств могут обладать и тела неживой природы. Так, кристаллы растут, солнечная система непрерывно развивается, при горении свечи происходит превращение химических веществ с выделением энергии.
Следовательно, судить о наличии жизни можно лишь по совокупности свойств, характерных для живых организмов.
Одно из первых научных определений жизни сформулировал Фридрих Энгельс во второй половине \(XIX\) века:
Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причём с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка.
Дальнейшее развитие науки показало недостаточность такого определения, так как оно не раскрывает всех проявлений жизни. Изучение особенностей живых организмов, показало, что жизнь многогранна.
В настоящее время нет общепризнанного определения жизни, но сформулированы основные признаки, которые отличают живую материю от неживой.
Одно из главных отличий заключается в способности живых организмов к самовоспроизведению, основанной на передаче наследственной (генетической) информации от родительского поколения к потомкам. Эта информация также является основой для саморегуляции всех живых организмов.
Живым организмам присущ также постоянный обмен веществ и энергии с окружающей средой, т. е. они представляют собой открытые системы, способные существовать только при условии поступления энергии извне.
Живые тела, существующие на Земле, представляют собой открытые саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из биополимеров — белков и нуклеиновых кислот.
В настоящее время считают, что основой жизни служат нуклеопротеиды, т. е. комплексы нуклеиновых кислот с белками (но только в том случае, когда они выполняют свои функции в живых клетках; без клеток эти вещества ничем не отличаются от других органических соединений).
Пока никому из учёных не удалось сформулировать точно, что же такое жизнь. С одной стороны, у живых организмов есть ряд особенностей, которых нет у неживых тел. Но, с другой стороны, каждая из этих особенностей в той или иной степени проявляется и в неживой природе.
Что такое жизнь с точки зрение биологии? Данный вопрос рано или поздно начинает волновать каждого человека. На сегодняшний день существует несколько трактовок данного понятия.
Определение термина
Жизнь – это форма существования живой материи, а также совокупность всех химических и физических процессов, которые протекают в каждой живой клетке. Такие явления способствуют клеточному метаболизму и размножению. За границами клетки жизнь не существует, поэтому вирусы проявляют характеристики живого только после переноса их генетической информации в клетку.
Научившись приспосабливаться к окружающей среде, каждая клетка живого начинает формировать многообразие живых организмов. Самый важный атрибут всего живого на планете Земля – это генетическая информация, которая используется для репликации.
Чтобы обозначить понятие "жизнь", нужно перечислить все качества, которые отличают ее от "не жизни".
Что такое жизнь с точки зрение биологии? На сегодняшний день еще нет точного понятия, но ученые объединили несколько основных критериев живого: метаболизм, рост, развитие, размножение и реакция на внешние раздражители. Другими словами, жизнь – это состояние организма на данный момент.
Появление жизни на Земле
Что такое жизнь с точки зрение биологии? Ответить на этот вопрос поможет изучение ее возникновения. Ученые выделили несколько гипотез, каждая из которых до сих пор научно не доказана:
- Биохимическая эволюция. жизни.
- Гипотеза панспермии.
- Самозарождение.
Второе и четвертое утверждения просто представляют философский и исторический интерес. Ведь проведенные научные исследования и опыты их отрицают. Жизнь (определение биология дает с точки зрение биохимических процессов) - важное понятие, которое до сих пор изучается учеными.
Гипотеза биохимической эволюции является единственно принятой и признанной во всем мире.
Сложность живых систем
Современное определение жизни озвучивается так: "Это огромная система, способная к иерархической организации, а также способность к метаболизму, самовозобновлению". Все процессы тонко и точно регулируются.
Разнообразие живых организмов
Дайте определение жизни - и вы поймете, что все окружающие вас процессы логичны и взаимосвязаны. Организм является самой основной единицей жизни, ведь именно в его клетках и происходят все жизненные процессы. Являясь отдельной особью, организм входит в состав таких понятий, как популяции и виды. Всей прелестью разнообразия живых организмов занимается биологическая систематика, которая изучает строение всего органического мира.
Вся целостность живой природы сформирована в экосистемы, которые являются составной частью биосферы.
Здоровье, рождение и возраст
Определение понятия жизнь - это лишь маленькая частица того, что можно познать, занимаясь изучением биологии.
Процесс рождения – это появление на свет малыша человека или животного. Данное понятие является очень важным не только в биологии, но и в философии и религии.
Здоровье – это целостное состояние живого организма, при котором он весь в совокупности и все его органы по отдельности слаженно выполняют свои функции.
Что такое жизнь с точки зрение биологии? Жизнь можно определить и здоровьем, ведь чем организм лучше выполняет свои функции, тем жизнь себя лучше проявляет. Вопросом здоровья занимается большое количество наук, каждая из которых имеет определенное направление.
Что такое поведение
Жизнь (определение биология характеризует как живую материю) характеризуется поведением, то есть способностью живых организмов изменять свои действия под влиянием окружающей среды или внутренних факторов. Данное понятие имеет приспособительное значение, поэтому помогает живым существам избегать негативных факторов окружающей среды. У высших организмов поведенческие реакции контролируются нервной системой.
Дайте определение жизни бактерий и растений - и вы убедитесь, что у них есть способность перемещаться под влиянием внешних факторов. Но поскольку такие движения – это только физиологический фактор, нет смысла говорить о наличии психики и поведения у них. Движения растений – это допсихический уровень отражения.
Живые организмы
Современное определение жизни не может обойтись без понятия живого организма.
Организм – это живая материя, которая обладает системой свойств, отличающих ее от неживых предметов. Каждая отдельная особь – это структурная единица популяционно-видового уровня.
Живые организмы – это самые главные предметы изучения биологии. Для удобства изучения все живые тела распределили по категориям и создали биологические классификации.
Самое простое разделение - на ядерные и безъядерные организмы. А уже потом на много- и одноклеточные.
Образ жизни человека
Дайте определение жизни человека, чтобы разобраться во всех ее тонкостях. Это понятие характеризуется укладом и стилем жизни.
Образ жизни – это основной фактор, от которого зависит человеческое здоровье. Сюда можно отнести общественную и культурную деятельность, труд, привычки, обучение и другие проявления.
Определение понятия "жизнь человека" опирается на четыре основных категории: социальную, экономическую, психологическую и социально-экономическую.
Уклад жизни определяется несколькими понятиями: стилем жизни на производственном уровне, социально-экономическими отношениями и взглядами на окружающий мир.
Стиль жизни формируют по формам бытия: обучение и хобби, характер и поведение, труд и предпочтения.
Результатом такого белкового многообразия становится водоворот химических реакций, непрерывно происходящих в каждой клетке. Если вообразить, что вы получили шанс проникнуть в живую клетку и увидеть, что творится в мире молекул, ваш рассудок может помрачиться из-за всей этой бурлящей каши химических процессов. Некоторые из участвующих молекул имеют электрический заряд и поэтому могут притягиваться или отталкиваться, другие же пассивно нейтральны. Некоторые представляют собой кислоты или щелочи типа отбеливателей. Все эти разнообразные вещества находятся в постоянном взаимодействии, их столкновения случайны или запланированы. Иногда молекулы встречаются на краткое время для осуществления химической реакции, быстро обменявшись электронами или протонами. В других случаях между молекулами образуются сильные и прочные химические связи. В целом в клетке происходят многие тысячи разных химических реакций, которые постоянно усердно трудятся над поддержанием жизни. В сравнении с этим число химических реакций даже на крупнейших промышленных химкомбинатах выглядит крайне бледно. Например, на заводе по производству пластмасс задействовано несколько десятков химических реакций.
Вся эта кипучая и быстрая деятельность происходит на конце временнóго диапазона, противоположном глубокому времени, потребовавшемуся для развития данных систем. Но головокружительный временной масштаб клеточного мира столь же трудно постигаем нашим рассудком, как и эволюционное время. Некоторые управляющие этими реакциями клеточные ферменты действуют с поразительной скоростью, проводя тысячи, даже миллионы химических реакций в секунду. Они не только фантастически быстры, но и способны быть чрезвычайно точными. Ферменты могут манипулировать отдельными атомами с такой точностью и надежностью, о которых химики-технологи могут только мечтать. Но эволюция совершенствовала эти процессы миллиарды лет — чуть подольше нас с вами!
Совместное выполнение всей этой работы — величайшее достижение. Хотя может казаться, что гигантское число одновременных химических реакций в клетках происходит хаотически, но на деле оно очень упорядоченно. Для правильного срабатывания каждой реакции требуются свои особые химические условия. Некоторым нужна более кислая или более щелочная среда; другим требуются специальные химические ионы типа кальция, магния, железа или натрия; еще одним — наличие воды или же вода, напротив, их замедляет. И все же все эти процессы должны происходить одновременно и в тесной близости, в узких пределах клетки. Это становится возможным лишь благодаря тому, что не каждому из различных ферментов требуются свои экстремальные значения температуры, давления либо кислые или щелочные условия, присущие промышленным химкомбинатам. В противном случае они не могли бы сосуществовать в такой тесноте. Тем не менее многие из этих метаболических реакций должны проводиться раздельно. Они не должны мешать друг другу, а их конкретные химические требования должны соблюдаться. Ответом на этот запрос становится деление на зоны.
Деление на зоны — способ функционирования любых сложных систем. Возьмем города. Они эффективно функционируют, только если состоят из различных зон с особыми функциями: вокзалы, школы, больницы, заводы, полицейские участки, электростанции, очистные сооружения и т. д. Все эти и многие иные участки необходимы для того, чтобы город оставался единым целым; все бы тут же разладилось, если бы они смешались. Они должны быть отделены друг от друга, чтобы действовать эффективно, но при этом быть относительно близкими и взаимосвязанными. То же самое относится к клеткам, которым нужно создать свою индивидуальную группу микросред, отделенных друг от друга в физическом или временном отношении, но при этом взаимодействующих. У живых существ это достигается путем создания систем контактирующих между собой зон, имеющих разные размеры: от очень больших до чрезвычайно маленьких.
Самые большие, возможно, будут самыми известными: различные ткани и органы многоклеточных организмов типа растений и животных — как вы и я. Это определенные зоны, каждая из которых приспособлена для конкретных химических и физических процессов. Ваш желудок и кишечник усваивают химические вещества из пищи; печень устраняет токсическое действие химических веществ и лекарств; сердце пользуется химической энергией для перекачки крови и т. п. Все функции этих органов обусловлены специализированными клетками и тканями, из которых они сделаны: клетки в слизистой оболочке желудка выделяют кислоту, а в сердечных мышцах сокращаются. В свою очередь, все эти клетки так же представляют собой самостоятельные зоны.
По сути, клетка служит основополагающим примером пространственного разделения жизни. Главная роль наружной мембраны клетки заключается в сохранении обособленности содержимого клетки от остального мира. Благодаря изолирующему эффекту этой мембраны клетки могут способствовать поддержанию физического и химического порядка. Разумеется, клетки сохраняют такое состояние только на время. Когда они прекращают трудиться, то погибают, и воцаряется хаос.
Подробнее читайте:
Нёрс, П. Что такое жизнь? Понять биологию за пять простых шагов / Пол Нёрс ; [пер. с англ. А. Б. Попова]. — М. : КоЛибри, Азбука-Аттикус, 2021. — 224 с.
Читайте также: