Реферат на тему сущность жизни

Обновлено: 02.07.2024

На фоне возникновения и развития косной материи возникло и стало развиваться такое удивительное явление, как жизнь. В настоящее время описано более 1 млн. видов животных, около 0,5 млн. видов растений, сотни тысяч видов грибов, более 3 тысяч видов бактерий. Подсчитано, что не менее 1 млн. видов пока остаются неописанными. Вопрос о сущности и происхождении жизни всегда имел для человека не только познавательный интерес, но и огромное значение для формирования мировоззрения. Возникновение и развитие живых существ вплоть до появления такого феномена, как человек, – одна из центральных проблем естествознания.

Файлы: 1 файл

1 Сущность жизни.docx

1. Отличие живых систем от неживых систем.

2. Основные концепции происхождения жизни.

3. Основные аргументы различных концепции происхождения жизни.

Сущность жизни и биологическая картина мира.

1) жизнь определяется субстратом, носителем свойств (например, белком);

2) ее трактуют как совокупность специфических физико-химических процессов. Например, Аристотель определял жизнь как питание, рост и одряхление; Г. Тревиранус – как стойкое единообразие процессов при различии внешних влияний; М. Биша – как совокупность функций, сопротивляющихся смерти; И.П. Павлов – как сложный химический процесс; Ф. Энгельс – как способ существования белковых тел, значимым моментом которого является обмен веществ с окружающей средой. Одно из наиболее полных определений жизни с учетом современного уровня знаний дал отечественный ученый М.В. Волькенштейн. По его мнению, существующие на Земле живые тела представляют собой открытые саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из биополимеров – белков и

нуклеиновых кислот. Здесь подчеркивается значение нуклеиновых кислот, обеспечивающих преемственность признаков и свойств. В основе описания феномена жизни лежат пять фундаментальных концепций, составляющих основу биологической картины мира: клеточная теория, эволюционное учение, генетика, представления о гомеостазе и о преобразовании биологической энергии. Клеточная теория базируется на представлениях о том, что все основные механизмы и химия всех клеток во всех земных организмах сходны; клетки происходят от ранее существовавших клеток, которые размножаются путем клеточного деления. Эта теория описывает строение клеток, их деление, взаимодействие с внешней средой, состав внутренней среды и клеточной оболочки, механизм действия отдельных частей клетки и их взаимодействия между собой. Согласно эволюционному учению, наследственные признаки изменяются из поколения в поколение в пределах популяции через естественный отбор и генетический дрейф. В рамках генетической теории рассматриваются представления о том, что признаки живых организмов передаются из поколения в поколение вместе с генами, которые закодированы в ДНК. При этом информация о строении живых существ, или генотип, используется клетками для создания фенотипа, наблюдаемых физических или биохимических характеристик организма. Согласно представлениям о гомеостазе, физиологические процессы позволяют организму поддерживать постоянство своей внутренней среды независимо от изменений во внешней среде. Наконец, в рамках биоэнергетических взглядов (следует отличать от вненаучных биоэнергетических практик) принимается, что атрибутом любого живого организма является энергия и ее преобразование, существенное для состояния этого организма.

Свойства живых организмов. Живым организмам присущи определенные свойства. Часто эти свойства в той или иной степени характерны и для неживой природы, что подчеркивает единство эволюционных процессов. Однако проявление этих свойств и их совокупность не схожи у живых и неживых объектов. Именно это – совокупность и характер проявления – как раз и определяет сущность жизни. Рассмотрим ряд свойств живых организмов в сравнении со свойствами неживых объектов .

- Единство химического состава. В состав живых организмов входят те же химические элементы, что и в объекты неживой природы. Однако соотношение элементов в живом и неживом неодинаково. Элементный состав неживой природы наряду с кислородом представлен в основном кремнием, железом, магнием, алюминием и так далее. В живых организмах 98% химического состава приходится на четыре элемента: углерод, кислород, азот и водород, и, кроме того, живые организмы построены в основном из четырех крупных групп сложных органических молекул – биологических полимеров: нуклеиновых кислот, белков, полисахаридов, жиров, которые редко встречаются в неживой природе.

- Обмен веществ. Все живые организмы способны к обмену веществ с окружающей средой–поглощают из нее необходимые вещества и выделяют продукты жизнедеятельности. Обмен веществ – двусторонний процесс: во-первых, в результате ряда сложных химических превращений вещества из окружающей среды уподобляются органическим веществам живого организма и из них строится его тело; во-вторых, сложные органические соединения распадаются на простые, при этом утрачивается их сходство с веществами организма и выделяется энергия, необходимая для реакций биосинтеза. Обмен веществ обеспечивает постоянство химического состава и строения всех частей организма и, как следствие, постоянство их функционирования в непрерывно меняющихся условиях окружающей среды, т.е. обеспечивает гомеостаз. В неживой природе также существует обмен веществ. Но небиологический круговорот веществ сводится к простому переносу их с одного места на другое или изменению их агрегатного состояния, например, превращению воды в пар или лед.

- Самовоспроизведение (репродукция) и наследственность. При размножении живых организмов потомство обычно похоже на родителей: кошки воспроизводят котят, собаки – щенят, из семян одуванчика вырастает одуванчик. Таким образом, размножение - это свойство организмов воспроизводить себе подобных. В основе самовоспроизведения лежит образование новых молекул и структур на основе информации, заложенной в ДНК. Благодаря репродукции не только целые организмы, но и клетки, органоиды клеток после деления сходны со своими предшественниками; так, из одной молекулы ДНК при ее удвоении образуются две дочерние молекулы, полностью повторяющие исходную. Следовательно, самовоспроизведение тесно связано с наследственностью – способностью организмов обеспечивать передачу признаков, свойств, особенностей развития из поколения в поколение, что обусловливает преемственность поколений. Изменчивость, развитие и рост. Под изменчивостью понимают способность организмов приобретать новые признаки и свойства на основе изменения молекул ДНК. Изменчивость создает разнообразный материал для естественного отбора и соответственно предпосылки для развития и роста живых организмов. Развитие - необратимое направленное закономерное изменение объектов живой и неживой природы. В результате развития возникает новое качественное состояние систем. Развитие живой формы существования материи представлено индивидуальным развитием организмов (онтогенез) и историческим развитием видов (филогенез). В процессе развития постепенно и последовательно формируется специфическая структурная организация живого организма, а увеличение его массы обусловлено репродукцией макромолекул, элементарных структур клеток и самих клеток. Филогенез, или эволюция в целом, – это необратимое и направленное развитие живой природы, сопровождающееся образованием новых видов и прогрессивным усложнением жизни. Результатом эволюции является все многообразие живых организмов на Земле.

- Раздражимость и энергозависимость. Любой организм неразрывно связан с окружающей средой: извлекает из нее необходимые вещества, подвергается воздействию неблагоприятных факторов среды, вступает во взаимодействие с другими организмами и т.д. В процессе эволюции у живых организмов выработалось и закрепилось свойство раздражимости – избирательной реакции на внешние воздействия. Всякое изменение окружающих организм

условий среды представляет собой по отношению к нему раздражение, а реакция организма на внешние раздражители служит показателем его чувствительности и проявлением раздражимости. Кроме того, живые организмы обладают свойством энергозависимости; это открытые для поступления энергии системы, устойчивые лишь при условии непрерывного доступа к ним энергии и материи извне. Живые организмы существуют до тех пор, пока получают энергию и материю из окружающей среды.

- Ритмичность – еще одно следствие тесного взаимодействия живой и неживой природы. В природе повсюду распространены колебательные процессы: океанские приливы и отливы, смена дня и ночи, фаз Луны, чередование времен года, периодическое увеличение солнечной активности, цикличность геологических процессов. Периодические изменения в окружающей среде оказывают существенное влияние на живую природу и на собственные ритмы живых организмов. В живых системах ритмичность проявляется в периодических изменениях интенсивности физиологических функций с различными периодами колебаний (от нескольких секунд до года и столетия): суточные ритмы сна и бодрствования у человека, сезонные ритмы активности и спячки у некоторых млекопитающих (суслики, ежи, медведи) и др. Ритмичность обеспечивает согласование функций организма и окружающей среды, т.е. приспособление к периодически изменяющимся условиям существования. Например, сезонные и суточные ритмы выработались как приспособление живых организмов к геофизическим циклам среды.

- Саморегуляция (авторегуляция) – способность живых организмов, обитающих в непрерывно меняющихся условиях окружающей среды, поддерживать постоянство своего химического состава и интенсивность физиологических процессов. При этом недостаток поступления каких-либо питательных веществ мобилизует внутренние ресурсы организма, а при избытке какого-либо вещества его синтез прекращается. Например, понижение концентрации такого фермента, как АТФ – универсального аккумулятора энергии в клетке, служит сигналом, запускающим процесс его синтеза; при восполнении запаса АТФ синтез его прекращается. Уменьшение количества клеток в ткани (например, в результате травм) вызывает усиленное размножение оставшихся клеток; восстановление количества клеток до нормального дает сигнал о прекращении интенсивного клеточного деления.

Очень трудно дать определение сущности жизни. Все определения либо не совсем точные, либо не до конца правильные. Энгельс дал такое определение: жизнь – способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающий их внешней средой. Но это определение не совсем правильное. Оно ставит на одну ступеньку и мышку, и горящую свечу. И одно, и другое потребляет кислород и выделяет углекислый газ.

Дискуссионным является до сих пор не только вопрос о сущности жизни, но и теснейшим образом связанная с ним проблема происхождения живого, его зарождения и развития. Поэтому многие определения сводятся к перечислению свойств живого. К свойствам относится:

Живые организмы характеризуются сложной и упорядоченной структурой.
Живые организмы получают энергию из окружающей среды и используют ее на поддержание своей упорядоченности.
Живые организмы активно реагируют на окружающую среду.
Все живые организмы не только изменяются, но и усложняются.
Все живые организмы размножаются.
У живых организмов есть особенность передавать информацию своему потомству.
Живые организма хорошо приспособлены к среде обитания и соответствуют своему образу жизни.

На основе этих свойств можно дать определение живому: жизнь – форма существования сложных, открытых систем, способных к самоорганизации и самовоспроизведению.

Структурные уровни организации живого.

Мир живого очень многообразен и имеет сложную структуру. Можно выделить различные уровни живого мира:

Биосферный уровень. Он включает всю совокупность живых организмов Земли вместе с окружающей их природной средой
Уровень биогеоценозов. Состоит из участков Земли с определенным составом живых и неживых компонентов.
Популяционно-видовой уровень. Образуется свободно скрещивающимися между собой особями одного и того же вида.
Организменный и органо-тканевой уровни. Отражают признаки отдельных особей, их строение, физиологию, поведение, а также строение и функции органов и тканей живых существ.
Клеточный субклеточный уровни. Отражают процессы специализации клеток, а также различные внутриклеточные включения.
Молекулярный уровень. Составляет предмет молекулярной биологии, одной из важнейших проблем которой является изучение механизмов генной информации.

Живая клетка является мельчайшей системой, обладающей всем комплексом свойств живого, в том числе и носителем генетической информации – важнейшей основы эволюционного развития живого мира.

Клетки весьма многообразны. Они могут существовать как одноклеточные организмы, а также в составе многоклеточных.

Клетки образуют ткани, а несколько типов тканей – органы. Обмен веществ, обеспечиваемый клетками, - важнейшее свойство всего живого.

В заключение отметим, что сам по себе структурный подход не может дать полного представления о сущности живого. Поэтому необходимо рассмотреть возникновение и развитие живого.

Основные концепции происхождения жизни.

Интерес к познанию живого возник у человека очень давно. Этот интерес был обусловлен не столько любознательностью, сколько необходимостью удовлетворения насущных человеческих потребностей. Первоначально люди оценивали феномен жизни как одно из великих чудес, сотворенных всеведущим и всемогущим Богом, замыслы и дела которого недоступны человеческому разуму. Сотворение на базе этих основных признаков может быть сформулировано следующее краткое определение сущности живого.

Вопрос о сущности жизни является одним из давних вопросов в биологии, поскольку интерес к нему восходит еще к античным векам. Дававшиеся в разные времена определения жизни не могли быть исчерпывающими из-за отсутствия достаточных данных. Лишь развитие молекулярной биологии привело к новому пониманию сущности жизни, определению свойств живого и вычленению уровней организации, живого.

Содержание

Введение.
1. Определение сущности жизни.
1.1. Свойства жизни.
2. Промежуточные формы жизни.
2.1. Естественнонаучные представления о жизни и ее эволюции.
3.Гипотеза Лавлока о Гее-Земле.
3.1. Открытия, подтверждающие теорию Геи.
4. Заключение.
5.Список литературы.

Работа содержит 1 файл

Реферат Сущность жизни.docx

Московский Государственный Университет Леса

Преподаватель: Цветкова Л.Е.

Студент: Селезнев Е.Ю.

1. Определение сущности жизни.

1.1. Свойства жизни.

2. Промежуточные формы жизни.

2.1. Естественнонаучные представления о жизни и ее эволюции.

3.Гипотеза Лавлока о Гее-Земле.

3.1. Открытия, подтверждающие теорию Геи.

Всеобщим методологическим подходом к пониманию сущности жизни в настоящее время является понимание жизни в качестве процесса, конечным результатом которого является самообновление, проявляющееся в самовоспроизведении. Все живое происходит только из живого, а всякая организация, присущая живому, возникает только из другой подобной организации. Следовательно, сущность жизни заключается в ее самовоспроизведении, в основе которого лежит координация физических и химических явлений и которое обеспечивается передачей генетической информации от поколений к поколениям. Именно эта информация обеспечивает самовоспроизведение и саморегуляцию живых существ. Поэтому жизнь — это качественно особая форма существования материи, связанная с воспроизведением. Явления жизни представляют собой форму движения материи, высшей по сравнению с физической и химической формами его существования.

Живое построено из тех же химических элементов, что и неживое (кислород, водород, углерод, азот, сера, фосфор, натрий, калий, кальций и другие элементы). В клетках они находятся в виде органических соединений. Однако организация и форма существования живого имеет специфические особенности, отличающие живое от предметов неживой природы.

Обсуждая молекулы, рассматриваемые в качестве субстрата жизни, нельзя не отметить, что они подвергаются непрерывным превращениям во времени и пространстве. Достаточно сказать, что ферменты могут превратить любой субстрат в продукт реакции в исключительно короткое время. Поэтому определение нуклеопротеидов в качестве субстрата жизни означает признание последнего в качестве очень подвижной системы.

Как живое, так и неживое построены из молекул, которые изначально являются неживыми. Тем не менее, живое резко отличается от неживого. Причины этого глубокого различия определяются свойствами живого, а молекулы, содержащиеся в живых системах, называют биомолекулами.

1.1. Свойства жизни.

Упорядоченность структуры. Для живого характерна не только сложность химических соединений, из которого оно построено, но и упорядоченность их на молекулярном уровне, приводящая к образованию молекулярных и надмолекулярных структур. Создание порядка из беспорядочного движения молекул — это важнейшее свойство живого, проявляющееся на молекулярном уровне. Упорядоченность в пространстве сопровождается упорядоченностью во времени. В отличие от неживых объектов упорядоченность структуры живого происходит за счет внешней среды. При этом в среде уровень упорядоченности снижается.

Целостность (непрерывность) и дискретность (прерывность). Жизнь целостна и в то же время дискретна как в плане структуры, так и функции. Например, субстрат жизни целостен, т. к. представлен нуклеопротеидами, но в то же время дискретен, т. к. состоит из нуклеиновой кислоты и белка. Нуклеиновые кислоты и белки являются целостными соединениями, однако тоже дискретны, состоя из нуклеотидов и аминокислот (соответственно). Репликация молекул ДНК является непрерывным процессом, однако она дискретна в пространстве и во времени, т. к. в ней принимают участие различные генетические структуры и ферменты. Процесс передачи наследственной информации тоже является непрерывным, но он дискретен, т. к. состоит из транскрипции и трансляции, которые из-за ряда различий между собой определяют прерывность реализации наследственной информации в пространстве и во времени. Любой организм представляет собой целостную систему, но состоит из дискретных единиц — клеток, тканей, органов, систем органов. Органический мир также целостен, поскольку существование одних организмов зависит от других, но в то же время он дискретен, состоя из отдельных организмов.

Рост и развитие. Рост организмов происходит путем прироста массы организма за счет увеличения размеров и числа клеток. Он сопровождается развитием, проявляющимся в дифференцировке клеток, усложнении структуры и функций. В процессе онтогенеза формируются признаки в результате взаимодействия генотипа и среды. Филогенез сопровождается появлением гигантского разнообразия организмов, органической целесообразностью. Процессы роста и развития подвержены генетическому контролю и нейрогуморальной регуляции.

Обмен веществ и энергии. Благодаря этому свойству обеспечивается постоянство внутренней среды организмов и связь организмов с окружающей средой, что является условием для поддержания жизни организмов. Живые клетки получают (поглощают) энергию из внешней среды в форме энергии света. В дальнейшем химическая энергия преобразуется в клетках для выполнения многих работ. В частности, для осуществления химической работы в процессе синтеза структурных компонентов клетки, осмотической работы, обеспечивающей транспорт разных веществ в клетки и вывод из них ненужных веществ, и механической работы, обеспечивающей сокращение мышц и передвижение организмов. У неживых объектов, например, в машинах химическая энергия превращается в механическую только в случае двигателей внутреннего сгорания. Таким образом, клетка является изотермической системой.

Обмен веществ и энергии в клетках ведет к восстановлению (замене) разрушенных структур, к росту и развитию организмов.

Наследственность и изменчивость. 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.

Раздражимость. Реакция живого на внешние раздражения является проявлением отражения, характерного для живой материи. Факторы, вызывающие реакцию организма или его органа, называют раздражителями. Ими являются свет, температура среды, звук, электрический ток, механические воздействия, пищевые вещества, газы, яды и др.

Движение. Способностью к движению обладают все живые существа. Многие одноклеточные организмы двигаются с помощью особых органоидов. К движению способны и клетки многоклеточных организмов (лейкоциты, блуждающие соединительнотканные клетки и др.), а также некоторые клеточные органеллы. Совершенство двигательной реакции достигается в мышечном движении многоклеточных животных организмов, которое заключается в сокращении мышц.

Внутренняя регуляция. Процессы, протекающие в клетках, подвержены регуляции. На молекулярном уровне регуляторные механизмы существуют в виде обратных химических реакций, основу которых составляют реакции с участием ферментов, обеспечивающие замкнутость процессов регуляции по схеме синтез — распад — ресинтез. Синтез белков, включая ферменты, регулируется с помощью механизмов репрессии, индукции и позитивного контроля. Напротив, регуляция активности самих ферментов происходит по принципу обратной связи, заключающейся в ингибировании конечным продуктом. Известно также регулирование путем химической модификации ферментов. В регуляции активности клеток принимают участие гормоны, обеспечивающие химическую регуляцию.

Любое повреждение молекул ДНК, вызванное физическими или химическими факторами воздействия, может быть восстановлено с помощью одного или нескольких ферментативных механизмов, что представляет собой саморегуляцию. Она обеспечивается за счет действия контролирующих генов и в свою очередь обеспечивает стабильность генетического материала и закодированной в нем генетической информации.

Содержание работы

Введение
ГЛАВА 1. Биологическая вечность жизни
1.1 Начало жизни………………………………………………………….
1.2 Процесс возникновения жизни………………………………………
1.3 Современные концепции происхождения жизни………………….
1.4 Научные подходы к определению жизни……………………………
ГЛАВА 2. Определение смерти…………………
ГЛАВА 3. Жизнь после смерти…………….………………
3.1 Бессмертная душа
3.2. Виды бессмертия…………………………………………. …
Заключение………………………………………………………….
Библиографический список………………………………………………..

Содержимое работы - 1 файл

реферат по биологии.docx

Новосибирский государственный аграрный университет

Контрольная работа по биологии.

На тему: Сущность жизни.

Выполнила: Евсеева Ю.Н..

Студентка 1 курса

Проверила: Шатова Л.А.

ГЛАВА 1. Биологическая вечность жизни

1.2 Процесс возникновения жизни……… ………………………………

1.3 Современные концепции происхождения жизни………………….

1.4 Научные подходы к определению жизни……………………………

ГЛАВА 2. Определение смерти…………………

ГЛАВА 3. Жизнь после смерти…………….………………

3.1 Бессмертная душа

— жизнь есть особая форма движения материи;

— жизнь есть обмен веществ и энергии в организме;

— жизнь есть жизнедеятельность в организме;

— жизнь есть самовоспроизведение организмов, которое обеспечивается передачей генетической информации от поколения к поколению.

Жизнь представляет собой форму движения материи высшую по сравнению с физической и химической формами ее существования. В самом общем смысле жизнь можно определить как активное, идущее с затратой энергии, полученной извне, поддержание и самовоспроизведение специфических структур, состоящих из биополимеров — белков и нуклеиновых кислот. Ни нуклеиновые кислоты, ни белки в отдельности не являются субстратом жизни. Они становятся субстратом жизни лишь тогда, когда находятся и функционируют в клетках. Вне клеток — это химические соединения. По определению отечественного биолога В. М. Волькенштейна,

ГЛАВА 1. Биологическая вечность жизни

1.1 Начало жизни

Живые организмы хранили и хранят информацию как величайшую ценность. Умирает особь, но генетическую информацию она передаёт своим потомкам. Трудно свыкнуться с мыслью, что столь тонко организованное, сложное чувствующее разумное и красивое существо, как человек, отбыв на Земле некоторый срок, напрочь исчезает, растворяясь в окружающем мире без следа. Тело умершего человека разлагается, и прекращает своё существование - это бесспорный факт.

1.2 Процесс возникновения жизни

1.3 Современные концепции происхождения жизни

Сегодня проблема происхождения жизни исследуется широким фронтом различных наук. В зависимости от того, какое наиболее фундаментальное свойство живого исследуется (вещество, информация, энергия), все современные концепции происхождения жизни можно условно разделить:

1. Концепция субстратного происхождения жизни (А. Опарин)

2. Концепция энергетического происхождения (И. Пригожин, А. Волькенштейн)

3. Концепция информационного происхождения (А.Н. Колмогоров, А.А. Ляпунов)

Другая же учебная литература утверждает, что существует пять концепций возникновения жизни:

1. Креационизм - божественное сотворение живого.

2. Концепция многократного самопроизвольного зарождения жизни из неживого вещества (её придерживался ещё Аристотель, который считал, что живое может возникать и в результате разложения почвы).

3. Концепция стационарного состояния, в соответствии с которой жизнь существовала всегда.

Все концепции ставят целью определить тот низший порог, с которого начинает действовать естественный отбор на биологическом уровне, а значит, начинают функционировать биологические законы. Однако ниже этой границы действуют другие законы - закономерности эволюционной химии, то есть совсем иная форма естественного отбора. В 1969 году А.П. Руденко предложил химический аспект происхождения жизни [7, с.76]. Используя положение Ч. Дарвина о естественном отбое и принцип усложнения и направленности эволюции, он заложил теоретическую базу. Современные биологи доказывают, что универсальной формулы жизни (то есть такой, которая исчерпывающе отображала бы её сущность) нет и не может быть. Концепция креационизма полагает, что жизнь была сотворена Богом (возникла в рамках религиозного мировоззрения). Она утверждает, что жизнь такова, какова она есть, потому что такой её сотворил Бог. Эта концепция имеет много сторонников.

1.4 Научные подходы к определению жизни

ГЛАВА 2. Определение смерти

Концепции происхождения жизни. Концепция биохимической эволюции. Особенность условий на ранней Земле. Атмосфера ранней Земли по гипотезе Опарина. Возникновение простейших форм живого. Возникновение земных океанов. Проблема возникновения жизни на планете.

Рубрика	Биология и естествознание
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	31.05.2010
Размер файла	16,1 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ НАУКИ РФ ЧЕЛЯБИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ РЕГИОНАЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ

ПРОБЛЕМА СУЩНОСТИ ЖИЗНИ

Выполнила: студентка 2 курса

Проверила: Гергнер С.В.

Содержание

Проблема сущности жизни

Концепции происхождения жизни

Особенность условий на ранней Земле

Возникновение простейших форм живого

Проблема возникновения жизни на планете

Список использованной литературы

Введение

Происхождение жизни - это одна из важнейших мировоззренческих проблем. Попытки понять, как возникла и развивалась жизнь на Земле, предпринимались еще в глубокой древности, основываясь на религиозно - идеалистических взглядах.

Естествознание 20 века сделало шаг вперед в изучении жизни, ее проявлений на Земле и за ее пределами.

В данной работе рассматривается проблема сущности жизни, основанная на представлениях таких отраслей знаний, как биохимия, биофизика, генетика, молекулярная биология и др., которые значительно расширили знания о происхождении земной жизни.

Проблема сущности жизни

Эволюция жизни предполагает ее истоки, начало. Проблема происхождения жизни является одной из важнейших не только в биологии, но и во всем естествознании и имеет большое мировоззренческое значение.

Концепция сверхъестественного (божественного) происхождения живого - креационизм - основана на вере и поэтому не относится к области науки. Не вдаваясь в подробности, заметим лишь, что в познавательном плане она принципиально бесплодна.

Концепция многократного самопроизвольного зарождения жизни из неживого вещества появилась в древности, ее придерживался еще Аристотель.

В 17 веке биолог Ф.Реди противопоставил ей принцип: живое возникает только из живого (так называемый принцип Реди, или концепция биогенеза). Уже в 19 веке Л.Пастер окончательно опроверг концепцию самопроизвольного зарождения, показав, что эффект неоднократного появления жизни там, где она не существовала, связан с бактериями. Методика избавления от бактерий получила название пастеризация.

Концепция стационарного состояния предполагает, что Земля и жизнь на ней существовали всегда, причем в неизменном виде. Эта концепция носит абсолютно умозрительный характер и не согласуется с перечисленными выше свидетельствами эволюционности живого.

Общепринятой в настоящее время можно считать концепцию биохимической эволюции. Согласно ей, жизнь зародилась на Земле естественным путем в результате химических, а затем - биохимических процессов. Причем это явилось не маловероятной случайностью, а достаточно вероятным результатом самоорганизации (А.И.Опарин, Дж.Холдейн).

По современным представлениям появление жизни тесно связано с возникновением земных океанов. Первые осадочные породы, свидетельствующие о появлении крупных водоемов, датируются временем 3,8 млрд. лет назад. Опарин полагал, что сложные вещества могли синтезироваться из более простых при активационном воздействии мощного солнечного коротковолнового излучения, существовавшего в тот период без фильтрующего слоя современной атмосферы. для построения любого сложного органического соединения, необходимого живой материи, достаточно небольшого набора монометров.

С определенного этапа в процессе химической эволюции на Земле активное участие стал принимать кислород. Он мог накапливаться в атмосфере Земли в результате разложения воды и водяного пара под действием ультрафиолетовых лучей солнца. С накоплением в атмосфере кислорода восстановленные соединения начали окисляться. Эти вещества, вступая в реакции с аммиаком и цианистым водородом, дали начало аминокислотам и соединениям типа аденина. Важно и то, что более сложные органические соединения являются более стойкими, чем простые соединения, перед разрушающим действием ультрафиолетового излучения.

В водах первичного океана концентрация органических веществ увеличивалась, происходили их смешивание, взаимодействие и объединение в мелкие обособленные структуры раствора. Эти обособленные в растворе органические многомолекулярные структуры русский ученый Опарин назвал коацерватными каплями (коацерваты).

Главная задача в учении о происхождении жизни - объяснить возникновение матричного синтеза белков. Жизнь возникла не тогда, когда образовались пусть даже очень сложные органические соединения, отдельные молекулы ДНК и др., а тогда, когда начал действовать механизм ковариантной редупликации. Именно поэтому завершение процесса биогенеза связано с возникновением у более стойких коацерватов способности к самовоспроизведению составных частей, генетического кода, с переходом к матричному синтезу белка, характерном для живых организмов. В ходе предбиологического отбора наибольшие шансы на сохранение имели те коацерваты, у которых способность к обмену веществ сочеталась со способностью к самовоспроизведению.

Переход к матричному синтезу белков был величайшим качественным скачком в эволюции материи. Однако механизм перехода пока не ясен. Основная трудность здесь состоит в том, что для удвоения нуклеиновых кислот нужны ферментные белки, а для создания белков - нуклеиновые кислоты. Иначе говоря, нужно объяснить, как в ходе предбиологического отбора объединились способности к самовоспроизведению полинуклеотидов с каталитической активностью полипептидов в условиях пространственно-временного разобщения начальных и конечных продуктов реакции.

На этот счет существуют различные гипотезы, но все они так или иначе не полны.

Отрицание возможности самозарождения жизни в настоящее время не противоречит представлениям о принципиальной возможности развития органической природы, жизни в прошлом из неорганической материи. На определенной стадии развития материи жизнь может возникнуть как результат естественных процессов, совершающихся в неорганической природе. Кроме того, элементарные химические процессы на начальных этапах возникновения и развития жизни могли происходить не только на Земле, но и в других частях Вселенной в различное время. Поэтому не исключается возможность занесения определенных предпосылочных факторов жизни на Землю из Космоса. Однако в изученной пока человеком части Вселенной только на Земле они привели к формированию и расцвету жизни.

Заключение

Возникновение жизни на Земле - это результат химической эволюции материи во Вселенной. Если суммируем все характеристики, данные живому существу В.И.Вернадским, то получим следующую формулировку: живое вещество есть вся совокупность самовоспроизводящихся органических соединений, активно взаимодействующих с окружающей средой и вызывающих в ней геохимические преобразования.

Следовательно, проблема доказательства зарождения жизни сводится к идентификации биогеохимических процессов, имевших место в том далеком прошлом.

Список использованной литературы

Концепции современного естествознания: Учебник. - Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Альфа - М; ИНФРА - М, 2006 - 622с (в пер.).

Подобные документы

Докембрийский этап развития Земли. Условия, необходимые для возникновения и начала развития жизни на Земле. Возникновение жизни согласно гипотезе академика А.И. Опарина. Первые формы жизни на планете. Основные теории появления и развития эукариот.

реферат [231,5 K], добавлен 25.07.2010

Вопрос о возникновении жизни на Земле - борьба религии и науки, идеализма и материализма. Проблема отличия живого от неживого. Современное двуединое понятие первобытного бульона и самозарождения жизни - теория Опарина-Холдейна о происхождении жизни.

реферат [32,0 K], добавлен 09.05.2009

Характеристика основных теорий происхождения жизни на Земле, их преимущества и недостатки, подтверждающие факты. Научная вероятность возникновения жизни на молодой планете, эксперименты Опарина. Самые древние микробы и главные признаки их жизни.

реферат [21,4 K], добавлен 23.04.2010

Тайна появления жизни на Земле. Эволюция зарождения жизни на Земле и сущность концепций эволюционной химии. Анализ биохимической эволюции теории академика Опарина. Этапы процесса, приведшего к возникновению жизни на Земле. Проблемы в теории эволюции.

реферат [55,9 K], добавлен 23.03.2012

Подходы к решению вопроса о сущности жизни: механицизм и витализм. Единство химического состава и различие в соотношении элементов в живом и неживом. Обмен веществ как признак живого организма. Концепции происхождения жизни и развития биосферы Земли.

реферат [27,3 K], добавлен 14.01.2010

Гипотезы о предбиологической стадии живого. Процессы на ранней Земле и возникновение живого. Одна из гипотез о первых организмах. Рассуждения об определении жизни и экспериментах на первых организмах. Изучение процессов кристаллизации некоторых глин.

реферат [34,6 K], добавлен 18.12.2012

Проблема происхождения жизни. Гипотеза А.И. Опарина о коацерватной стадии в процессе возникновения жизни. Этапы химической и предбиологической эволюции на пути к жизни. Гипотеза о роли малых молекул в первичном зарождении белково-нуклеиновых систем.

Содержание

1.Сущность жизни и характерные свойства живого организма……………….2
2.Нуклеиновые кислоты. Функциональные группы нуклеиновых кислот…..4
3.Влияние факторов среды на поглотительную деятельность корневой системы……………………………………………………………………………6
4.Действие недостатка воды на растения……………………………………….7
5.Физиология формирования плодов…………………………………………. 9
6.Физиолого-биохимические изменения у теплолюбивых растений, вызываемые действием пониженных температур…………………………….11
7. Физиологические особенности засухоустойчивых
сельскохозяйственных растений……………………………………………….12
8.Фотосинтез и урожай. Возможность программирования урожая………….14
Литература………………………………………………………………………17

Прикрепленные файлы: 1 файл

физиология.doc

1.Сущность жизни и характерные свойства живого организма……………….2

2.Нуклеиновые кислоты. Функциональные группы нуклеиновых кислот…..4

3.Влияние факторов среды на поглотительную деятельность корневой системы…………………………………………………………… ………………6

4.Действие недостатка воды на растения……………………………………….7

5.Физиология формирования плодов…………………………………………. 9

6.Физиолого-биохимические изменения у теплолюбивых растений, вызываемые действием пониженных температур…………………………….11

7. Физиологические особенности засухоустойчивых

8.Фотосинтез и урожай. Возможность программирования урожая………….14

2. Сущность жизни и характерные свойства живого организма

В XX в. делались многочисленные попытки дать определение жизни, отражающие всю многогранность данного процесса.

Все определения содержали следующие постулаты, отражающие сущность жизни:

— жизнь есть особая форма движения материи;

— жизнь есть обмен веществ и энергии в организме;

— жизнь есть жизнедеятельность в организме;

Жизнь представляет собой форму движения материи высшую по сравнению с физической и химической формами ее существования.

В самом общем смысле жизнь можно определить как активное, идущее с затратой энергии, полученной извне, поддержание и самовоспроизведение специфических структур, состоящих из биополимеров — белков и нуклеиновых кислот.

Ни нуклеиновые кислоты, ни белки в отдельности не являются субстратом жизни. Они становятся субстратом жизни лишь тогда, когда находятся и функционируют в клетках. Вне клеток — это химические соединения.

Характерные свойства живого организма.

Для живого характерен ряд общих свойств. Перечислим их.

1. Единство химического состава. Живые существа образованы теми же химическими элементами, что и неживые объекты, но в живых существах 90% массы приходится на четыре элемента: С, О, N, Н, которые участвуют в образовании сложных органических молекул, таких, как белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, липиды,

2. Единство структурной организации. Клетка является единой структурно-функциональной единицей, а также единицей развития почти для всех живых организмов на Земле. Исключением являются вирусы, но и у них свойства живого проявляются, лишь когда они находятся в клетке. Вне клетки жизни нет.

3. Открытость. Все живые организмы представляют собой открытые системы, т. е. системы, устойчивые лишь при условии непрерывного поступления в них энергии и вещества из окружающей среды.

4. Обмен веществ и энергии. Все живые организмы способны к обмену веществ с окружающей средой. Обмен веществ осуществляется в результате двух взаимосвязанных процессов: синтеза органических веществ в организме (за счет внешних источников энергии — света и пищи) и процесса распада сложных органических веществ с выделением энергии, которая затем расходуется организмом.

Обмен веществ обеспечивает постоянство химического состава в непрерывно меняющихся условиях окружающей среды.

5. Самовоспроизведение (репродукция). Способность к самовоспроизведению является важнейшим свойством всех живых организмов. В ее основе лежит информация о строении и функциях любого живого организма, заложенная в нуклеиновых кислотах и обеспечивающая специфичность структуры и жизнедеятельности живого.

6. Саморегуляция. Любой живой организм подвергается воздействию непрерывно меняющихся условий окружающей среды. В то же время для протекания процессов жизнедеятельности в клетках необходимы определенные условия. Благодаря механизмам саморегуляции сохраняется относительное постоянство внутренней среды организма, т. е. поддерживается постоянство химического состава и интенсивность течения физиологических процессов (иными словами, поддерживается гомеостаз: от греч. homoios — одинаковый и stasis — состояние).

7. Развитие и рост. В процессе индивидуального развития (онтогенеза) постепенно и последовательно проявляются индивидуальные свойства организма и осуществляется его рост. Кроме того, все живые системы эволюционируют — изменяются в ходе исторического развития (филогенеза).

8. Раздражимость. Любой живой организм способен избирательно реагировать на внешние и внутренние воздействия.

9. Наследственность и изменчивость. Преемственность поколений обеспечивается наследственностью. Потомки не являются копиями своих родителей из-за способности наследственной информации к изменениям — изменчивости.

Для горящей свечи тоже характерны процессы обмена веществ и превращения энергии, но она не способна к саморегуляции и самовоспроизведению.

Следовательно, все перечисленные выше свойства в своей совокупности характерны только для живых организмов

17. Нуклеиновые кислоты. Функциональные группы нуклеиновых кислот.

Нуклеиновые кислоты (НК) представляют собой гетерополимеры, мономерами которых являются нуклеотиды. Нуклеотид состоит из азотистого основания, связанного с ним пятиуглеродного сахара и остатка ортофосфорной кислоты (Р). В НК присутствуют азотистые основания двух типов — производные пурина (пуриновые) и производные пиримидина (пиримидиновые). К пуриновым основаниям относятся аденин (А), гуанин (Г), к пиримидиновым — цитозин (Ц), урацил (У) и тимин (Т).

Каждый нуклеотид получает название по входящему в него азотистому основанию, например адениловая кислота (или аденозинмонофосфат — АМФ): аденин — рибоза — Р. АМФ может фосфорилироваться с образованием аденозиндифосфата — АДФ (аденин—рибоза—Р ~ Р); фосфорилирование последнего приводит к образованию аденозинтрифосфата (АТФ):

Энергия макроэргической связи АТФ расходуется в клетке на самые разные виды работ. Не только АТФ, но и другие трифосфатнуклеотиды (ГТФ, ЦТФ, УТФ, ТТФ) являются макроэргическими соединениями, способными при гидролизе концевой фосфатной связи освобождать большое количество энергии.

При образовании НК нуклеотиды соединяются друг с другом с помощью фосфорно-эфирной связи, возникающей между остатком фосфорной кислоты у пятого атома рибозы или дезоксирибозы и гидроксилом третьего атома сахара следующего нуклеотида:

Образующаяся полинуклеотидная цепочка имеет два конца — 5', где расположена несвязанная фосфатная группа, и 3', у которой находится свободная группа ОН при третьем атоме пентозы.

НК подразделяют на рибонуклеиновые (РНК) и дезоксирибо-нуклеиновые (ДНК). Их состав различен. В РНК входят нуклеотиды с А, Г, Ц, У, сахар — рибоза. ДНК содержит А, Г, Ц, Т, сахар — дезоксирибоза. Последовательность нуклеотидов определяет первичную структуру НК.

Как и белки, НК имеют сложную специфическую структуру, в основе которой лежит принцип комплементарности. Комплементарность проявляется в том, что азотистые основания взаимодействуют друг с другом посредством образования водородных связей строго попарно — А с Т или У, а Г с Ц. Между комплементарными основаниями возникают две или три водородные связи (…..):

Трехмерная структура ядерной ДНК представляет собой двойную спираль: две правозакрученные спирали переплетены друг с другом, при этом 3' — конец одной из них соответствует 5' — концу другой. Структура двойной спирали стабилизируется водородными связями между комплементарными нуклеотидами. Молекула ДНК хлоропластов и митохондрий (как и ДНК прокариот) замкнута в кольцо.

В интерфазе клеточного деления ДНК входит в состав особого ядерного вещества — хроматина, в котором также присутствуют белки — основные (гистоны) и неосновные, а также небольшое количество РНК и липидов. Основой структуры хроматина являются нуклеосомы, которые представляют собой белковые диски из 8 молекул гистонов, по окружности которых намотана часть ДНК (140 пар оснований). Нуклеосомы соединяются участками ДНК (линкерами), состоящими приблизительно из 60 нуклеотидных пар. Нуклеосомная укладка ДНК способствует ее компактизации, степень которой увеличивается в митотическом ядре. В период митоза хроматин формирует хромосомы, число и форма которых являются важнейшим критерием вида. При образовании хромосомы 8—10 нуклеосом объединяются в виде глобул. В дальнейшем уплотненная таким образом структура образует петли. Сближаясь между собой, они формируют толстые (0,1—0,2 мкм) хромосомные нити (хромонемы), которые, в свою очередь, образуют видимые в микроскоп хромосомы. Все это обеспечивает концентрацию в небольшом ядре Огромного количества наследственной информации, а также облегчает абсолютно точное ее распределение между дочерними клетками. Структура молекул РНК достаточно разнообразна, что связано с многообразием их функций. Так, матричная (информационная) РНК представляет собой одинарную спираль, для транспортной РНК характерно сочетание одинарных и спаренных участков, рибосомальная РНК имеет более сложную структуру.

39.Влияние факторов среды на поглотительную деятельность корневой системы.

Изменение среды, окружающей корневую систему (например, фактора тепла), оказывает большое действие на развитие надземных частей растений. Это подтверждается, например, тем значением, которое имеет почвенный подогрев при размножении теплолюбивых растений

Соотношение между корнем и надземными частями растений также зависит от почвенно-климатических условий. В северной влажной зоне масса корневой системы в 5—10 раз уступает массе надземных частей. Через корень,растения поглощают из почвы главным образом ионы минеральных солей, а также некоторые продукты жизнедеятельности почвенных микроорганизмов и корневые выделения др. растений. Поглощённые К. соединения азота, фосфора и серы взаимодействуют с притекающими из листьев продуктами фотосинтеза с образованием аминокислот, нуклеотидов и др. органических соединений.

Читайте также:

Реферат на тему сущность жизни

Оглавление

Файлы: 1 файл

1 Сущность жизни.docx

Содержание

Работа содержит 1 файл

Реферат Сущность жизни.docx

Содержание работы

Содержимое работы - 1 файл

реферат по биологии.docx

Подобные документы

Содержание

Прикрепленные файлы: 1 файл

физиология.doc