Реферат свойства живых организмов

Обновлено: 02.07.2024

Современные представления трактуют жизнь как процесс существования сложных биологических систем, в составе которых — большие биологические молекулы: у них есть способность самовоспроизводиться и поддерживать собственное существование, обмениваясь веществами и энергией с окружающей средой.

Живые организмы обладают определенными признаками, которых нет практически у всех неживых существ. Но важно отметить, что любой из этих признаков характерен не только для живых существ.

7 свойств живых организмов

Выделяют следующие свойства живого в биологии:

  • высокоупорядоченное строение. Химические вещества, которые их образуют, обладают более сложным строением и уровнем организации, чем вещества, образующие многих неживых существ;
  • получение энергии для поддержания и усиления своей высокой упорядоченности из окружающей среды. Большинство живых организмов непосредственно или опосредованно использует солнечную энергию. Организм зеленых растений с помощью этой энергии осуществляет синтез питательных веществ: они употребляются как самими растениями, так и прочими живыми организмами. Энергия, полученная из пищи, необходима всем организмам для поддержания жизнедеятельности, а также роста и развития;
  • активное реагирование на влияния внешней среды. К примеру, если попробовать толкнуть или как-то задеть животное, то, скорее всего, он на это отреагирует: убежит, приблизится, свернется и т. д. Это же касается и растений, хоть они и отличаются более медленными реакциями. Например, растения реагируют на свет, поворачиваясь листьями и стеблем в его сторону, а корни растут вниз;

Реакции на внешние раздражения — универсальное свойство живого организма.

  • для всех живых организмов характерно развитие. Изменения затрагивают разные вещи, но изменения в живых организмов более сложно упорядоченные. Изменения — это развитие. Например, рост кристаллов осуществляется за счет прибавления аналогичных единиц. Растения и животные растут, развивая новые побеги или органы соответственно. Структурно и по составу они отличаются от тех, от которых они происходят;
  • размножение. Возникновение живых организмов связано с размножением себе подобных;
  • передача информации от индивида потомкам. Эта информация важна для жизни, развития и размножения. Она находится в генетическом материале: ДНК, РНК, хромосомах, генах. Генетический материал определяет ограничения в развитии организма, его структурные особенности, функции и реакции на воздействие окружающей среды. Такой материал передается потомкам, которые будут похожи на своих родителей. Однако генетическая информация несущественно, но может меняться: это становится причиной того, что родители и потомки чаще похожи, но далеко не идентичны друг другу;
  • адаптация к среде существования. Не только живые организмы, но и отдельные их органы соответствуют тому варианту жизни, в котором они находятся.

Адаптации — специфика строения, функций и поведения конкретного организма, отвечающие способу его жизни.

Уровни организации живой материи

Живая материя обладает семью структурно-функциональными уровнями:

  1. Молекулярным.
  2. Тканевым.
  3. Клеточным.
  4. Органным.
  5. Организменным.
  6. Популяционно-видовым.
  7. Биосферно-биогеоцентотическим.

Общая биология — наука, которая занимается изучением законов, присущих любому из уровней организации жизни.

Молекулярный уровень — уровень, на котором осуществляются исследования роли биологически важных молекул, таких как белки, нуклеиновые кислоты, липиды, полисахариды и другие в росте и развитии организмов, сохранении и передаче наследственной информации, обмене веществ и превращении энергии в живых клетках, а также прочих явлениях.

Клеточный уровень отводится под изучение структурной организации клеток. Учение о клетке — цитология — включает некоторые другие дисциплины: цитоморфологию, цитогенетику, патофизиологию, позволяет устанавливать физиологические, биохимические и структурно-функциональные связи между клетками в различных тканях и органах.

Тканевый и органный уровень изучают как устроены и функционируют тканей и органов животных и людей. Также они занимаются вопросами механизма действия, происхождения, эволюции и индивидуального развития.

Организменный уровень занимается процессами и явлениями, которые происходят в организме особи (одного индивида), а также механизмы слаженности функционирования органов и жизнедеятельность организмов. Также на этом уровне изучают приспособительные изменения и поведение организмов в разнообразных условиях окружающей среды.

Популяционно-видовой уровень связан с длительностью жизни живого организма, которая определяется на генетическом уровне. Организмы, использовав все свои возможности развития, умирают. Популяция, в свою очередь, может существовать намного дольше при определенных условиях окружающей среды.

Динамика и составе популяции — совокупность особей одного вида, отличающихся одинаковым генофондом и населяющих определенную территорию, на которой поддерживаются более-менее постоянные условия проживания.

Динамику и состав популяции изучают такие науки как генетика, фенология, морфология, экология и другие дисциплины, входящие в биологию.

Биосферно-биогеоцентотический — самый высокий уровень. Здесь изучается, как организмы взаимодействуют со средой, как живое вещество мигрирует, какие существуют пути и закономерности круговорота веществ и энергии, а также многие другие процессы, связанные с биогеоценозом (экосистемой).

Живые организмы крайне разнообразны, однако у них есть много общих признаков и свойств.

Высокая упорядоченность строения

Живые организмы состоят из атомов тех же элементов, что и неживые компоненты биосферы. В живых организмах обнаружены кислород, водород, углерод, азот (пер­вые по частоте встречаемости в живых организмах), натрий, магний, фосфор, сера, хлор, калий, железо. В меньшем количестве содержатся кальций, медь, йод, цинк и др. Это менее трети всех встречающихся в природе элементов. Около 75 % массы всех животных составляет во­да, 50 % сухой массы — углерод с небольшим количеством кремния или без него, в то время как в земной коре более 20 % кремния и менее 0,1 % углерода. Однако химические элементы в живых организмах об­разуют сложные молекулы, которые в неорганическом мире не встре­чаются. Эти молекулы очень разнообразны как по своей структуре, так и по функциям. Дело в том, что атомы углерода способны соединяться друг с другом в разнообразные цепочки и кольца. К специфическим для живых организмов сложным молекулам относятся, например, бел­ки, нуклеиновые кислоты, ферменты, жиры и ряд других соединений. Химическая организация отражается в упорядоченности структуры и функций живых существ.

Обмен веществ и поток энергии

Представляя собой открытые системы, организмы постоянно обмениваются веществом и энергией с окружающей средой. Из внешней среды они получают энергию; зеле­ные растения как автотрофы используют солнечную энергию непосредственно, другие организмы — гетеротрофы — энергию химических связей, т. е. косвенно. Растения с помощью энергии Солнца синтезиру­ют питательные вещества и частично используют их сами. Затем эти вещества получают через цепи питания и все другие организмы био­сферы. Энергия, содержащаяся в пище, необходима организму для под­держания своего существования, роста и размножения. Энергия, усваи­ваемая живыми организмами, очень незначительна. Из общего ее коли­чества, падающего на поверхность земли, растения поглощают не более 1 %. И на других уровнях (растительноядные животные, хищники и сапрофаги) используется примерно столько же энергии. Поэтому вдоль пищевой цепи происходит непрерывная и прогрессирующая ее убыль.

В отличие от энергетического потока, который, пронизывая био­сферу, уходит в космическое пространство, вещество биосферы со­вершает циклические превращения, или круговорот. Живые организ­мы биосферы участвует в так называемом малом, или биологическом, круговороте. Животные как потребители готовых органических со­единений принимают прямое участие в трансформации энергии и ве­щества. Они не только потребляют и разрушают органическое вещест­во, но и способствуют перемещению различных химических элемен­тов, которые в них накапливаются.

Клеточная организация

Все живые организмы, кроме вирусов, состоят из клеток. Клеточная организация является лучшим и бес­спорным доказательством единства мира живых существ и их общего эволюционного происхождения. Клетка — это единая функционирую­щая система со сложным молекулярным структурным аппаратом. Клетке в целом присущ цикл развития и самовоспроизведения в ряду поколений. Можно сделать вывод о том, что жизнь начинается с жи­вой клетки, имеющей сложную внутреннюю молекулярную структуру, разнообразные мембраны и клеточное ядро, в котором содержится за­писанная в ДНК информация.

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 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.

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.


Землю населяют многообразные живые существа, не похожие друг на друга. Несмотря на разное строение и образ жизни, их объединяют общие свойства живых организмов. Эти свойства отличают живую материю (всех живых существ планеты), от неживой природы (гор, рек, камней).


Свойства

Отличия живой природы от неживой материи подробно описаны в таблице свойств живого организма.

Признак

Описание

Из пищи извлекается энергия, необходимая для поддержания жизнедеятельности. Растения являются автотрофами и сами создают органические вещества, запасая в них солнечную энергию. Процесс образования питательных веществ с помощью энергии света называется фотосинтезом. Остальные существа питаются готовыми веществами, то есть поедают готовые органические вещества, и называются гетеротрофами

Научное название – метаболизм. Это все превращения веществ в организме, при этом одни вещества поступают из внешней среды, а другие (продукты распада) выделяются. Обмен веществ включает в себя питание организма, дыхание и выделение.

Рост и развитие

Организмы постоянно растут. У многоклеточных это происходит за счёт деления клеток. Процесс роста сопровождается развитием – качественными изменениями в организме. Живому свойственно индивидуальное и историческое развитие (эволюция)

Способность реагировать на изменения внешней среды. Например, цветы при нехватке солнечного света закрываются, а человек отдёргивает руку при соприкосновении с горячим предметом

Организмы воспроизводят подобных себе существ. Это сложный процесс, который может протекать по-разному в зависимости от сложности организации организма. Например, одноклеточные существа делятся, растения размножаются семенами или частями организма, для воспроизводства млекопитающих нужны две особи – мужская и женская

Клеточное строение организмов

Рис. 1. Клеточное строение организмов.

Живые организмы не живут обособлено от неживой природы, а активно взаимодействуют с ней. Вода и кислород – относятся к неживой материи, но при этом являются жизненно важными веществами для живых организмов. Взаимодействие живой и неживой природы осуществляется в результате обмена веществ.

Биологическое разнообразие

Общие свойства живого присущи и одноклеточным организмам, состоящим всего из одной клетки, и сложно организованным животным, таким как люди. Всё разнообразие живого на Земле учёные подразделяют на пять царств:

Вирусы находятся на границе живой и неживой материи. Они не имеют клеточного строения и собственного обмена веществ. Но попадая в чужие клетки, используют их для размножения.

Бактерии отличаются от других одноклеточных организмов (растений и животных) отсутствием ядра – части клетки, в которой хранится наследственная информация. Такие примитивные организмы размножаются делением и имеют все признаки живого.

Читайте также: