Охарактеризуйте самовоспроизведение как всеобщее свойство живого кратко

Обновлено: 07.07.2024

Из материала предыдущей темы следует, что основные проявления жизни – обмен веществ и энергии, движение, биокатализ, иммунитет, сигнализация – обеспечиваются разнообразными белками. Каждый вид белка имеет строго определенную первичную структуру – набор и последовательность аминокислот в полипептидной цепи.

Первичная структура предопределяет вторичную и третичную структуры, а третичная структура принципиально важна для функционирования молекулы – от нее зависит стереохимическое узнавание других молекул, дозированные конформационные перестройки, проведение ионов, выстраивание скелетных нитей и т. п.

Однако зададимся вопросом: как долго может работать белковая молекула? Характеризуя биокатализ, мы отмечали, что белки-ферменты в реакциях субстратов сами не разрушаются, они лишь многократно и обратимо денатурируют (см. сегмент 17, рис. 8).

Значит ли это, что ферменты работают бесконечно долго и не претерпевают никаких нарушений структуры? Будем исходить из того, что белок – обычное материальное тело, испытывающее регулярные колебательные нагрузки (вспомните образ сжимающейся и разжимающейся стальной пружины).

По всем законам сопротивления материалов даже в покоящихся телах, а тем более при регулярной, да еще пульсирующей нагрузке, в них возникают механические напряжения, которые рано или поздно приводят к искажениям структуры – разрывам или смещениям химических связей, нарушениям кристаллической решетки и т. п.

Следует вывод: белки со временем теряют нативную (природную, естественную) структуру, они стареют, становятся непригодными к выполнению своих функций. Вместе с белками стареют, изнашиваются клетки, ткани, органы и в целом организмы. Следовательно, в живой природе должны быть механизмы замещения, или воспроизведения, стареющих белков, клеток и самих организмов. Такие механизмы действительно существуют.

В долгоживущих клетках (нервных, мышечных) происходит постоянный синтез новых белков, идущих на замену изношенным и разрушенным. Такие клетки живут годами и даже десятилетиями, но они обновляются изнутри – подобно тому, как мы ремонтируем дом, не разрушая его как целое строение. В других тканях реализуется стратегия обновления клеточного состава путем регулярного деления молодых клеток. Так, клетки крови обновляются за несколько недель, кожный эпителий – за неделю, кишечный эпителий – за 2 суток. Но и эти процессы не обеспечивают бессмертия организму.

В нейронах накапливаются продукты распада и они погибают, репродуктивный потенциал соматических клеток истощается, наступает старение и смерть организма. Гибель организмов происходит также при их взаимодействии с внешней средой – одним просто не хватает пищи, другие становятся жертвами хищников, третьи погибают от природных катаклизмов (пожары, наводнения, холод и т. п.). Нужен радикальный механизм защиты жизни, ее дублирования, самовоспроизведения.

Организмы производят новые половые клетки, оставляют потомство и умирают (рис. 12). Весь цикл индивидуального развития организма от образования зиготы до его смерти называется онтогенезом.


В чем причина этого сходства? Где и в каком виде содержится и как реализуется информация о строении и свойствах организма? Успехи современной генетики, цитологии, эмбриологии дают на эти вопросы достаточно ясные ответы. Для контроля развития используется два источника информации: внутренний – генетический и внешний – эпигенетический.

Бесполое размножение – способ размножения в котором участвует только один организм (родительский), при таком способе размножения все потомки имеют генетический аппарат, идентичный родительскому.

2. Какие виды бесполого размножения различают?

Различают следующие виды бесполого размножения:

- вегетативное размножение (размножение частями вегетативных органов (часть слоевища, черенок стебля, черенок корня) или видоизменёнными побегами (корневище, луковица, клубень), фрагментация, почкование);

3. Какие процессы происходят во время митоза?

Митоз включает в себя два процесса: деление ядра — кариокинез и деление цитоплазмы — цитокинез.

4. Каково биологическое значение митоза?

Биологическое значение митоза заключается в воспроизводстве клеток с количественно и качественно одинаковой генетической информацией, что очень важно при осуществлении бесполого размножения. Митоз также необходим для нормального роста и развития многоклеточного организма, он лежит в основе процессов заживления повреждений.

- Объясните биологическое значение бесполого и полового размножения.

Благодаря существованию бесполого размножения обеспечивается однообразие новых поколений организмов, что дает им шанс сразу же приспособиться к существующим (неизменным) условиям внешней среды. Также бесполое размножение позволяет размножаться организмам без необходимости поиска особи другого пола. Биологический смысл полового размножения заключается в объединении генетической информации родительских особей, благодаря чему увеличивается генетическое разнообразие потомства.

- Охарактеризуйте самовоспроизведение всеобщее свойство живого.

Самовоспроизведение — всеобщее свойство живого, это способность воспроизводить себе подобных. Это свойство является необходимым условием существования жизни на Земле.

- В каких частях многоклеточного организма чаще всего делятся клетки?

Чаще всего делятся клетки покровных тканей, так как клетки этой ткани чаще отмирают (волосы, ногти, эпителий кожи).

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.

Учитель: Стаховская О.А.

Тема урока: Самовоспроизведение – всеобщее свойство живого. Митоз как основа бесполого размножения и роста многоклеточных организмов, его фазы и биологическое значение.

1.Сформировать знания о значении деления клетки для роста, развития и размножения в организме.

2.Познакомить с основными видами деления клеток.

3.Рассмотреть механизм равномерного распределения генетической информации между дочерними клетками.

4.Охарактеризовать основные этапы жизненного и митотического циклов.

5.Активизировать познавательную деятельность с помощью опорных знаков, схем, таблиц.

Организационный момент. Целевая установка урока.

Проверка домашнего задания.

На доске таблица.

РОЛЬ МОЛЕКУЛ В БИОСИНТЕЗЕ БЕЛКА.

МОЛЕКУЛЫ ИХ РОЛЬ В БИОСИНТЕЗЕ БЕЛКА.

Карточка с заданием № 1. Биосинтез белка сложный процесс, в котором участвуют разнообразные молекулы. Запишите в таблицу сведения о функциях этих молекул.

Ученик заполняет таблицу.

На экране текст. Задание № 2. Для всех учащихся.

Прочтите текст, выпишите цифры в той последовательности, которая отражает процесс биосинтеза белка в клетке.

Образование пептидных связей между аминокислотами.

Синтез и-РНК на ДНК.

Соединение т- РНК с аминокислотами.

Перемещение и-РНК из ядра к рибосомам.

Взаимидействие т-РНК с и-РНК.

Перемещение рибосомы на и-РНК.

Отсоединение полипептидной цепи от рибосомы.

После ответа учащиеся сдают на отдельном листе цифровой ответ.

Задание № 3. Устный ответ ученика с помощью схемы синтеза белка .

АКТУАЛИЗАЦИЯ ОПОРНЫХ ЗНАНИЙ.

Известно , что каждый организм в природе рано или поздно погибает по разным причинам. Но тем не менее , численность организмов многих видов не уменьшается, а виды на Земле существуют тысячи и миллионы лет.

2.Большинство организмов начинают свой жизненный цикл с одной клетки.

Проанализируйте эти факты и ответьте на вопросы?

Какое свойство присуще всему живому, что обеспечивает сохранение вида

в ряду поколений? Ответ ученика . ( Воспроизведение себе подобных.)

Какой процесс лежит в основе этого свойства живых организмов? - РАЗМНОЖЕНИЕ.

Установлено, что в многоклеточном организме все клетки специализированы , в соответствии с этим они имеют разную продолжительность жизни. Например , нервные и мышечные функционируют на протяжении всей жизни. Клетки костного мозга, эпидермиса, эпителия тонкого кишечника в процессе своих специфических функций быстро погибают. Однако, несмотря на это организм продолжает жить.

Вопрос. Объясните эти факты на основе своих знаний о клетке и клеточной теории?

Наукой установлено, что все соматические клетки несут один и тот же набор хромосом. Ответьте и на этот вопрос.

ОБЪЯВЛЕНИЕ ТЕМЫ УРОКА.

Учитель. В ДНК находится наследственная информация ,

Биологический смысл митоза- удвоение хромосом и точное их распределение между двумя дочерними клетками. Дочерние клетки получают точно такой же набор хромосом , что и материнская.

Размножение. Размножение клеток. Размножение – важнейшее свойство живых организмов. Размножение на уровне молекул – репликация ДНК; размножение на уровне органоидов – деление митохондрий, хлоропластов; размножение на уровне клеток – деление клеток. Лежит в основе передачи наследственной информации, размножения, роста, развития, регенерации.

Носителями наследственной информации являются хромосомы. Хромосомный набор, характерный для вида, – кариотип; хромосомный набор, полученный от родителей, – генотип, хромосомный набор гаметы – геном. Диплоидный набор хромосом – двойной, гаплоидный набор – одинарный.

Морфология хромосом: хроматиды, центромера, плечи хромосом и теломеры, вторичная перетяжка. Биохимический состав – 60% белки, 40% – ДНК.

Способы деления клеток: амитоз – прямое деление; митоз – непрямое деление; мейоз – деление, характерное для фазы созревания половых клеток.

Амитоз, или прямое деление, – способ деления ядра соматических клеток пополам путем перетяжки без образования хромосом. Если при амитозе не происходит деление цитоплазмы, то возникают дву- и многоядерные клетки. Данный способ деления характерен для некоторых простейших, специализированных клеток или для патологически измененных клеток. Распределение ядерного материала оказывается случайным и неравномерным. Возникшие дочерние клетки наследственно неполноценны.

Митотический и жизненный циклы. Период существования клетки от момента ее образования путем деления материнской клетки (включая само деление) до собственного деления или смерти называют жизненным (клеточным) циклом.

Продолжительность жизненного цикла различных клеток многоклеточного организма различна. Так, клетки нервной ткани после завершения эмбрионального периода перестают делиться и функционируют на протяжении всей жизни организма, а затем погибают. Клетки же зародыша на стадии дробления, завершив одно деление, сразу приступают к следующему, минуя все остальные фазы.

Митоз – непрямое деление соматических клеток, в результате которого сначала происходит удвоение, а затем равномерное распределение наследственного материала между дочерними клетками.

Биологическое значение митоза: в результате митоза образуются две клетки, каждая из которых содержит столько же хромосом, сколько их было в материнской. Дочерние клетки генетически идентичны родительской. Число клеток в организме увеличивается, что представляет собой один из главных механизмов роста. Многие виды растений и животных размножаются бесполым путем при помощи одного лишь митотического деления клеток, таким образом, митоз лежит в основе размножения. Митоз обеспечивает регенерацию утраченных частей и замещение клеток, происходящее в той или иной степени у всех многоклеточных организмов.

Митотический цикл состоит из интерфазы и митоза. Длительность митотического цикла у разных организмов сильно варьирует. Непосредственно на деление клетки уходит обычно 1–3 ч, то есть основную часть жизни клетка находится в интерфазе.

Интерфазой называют промежуток между двумя клеточными делениями. Продолжительность интерфазы, как правило, составляет до 90% всего клеточного цикла. Интерфаза состоит из трех периодов: пресинтетический, или G1; синтетический, или S; постсинтетический, или G2.

Начальный отрезок интерфазы – пресинтетический период (2n2с, где n – количество хромосом, с – количество ДНК), период роста, начинающийся непосредственно после митоза. Синтетический период по продолжительности очень различен: от нескольких минут у бактерий до 6–12 ч в клетках млекопитающих. Во время синтетического периода происходит самое главное событие интерфазы – удвоение молекул ДНК. Каждая хромосома становится двухроматидной, а число хромосом не изменяется (2n4с).

Постсинтетический период. Обеспечивает подготовку клетки к делению и также характеризуется интенсивными процессами синтеза белков, входящих в состав хромосом; синтезируются ферменты и энергетические вещества, необходимые для обеспечения процесса деления клетки.

Митоз. Для удобства изучения происходящих во время деления событий митоз разделяют на четыре стадии: профазу, метафазу, анафазу, телофазу.

Профаза (2n4с). В результате спирализации хромосомы уплотняются, укорачиваются. В поздней профазе хорошо видно, что каждая хромосома состоит из двух хроматид, соединенных центромерой. Хромосомы начинают передвигаться к клеточному экватору. Формируется веретено деления, ядерная оболочка исчезает, и хромосомы свободно располагаются в цитоплазме. Ядрышко обычно исчезает чуть раньше.

Метафаза (2n4с). Хромосомы выстраиваются в плоскости экватора, образуя так называемую метафазную пластинку. Центромеры хромосом лежат строго в плоскости экватора. Нити веретена прикрепляются к центромерам хромосом, некоторые нити проходят от полюса к полюсу клетки, не прикрепляясь к хромосомам.

Анафаза (4n4с). Начинается с деления центромер всех хромосом, в результате чего хроматиды превращаются в две совершенно обособленные, самостоятельные дочерние хромосомы. Затем дочерние хромосомы начинают расходиться к полюсам клетки.

Телофаза (2n2с). Хромосомы концентрируются на полюсах клетки и деспирализуются. Веретено деления разрушается. Вокруг хромосом формируется оболочка ядер дочерних клеток, затем происходит деление цитоплазмы клетки (или цитокинез).

При делении животных клеток на их поверхности в плоскости экватора появляется борозда, которая, постепенно углубляясь, разделяет материнскую клетку на две дочерние. У растений деление происходит путем образования так называемой клеточной пластинки, разделяющей цитоплазму. Она возникает в экваториальной области веретена, а затем растет во все стороны, достигая клеточной стенки.

Закрепление. Беседа. Работа учащихся с тетрадью и кодограммой.

Задание на дом. Изучить текст параграфа, ответить на вопросы.

Задача. Какое количество клеток и с каким набором хромосом образуется при митозе , если поделилось 100 клеток с 12 парами хромосом. Составить схему решения задачи на доске.

УЧЕНИК. 100 клеток 12 пар. митоз _______ 100 к. 12 пар. + 100 к. 12 пар. = 200 к. 12 пар.

Жизненный или клеточный цикл.

СХЕМА НА ДОСКЕ.

МИТОТИЧЕСКИЙ ЦИКЛ. ДИФФЕРЕНЦИРОВКА.

1. Рост клетки и специализация. ( Н.К., М.К., ПР.ТК.) живут до гибели.

2.Либо подготовка к новому делению. (ОБР.ТК., Кост.тк., Эпит.тк.)

Вывод делают ученики. Дают определение жизненного цикла клеток.

Период существования клетки от момента ее образования путем деления до следующего собственного деления или до гибели организма.

Учитель. Объяснение по схеме- на экране картина митоза, одновременно на доске записывает опорный конспект для закрепления знаний учащихся.

Интерфаза - период интенсивного синтеза и роста клеток. Период между 2 делениями.

МИТОЗ ( кариокенез ) - процесс деления ядра.

ЦИТОГЕНЕЗ - процесс разделения цитоплазмы между двумя дочерними клетками.

Разновидности митоза. Амитоз. Эндомитоз.

Амитоз- прямое деление. При переломах костей . Заживлении ран, когда организму необходимо быстрое восстановление ткани.

Эндомитоз – удвоение хромосом.

ЗАКРЕПЛЕНИЕ ЗНАНИЙ.

Задача 1. Молекула ДНК до редупликации имеет массу 10 мг. И обе ее цепи содержат меченые атомы фосфора.

Определите какую будет иметь массу продукт редупликации. В каких цепях дочерних молекул ДНК не будут содержать меченых атомов фосфора.

Решение. В период интерфазы происходит удвоение ДНК, удваивается и его масса.

В той цепи, которая синтезируется на матрице из свободных нуклеотидов , меченых атомов нет.

Задача 2. Общая масса всех молекул ДНК в 46 хромосомах одной соматической клетки составляет

6 умноженное на 10 в-9 степени мг. Чему равна масса молекул ДНК в метафазе?, в телофазе?.

Способность к самовоспроизведению является одним из отличительных признаков живых организмов. В природе существует несколько способов размножения, обеспечивающих преемственность поколений на планете.

Самовоспроизведение организмов

самовоспроизведение это

Без процесса размножения живые организмы прекратили бы свое существование. Но самое главное заключается в сути данного процесса. Передачу информации о всех особенностях строения, закрепленных в генетическом материале организмов, обеспечивает именно самовоспроизведение. Это самое главное условие существования жизни. Ведь если новый организм появится с другими признаками, он просто не выживет в определенных условиях среды и погибнет. Например, представьте: рождается рыба с легкими вместо жабр. Несколько поколений таких животных обречены. Они просто не успеют приспособиться к водной среде и погибнут. Но такого в природе не происходит благодаря наличию сразу нескольких способов размножения.

Бесполое размножение

Самовоспроизведение клеток может происходить без участия половых клеток. У растений оно осуществляется с помощью вегетативных органов. У многих грибов, плаунов, хвощей, папоротников и мхов образуются споры - клетки бесполого размножения. У некоторых организмов на теле образуется выпячивание, которое растет и с течением времени превращается в новый организм. Рассмотрим эти способы размножения более подробно.

Спорообразование

Самовоспроизведение организмов при помощи спор впервые можно встретить у самых примитивных растений - водорослей. Например, споры одноклеточной хламидомонады, покидая клеточную оболочку материнского организма, выходят наружу и быстро вырастают до его размеров. Уже по истечении одной недели молодые особи способны образовать клетки бесполого размножения. Этот процесс повторяется многократно.

Высшие споровые растения в цикле своего развития чередуют половое и бесполое поколение. Споры у них образуются в специальных органах. Например, у мхов они представлены коробочкой на ножке, внутри которой находятся бесполые клетки. Значение этого процесса заключается в том, что из спор образуется точная копия материнского организма.

самовоспроизведение организмов

Вегетативное размножение

Стебель, листья и корень - это органы, при помощи которых также осуществляется самовоспроизведение. Это вегетативные части растения. Суть этого процесса заключается в восстановлении недостающих частей организма. Например, на черешке листа узамбарской фиалки при наличии воды, тепла и солнечной радиации вырастает корень.

Древесные листостебельные растения часто размножают при помощи черешков - частей побегов определенной длины. При этом они могут существовать в разных жизненных формах. Так рассаживают виноград, смородину, крыжовник. Самое главное, чтобы на черешке находились жизнеспособные почки.

самовоспроизведение клеток

Используют для размножения и видоизменения вегетативных органов. Клубни картофеля, усы клубники, луковицы тюльпана, корневища ландыша - это примеры растений, имеющих преобразованные побеги. Видоизменением корня, который используют для вегетативного размножения, является корневой клубень. Георгин и батат размножаются именно при помощи него.

способность к самовоспроизведению

Почкование

Самовоспроизведение - это процесс создания себе подобных. Еще один способ, с помощью которого это происходит, называется почкованием. Так размножаются дрожжи, пресноводная гидра, сцифоидные полипы и кораллы. В большинстве случаев почка, которая образуется на материнском организме, отщепляется от него и начинает самостоятельное существование. А вот у кораллов этого не происходит. В результате образуются рифы причудливой формы.

значение самовоспроизведения

Формы полового процесса

Генеративное размножение происходит с участием гамет - половых клеток. Самыми примитивными формами полового процесса являются конъюгация и партеногенез. Первый из них можно рассмотреть на примере инфузории-туфельки. Между клетками животных организмов образуется цитоплазматический мостик, по которому происходит обмен участками генетического материала, содержащегося в молекулах ДНК.

Партеногенез также представляет собой самовоспроизведение. Это процесс развития нового организма из неоплодотворенной яйцеклетки. Существование партеногенеза как способа размножения имеет очень важное биологическое значение. Ведь может возникнуть ситуация отсутствия особи мужского пола продолжительное время. И тогда существование вида окажется под угрозой. А появление особи из женской половой клетки без процесса оплодотворения решает эту проблему.

У высших покрытосеменных растений генеративным органом является цветок. Его главные функциональные части - тычинка и пестик - содержат гаметы: спермии и яйцеклетку соответственно. Процессу оплодотворения обязательно предшествует опыление - перенос пыльцы с тычинки на рыльце пестика. Это происходит с помощью ветра, насекомых или человека. Далее половые клетки при слиянии образуют зародыш и запасное питательное вещество - эндосперм. В совокупности образуется семя, также являющееся органом полового размножения.

воспроизведение это сохранение своей жизни

У животных гаметы располагаются в железах, поступая наружу по выводящим путям. По типу строения половой системы они бывают раздельнополыми и гермафродитами - организмами, в которых одновременно формируются и женские, и мужские половые клетки. В основном это паразитические животные, которые питаются за счет хозяина и не имеют собственной пищеварительной системы, обитая в протоках его кишечника.

Значение самовоспроизведения

Самовоспроизведение - это сохранение своей жизни. Способность к размножению, наряду с питанием, дыханием, ростом и развитием, является признаком живых организмов. Существуют и такие представители органического мира, для которых этот процесс является единственным. Это вирусы - неклеточные формы жизни. Они состоят из молекул нуклеиновых кислот (ДНК или РНК) и белковой оболочки. С таким строением способность к размножению является единственно возможным процессом, определяющим принадлежность к живым организмам. Проникая в организм хозяина, они начинают продуцировать собственную нуклеиновую кислоту и белок. Такой способ размножения называется самосборкой. При этом аналогичные процессы в организме хозяина приостанавливаются. Вирус начинает господствовать. Так начинается грипп, герпес, энцефалит и другие заболевания с подобным генезисом. Погибают вирусные частицы благодаря действию бесцветных клеток крови - лейкоцитов. Они захватывают болезнетворные организмы, уничтожая их.

Таким образом, к самовоспроизведению способны представители всех царств живой природы. А сам процесс размножения является очень важным, поскольку обусловливает преемственность поколений и обеспечение жизни на Земле.

Таки образом, жизнь – это одна из форм существования материи. Живому характерен рядом свойств, которые отличают их от неживого.

Любая живая система обладает тремя фундаментальными свойствами: самообновление, самовоспроизведение и саморегуляция.

Самовоспроизведение – способность живых организмов производить себе подобных с сохранением у потомков строения и функций родительских форм. При размножении живых организмов потомство обычно похоже на родителей: кошки рожают котят, собаки - щенков. Из семян одуванчика опять вырастет одуванчик. Размножение и обеспечивает свойство самовоспроизведения. Процесс самовоспроизведения осуществляется практически на всех уровнях организации. Благодаря репродукции не только целые организмы, но и клетки, органоиды клеток (митохондрии, пластиды) после деления сходны со своими предшественниками. Из одной молекулы ДНК при ее удвоении образуются две дочерние молекулы, полностью повторяющие исходную. В основе самовоспроизведения лежат реакции матричного синтеза, т. е. образование новых молекул и структур на основе информации (поток информации), заложенной в последовательности нуклеотидов ДНК. Следовательно, самовоспроизведение тесно связано с явлением наследственности.

Саморегуляция – способность организмов в непрерывно меняющихся условиях окружающей среды поддерживать постоянство своего химического состава и интенсивность течения физиологических процессов (гомеостаз) на основе потока вещества, энергии и информации. При этом недостаток поступления питательных веществ мобилизует внутренние ресурсы организма, а избыток вызывает запасание этих веществ. Саморегуляция осуществляется разными путями благодаря деятельности регуляторных систем – нервной и эндокринной – и основана на принципе обратных связей: сигналом для включения той или иной системы может быть изменение концентрации какого-либо вещества или состояния какой-либо системы. Так, повышение концентрации глюкозы в крови приводит к усилению выработки гормона поджелудочной железы инсулина, уменьшающего содержание этого сахара в крови; снижение уровня глюкозы в крови замедляет выделение гормона в кровяное русло. Уменьшение числа клеток в ткани (при пилинге, дермабразии кожи, в результате травмы) вызывает усиленное размножение оставшихся клеток; восстановление нормального количества клеток дает сигнал о прекращении интенсивного клеточного деления).

Из других свойства, характерных для живого, некоторые в той или иной мере похожи на процессы, протекающие в неживой природе.

Единство химического состава. Живые организмы достаточно четко отграничены от неживого своим химическим составом (нуклеиновые кислоты, белки, углеводы, жиры и т. д.). Живые существа состоят из тех же элементов, что и объекты неживой природы. Но они образуют в организме сложные молекулы, в неживой природе не встречающиеся. Кроме того, различны и соотношения этих элементов в живом и неживом. Если элементарный состав неживой природы наряду с кислородом представлен кремнием, железом, магнием, алюминием и т. д., то в живых организмах 98% химического состава приходится только на четыре элемента – углерод, азот, водород и кислород.

Обмен веществ и энергии. Это общее свойство всего живого представляет собой совокупность всех химических превращений, происходящих в организме и обеспечивающих сохранение и воспроизведение жизни. Организм потребляет из окружающей среды вещества и энергию, использует их для обеспечения химических реакций, а затем возвращает в среду эквивалентное количество энергии и вещества, но уже в другой форме. Организм – открытая система, находящаяся в стационарном состоянии: скорость поступления веществ и энергии из среды уравновешивается скоростью переноса веществ и энергии из системы. Обмен веществ и энергии обеспечивает постоянство химического состава и строения всех частей организма и, как следствие, постоянство их функционирования в непрерывно меняющихся условиях окружающей среды. Другие признаки – рост, раздражимость, наследственность, изменчивость, размножение – все это результат обмена веществ и его проявление.




Наследственность. Заключается в способности организмов передавать свои признаки, свойства и особенности развития из поколения в поколение. Она обусловлена стабильностью, т. е. постоянством строения молекул ДНК.

Изменчивость. Это свойство как бы противоположно наследственности, но вместе с тем тесно связано с ней, так как при этом изменяются гены, определяющие развитие тех или иных признаков. Если бы репродукция матриц – молекул ДНК – всегда происходила с абсолютной точностью, то при размножении организмов осуществлялась бы преемственность только существовавших прежде признаков, и приспособление видов к меняющимся условиям среды оказалось бы невозможным. Следовательно, изменчивость – это способность организмов приобретать новые признаки и свойства, в основе которой лежат изменения молекул ДНК. Таким образом, самоудвоение молекул ДНК делает возможным не только сохранение у потомков наследственных особенностей родителей, но и отклонение от них, т. е. изменчивость, в результате которой организмы приобретают новые признаки и свойства. Изменчивость создает разнообразный материал для естественного отбора, т. е. отбора наиболее приспособленных особей к конкретным условиям существования в природных условиях, что, в свою очередь, приводит к появлению новых форм жизни, новых видов организмов.

Рост и развитие. Новый организм возникает из особо устроенных половых клеток и реализует полученную наследственную информацию в ходе роста и развития. Развитие – необратимое направленное закономерное изменение объектов живой и неживой природы. В результате развития возникает новое качественное состояние объекта, вследствие которого изменяется его состав или структура. Развитие живых организмов представлено онтогенезом (индивидуальным развитием) и филогенезом (историческим развитием). На протяжении онтогенеза постепенно и последовательно проявляются индивидуальные свойства организма (проявление цвета глаз, способность держать голову, сидеть, ходить, появление зубов и т. д. у детей). Развитие сопровождается ростом – процессом увеличения количества клеток и накоплением массы внеклеточных образований в результате обмена веществ. Независимо от способа размножения (бесполое или половое) все дочерние особи образующиеся из одной зиготы, споры, почки или клетки, получают по наследству только генетическую информацию, т. е. возможность проявлять те или иные признаки и свойства. В процессе развития возникает специфическая структурная организация индивида, а увеличение его массы обусловлено репродукцией макромолекул, элементарных структур клеток и самих клеток. При смене многочисленных поколений происходит изменение видов, или филогенез (эволюция) – это необратимое и направленное развитие живой природы, сопровождающееся образованием новых видов и прогрессивным усложнением жизни.

Раздражимость. В процессе эволюции у организмов выработалось свойство избирательно реагировать на воздействия внешней среды – раздражимость. Всякое изменение условий среды, окружающих организм, представляет собой по отношению к организму раздражение, а его реакция на внешние раздражители служит показателем его чувствительности и проявлением раздражимости. Наиболее яркой формой проявления раздражимости является движение. У растений – это тропизмы и настии, у протист – таксисы; реакции многоклеточных организмов - рефлексы, осуществляющиеся посредством нервной системы.

Таки образом, жизнь – это одна из форм существования материи. Живому характерен рядом свойств, которые отличают их от неживого.

Любая живая система обладает тремя фундаментальными свойствами: самообновление, самовоспроизведение и саморегуляция.

Самовоспроизведение – способность живых организмов производить себе подобных с сохранением у потомков строения и функций родительских форм. При размножении живых организмов потомство обычно похоже на родителей: кошки рожают котят, собаки - щенков. Из семян одуванчика опять вырастет одуванчик. Размножение и обеспечивает свойство самовоспроизведения. Процесс самовоспроизведения осуществляется практически на всех уровнях организации. Благодаря репродукции не только целые организмы, но и клетки, органоиды клеток (митохондрии, пластиды) после деления сходны со своими предшественниками. Из одной молекулы ДНК при ее удвоении образуются две дочерние молекулы, полностью повторяющие исходную. В основе самовоспроизведения лежат реакции матричного синтеза, т. е. образование новых молекул и структур на основе информации (поток информации), заложенной в последовательности нуклеотидов ДНК. Следовательно, самовоспроизведение тесно связано с явлением наследственности.

Саморегуляция – способность организмов в непрерывно меняющихся условиях окружающей среды поддерживать постоянство своего химического состава и интенсивность течения физиологических процессов (гомеостаз) на основе потока вещества, энергии и информации. При этом недостаток поступления питательных веществ мобилизует внутренние ресурсы организма, а избыток вызывает запасание этих веществ. Саморегуляция осуществляется разными путями благодаря деятельности регуляторных систем – нервной и эндокринной – и основана на принципе обратных связей: сигналом для включения той или иной системы может быть изменение концентрации какого-либо вещества или состояния какой-либо системы. Так, повышение концентрации глюкозы в крови приводит к усилению выработки гормона поджелудочной железы инсулина, уменьшающего содержание этого сахара в крови; снижение уровня глюкозы в крови замедляет выделение гормона в кровяное русло. Уменьшение числа клеток в ткани (при пилинге, дермабразии кожи, в результате травмы) вызывает усиленное размножение оставшихся клеток; восстановление нормального количества клеток дает сигнал о прекращении интенсивного клеточного деления).

Из других свойства, характерных для живого, некоторые в той или иной мере похожи на процессы, протекающие в неживой природе.

Единство химического состава. Живые организмы достаточно четко отграничены от неживого своим химическим составом (нуклеиновые кислоты, белки, углеводы, жиры и т. д.). Живые существа состоят из тех же элементов, что и объекты неживой природы. Но они образуют в организме сложные молекулы, в неживой природе не встречающиеся. Кроме того, различны и соотношения этих элементов в живом и неживом. Если элементарный состав неживой природы наряду с кислородом представлен кремнием, железом, магнием, алюминием и т. д., то в живых организмах 98% химического состава приходится только на четыре элемента – углерод, азот, водород и кислород.

Обмен веществ и энергии. Это общее свойство всего живого представляет собой совокупность всех химических превращений, происходящих в организме и обеспечивающих сохранение и воспроизведение жизни. Организм потребляет из окружающей среды вещества и энергию, использует их для обеспечения химических реакций, а затем возвращает в среду эквивалентное количество энергии и вещества, но уже в другой форме. Организм – открытая система, находящаяся в стационарном состоянии: скорость поступления веществ и энергии из среды уравновешивается скоростью переноса веществ и энергии из системы. Обмен веществ и энергии обеспечивает постоянство химического состава и строения всех частей организма и, как следствие, постоянство их функционирования в непрерывно меняющихся условиях окружающей среды. Другие признаки – рост, раздражимость, наследственность, изменчивость, размножение – все это результат обмена веществ и его проявление.

Наследственность. Заключается в способности организмов передавать свои признаки, свойства и особенности развития из поколения в поколение. Она обусловлена стабильностью, т. е. постоянством строения молекул ДНК.

Изменчивость. Это свойство как бы противоположно наследственности, но вместе с тем тесно связано с ней, так как при этом изменяются гены, определяющие развитие тех или иных признаков. Если бы репродукция матриц – молекул ДНК – всегда происходила с абсолютной точностью, то при размножении организмов осуществлялась бы преемственность только существовавших прежде признаков, и приспособление видов к меняющимся условиям среды оказалось бы невозможным. Следовательно, изменчивость – это способность организмов приобретать новые признаки и свойства, в основе которой лежат изменения молекул ДНК. Таким образом, самоудвоение молекул ДНК делает возможным не только сохранение у потомков наследственных особенностей родителей, но и отклонение от них, т. е. изменчивость, в результате которой организмы приобретают новые признаки и свойства. Изменчивость создает разнообразный материал для естественного отбора, т. е. отбора наиболее приспособленных особей к конкретным условиям существования в природных условиях, что, в свою очередь, приводит к появлению новых форм жизни, новых видов организмов.

Рост и развитие. Новый организм возникает из особо устроенных половых клеток и реализует полученную наследственную информацию в ходе роста и развития. Развитие – необратимое направленное закономерное изменение объектов живой и неживой природы. В результате развития возникает новое качественное состояние объекта, вследствие которого изменяется его состав или структура. Развитие живых организмов представлено онтогенезом (индивидуальным развитием) и филогенезом (историческим развитием). На протяжении онтогенеза постепенно и последовательно проявляются индивидуальные свойства организма (проявление цвета глаз, способность держать голову, сидеть, ходить, появление зубов и т. д. у детей). Развитие сопровождается ростом – процессом увеличения количества клеток и накоплением массы внеклеточных образований в результате обмена веществ. Независимо от способа размножения (бесполое или половое) все дочерние особи образующиеся из одной зиготы, споры, почки или клетки, получают по наследству только генетическую информацию, т. е. возможность проявлять те или иные признаки и свойства. В процессе развития возникает специфическая структурная организация индивида, а увеличение его массы обусловлено репродукцией макромолекул, элементарных структур клеток и самих клеток. При смене многочисленных поколений происходит изменение видов, или филогенез (эволюция) – это необратимое и направленное развитие живой природы, сопровождающееся образованием новых видов и прогрессивным усложнением жизни.

Раздражимость. В процессе эволюции у организмов выработалось свойство избирательно реагировать на воздействия внешней среды – раздражимость. Всякое изменение условий среды, окружающих организм, представляет собой по отношению к организму раздражение, а его реакция на внешние раздражители служит показателем его чувствительности и проявлением раздражимости. Наиболее яркой формой проявления раздражимости является движение. У растений – это тропизмы и настии, у протист – таксисы; реакции многоклеточных организмов - рефлексы, осуществляющиеся посредством нервной системы.

Читайте также: