Почему обмен веществ и энергии считают основным свойством живой природы кратко

Обновлено: 05.07.2024

Наука биология (греч. bios – жизнь, logos — наука) изучает само проявление жизни и ее закономерности.

Основными свойствами живого принято считать:

Обмен веществ и энергией
Питание
Выделение
Дыхание
Рост и развитие
Раздражимость
Способность к движению
Способность к размножению
Саморегуляция

Только наличие всех вышеперечисленных свойств является исчерпывающим доказательством жизни.

Обмен веществ и энергии

Все живые организмы потребляют питательные вещества. Внутри организма сложные вещества распадаются до более простых с выделением энергии, а простые вещества употребляются организмом для построения и поддержания своего тела. Таким образом живые организмы постоянно обмениваются различными веществами и энергией со внешней средой.

Очевидно, что подобный обмен был бы невозможен без свойств живого как питание, выделение и дыхание.

Питание – процесс поглощения питательных веществ, которые затем в организме трансформируются. К примеру, корни растений поглощают минеральные вещества из почв, этот процесс принято называть минеральным питанием. Питательные же вещества растения получают в результате фотосинтеза, особого процесса, о котором мы поговорим в отдельном уроке.

Выделение – это удаление продуктов жизнедеятельности из организма. Например, растения выделяют в окружающую среду углекислый газ, излишки воды и другие вещества.

Для поддержания своего функционирования организмам необходима энергия. Ее можно извлечь в процессе разложения (окисления) различных сложных веществ в присутствии кислорода, который все живое получает посредством дыхания.

На вдохе организмы потребляют кислород, а выдыхают углекислый газ.

Рост и развитие

Полученные организмом вещества расходуются на рост и развитие.

Вообще рост свойственен и некоторым неживым объектам, например сосулькам. Однако они наращивают вещество на своей поверхности, в отличие от живых организмов, которые растут изнутри за счет потребленных питательных веществ.

Причем растения, в отличие от животных, растут в течение всей жизни.

С момента своего появления на свет и до момента смерти все живое претерпевает различные изменения, они развиваются.

Например, из маленького семечка сначала появляется проросток лишь с одной парой маленьких листочков.

Проросток растет, постепенно превращаясь в молодое растение с уже развившимися листьями. Со временем побег продолжает крепнуть, образует все новые и новые листья, цветет и в итоге увядает.

Схема развития растения

Раздражимость и саморегуляция

Для выживания необходимо вовремя реагировать на изменения внешней и внутренней среды, и все живые организмы обладают такой способностью (раздражимостью).

При этом важно не только быстро определять, что изменилось, но и оперативно приспосабливаться к изменениям, и в первую очередь поддерживать постоянство внутренней среды организма или гомеостаз.

Таким образом, еще одним важным свойством всего живого является способность к саморегуляции. Так живые организмы способны абсолютно самостоятельно без какого-либо внешнего вмешательства поддерживать все процессы своей жизнедеятельности.

Движение

Живые организмы так или иначе способны к перемещению в пространстве. Даже растения, с первого взгляда кажущиеся совершенно неподвижными, способны к передвижению.

Например, листья поворачиваются так, чтобы как можно больше света падало на листовую пластинку, цветки некоторых растений открываются в светлое время суток, а в темное закрываются.

Это явление, характерное для растений и не только получило название фототаксис.

Размножение

Так или иначе продолжительность жизни организма ограничена, однако жизнь на Земле процветает по сей день, и за это стоит благодарить такое свойство живых организмов, как размножение.

Посредством размножения родители передают потомкам свои признаки и особенности развития. Такая способность живых организмов называется наследственностью.

Вопрос 1. Почему обмен веществ считают основным свойством живой природы?
Обмен веществ — обязательное условие жизни любого организма. Обмен веществ обеспечивает взаимодействие живого организма с окружающей его средой, процессы жизнедеятельности, рост, развитие.

Вопрос 2. Что относят к подготовительной, основной и заключительной стадиям обмена?
К подготовительной стадии обмена веществ относят расщепление веществ, поступивших в организм в процессе пищеварения, и транспортировку их и кислорода к клеткам. К основной — процессы преобразования веществ внутри клеток (синтез необходимых организму веществ и биологическое окисление с целью получения энергии). К заключительной — вывод из клеток и организма продуктов биологического окисления веществ (углекислого газа, аммиака, воды, соединений фосфора, натрия, хлора).

Вопрос 3. Какие функции в организме выполняют белки?
Функции белков в организме очень разнообразны: пластическая (в составе клеток примерно 50 % белков), регуляторная (многие гормоны — белки), ферментативная (ферменты — это биологические катализаторы белковой природы, они значительно увеличивают скорость биохимических реакций), энергетическая (белки представляют собой энергетический резерв и организме, который используется при нехватке углеводов и жиров), транспортная (например, белок гемоглобин транспортирует кислород), сократительная (белки актин и миозин в мышечной ткани).

Вопрос 4. Какую роль играют жиры?
Значение жиров для организма заключается в том, что они являются одним из важнейших источников энергии (при распаде 1 г жира выделяется 9,3 ккал, или 38,9 кДж энергии). Кроме того, жиры выполняют в организме защитную, амортизационную, пластическую функции, являются источником воды, так как при окислении жира образуется много воды (конечные продукты распада жиров — СО2 и Н2О). Значительная часть энергетических потребностей печени, мышц, почек (но не мозга) покрывается за счет окисления жиров. Часть жиров откладывается в запас. Эти запасы используются при недостатке питания. Жиры — хорошие теплоизоляторы.

Вопрос 7. Какие функции выполняет в организме вода?
Внутренняя среда организма жидкая, содержит до 90% воды. Все биохимические процессы в организме происходят в водной среде. Транспорт питательных веществ и кислорода осуществляется в жидкой (водной) среде. Продукты распада тоже выносятся водой.

Вопрос 8. Почему концентрация солей во внутренней среде организма и клетках должна поддерживаться на определенном уровне?
Если концентрация солей в тканевой жидкости и крови будет меньше, чем в клетках, вода будет поступать в клетки. Они начнут разбухать, их нормальная работа будет нарушена. Если же концентрация солей в тканевой жидкости и крови будет больше, чем в клетках, вода будет выходить из клеток, и они могут погибнуть от обезвоживания.

Вопрос 9. Какие элементы относятся к макроэлементам, а какие — к микроэлементам?
К макроэлементам относят кальций, калий, натрий, фосфор, хлор.
К микроэлементам — железо, кобальт, цинк, фтор, иод и др.

Потому что обмен веществ обеспечивает рост живых организмов, их развитие, процессы жизнедеятельности, воспроизведение потомства, активное взаимодействие с окружающей средой.

Микробиолог. Разбираюсь в вопросах биологии, физиологии человека, медицины. Люблю путешест. · 13 мар 2018

Обмен веществ - основное и обязательное свойство живой природы, потому что благодаря ему, организм способен активно взаимодействовать с окружающей средой, воспроизводить потомство, а также просто расти и развиваться.

Обмен веществ — обязательное условие жизни любого организма. Обмен веществ обеспечивает взаимодействие живого организма со окружающей его средой, процессы жизнедеятельности, рост, развитие.

Для начала дадим определение тому, что такое обмен веществ.

Обмен веществ — это набор химических реакций, которые возникают в живом организме для поддержания жизни. Так как обмен веществ обеспечивает взаимодействие живого организма с окружающей его средой, процессы жизнедеятельности, рост, развитие, то его считают основным свойством живой природы.

Гипермаркет знаний>>Биология>>Биология 8 класс>> Обмен веществ и энергии — основное свойство всех живых существ

§ 36. Обмен веществ и энергии — основное свойство всех живых существ

1. Что такое обмен веществ?
2. Где происходит пластический и энергетический обмен?
3. Какова роль белков, жиров и углеводов в обмене веществ и энергии?
4. Почему необходима вода, макро- и микроэлементы для организма человека?

Основное свойство живых существ.

Обмен веществ — это совокупность протекающих в живых организмах химических превращений, обеспечивающих их рост, развитие, процессы жизнедеятельности, воспроизведение потомства, активное взаимодействие с окружающей средой.

Во всех живых организмах, от самых примитивных до самых сложных, каким является человек, основа жизни — это обмен веществ и энергии. Благодаря ему каждый организм не только поддерживает свое существование, но развивается и растет. Обмен веществ определяет цикличность жизни: рождение, рост и развитие, старение и смерть.

Организм животных и человека получает готовые органические вещества с пищей. Но чтобы эти соединения могли включиться в обмен, они должны быть расщеплены на элементарные части. Этот процесс и осуществляется, как вы уже знаете, в системе органов пищеварения.

Пищеварение, транспортировка питательных веществ и кислорода есть лишь подготовительная фаза обмена веществ. Создание специфических для организма веществ и структур, как и биологическое окисление органических веществ, обеспечивающих организм энергией, происходит в клетках тела и осуществляется по программе, заложенной в их наследственном аппарате.

Пластический и энергетический обмен.

Как уже было сказано, под пластическим обменом понимают такие процессы, в ходе которых в клетках создаются новые соединения и новые структуры, характерные для данного организма. Под энергетическим обменом понимают такие превращения энергии, в ходе которых в результате биологического окисления выделяется энергия, необходимая для жизнедеятельности клеток, тканей и всего организма в целом.

Результатом биологического окисления является образование углекислого газа, аммиака, соединений фосфора, натрия, хлора, которые выводятся из организма. Это заключительная стадия обмена веществ. Она осуществляется кровью, легкими, потовыми железами, органами мочевыделения.

Обмен белков.

Пищевые белки в ходе подготовительной стадии обмена расщепляются сначала в желудке пепсином, а затем в двенадцатиперстной кишке ферментом поджелудочной железы трипсином до аминокислот. Аминокислоты через кровеносные капилляры ворсинок поступают в печень. Здесь избыточные аминокислоты теряют свой азот и превращаются в жиры и углеводы. В клетках из аминокислот строятся белки тела.

Белки входят в состав ядер, цитоплазмы и мембран клеток. Они являются ферментами, входят в состав антител. Белки принимают участие в свертывании крови (фибриноген) и в транспортировке газов (гемоглобин). Белки входят в состав костей. Белки способны к биологическому окислению с выделением энергии, которая может быть использована организмом. Таким образом, белки в организме выполняют структурно-пластическую, опорную, каталитическую, защитную, транспортную, антитоксическую и энергетическую функции.

Обмен жиров.

В органах пищеварения во время подготовительной фазы обмена жиры распадаются на глицерин и жирные кислоты. В эпителии кишечника синтезируется жир, характерный для организма, и через лимфатическую систему направляется в жировые депо и клетки, где он используется как запасное вещество и строительный материал.
Жиры в организме выполняют много функций. Они входят в состав клеточных мембран, в них растворяются некоторые витамины. Из жиров образуются некоторые гормоны и биологически активные вещества. Их производные участвуют в работе синапсов — особых образований, через которые передаются возбуждающие или тормозящие сигналы от одной нервной клетки к другой или от нервной клетки к исполнительному органу.
В организме человека жиры выполняют защитную роль, предохраняя важные органы от сотрясений. Жиры — хорошие теплоизоляторы. Выделяемые кожными сальными железами жиры делают кожу мягкой, эластичной и водонепроницаемой.

Жиры являются богатым источником энергии.

При окислении они выделяют больше энергии, чем белки и углеводы вместе взятые. При распаде жиров не только выделяется много энергии, но и образуется много воды, что необходимо для поддержания водного обмена.
Итак, жиры выполняют структурно-пластическую, регуляторную, теплоизоляционную и энергетическую функции.
Обмен углеводов. Сложные углеводы начинают распадаться в ротовой полости под действием фермента слюны — амилазы. В двенадцатиперстной кишке под действием ферментов, выделяемых поджелудочной железой, они расщепляются до глюкозы и других простых углеводов. В тонкой кишке продукты распада всасываются кишечными ворсинками в кровь и направляются в печень. Здесь излишки Сахаров задерживаются и превращаются в гликоген и другие соединения, а оставшаяся часть глюкозы в необходимом количестве направляется в кровь и распределяется между клетками тела.

В организме глюкоза прежде всего является источником энергии. В частности, головной мозг может функционировать только в том случае, если к нему в качестве энергетического материала поступает глюкоза. Распадаясь на углекислый газ и воду, она освобождает энергию молекулярных связей, которая используется на многие нужды, в том числе и на передачу нервных импульсов.

В составе нуклеиновых кислот углеводы участвуют в передаче наследственной информации. Межклеточное вещество ряда соединительных тканей содержит и углеводы. Большое значение они имеют и в защите организма от некоторых ядовитых веществ. Углеводы взаимодействуют в печени со многими ядовитыми соединениями, переводя их в безвредные и легко растворимые вещества. Итак, углеводы выполняют структурно-пластическую и защитную функции, а также используются в качестве источника энергии.

Обмен воды в организме.

Вода — универсальный растворитель. Все жизненные процессы, все биохимические реакции происходят в водной среде. Внутренняя среда человека содер¬жит до 90% воды. Вода в организме либо химически связана с другими соединениями, либо содержит в себе растворенные минеральные соли и органические вещества.

Пищеварительные соки содержат воду.

Транспорт питательных веществ и кислорода осуществляется в жидкой среде. Продукты распада тоже выносятся водой. Таким образом, в организме поддерживается определенный баланс между поступающей и выделяемой водой. В среднем человек потребляет и выделяет около 1,7—2,2 л воды ежедневно. Выделение воды происходит не только через почки, но также и путем потоотделения, при дыхании.

Сохранение водно-солевого равновесия очень важно для организма. Если концентрация солей в крови и тканевой жидкости станет больше нормальной, вода будет выходить из клеток и они могут погибнуть от обезвоживания. Если концентрация солей в тканевой жидкости и крови будет меньше, чем в клетках, вода будет поступать в клетки. Они начнут разбухать, их нормальная работа будет нарушена.

Обмен минеральных солей.

Ни вода, ни минеральные соли не являются источниками энергии, но они необходимы для осуществления важных функций организма. Минеральные соли содержатся в клеточных ядрах и цитоплазме, в жидкостях, образующих внутреннюю среду, в пищеварительных соках и других биологических жидкостях.

В зависимости от величины потребностей организма в минеральных солях входящие в них элементы подразделяются на макро- и микроэлементы. К макроэлементам относят кальций, калий, натрий, фосфор, хлор. На 100 г тканей приходятся десятки и сотни миллиграммов макроэлементов. Микроэлементов значительно меньше: в среднем в 100 г ткани могут быть обнаружены десятые, сотые, а то и тысячные доли миллиграммов этих веществ. К микроэлементам относятся же¬лезо, кобальт, цинк, фтор, йод и другие элементы.

Минеральные соли необходимы для поддержания кислотно-щелочного равновесия в клетках тела и во внутренней среде организма.

Подготовительная, основная, заключительная стадии обмена, заменимые и незаменимые аминокислоты, амилаза, микроэлементы и макроэлементы.

1. Почему обмен веществ считают основным свойством живой природы?
2. Что относят к подготовительной, основной и заключительной стадиям обмена?
3. Какие функции в организме выполняют белки?
4. Какую роль играют жиры?
5. Каковы функции углеводов?
6. Как в организме происходит обмен белков, жиров и углеводов?
7. Какие функции выполняет в организме вода?
8. Почему концентрация солей во внутренней среде организма и клетках должна поддерживаться на определенном уровне?
9. Какие элементы относятся к макроэлементам, а какие — к микроэлементам?

_{Онлайн библиотека с учениками и книгами, плани-конспекти уроков с Биологии 8 класса, книги и учебники согласно календарного плана планирование Биологии 8 класса}

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.

Читайте также: