Особенности биологического уровня организации материи

Системность живого:- любое живое есть набор сложнейших тесно взаимосвязанных систем

Иерархическая организация живого: клетка – единица живого

Иерархическая организация природных биологических систем:

биополимеры – органеллы – клетки – ткани – органы – организмы – популяции – виды

Иерархическая организация природных экологических систем (от меньшего к больш.):

 особь – популяция – биоценоз – биогеоценоз – экосистемы более высокого ранга (саванна, тайга, океан) – биосфера)

Химический состав живого: элементы-органогены, микроэлементы, макроэлементы,

Химический состав живого: атом углерода – главный элемент живого, его уникальные особенности:

 - способность атомов связываться друг с другом с образованием разнообразных структур, являющихся несущей основой органических молекул

 - способность связываться с другими атомами близких радиусов (кислородом, азотом, серой) с образованием менее прочных связей, которые обусловливают химическую активность органических соединений

  Химический состав живого: вода, ее роль для живой природы:

 - высокая растворяющая способность

 - высокая теплоемкость воды как основа для поддержания температуры организмов и регулирования тепла планеты

 - аномальная плотность в твердом состоянии – причина существования жизни в замерзающих водоемах

 - высокое поверхностное натяжение – жизнь на поверхности гидросферы, передвижение растворов по сосудам растений

Химический состав живого: особенности органических биополимеров как высокомолекулярных соединений – высокая молекулярная масса, способность образовывать пространственные и надмолекулярные структуры, разнообразие строения и свойств

Симметрия и асимметрия живого: Хиральность молекул живого – отсутствие симметрии у органических молекул, например, все спиралевидные молекулы ДНК закручены левосторонним образом, а правозакрученных молекул ДНК не бывает

Открытость живых систем:- живые существа открыты внешнему влиянию, например, это проявляется в обмене веществ, т.е. жизнь берет извне вещества для пропитания и выносит наружу отходы этого питания

Самовоспроизведение: - живое оставляет своё потомство, т.к. каждое существо смертно и потомство необходимо для продолжения рода                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               

Гомеостаз как относительное динамическое постоянство состава и свойств внутренней среды живой системы. Понятие «гомеостаз» применяют и к биоценозам (сохранение постоянства видового состава и числа особей)

Каталитический (ферментативный) характер химии живого:- Ферменты участвуют в осуществлении всех процессов обмена веществ, в реализации генетической информации. Переваривание и усвоение пищевых веществ, синтез и распад белков, нуклеиновых кислот, жиров, углеводов и других соединений в клетках и тканях всех организмов —невозможны без участия ферментов.

Специф ическ ие свойства ферментативного катализа: чрезвычайно высокие избирательность и скорость, главные причины которых – комплементарность фермента и реагента, высокомолекулярный характер фермента

КОМПЛЕМЕНТАРНОСТЬ, в биохимии: — взаимное соответствие в химическом строении двух макромолекул, обеспечивающее их взаимодействие — спаривание двух нитей ДНК, соединение антигена с антителом. Комплементарные структуры подходят друг к другу как ключ к замку.

Порядок и беспорядок в природе

Динамические и статистические закономерности в природе

Детерминизм (жёсткий):- идея полной предопределённости всех будущих событий

Критика концепции детерминизма Эпикуром в силу неустранимой случайности в движении атомов

Механистический детерминизм как:

- утверждение о единственно возможной траектории движения материальной точки при заданном начальном состоянии;

- лапласова концепция полной выводимости всего будущего (и прош­лого) Вселенной из её современного состояния с помощью законов механики

Детерминистское описание мира: динамическая теория, которая однозначно связывает между собой значения физических величин, характеризующих состояние системы

Примеры динамических теорий: - механика, - электродинамика, - термодинамика, - теория относительности,

Описание систем с хаосом и беспорядком: статистическая теория: - однозначно связывает между собой вероятности значений физических величин

Основные понятия статистической теории:-      --случайность, - вероятность, - среднее значение величины

- флуктуация (случайное отклонение системы от среднего (наиболее вероятного) состояния)

Примеры статистических теорий:

- молекулярно-кинетическая теория,

- квантовая механика, другие квантовые теории

- эволюционная теория Дарвина,

Соответствие динамических и статистических теорий: их предсказания совпадают, когда можно пренебречь флуктуациями (мелкими случайностями); в остальных случаях статистические теории дают более глубокое, детальное и точное описание реальности