Чем живое отличается от неживого?

Уровни организации живых систем. Общие свойства живых систем. Систематика органического мира

Что изучает биология?

Биология – (от греч. «Биос»- жизнь; «логос» - учение, знание). Термин Б. предложен Ж.Б.Ламарком в 1802 г. и одновременно немецким естествоиспытателем Г.Р.Тревиранусом.

Биологических дисциплин ≈ 300 зоология, ботаника, микология, бактериология, вирусология, анатомия, физиология, цитология, гистология, палеонтология, генетика, биофизика, биохимия и др.). Все они изучают живое: хим.состав, структуру, распространение, функционирование.

Чем живое отличается от неживого?

Что такое жизнь? Каковы критерии живого? Современная наука считает, что живое (биологические системы) отличается от неживого след. свойствами:

1. Обмен веществ. – совокупность всех биохимических процессов, происходящих в организме. Обмен веществ складывается из процессов ассимиляции и диссимиляции. Ассимиляция (лат. – уподобление) – биосинтез сложных молекул из воспринятых организмом в-в в результате последовательных химических реакций. Каждая клетка организма синтезирует характерные для нее соединения. По характеру ассимиляции организмы делятся на автотрофов и гетеротрофов. «Аутос» – сам, «гетерос» - другой, «трофо» - пища.

Животные в основном гетеротрофные организмы, т.е. организмы, питающиеся органическими веществами, созданными другими животными и растениями. Подавляющее большинство растений – автотрофы. Они способны при помощи фотосинтеза создавать органические вещества своего тела из неорганических в-в внешней среды.

Диссимиляция – это процесс распада ассимилированных в-в, в результате чего образуется энергия, необходимая для жизнедеятельности живых существ. Два вида Д – брожение и дыхание. Процессы брожения идут без участия свободного О₂ и происходит неполный распад органических соединений. Процессы дыхания осущ. с участием О₂ и заканчиваются полным распадам органич. в-в на Н₂О и СО₂ с выделение большого кол-ва энергии. Процессы А. и Д. идут в организме одновременно и взаимно связаны между собой.

2. Раздражимость – т.е. способность отвечать на внешние раздражения изменением обмена в-в и поведением.

3. Движение. Все живые существа способны двигаться, изменять свое положение в пространстве. Внутри живых клеток происходит движение цитоплазмы.

 4. Размножение – т.е. св-во воспроизводить себе подобные особи.

Бесполое (3 вида):

1) деление материнского организма на два новых организма ~ равной величины;

2) почкование – отделение от материнского организма небольшой почки;

3) множественное деление всего материнского организма на несколько (часто очень большое количество) новых организмов. Этот процесс наз. шизогония.

В царстве животных бесполое размножение свойственно преимущественно низшим группам. Способность к бесполому размножению наблюдается у всех групп растений, вплоть до самых высших: вегетативное; с помощью спор – гаплоидных клеток.

Половое размножение. Свойственно всем типам животных. Новый организм при половом размножении развивается из зиготы, образующейся в результате оплодотворения яйца сперматозоидом. В половом размножении растений и животных участвуют две особи: мужская и женская.

Женская половая клетка – яйцо (яйцеклетка) обычно имеет округлую форму и состоит из цитоплазмы и ядра. Яйцо покрыто оболочкой разного строения (водопроницаемая, пергаментно-кожистая, кальцийсодержащая (скорлупа)).

Мужские половые клетки – сперматозоиды. Имеют разнообразную форму, но обычно состоят из головки, шейки и хвоста. В головке располагается ядро, содержащее ДНК.

Оплодотворение различают наружное и внутреннее. Иногда животное развивается из неоплодотворенного яйца, такое размножение называется партеногенетическим – девственным (у пчел так развиваются самцы-трутни, у дафний – самки).

Организмы, содержащие женские половые клетки называются женскими особями, содержащие мужские половые клетки – мужскими особями. Группам животных свойственен гермафродитизм  (развитие в одном организме и мужских и женских половых органов). (Гермафродитизм – от греч. гермафродитос – дитя Гермеса и Афродиты – мифическое обоеполое существо).

Гермафродитизм встречается у животных, ведущих малоподвижный образ жизни, или живущих в такой среде, где встреча затруднена. Гермафродитизм отмечается у многих видов паразитических червей, у дождевых червей… У самой высшей группы животных - позвоночных- гермафродитов нет, а у высшего типа беспозвоночных- членистоногих - гермафродитизм есть только у группы сидячих раков. У растений в связи с их неподвижным образом жизни гермафродитизм характерен для большинства. (Е.И.Лукин Зоология, 1989; Б.А.Кузнецов и др. Курс зоологии,1989)

5. Рост. Во время роста организмов происходят качественные и количественные изменения строения тела и увеличение массы. Во время роста процессы синтеза в-в преобладают над процессами распада.

Организм, появившийся в результате размножения должен пройти определенные стадии развития – онтогенез. У животных онтогенез делится на 2 периода: эмбриональный (зародышевый) и постэмбриональный (послезародышевый).

1) Эмбриональный  период состоит из нескольких этапов:

- дробление: образование бластулы – полой и шарообразной. В один слой клеток;

- образование зародышевых лепестков: образование двухслойной структуры – гаструлы (наружный слой – эктодерма, внутренний слой – энтодерма. В дальнейшем между ними возникает мезодерма. Эти 3 слоя наз. зародышевыми лепестками);

- формирование органов. Из эктодермы формируются кожа, хорда, нервн.трубка, из которой позднее образуется спинной, головной мозг и органы чувств. Из энтодермы – пищеварительная система, печень, легкие; из мезодермы – скелет, мышцы, кровеносная и выделительная системы.

2) Постэмбриональное развитие бывает двух типов:

- прямое, при котором родившиеся потомки во всем сходны со взрослыми организмами (птицы, млекопитающие, пресмыкающиеся, прямое развитие и у пауков, раков, дождевых червей и др.

- непрямое – при котором новый организм появляется на свет в виде личинки, в последующем проходящей ряд превращений – метаморфозов (у амфибий, многих отр. насекомых). Непрямое развитие имеет определенное биологическое значение. Личинки и взрослые организмы приспособлены к жизни в разных условиях среды. Таким путем они избегают конкуренции за пищу и места обитания, что способствует сохранению и процветанию вида (Д.И.Трайтак и др. «Биология» Справочн.материалы, 1987).

6. Наследственность и изменчивость.    Н. – это свойство живых организмов сохранять и передавать потомству особенности своего строения, функций и развития. Благодаря наследственности из поколения в поколение сохраняются признаки вида, сорта, породы, штамма. Ведущая роль в наследственности принадлежит хромосомам, способным к самоудвоению и формированию с помощью генов комплекса характерных для вида признаков. В клетках живых организмов содержатся десятки тысяч генов. Всю их совокупность, характерную для особи вида, наз. генотипом.

Изменчивость неразрывно связана с наследственностью. Организмы не только сохраняют признаки своих предков, но и могут приобретать новые качества и признаки, т.е. способны изменяться. Это свойство – изменчивость. Благодаря изменчивости отдельных особей популяция оказывается разнородной. Изменчивость – основа эволюции, т.к. позволяет организмам приспосабливаться к изменению внешних условий.

Различают наследственные и ненаследственные изменения организма. Ненаследственная изменчивость наз. также модификационной. Она проявляется под действием внешней среды. Модификации не наследуются и сохраняются лишь на протяжении жизни данного организма (напр. под действием солн.лучей кожа человека приобретает загар, однако кожа европейца никогда не станет такой темной как у африканца).

Мутационная (наследственная, генотипическая) изменчивость. Это изменчивость самого генотипа. В природе мутации возникают у единичных особей под влиянием различных внешних и внутренних факторов. Мутации м.б. незначительными и существенными, м.б. полезными, вредными или безразличными для организма. Чаще всего мутации неблагоприятны для организма и могут повлечь его гибель (летальные мутации). Редкими исключениями являются полезные мутации. Дарвин назвал мутационную изм. Неопределенной, а модификационную – определенной, т.е. заметной, видимой (Справочные материалы, 1987; Большая школьн.энциклопедия, 2004; Лемеза Н., Камлюк Л., Лисов Н. Биология в экзаменац.вопросах и отв., 1998).

7. Приспособленность. Живым существам свойственна приспособленность к среде их обитания. Это - одно из следствий изменчивости.

8. Устойчивость Живые существа противостоят влиянию внешней среды и поддерживают постоянство своего состава и жизненных процессов. (Большая школьн.энциклопедия, 2004).