Главные свойства живых организмов. Основные признаки живого организма. Основные признаки живой природы Определенные свойства всех живых организмов
![Главные свойства живых организмов. Основные признаки живого организма. Основные признаки живой природы Определенные свойства всех живых организмов](https://i2.wp.com/present5.com/presentation/167678182_437331558/image-2.jpg)
Перечислите и охарактеризуйте общие свойства живых систем. Как проявляются различные свойства живого на различных уровнях организации?
1. Единство химического состава. Все живые организмы преимущественно состоят из органических молекул: нуклеиновых кислот, белков, жиров и углеводов.
2. Клеточный принцип организации. Клетка - это элементарная структурно-функциональная единица, а также единица развития любого живого организма. В природе нет более мелких систем, которым были бы присущи все без исключения свойства живого. Неклеточных форм жизни, за исключением вирусов и бактериофагов, не существует.
3. Метаболизм - обмен веществ с окружающей средой и преобразование молекул, обеспечивающие постоянство химического состава организма и строения всех его частей, т. е. поддержание гомеостаза, а следовательно, непрерывность его функционирования в постоянно меняющихся условиях внешней среды.
4. Репродукция (размножение)
- способность живых систем воспроизводить себе подобных. Осуществляется репродукция на всех уровнях организации живого:
- молекулярном (редупликация ДНК);
- субклеточном (удвоение пластид, центриолей, митохондрий в клетке);
- клеточном (деление клетки путем митоза);
- тканевом (поддержание постоянства клеточного состава за счет размножения отдельных - организменном:
а) бесполое размножение - увеличение численности и преемственность поколений осуществляются за счет митотического деления соматических клеток;
б) половое размножение - увеличение численности и преемственность поколений обеспечиваются половыми клетками - гаметами.
5. Наследственность - способность живых организмов передавать свои признаки, свойства и особенности развития из поколения в поколение.
6. Изменчивость - способность живых организмов приобретать новые признаки и свойства.
7. Развитие и рост. Развитие живой природы - эволюция - необратимое, направленное, закономерное изменение объектов живой природы, сопровождающееся приобретением адаптаций (приспособлений), возникновением новых видов и вымиранием прежде существовавших форм. Онтогенез - индивидуальное развитие организма с момента оплодотворения и образования зиготы до смерти; заключается в последовательной смене комплексов признаков и свойств (фенотипов), в основе которой лежит изменение активности генетических программ. У конкретных живых организмов развитие обычно сопровождается ростом - увеличением массы организма за счет репродукции структур на всех уровнях организации организма.
8. Раздражимость - это способность организма избирательно реагировать на внешнее воздействие. У многоклеточных животных реакция на внешнее раздражение реализуется посредством нервной системы и называется рефлексом. Организмы, не имеющие нервной системы, лишены и рефлексов. У них реакция на раздражение осуществляется в форме таксисов, тропизмов или настий. Таксисы - направленные движения организма в сторону раздражителя или от него (положительный и отрицательный таксис). Различают хемотаксис, фототаксис, термотаксис и др. Тропизмы - направленный рост частей растительного организма по отношению к раздражителю. Геотропизм - рост корневой системы растения по направлению к центру планеты; гелиотропизм - рост побеговой системы по направлению к солнцу, т. е. против силы тяжести. Настии - движения частей растения по отношению к раздражителю (движение листьев в течение светового дня в зависимости от положения солнца на небосводе; раскрытие и закрытие венчика цветка).
9. Дискретность (деление на части) - всеобщее свойство материи, характерное и для живых систем. Клетки состоят из отдельных органоидов, ткани - из клеток, органы - из тканей и т. д. Это свойство позволяет осуществить замену части без остановки функционирования системы в целом и возможность специализации различных частей на неодинаковых функциях.
10. Авторегуляция (саморегуляция) - способность живых организмов в непрерывно меняющихся условиях окружающей среды поддерживать постоянство своего химического состава, структуры и интенсивность физиологических процессов - гомеостаз. Саморегуляция обеспечивается деятельностью регуляторных систем: нервной, эндокринной, иммунной и др. В биологических системах надорганизменного уровня саморегуляция осуществляется на основе межорганизменных и межпопуляционных отношений.
Биология (от греческих слов bios - жизнь, logos - учение) - это наука, изучающая живые организмы и явления живой природы.
Предметом изучения биологии является многообразие живых организмов, населяющих Землю.
Свойства живой природы. Все живые организмы обладают рядом общих признаков и свойств, которые отличают их от тел неживой природы. Это особенности строения, обмен веществ, движение, рост, размножение, раздражимость, саморегуляция. Остановимся на каждом из перечисленных свойств живой материи.
Высокоупорядоченное строение. Живые организмы состоят из химических веществ, которые имеют более высокий уровень организации, чем вещества неживой природы. Все организмы имеют определенный план строения - клеточный или неклеточный (вирусы).
Обмен веществ и энергии - это совокупность процессов дыхания, питания, выделения, посредством которых организм получает из внешней среды необходимые ему вещества и энергию, преобразует и накапливает их в своем организме и выделяет в окружающую среду продукты жизнедеятельности.
Раздражимость - это ответная реакция организма на изменения окружающей среды, помогающая ему адаптироваться и выжить в изменяющихся условиях. При уколе иглой человек отдергивает руку, а гидра сжимается в комочек. Растения поворачиваются к свету, а амеба удаляется от кристаллика поваренной соли.
Рост и развитие. Живые организмы растут, увеличиваются в размерах, развиваются, изменяются благодаря поступлению питательных веществ.
Размножение - способность живого к самовоспроизведению. Размножение связано с явлением передачи наследственной информации и является самым характерным признаком живого. Жизнь любого организма ограничена, но в результате размножения живая материя «бессмертна».
Движение. Организмы способны к более или менее активному движению. Это один из ярких признаков живого. Движение происходит и внутри организма, и на уровне клетки.
Саморегуляция. Одним из самых характерных свойств живого является постоянство внутренней среды организма при изменяющихся внешних условиях. Регулируются температура тела, давление, насыщенность газами, концентрация веществ и т. д. Явление саморегуляции осуществляется не только на уровне всего организма, но и на уровне клетки. Кроме того, благодаря деятельности живых организмов саморегуляция присуща и биосфере в целом. Саморегуляция связана с такими свойствами живого, как наследственность и изменчивость.
Наследственность - это способность передавать признаки и свойства организма из поколения в поколение в процессе размножения.
Изменчивость - это способность организма изменять свои признаки при взаимодействии со средой.
Способность живых организмов изменять свои размеры в течение жизни называют 1. развитием 2. размножением 3. изменчивостью 4. ростом
Какую функцию выполняют у зелёной эвглены органоиды, содержащие хлорофилл? 1. образуют органические вещества из неорганических на свету 2. накапливают запас питательных веществ 3. переваривают захваченные частицы пищи 4. удаляют избыток воды и растворённых в ней ненужных веществ
Среди перечисленных групп беспозвоночных животных имеют двухслойное строение 1. кольчатые черви 2. плоские черви 3. моллюски 4. кишечнополостные
Нервная система дождевого червя состоит из 1. головного узла и нервных ответвлений 2. нервных стволов с ответвлениями 3. окологлоточного нервного кольца и брюшной нервной цепочки 4. головного узла, спинного узла и отходящих от них нервов
Высокоорганизованных беспозвоночных животных с мягким телом, покры тым раковиной, под которой находится мантия, относят к типу 1. кишечнополостных 2. хордовых 3. моллюсков 4. плоских червей
Многоклеточных беспозвоночных животных, имеющих наружный скелет из хитина, относят к типу 1. кишечнополостных 2. моллюсков 3. кольчатых червей 4. членистоногих
1. 2. 3. 4. Многоклеточных беспозвоночных животных, имеющих наружный скелет из хитина, относят к типу кишечнополостных моллюсков кольчатых червей членистоногих
Чем определяется приспособленность камбалы к защите от врагов? 1. может быстро плавать 2. выделяет кожей ядовитую слизь 3. незаметна на окружающем фоне 4. имеет большие и острые зубы
Земноводные позвоночные животные, которые 1. всю жизнь проводят в воде размножаются в воде, 2. взрослые особи могут жить и в воде, и во влажных местах суши 3. размножаются на суше, взрослые особи живут только в воде 4. размножаются на суше, взрослые особи живут вдали от водоёмов
Какая особенность обеспечивает пресмыкающимся возможность размножаться на суше? 1. высокая скорость передвижения 2. плотная (кожистая) оболочка яйца 3. отсутствие постоянной температуры тела 4. большое количество откладываемых яиц
Наиболее высокая скорость обмена веществ характерна для птиц, так как они 1. расходуют много энергии во время полёта 2. заселили наземно воздушную среду обитания 3. живут в разных природных зонах 4. питаются растительной и животной пищей
Какое изменение в окружающей среде является сигналом для осеннего перелёта птиц? 1. повышение температуры воздуха 2. отсутствие корма 3. повышение влажности воздуха 4. усиление облачности
Какие утверждения верны? А. Стрекательные клетки гидры расположены, в основном, на щупальцах. Б. Моллюски исключительно водные животные. 1) только А 2) только Б 3) и А, и Б 4) ни А, ни Б
Установите соответствие между признаком животного и типом, для которого этот признак характерен: для каждой позиции из первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца, обозначенную цифрой. ПРИЗНАКИ ТИПЫ А) не имеют кровеносной системы 1) Кольчатые черви Б) имеют кровеносную систему 2) Плоские черви В)участвуют в процессе почвообразования Г) многие виды не имеют пищеварительной системы Запишите в таблицу выбранные цифры. А 2 Б 1 В 1 Г 2
В приведённом ниже списке перечислены некоторые систематические группы, обозначенные буквами. А)семейство Волчьи (Псовые) Б) класс Млекопитающие В) вид Лисица обыкновенная Г) отряд Хищные Д) род Лисицы Установите последовательность, отражающую положение вида Лисица обыкновенная в классификации животных, начиная с наименьшей группы. Запишите в таблицу буквы в нужной последовательности. В д а г б
Прочтите текст, используя слова для выбора, обозначенные буквами (воз можно изменение окончаний). Животных, членистое тело которых разделено на голову, грудь и брюшко (или на головогрудь и брюшко), относят к типу В. Среди них встре чаются водные и сухопутные животные, такие как А. , и паукообразные, а также Б. . . , живущие во всех средах обитания. Важными особенностями животных, принадлежащих к этому типу, являются: Д. . . , играющий роль наружного скелета, и членистые конечности. Слова для выбора: A. Ракообразные Б. Насекомые B. Членистоногие Г. Кольчатые Д. хитиновый покров Е. известковый покров Запишите в таблицу буквы, соответствующие пропущенным словам, в том порядке, в котором они должны стоять на месте пропусков в тексте.
При неблагоприятных условиях многие простейшие, как и бактерии, способны образовывать защитную оболочку, называемую 1. спорой 2. раковиной 3. зиготой 4. цистой
Какую функцию выполняет сократительная вакуоль у обыкновенной амёбы? 1. захват и переваривание пищи 2. удаление твёрдых непереваренных остатков 3. выделение углекислого газа, образующегося в процессе пищеварения, в окружающую среду 4. удаление воды вместе с образующимися в организме растворимыми вред ными веществами
В теле гидры кожно мускульные (покровно мускульные) клетки располагаются в основном в (во) кишечной полости срединной пластинке мезоглее наружном слое эктодермы внутреннем слое энтодермы
Мантия у моллюсков представляет собой 1. орган передвижения 2. кожную складку, расположенную под раковиной 3. отдел тела 4. защитную раковину, створки которой плотно закрыты
К какому классу членистоногих относят животных, тело которых состоит из головы, груди и брюшка; на голове имеются: пара сложных глаз, пара усиков, ротовые органы; на груди три пары ног, а у большинства ещё и крылья? 1. Насекомые 2. Паукообразные 3. Ракообразные 4. Брюхоногие
Рыбы животные с температурой тела, 1. постоянной и зимой, и летом 2. изменяющейся независимо от температуры окружающей среды 3. изменяющейся при изменении температуры окружающей среды 4. постоянной в течение одного сезона (например, летом)
К классу земноводных относится 1. гребенчатый тритон 2. обыкновенный уж 3. нильский крокодил 4. болотная черепаха
У пресмыкающихся, в отличие от других позвоночных животных, кожа 1. сухая, покрыта роговыми чешуями или щитками 2. служит дополнительным органом дыхания 3. влажная, покрыта костными чешуями 4. влажная, богата железами
Среди позвоночных животных наиболее сложное строение кровеносной и нервной систем имеют 1. хрящевые и костные рыбы 2. хвостатые и бесхвостые земноводные 3. водные пресмыкающиеся 4. птицы и млекопитающие
В связи с выходом на сушу и появлением лёгких у земноводных произошло формирование 1. трёхкамерного сердца 2. пяти отделов головного мозга 3. челюстного аппарата 4. кожных желёз
Какие утверждения верны? А. При помощи органа боковой линии рыба ощущает направление и силу течения воды, а также глубину погружения. Б. У большинства птиц грудина имеет высокий гребень киль. 1) только А 2) только Б 3) и А, и Б 4) ни А, ни Б
Установите соответствие между типичными признаками животных и систематической группой, для которой они характерны: для каждой позиции из первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца, обозначенную цифрой. ПРИЗНАКИ ЖИВОТНЫХ СИСТЕМАТИЧЕСКИЕ ГРУППЫ А) тело состоит из головы, груди и брюшка Б) дыхание жаберное В) тело состоит из головогруди и брюшка Г) дыхание трахейное 1) Насекомые 2) Ракообразные Запишите в таблицу выбранные цифры. А 1 Б 2 В 2 Г 1
В приведённом ниже списке перечислены некоторые систематические группы, обозначенные буквами. A) Б) B) Г) Д) класс Насекомые вид Капустная белянка отряд Чешуекрылые род Огородные белянки семейство Белянки Установите последовательность, отражающую положение вида Капустная белянка в классификации животных, начиная с наименьшей группы. Запишите в таблицу буквы в нужной последовательности. Бгдва
Рыбы водные позвоночные животные. Их тело имеет обтекаемую форму. Заострённая голова постепенно переходит в. Г. . , а затем в хвост. Опорой тела рыбы является костный или хрящевой. . В. , который тянется от головы до хвостового плавника. Тело покрыто. Д. . и слизью, выделяемой кожными. . А. . Слизь уменьшает трение при движении. Слова для выбора: А) железы Б) плавники В) позвоночник Г) туловище Д) чешуя Е) шея
Способность живых организмов увеличивать свою численность называют 1. наследственностью 2. размножением 3. эволюцией 4. приспособленностью
Если инфузория туфелька передвигается с помощью ресничек, то эвглена зеленая передвигается с помощью 1. сократительной вакуоли 2. ложноножек 3. жгутиков 4. щупальцев
Среди перечисленных групп беспозвоночных животных самую примитивную нервную систему (диффузного типа) имеют 1. Сосальщики 2. Кишечнополостные 3. Ракообразные 4. Насекомые
Почему после дождя можно наблюдать массовое появление на поверхности земли дождевых червей? 1. в норках червей понижается температура 2. активизируются кроты, являющиеся врагами червей 3. черви могут беспрепятственно расти 4. вода вытесняет воздух из норок червей
Из перечисленных животных к брюхоногим моллюскам относят 1. виноградную улитку 2. беззубку 3. устрицу 4. осьминога
Хитиновый покров, неоднородные членики, объединённые в отделы (два или три), расчленённые конечности имеют 1. членистоногие 2. кольчатые черви 3. моллюски 4. круглые черви
Систематическим признаком класса, представитель которого изображён на рисунке, считается 1. расчленённость тела 2. членистость конечностей 3. число конечностей 4. обитание на суше
Характерной чертой приспособленности морского конька к защите от врагов является 1. сходство с другими рыбами по форме и окраске 2. сходство с растениями по форме и окраске 3. наличие желёз, вырабатывающих яд 4. способность быстро уплыть от хищника
Отличить живородящую ящерицу от гребенчатого тритона можно по 1. числу конечностей 2. наличию хвоста 3. строению кожи 4. температуре тела
Важнейший признак, отличающий птиц от пресмыкающихся, это 1. постоянная температура тела 2. развитие на суше 3. лёгочное дыхание 4. замкнутость кровеносной системы
В жизни теплокровных животных главным регулирующим фактором годичных и сезонных ритмов является 1. число солнечных дней в году 2. фаза лунного цикла 3. количество осадков в разные времена года 4. продолжительность светового дня в течение года
Какие утверждения верны? А. Некоторые животные осуществляют перекрёстное опыление растений. Б. Гидра это крупный одноклеточный организм. 1) только А 2) только Б 3) и А, и Б 4) ни А, ни Б
Установите соответствие между насекомым и типом его развития: для каждой позиции из первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца, обозначенную цифрой. НАСЕКОМЫЕ ТИПЫ РАЗВИТИЯ А) медоносная пчела 1) с неполным Б) майский жук превращением В) азиатская саранча 2) с полным Г) зелёный кузнечик превращением Запишите в таблицу выбранные цифры. А 2 Б 2 В 1 Г 1
В приведённом ниже списке перечислены некоторые систематические группы, обозначенные буквами. А) семейство Воробьиные Б) класс Птицы В) вид Воробей полевой Г) отряд Воробьинообразные Д) род Воробьи Установите последовательность, отражающую положение полевого воробья в классификации животных, начиная с наибольшей группы (класса). Запишите в таблицу буквы в нужной последовательности бгадв
Обыкновенный прудовик представитель класса брюхоногих моллюсков обитает в прудах, озёрах и тихих заводях. Тело обыкновенного прудовика разделяется на. . А. , на которой расположены глаза, рот и два щупальца, туловище и ногу. Тело моллюска сверху покрыто особой складкой кожи. Б. . , защищающей от твёрдой. . Г. . Нога у брюхоногих моллюсков мускулистая, хорошо развитая и обладает широкой. . В. . Слова для выбора: Запишите в таблицу буквы, соответствующие пропущенным словам, в том порядке, в котором они должны стоять на месте пропусков в тексте. А) Б) В) Г) Д) Е) голова мантия подошва раковина туловище щупальца
Среди одноклеточных непостоянную форму тела имеет 1. эвглена зелёная 2. амёба обыкновенная 3. инфузория туфелька 4. лямблия
У пресноводного полипа гидры стрекательные клетки расположены по преимуществу в (на) 1. щупальцах 2. подошве 3. энтодерме 4. кишечной полости
Местом обитания для личинок печёночного сосальщика является 1. корова 2. прудовик 3. овца 4. стрекоза
Тело брюхоногих моллюсков делится на 1. голову, грудь и раковину 2. голову, грудь и брюшко 3. головогрудь и брюшко 4. голову, туловище и ногу
Членистоногих, у которых к грудному отделу прикрепляются три пары ног, относят к классу 1. ракообразных 2. паукообразных 3. насекомых 4. сосальщиков
По какому признаку можно отличить клещей от пауков? 1. все членики тела срастаются между собой 2. тело разделено на головогрудь и брюшко 3. имеют восемь ног 4. усики отсутствуют
У рыб кровь насыщается кислородом в 1. желудочке сердца 2. предсердии 3. капиллярах тела 4. капиллярах жабр
Земноводные более высокоорганизованные животные, чем рыбы, однако температура тела у них 1. непостоянная, зависит от температуры окружающей среды 2. не зависит от температуры окружающей среды 3. значительно выше, чем температура окружающей среды 4. постоянная, ниже температуры окружающей среды
Позвоночные, имеющие сухую кожу с роговыми чешуйками, лёгочное дыхание, сердце с неполной перегородкой в желудочке, непостоянную температуру тела, относятся к классу 1. Костные рыбы 2. Земноводные 3. Пресмыкающиеся 4. Хрящевые рыбы
Птицы отличаются от пресмыкающихся наличием 1. особого типа покрова тела 2. центральной нервной системы 3. внутреннего оплодотворения 4. двух кругов кровообращения
Появление второго (малого) круга кровообращения у животных связано с выходом на сушу и возникновением специального органа 1. плавательного пузыря 2. лёгких 3. жабр 4. многокамерного сердца
Какие утверждения верны? А. Зубы позволяют хищной птице удерживать добычу. Б. У кольчатых червей длинное членистое (сегментированное) тело. 1) только А 2) только Б 3) и А, и Б 4) ни А, ни Б
Установите соответствие между разными видами моллюсков и средой их обитания: для каждой позиции из первого столбца подберите соответствую щую позицию из второго столбца, обозначенную цифрой. ВИД МОЛЛЮСКА A) обыкновенная беззубка Б) большой прудовик B) голый слизень Г) кальмар Запишите в таблицу выбранные цифры А 2 Б 1 В 2 Г 1 СРЕДА ОБИТАНИЯ 1) водная 2) наземно воздушная
В приведённом ниже списке перечислены некоторые систематические группы, обозначенные буквами. A) Б) B) Г) Д) класс Насекомые вид Сверчок домовый отряд Равнокрылые род Сверчки семейство Сверчковые Установите последовательность, отражающую положение домового сверчка в классификации животных, начиная с наибольшей группы (класса). Запишите в таблицу буквы в нужной последовательности.
Птицы высшие позвоночные животные, приспособившиеся к полёту. В зависимости от дальности перемещений в послегнездовой пери од птицы делятся на оседлых, . Б. . и перелётных. Оседлые птицы не со вершают дальних. Д. . , они остаются на зиму в местах гнездования. Пролетая тысячи километров, перелётные птицы улетают на зимовку в те области, где нет суровых зим. Некоторые птицы летят к югу в одиночку, другие объединяются в. Е. . . Первыми улетают чечевицы, иволги, . . В. , стрижи. Слова для выбора: А)водоплавающие Б) кочующие В) ласточки Г) лебеди Д) миграция Е) стая
Постулатами теории биологической эволюции являются три свойства живых организмов - индивидуальная изменчивость, наследственность и борьба за существование.
Свойства:
Единство химического состава живых существ
Живые организмы образованы молекулами органических и неорганических веществ. Основную массу органических веществ клетки составляют белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты, АТФ и другие вещества. Неорганические вещества клетки - вода, минеральные соли и др. Молекулы органических веществ образуют органоиды клетки. Вода с растворенными в ней веществами составляет внутреннюю среду клетки.
В состав живых организмов входят те же химические элементы, что и в объекты неживой природы. Однако соотношение элементов в живом и неживом неодинаково. В живых организмах 98 % химического состава приходятся на четыре элемента: углерод, кислород, азот и водород.
Обмен веществ и энергии это общее свойство всего живого, которое лежит в основе поддержания жизни. Живые организмы способны поглощать определенные вещества из окружающей среды, преобразовывать их, получать энергию за счет этих преобразований и выделять ненужные остатки этих веществ обратно в окружающую среду. Обмен веществ (метаболизм) делится на пластический (запасание веществ) и энергетический (расщепление веществ). Для извлечения энергии вещества разлагаются, для ее запасания они синтезируются. Причем, синтез собственных веществ, из которых строятся тела живых организмов, тоже протекает с затратами энергии и является частью пластического обмена (анаболизма).
Как физиологическое понятие обмен веществ включает в себя несколько не связанных на первый взгляд процессов: питание и пищеварение у животных и фотосинтез у растений, дыхание и выделение (включая потоотделение) у млекопитающих. Именно в ходе этих процессов организмы обеспечивают себя не только необходимыми веществами, но и энергией. У человека, как вы знаете, обмен веществ и другие процессы контролируются нервной и эндокринной системами. Это основа следующего свойства живого.
Важный признак живых систем - использование внешних источников энергии в виде пищи, света и др . Через живые системы проходят потоки веществ и энергии, вот почему они открытые. Основу обмена веществ составляют взаимосвязанные и сбалансированные процессы ассимиляции, т.е. процессы синтеза веществ в организме, и диссимиляции, в результате которых сложные вещества и соединения распадаются на простые и выделяется энергия, необходимая для реакций биосинтеза. Обмен веществ обеспечивает относительное постоянство химического состава всех частей организма.
Существование каждой отдельно взятой биологической системы ограничено во времени; поддержание жизни связано с самовоспроизведением . Любой вид состоит из особей, каждая из которых рано или поздно перестанет существовать, но благодаря самовоспроизведению жизнь вида не прекращается. В основе самовоспроизведения лежит образование новых молекул и структур, которое обусловлено информацией, заложенной в нуклеиновой кислоте ДНК. Самовоспроизведение тесно связано с явлением наследственности: любое живое существо рождает себе подобных.
Наследственность заключается в способности организмов передавать свои признаки, свойства и особенности развития из поколения в поколение. Она обусловлена относительной стабильностью, т.е. постоянством строения молекул ДНК.
Саморегуляция - это способность живых систем автоматически устанавливать и поддерживать на определенном уровне свои показатели (физиологические и др.). Только живое может реагировать на изменения окружающей среды таким образом, что показатели внутренней среды остаются постоянными, не изменяются. Так, гормон инсулин понижает количество глюкозы в крови, если ее становится много, а глюкагон и адреналин повышают количество глюкозы при ее недостатке.
У теплокровных животных существуют многочисленные механизмы терморегуляции поддержания температуры тела на определенном постоянном уровне вне зависимости от температуры окружающей среды. Это интенсивное потоотделение и расширение капилляров кожи для охлаждения и их сужение для согревания.
В природных сообществах происходит саморегуляция численности растений и животных. Например, количество хищников находится в определенной зависимости от количества их жертв. Если хищников становится больше, то они поедают слишком много жертв и затем сами погибают от голода, давая таким образом возможность уцелевшим жертвам размножиться до нормального уровня.
Раздражимость - способность живых систем реагировать на внешние или внутренние воздействия (изменения). В организме человека раздражимость часто связана со свойством нервной, мышечной и железистой тканей осуществлять ответную реакцию в виде выработки нервного импульса, мышечного сокращения или секреции веществ (слюны, гормонов и т. д.). У живых организмов, лишенных нервной системы, раздражимость может проявляться в движениях. Так, амебы и другие простейшие покидают неблагоприятные растворы с высокой концентрацией соли. А растения изменяют положение побегов для максимального поглощения света (тянутся к свету).
Возбудимость - способность живых систем отвечать на действие раздражителя. А возбуждение конкретная ответная реакция, возникающая в итоге раздражения и возбудимости. Нервные, мышечные и железистые ткани относятся к возбудимым, а костная, например, I шт. Костные клетки не отвечают на воздействие изменением заряда мембраны, немедленным синтезом и выделением веществ или сокращением. Одной из завершенных реакций на раздражимость и возбудимость является движение в пространстве.
Движение способность к перемещению. Это тоже общее свойство живого, хотя, на первый взгляд, кажется, что некоторые организмы его лишены. В любой живой эукариотической клетке происходит движение цитоплазмы. Даже прикрепленные животные обычно способны к небольшим движениям. Растениям свойственны «ростовые» движения, которые осуществляются за счет увеличения числа или размеров клеток.
Размножение - общее свойство организмов, обеспечивающее непрерывность жизни в ряду поколений, т. е. исторически. Это не простая способность к самокопированию. В ходе размножения сохраняются свойства и признаки исходного материнского (предкового) организма. Но наряду с этим проявляется изменчивость.
Размножение клеток в многоклеточном организме лежит в основе их роста. Рост одноклеточных достигается за счет обмена веществ и увеличения объема цитоплазмы и количества органоидов.
Лекции
БИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА
Введение.
1. Предмет биологии. Определение жизни. Признаки живой материи.
2. Общие свойства живых организмов.
3. Понятие гомеостаза.
4. Характеристика уровней организации живой природы.
5. Живой организм как система.
1. Предмет биологии. Определение жизни. Признаки живой материи.
Биология (от греч. bios-жизнь, logos-понятие, учение) - наука, изучающая живые организмы. Развитие этой науки шло по пути изучения элементарнейших форм существования материи. Это относится и к живой, и к неживой природе. При таком подходе законы живого пытаются познать, изучая вместо единого целого отдельные его части, т.е. изучают элементарные акты жизнедеятельности организмов с применением законов физики, химии и т.д. При другом подходе «жизнь» рассматривают как совершенно особенное и уникальное явление, которое нельзя объяснить только действием законов физики и химии. Т.о. основная задача биологии как науки состоит в том, чтобы истолковать все явления живой природы, исходя из научных законов, не забывая при этом, что целому организму присущи свойства, в корне отличающиеся от свойств частей, его составляющих. Нейрофизиолог может описать работу отдельного нейрона языком физики и химии, но сам феномен сознания так описать нельзя. Сознание возникает в результате коллективной работы и одновременного изменения электрохимического состояния миллионов нервных клеток, однако мы до сих пор не имеем реального представления о том, как возникает мысль и каковы ее химические основы. Итак, мы вынуждены признать, что не можем дать строгого определения, что же такое жизнь, и не можем сказать, как и когда она возникла. Все, что мы можем, - это перечислить и описать специфические признаки живой материи , которые присущи всем живым существам и отличают их от неживой материи:
1) Единство химического состава. В живых организмах 98% химического состава приходится на 4 элемента: углерод, кислород, азот и водород.
2) Раздражимость. Все живые существа способны реагировать на изменение внешней и внутренней среды, что помогает им выжить. Например, кровеносные сосуды кожи млекопитающих при повышении температуры тела расширяются, рассеивая избыточное тепло и тем самым снова восстанавливая оптимальную температуру тела. А зеленое растение, которое стоит на подоконнике и освещается только с одной стороны, тянется к свету, потому что для фотосинтеза нужна определенная освещенность.
3) Движение (подвижность). Животные отличаются от растений способностью перемещаться из одного места в другое, т. е. способностью к движению. Животным необходимо двигаться, чтобы добывать пищу. Для растений подвижность необязательна: растения способны сами создавать питательные вещества из простейших соединений, доступных почти повсюду. Но и у растений можно наблюдать движения внутри клеток и даже движения целых органов, хотя и с меньшей, чем у животных, скоростью. Могут двигаться и некоторые бактерии, и одноклеточные водоросли.
4) Обмен веществ и энергии. Все живые организмы способны к обмену веществ с окружающей средой, поглощая из нее вещества, необходимые организму и выделяя продукты жизнедеятельности. Питание, дыхание, выделение – разновидности обмена веществ.
Питание. Пища нужна всем живым существам. Они используют ее как источник энергии и веществ, необходимых для роста и других процессов жизнедеятельности. Растения и животные различаются главным образом по тому, как они добывают пищу. Почти все растения способны к фотосинтезу, т. е. они сами создают питательные вещества, используя энергию света. Фотосинтез - одна из форм автотрофного питания. Животные и грибы питаются по-иному: они используют органическое вещество других организмов, расщепляя с помощью ферментов это органическое вещество и усваивая продукты расщепления. Такое питание называют гетеротрофным. Гетеротрофами являются многие бактерии, хотя некоторые из них автотрофны.
Дыхание. Для всех процессов жизнедеятельности нужна энергия. Поэтому основная масса питательных веществ, получаемых в результате автотрофного или гетеротрофного питания, используется в качестве источника энергии. Энергия высвобождается в процессе дыхания при расщеплении некоторых высокоэнергетических соединений. Высвобождаемая энергия запасается в молекулах аденозинтрифосфата (АТФ), который обнаружен во всех живых клетках.
Выделение. Выделение, или экскреция, - это выведение из организма конечных продуктов обмена веществ. Такие ядовитые «шлаки» возникают, например, в процессе дыхания, и их надо обязательно удалять. Животные потребляют очень много белков, и, поскольку белки не запасаются, их необходимо расщепить, а затем вывести из организма. Поэтому у животных выделение сводится в основном к экскреции азотистых веществ. Еще одной из форм экскреции можно считать выведение из организма свинца, радиоактивной пыли, алкоголя и массы других вредных для здоровья веществ.
5) Рост. Объекты неживой природы (например, кристалл или сталагмит) растут, присоединяя новое вещество к наружной поверхности. Живые существа растут изнутри за счет питательных веществ, которые организм получает в процессе автотрофного или гетеротрофного питания. В результате ассимиляции этих веществ образуется новая живая протоплазма. Рост живых существ сопровождается развитием – необратимым количественным и качественным изменением.
6) Размножение. Продолжительность жизни у каждого организма ограничена, однако все живое «бессмертно», т.к. живые организмы оставляют после смерти себе подобных. Выживание вида обеспечивается сохранением главных признаков родителей у потомства, возникшего путем бесполого или полового размножения. Закодированная наследственная информация, которая передается от одного поколения к другому, содержится в молекулах нуклеиновых кислот: ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты) и РНК (рибонуклеиновой кислоты).
7) Наследственность – способность организмов передавать свои признаки и функции следующим поколениям.
8) Изменчивость – способность организмов приобретать новые признаки и свойства.
9) Саморегуляция . Выражается в способности организмов поддерживать постоянство своего химического состава и функций в системе (например, постоянство температуры тела), физиологических процессов в непрерывно меняющихся условиях окружающей среды. В отличие от живой материи мертвое органическое вещество легко разрушается под действием механических и химических факторов окружающей среды. Живые существа обладают встроенной системой саморегуляции, которая поддерживает процессы жизнедеятельности и препятствует неуправляемому распаду структур и веществ и бесцельному выделению энергии.
Эти главные признаки живого более или менее выражены у любого организма и служат единственным показателем того, жив он или мертв. Не следует, однако, забывать, что все эти признаки - лишь наблюдаемые проявления главного свойства живой материи (протоплазмы) – ее способности извлекать, превращать и использовать энергию извне. К тому же протоплазма способна не только поддерживать, но и увеличивать свои энергетические запасы.
2. Общие свойства живых организмов.
Итак, объектом биологических исследований является живой организм. Вне зависимости от уровня организации все живые организмы в процессе эволюции воплотили в себе, в отличие от неорганического мира, ряд качественно новых свойств.
1) Земля как планета сформировалась около 4,5 млрд лет назад. Живые организмы в их самой примитивной форме появились около 0,5- 1 млрд лет назад. Следовательно, они были вынуждены «вписаться» в окружающие их явления неорганического мира - закон всемирного тяготения, газовую среду, температуру, электромагнитный фон и др.
2) Среда, в которую вписались живые организмы, представляет собой прочно связанную совокупность явлений физического мира, определяемую прежде всего соотношением планет, и в первую очередь Земли и Солнца. Среди этих явлений есть эпизодические - атмосферные осадки, землетрясения, и явления, периодически повторяющиеся,- смена времен года, приливы и отливы океанов, восходы и заходы солнца и др. Живые организмы отразили их в своей организации. Особенно важными для жизнедеятельности оказались периодически повторяющиеся воздействия.
3) Живые организмы не только вписались во внешний мир, но и изолировали себя от него при помощи специальных барьеров. Структурно-функциональная единица барьеров - мембрана клетки - универсальна. Она примерно одинакова и у яйцеклетки морского ежа, и у нейрона головного мозга человека. Мембраны позволили первым живым организмам, с одной стороны, обособиться от водной среды, в которой они возникли, а с другой - активно взаимодействовать с ней с целью удовлетворения своих потребностей.
Таким образом, организм можно определить как физико-химическую систему, существующую в окружающей среде в стационарном состоянии. Именно эта способность живых систем сохранять стационарное состояние в условиях непрерывно меняющейся среды и обусловливает их выживание. Для обеспечения стационарного состояния у всех организмов - от морфологически самых простых до наиболее сложных - выработались разнообразные анатомические, физиологические и поведенческие приспособления, служащие одной цели – сохранению постоянства внутренней среды.
3. Понятие гомеостаза.
Впервые мысль о том, что постоянство внутренней среды обеспечивает оптимальные условия для жизни и размножения организмов, была высказана в 1857 г. французским физиологом Клодом Бернаром. На протяжении всей его научной деятельности Клода Бернара поражала способность организмов регулировать и поддерживать в достаточно узких границах такие физиологические параметры, как температура тела или содержание в нем воды. Это представление о саморегуляции как основе физиологической стабильности было сформулировано Клодом Бернаром в виде ставшего классическим утверждения: «Постоянство внутренней среды является обязательным условием свободной жизни». Для определения механизмов, поддерживающих такое постоянство, был введен термин гомеостаз (от греч. homoios -тот же; stasis -стояние). Вместе с тем постоянство внутренней среды организма – условное понятие, так как во всем организме непрерывно протекает бесчисленное множество различных процессов. Состояние организма непрерывно меняется, меняются и оптимальные значения жизненно важных показателей. Так, например, в обычном состоянии артериальное давление поддерживается на уровне 120/80. Это значение несколько снижается во время ночного сна, при быстром же беге, напротив, значительно увеличивается. Такие изменения – не отрицание гомеостаза, т.к. для каждого функционального состояния оптимальные значения артериального давления различны. Иногда для более точного определения явления гомеостаза используют термин « гомеокинез ».