Сущность жизни и свойства живого

Вопрос 1. Почему очень сложно дать определение понятия "жизнь"?

Точное определение понятия "жизнь" дать очень сложно, так как для живых организмов характерен ряд признаков, отсутствующих у неживых систем. Но среди этих признаков нет ни одного, который был бы отмечен только у живого. Например, рост характерен не только для живых существ, но и для минералов.

Вопрос 2. В чем различие химической организации живых организмов и объектов неживой природы?

В состав живого входят те же химические элементы, что составляют и тела неживой природы. Однако их количественное соотношение в живой и неживой природе различно. Так, в земной коре первые четыре места по распространенности занимают кислород, кремний, алюминий и натрий.

Основу живых систем составляют углерод, водород, кислород, азот, а также фосфор и сера. Для них характерно образование водорастворимых соединений, что позволяет им накапливаться в живых организмах. Способность атомов углерода соединяться между собой в длинные цепи и при этом образовывать химические связи и с другими элементами обеспечивает создание сложных органических молекул, подчас имеющих огромную молекулярную массу. Это белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты и другие органические соединения, наряду с неорганическими составляющие живое вещество.

Вопрос 3. Почему живые организмы называют "открытыми системами"?

Для поддержания упорядоченности биосистемы и экосистемы обмениваются с окружающей средой веществом и энергией. Следовательно, живые системы - открытые системы. В результате обменных процессов происходит непрерывное обновление большинства элементов живой системы.

Вопрос 4. Чем различаются процессы обмена у живых организмов и в неживой природе?

Обмен веществ - характерное свойство живых организмов, заключающееся в потреблении живой системой веществ из окружающей среды и выделении в нее различных продуктов жизнедеятельности. Но это явление встречается и в неживой природе. При горении из воздуха поглощается кислород и используются органические вещества, например уголь. При этом в окружающую среду выделяются разнообразные соединения.

Главное отличие обмена веществ в живой природе - возможность осуществлять реакции синтеза высокомолекулярных соединений и их распада.

Вопрос 5. Какова роль изменчивости и наследственности в развитии жизни на нашей планете?

Наследственность - свойство организмов передавать признаки своего строения, функционирования и развития потомкам, из поколения в поколение. Изменчивость - способность живых систем приобретать новые признаки и свойства. Эти два свойства живого тесно взаимосвязаны и играют огромную роль в развитии жизни на Земле. Изменения в генетическом материале приводят к появлению у организмов новых признаков, их сочетания определяют степень приспособленности особи в конкретных условиях. Поэтому изменчивость является поставщиком разнообразного материала для отбора наиболее жизнеспособных особей, которые затем передадут признаки своего строения и развития по наследству. Это ведет к возникновению новых видов организмов.

Вопрос 6. Что такое жизнь? Попытайтесь дать свое определение.

Жизнь - это активное поддержание и воспроизведение определенной структуры, которая обязательно включает белки, нуклеиновые кислоты и представляет собой открытую систему. Понятие открытой системы, в свою очередь, означает способность к обмену веществами и энергией с окружающей средой. Важнейший признак живых систем - использование внешних источников энергии в виде пищи, солнечного света и др.

Вопрос 7. Перечислите основные свойства живой материи.

Выделяют следующие основные свойства живой материи:

единство элементного химического состава; единство биохимического состава; единство структурной организации; дискретность и целостность; обмен веществ и энергии; способность к саморегуляции; открытость; размножение; наследственность и изменчивость; рост и развитие; раздражимость и движение; ритмичность.

Вопрос 8. Объясните, в чем, по вашему мнению, заключаются принципиальные различия обмена веществами в неживой природе и у живых организмов.

В отличие от неживой природы, живые организмы способны накапливать необходимые вещества, а также энергию в форме особых химических соединений (АТФ). Кроме того, живые организмы способны трансформировать химические вещества и превращать простые соединения в более сложные при помощи ферментов (часто с затратой энергии). Так, например, из мономера глюкозы синтезируются полимеры крахмал, гликоген, целлюлоза. Живые организмы обладают способностью копировать наследственный материал. Такое копирование тоже является примером преобразования простых веществ (отдельных нуклеотидов) в более сложные (нуклеиновые кислоты). Специальный комплекс ферментов способен создать новую полинуклеотидную цепь по образцу материнской.

Вопрос 9. Каким образом связаны наследственность, изменчивость и репродукция в обеспечении жизни на Земле?

Способность живых организмов к репродукции (размножению) обеспечивает непрерывность жизни на Земле и преемственность поколений. Воспроизведение базируется на реакциях матричного синтеза, идущих на основе молекул ДНК. Постоянство строения ДНК обеспечивает наследственность - способность организмов передавать свои признаки, свойства и особенности развития из поколения в поколение. Изменчивость - это свойство, противоположное наследственности. Она определяется как способность организмов существовать в различных формах, меняя свои признаки. Изменчивость создает разнообразный материал для естественного отбора, который приводит к возникновению новых проявлений жизни и новых биологических видов.

Вопрос 10. Дайте определение понятия "развитие". Какие формы развития вы знаете?

Развитие - это изменение строения и физиологии организма с течением времени. Принято выделять две основные формы развития - онтогенез и филогенез.

Онтогенез (индивидуальное развитие) - это развитие живого организма от зарождения до момента смерти. Обычно онтогенез сопровождается ростом.

Филогенез (историческое развитие) - необратимо направленное развитие живой природы, сопровождающееся образованием новых видов и, как правило, прогрессивным усложнением жизни.

Вопрос 11. Что такое раздражимость? Каково значение избирательной реакции организмов для их приспособления к условиям существования?

Раздражимость - это способность организма реагировать на внешние воздействия и изменения собственной внутренней среды. Ответную реакция организма на раздражения, осуществляемую при участии нервной системы, называют рефлексом. Простейшие примеры рефлексов: гидра втягивает щупальца в ответ на прикосновение или сильное движение воды; человек отдергивает руку, дотронувшись до горячей поверхности; птенцы открывают клювы при появлении родителя на краю гнезда. Избирательность означает способность определенным образом реагировать на определенные стимулы. Она является необходимым свойством всякого нормального поведения. В результате в одних условиях организмы реализуют пищевые рефлексы, а в других - брачное, родительское, оборонительное и многие другие типы поведения.

Вопрос 12. В чем значение ритмичности процессов жизнедеятельности?

Биологические ритмы направлены на приспособление организмов к меняющимся условиям существования. В качестве основных можно выделить суточные и сезонные ритмы. К суточным относят циклические изменения сна и бодрствования, гормонального фона, интенсивности работы внутренних органов. Примерами сезонных ритмических процессов служат зимняя спячка, миграции птиц и рыб, размножение (брачные игры, постройка гнезда, воспитание потомства), линька - смена шерсти или перьев, цветение, плодоношение и листопад у растений.