Основные признаки живого организма. основные признаки живой природы
Содержание:
Структурно-функциональные признаки живого
Жизнь — это особая форма существования материи, отличающийся от неживой природы особенностями структуры и процессов. В биологии существуют различные формулировки, в которых жизнь определяется субстратом (субстратный подход) или рассматривается как совокупность специфических процессов (функциональный подход).
Проблема познания сути жизни является главной проблемой не только биологии. Ученые приводят разные толкования понятия «жизнь» и выделяют различные особенности феномена жизни с точки зрения различных наук.
Физика. «Жизнь есть явление, которое свойственно открытым системам, которые способны самопроизвольно снижать собственную внутреннюю неустроенность за счет веществ или свободной энергии, полученных из окружающей среды и впоследствии выделенной в виде продуктов жизнедеятельности и теплоты».
Химия. «Жизнь — это не свойство какой-либо молекулы, а скорее результат взаимодействия между молекулами».
Кибернетика. «Живые системы — это системы, через которые проходят непрерывные потоки веществ, энергии, информации и которые способны воспринимать, хранить и перерабатывать информацию».
Философия. «Жизнь — особая, сложная форма движения материи, важнейшими признаками которой являются раздражительность, рост, размножение, в основе которых лежат процессы самообновления веществ».
Несмотря на все попытки ученых, однозначного определения понятия «жизнь» до сих пор не существует. Живым организмам присущ ряд признаков, которых нет в большинстве неживых систем. Однако среди них нет ни одной, которая была бы присуща только живому. Единственный способ описать жизнь — это перечислить определяющие признаки (атрибуты) и описательные структурно-функциональные признаки живого.
| ПРИЗНАКИ ЖИВОГО | ||
| ⇓ | ||
| ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ЖИЗНИ | ||
| ⇓ | ||
| Структурно-функциональная организация жизни | ||
| Структурная организация |
<=> Поток веществ, энергии и информации |
Функциональная организация |
| 1. Единство химического состава (сходство биоэлементов и биомолекул)
2. Клеточное строение 3. Иерархическая организация (молекулы — клетки — организм — популяции — виды — экосистемы — биосфера) |
Основные свойства жизни: Обмен веществ. Адаптивность. Рост. Развитие. Наследственность. Изменчивость. Гомеостаз. Раздражительность
Процессы жизни: движение, питание, дыхание, транспортировки веществ, выделение, размножение, рост, регуляция процессов |
Итак, жизнь — это принцип существования биологических систем, которые отличаются от неживого сложностью и высокой структурной и функциональной упорядоченностью, что поддерживается благодаря способности поглощать, превращать и передавать энергию извне — главному признаку живого.
«Признаки живых организмов»
Биологические системы отличаются от тел неживой природы совокупностью признаков и свойств, среди которых основными являются:
- клеточное строение;
- особенности химического состава;
- обмен веществ и превращения энергии;
- гомеостаз;
- раздражимость;
- движение;
- рост и развитие;
- воспроизведение;
- эволюция.
Все живые системы, в том числе клетки и организмы, являются открытыми. К открытым системам относят системы, между которыми и окружающей средой происходит обмен веществ и энергии, например, растения в процессе фотосинтеза улавливают солнечный свет и поглощают воду и углекислый газ, выделяя кислород. Благодаря обмену веществ и энергии обеспечивается взаимосвязь организма с окружающей средой и поддерживается гомеостаз.
По способу питания все организмы делятся на автотрофов и гетеротрофов. Автотрофы способны самостоятельно синтезировать органические вещества из неорганических, а гетеротрофы используют исключительно готовые органические вещества.
| Признаки организмов | Характеристика |
| Определённый состав и упорядоченность | Все биосистемы характеризуются высокой упорядоченностью, которая может поддерживаться только благодаря протекающим в них процессам. Упорядоченность клетки проявляется в том, что для неё характерен определённый набор клеточных компонентов, а упорядоченность организма характеризуется определённым набором функционально связанных органов и тканей |
| Иерархичность организации | Жизнь проявляет себя одновременно на многих уровнях организации, каждый из которых имеет свои свойства и особенности |
| Обмен веществ | Это совокупность происходящих в организмах химических реакций, перемещений веществ, обеспечивающих постоянство состава и строения всех частей организма. На организменном уровне он проявляется в виде трёх процессов: питания, газообмена и выделения |
| Поток энергии | Непосредственно связан с обменом веществ. Организм, как и иные биосистемы, является открытой системой и зависит от притока энергии извне |
| Способность к воспроизводству | Обеспечивается размножением. При этом преемственность поколений обеспечивается наследственностью, а возникновение новых свойств и признаков — изменчивостью |
| Способность к развитию | На организменном уровне реализуется в виде онтогенеза — индивидуального развития организма. Он характеризуется ростом (увеличением размеров) и развитием (например, могут развиваться системы органов, которые необходимы с переходом в новую среду обитания, — лёгкие; органы размножения и др.) |
| Приспособленность | Развивается в результате долгосрочных и краткосрочных процессов. Её результатом является огромное разнообразие и целесообразность строения живых организмов. Долгосрочные приспособления осуществляются благодаря эволюции, краткосрочные — благодаря раздражимости (способности реагировать на внешние или внутренние воздействия) |
| Саморегуляция | Направлена на постоянство внешнего строения и внутреннего состояния (гомеостаза). На организменном уровне существует также три системы регуляции: гуморальная, нервная и иммунная |
| Динамичность | Характерным проявлением является способность организмов к изменению положения тела и подвижности. Она может проявляться не только в движении, но и в изменении ростовых реакций (тропизмы, таксисы, настии) |
| Целостность | Это результат взаимосвязи и взаимозависимости частей биосистем. Системы разных уровней отличаются по степени взаимозависимости своих частей. Так, клетка и организм — относительно более целостные биосистемы, чем биогеоценоз |
| Уникальность | Все биосистемы, начиная от клеточного уровня, неповторимы и отличаются от аналогичных систем. Например, имеющие идентичную наследственную информацию организмы (однояйцовые близнецы, клоны и т. д.) имеют неповторимую индивидуальность, зависящую от воздействия на них среды и саморегуляции в ходе развития |
Это конспект по теме «Признаки живых организмов». Выберите дальнейшие действия:
- Перейти к следующему конспекту: Наследственность и изменчивость
- Вернуться к списку конспектов по Биологии.
- Проверить знания по Биологии.
Живая природа
Все объекты живой природы обладают важными качествами: они рождаются, растут, питаются, дышат, передвигаются, умирают. Для жизни им необходима пища, тепло, вода, воздух. К живой природе относится не только человек, но также животные, растения и даже микроорганизмы. Исследованием объектов живой природы занимается очень обширная и важная наука – биология.
Микроорганизмы
Задолго до того, как на нашей планете появились животные, ее уже населяли крошечные, незаметные глазу организмы: бактерии, грибы, вирусы. Они могут существовать практически в любых условиях, где есть хотя бы немного воды. Главная особенность всех микроорганизмов – способность очень быстро размножаться.
Рис. 1. Бактерии
Растения
Мир растений очень большой и разнообразный. Без них на Земле не было бы жизни, ведь растения вырабатывают самый важный для дыхания газ – кислород. Также они поглощают вредный углекислый газ, который очень плохо влияет на здоровье человека и климат планеты.
Растения – это важный источник пищи для человека и животных. Но нужно быть очень внимательным, так растения бывают съедобные (фрукты, орехи, злаки, овощи) и несъедобные (цветы, декоративные кустарники травы).
К животным относятся все звери, птицы, земноводные, насекомые нашей планеты. За всю историю Земли какие-то животные исчезали, какие-то очень сильно менялись.
Много лет назад хозяевами нашей планеты были динозавры – огромные ящеры, которые не знали себе равных. Но из-за резкого изменения климата почти все они вымерли, и только немногие представители древних животных смогли приспособиться к новым условиям обитания.
Животные могут быть хищными и травоядными, домашними и дикими. Они приспосабливаются к тем условиям, где живут, и животных можно отыскать в любой точке земного шара, от знойных пустынь до ледяной Арктики.
Рис. 2. Белый медведь
Человек
Конечно же, к объектам живой природы относится и человек. Благодаря своему интеллекту, находчивости и разумному планированию своей деятельности ему удалось покорить себе всю планету. Но, точно так же, как животные, растения и микроорганизмы, он не может прожить без пищи, воздуха, воды.
Микроорганизмы
Микроорганизмы
Первыми живыми существами на планете можно по праву считать микроорганизмы. Они зародились задолго до появления человечества и даже животных. Это самая долгоживущая форма жизни.
Микроорганизмы зародились миллионы лет до нашей эры, однако, пройдя такой долгий путь, они до сих пор являются самыми распространенными формами жизни. Их можно встретить в каждой экосистеме. Микроорганизмы – микроскопические одноклеточные существа, имеющиеся абсолютно везде. Их не увидеть невооруженным глазом, а для их изучения используют микроскоп. Среди большого разнообразия выделяют бактерии, грибы и вирусы.
Выживаемость микроорганизмов просто колоссальная – им нипочем практически все условия внешней среды. Найти этих существ можно в твердых породах. Основная особенность микроорганизмов – интенсивное размножение в благоприятных условиях. Передача генов осуществляется горизонтальным путем – для распространения своего влияния им не нужно передавать генетические данные потомкам.
Развитие происходит благодаря остальным живым существам. Подобный фактор является решающим в любой среде обитания. Некоторые виды микроорганизмов выживают даже в условиях космического вакуума.
Различают опасные, полезные микроорганизмы. Благодаря вторым развивается жизнь на планете, а вот вредные только ухудшают положение, разрушая все вокруг. Иногда вредные микроорганизмы приносят пользу – некоторые вирусы способны излечивать тяжелые заболевания людей.
Биологическое разнообразие
Общие свойства живого присущи и одноклеточным организмам, состоящим всего из одной клетки, и сложно организованным животным, таким как люди. Всё биологическое разнообразие для удобства изучения подразделяется на пять царств:
- вирусы;
- бактерии;
- растения;
- грибы;
- животные.
Рис. 2. Царства живой природы.
Вирусы многие учёные относят к неживой природе. Они находятся на границе перехода веществ в живую форму и обладают свойствами живой и неживой материи. Например, способны к размножению, но при этом не растут и не питаются.
Бактерии отличаются от других одноклеточных организмов (растений и животных) отсутствием ядра – части клетки, в которой хранится наследственная информация. Такие примитивные организмы размножаются делением и имеют все признаки живого.
Растения, грибы и животные относятся к эукариотам. Их клетки имеют оформленное ядро. Растения от грибов отличаются наличием листьев и способностью к фотосинтезу. Грибы не являются животными, т.к. имеют особое строение и не способны к активному перемещению.
Царство животных очень обширно и охватывает множество существ от одноклеточных простейших (амёба) до млекопитающих (слон, кошка, белка), к которым относится и человек.
Рис. 3. Разнообразие животных.
Все живые организмы имеют одинаковый химический состав, т.к. состоят из одних и тех же элементов. Для жизни важны углерод, кислород, азот, водород.
Что мы узнали?
Из урока 5 класса биологии узнали об основных свойствах живой материи, а также о разнообразии жизни на Земле. Основными признаками живого являются размножение, дыхание, питание, рост. Основу всех живых существ составляет клетка. Всё разнообразие живой природы представлено пятью царствами – вирусами, бактериями, растениями, грибами, животными. Вирусы являются переходной формой от неживой к живой материи.
«Клеточное строение организмов»
Раздел ОГЭ: 2.1. Клеточное строение организмов как доказательство их родства, единства живой природы. …
Раздел ЕГЭ: 2.1. … Клеточное строение организмов как доказательство их родства, единства живой природы.
Клеточная теория утверждает, что все живые организмы состоят из клеток. Клетка — это та минимальная структура живого, которая обладает всеми жизненными свойствами — способностью к обмену веществ, росту, развитию, передаче генетической информации, саморегуляции и самообновлению.
Клетки всех организмов обладают сходными чертами строения. Однако клетки отличаются друг от друга по своим размерам, форме и функциям. Яйцо страуса и икринка лягушки состоят из одной клетки. Мышечные клетки обладают сократимостью, а нервные клетки проводят нервные импульсы. Различия в строении клеток во многом зависят от функций, которые они выполняют в организмах. Чем сложнее устроен организм, тем более разнообразны по своему строению и функциям его клетки. Каждый вид клеток имеет определенные размеры и форму. Сходство в строении клеток различных организмов, общность их основных свойств подтверждают общность их происхождения и позволяют сделать вывод о единстве органического мира, является доказательством родства живой природы.
Клеточный состав и строение клеток разных живых организмов
Живые и неживые тела построены из атомов, образующих молекулы определённых веществ. В состав тел неживой природы входит более 100 элементов периодической системы Д. И. Менделеева. Практически все они встречаются и в живых организмах, но в различных количествах и соотношениях. Тем не менее биологическая роль многих элементов пока ещё не установлена.
Живая природа отличается от неживой прежде всего по составляющим их веществам. Так, например, живые организмы состоят в основном из воды, а их функции и процессы жизнедеятельности определяются органическими соединениями (химическими веществами, основой которых является цепочка из атомов углерода). Важнейшие из последних у живых организмов — белки, липиды, углеводы и нуклеиновые кислоты. Каждый из этих типов соединений выполняет множество функций.
Наследственная информация хранится и реализуется благодаря нуклеиновым кислотам. Например, белки, липиды и углеводы являются строительными материалами клеточных структур, играют роль запасных веществ. Большинство химических реакций в клетках осуществляется прежде всего под контролем и с участием белков-ферментов. Этот класс веществ выполняет также и защитные функции.
В составе различных организмов обнаруживаются одни и те же органические вещества. Практически во всех клетках можно обнаружить глюкозу, основа оболочек любых клеток построена из фосфолипидов, белки всех живых существ построены только из 20 типов аминокислот, а нуклеиновые кислоты — из 4 типов нуклеотидов и т. п. АТФ — нуклеотид, который благодаря сложному строению и наличию специфических связей выполняет в клетках всех живых организмов роль накопителя энергии. Такая общность состава является доказательством общности происхождения всех живых организмов.
Это конспект по биологии в 6-9 классах по теме «Клеточное строение организмов». Выберите дальнейшие действия:
- Перейти к следующему конспекту:
- Вернуться к списку конспектов по Биологии.
- Проверить знания по Биологии.
Взаимосвязь уровней организации биосистем
Критерием для выделения уровней организации биосистем является степень сложности структуры, то есть расположение взаимосвязанных компонентов. Для характеристики уровней организации жизни применяют еще и такой критерий, как процесс (от лат. prōcēssus — перемещение, движение), что означает определенные закономерные функциональные изменения и явления. Выделять уровень организации целесообразно в том случае, если на нем возникают новые (эмергентные) свойства, при том, что их нет в системах более низкого уровня.
Представление о структурных уровнях организации сложилось в 20-х годах XX в. (Л. фон Берталанфи, Г. Ч. Браун), а в середине 40-х годов XX в. сформировалась теория уровней организации (Р. Джерард, А. Эмерсон) как конкретное выражение упорядоченности живого.
Как вы уже знаете, различают молекулярный, клеточный, организменный, популяционно-видовой, экосистемный (биогеоценотический) и биосферный уровни организации биосистем. При необходимости, которая определяется особенностями изучаемого объекта, можно выделять дополнительные уровни: тканевый, уровень органов, уровень систем органов, биоценотический уровень.
Молекулярный уровень жизни связан с организацией специфических для живых организмов органических соединений, их взаимодействием между собой и с неорганическими веществами. При этом происходят химические реакции и физические процессы преобразования энергии, веществ и информации. На молекулярном уровне организации находятся бесклеточные (вирусы, прионы, вироиды).
Клеточный уровень жизни представлен свободноживущими одноклеточными организмами и клетками многоклеточных организмов. Компонентами структуры клеток является вещества и их комплексы. На клеточном уровне происходят процессы разделения и передачи информации, стероидов и катаболизма.
Организменный уровень жизни определяется клетками у одноклеточных и колониальных организмов; тканями, органами и системами органов — у многоклеточных организмов. Элементарной единицей уровня являются отдельные клеточные организмы с определенными особенностями строения, жизнедеятельности (питание, дыхание, выделение, размножение и т.д.) и поведения.
Популяционно-видовой уровень жизни представлен популяциями и видами, которые являются надорганизменными биологическими системами. Структурными компонентами являются группы родственных особей, объединенные определенным генофондом и специфическим взаимодействием с окружающей средой. На этом уровне формируются микро-эволюционные процессы адаптациогенеза, регуляции численности популяций, видообразования и тому подобное.
Экосистемный (биогеоценотический) уровень жизни представлен разнообразием природных и искусственных экосистем. Компонентами являются живые группировки (биоценозы) и условия среды обитания. На этом уровне осуществляются взаимодействие организмов разных популяций между собой, а также влияние экологических факторов, определяющих их численность, видовой состав и производительность.
Биосферный уровень жизни объединяет все экосистемы Земли. На этом уровне происходят биогенная миграция живого вещества, биологический круговорот веществ и превращения энергии.
Основой взаимосвязи всех уровней организации биосистем является потоки веществ, энергии и информации и принцип структурной иерархии систем, согласно которому любая биосистема является компонентом биосистемы высшего ранга, и, в свою очередь, состоит из подчиненных ей биосистем низшего ранга.
Итак, уровни организации биосистем — это определенный тип взаимодействия структурных и функциональных компонентов биологических систем.
Царства живой природы
Изначально все живые организмы делятся на две империи: клеточные (состоят из клеток) и внеклеточные (вирусы).
Вирусы находятся обособленно, так как являются паразитами и поселяются внутри живой клетки.
Вирусы не могут самостоятельно синтезировать белок. Вырабатывается он при инфицировании клеток.
По своей структуре данные паразитические формы состоят из молекул ДНК, РНК, покрытые мембраной.
Рис. 1. Вирусы.
Организмы, состоящие из клеток, подразделяются на четыре царства:
-
Бактерии (простейшие) – устроены достаточно просто, у них отсутствуют органоиды, нет ядерной оболочки, молекулы ДНК располагаются в цитоплазме. Питание таких организмов может происходить через клеточную поверхность или самостоятельно вырабатывать питательные вещества (сине-зелёные водоросли).
Бактерии могут приносить как пользу, так и вред. Их используют для квашения овощей, приготовления кисломолочных продуктов. Но есть и болезнетворные бактерии, которые опасны для жизни и здоровья человека.
- Растения – отличительным признаком растительной клетки являются пластиды, одни из которых – хлоропласты. В них происходит фотосинтез – процесс образования из неорганических веществ (вода, углекислый газ) под действием солнечной энергии органических питательных веществ.
Все растения сами «готовят себе еду» (автотрофы). Главные ингредиенты – это вода, воздух и солнце.
Строение растительной клетки сложнее, чем у бактерий. Здесь имеется плотная оболочка, в состав которой входит целлюлоза. Внутри цитоплазмы содержатся органеллы, каждая из которых выполняет определённые функции (синтез белка, накапливание питательных веществ и т.д.).
- Грибы – царство живой природы, которое объединяет признаки растений и животных. Сходство с растительным организмом – наличие плотной клеточной стенки, которая формируется из хитина. У грибов нет пластид, поэтому сами «приготовить себе еду» они не могут. Так же, как и животные, они гетеротрофы. Питаются грибы готовыми питательными веществами путём всасывания из окружающей среды. Особенное строение у грибной клетки – гифа, которая образует целые сплетения нитей, называемые мицелием.
- Животные – являются гетеротрофами. Животная клетка не имеет плотной оболочки, поэтому некоторые из них могут сокращаться, образуя мышечные ткани. Такая особенность даёт возможность активно двигаться, появляется опорно-двигательный аппарат. Клетки животных имеют центриоли, расположенные возле ядра, играющие важную роль во время процесса деления.
Рис. 2. Царства живой природы.
Растительный мир
Растительный мир
Растений существует огромное множество. Сейчас популярно создание парков по всему миру, где собираются различные виды растений. Во многом именно от них зависит жизнь на планете – они вырабатывают кислород, препятствуют эрозии почв, являются местом жительства для представителей микро и макромира. Поглощение углекислого газа – одна из важных особенностей растительного мира.
Растения представляют собой многоклеточные формы жизни, без которых нельзя представить биосферу. Они являются источником красоты, вдохновения, а также приносят человечеству немало пользы. Их можно считать источником пищи, из растений делают многие лекарства и яды.
Существует условное разделение представителей растительного мира на съедобных и несъедобных. Человек может употреблять в пищу фрукты, овощи, некоторые виды трав и водорослей. Несъедобные растения – ядовитые травы, кустарники, деревья. Один и тот же вид растения может обладать разными свойствами. Например, побеги помидоров содержат ядовитые вещества, тогда как плоды люди часто употребляют в пищу.
