Сущность жизни и свойства живого

Сущность жизни и свойства живого

Биология — наука о жизни.  А что же такое жизнь? Многие учёные пытались объяснить значение этого понятия.

Немецкий философ Фридрих Энгельс дал классическое определение жизни:

«Жизнь есть способ существования белковых тел, и этот способ существования состоит по своему существу в постоянном самообновлении химических составных частей этих тел».

Русский ученый Михаил ВолькенштЕйн дал такое определение понятию жизнь:

«Живые тела, существующие на Земле, представляют собой открытые, саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из биополимеров — белков и нуклеиновых кислот».

С точки зрения второго начала термодинамики, жизнь — это процесс, или система, вектор развития которой противоположен по направлению остальным, «неживым» объектам вселенной, и направлен на уменьшение собственной энтропии.

В биологическом смысле жизнь определяется как активная форма существования материи, совокупность физических и химических процессов, протекающих в клетке, позволяющих осуществлять обмен веществ и её деление. Основной атрибут живой материи — генетическая информация, используемая для репликации. Также под словом «жизнь» понимают период существования отдельно взятого организма от момента возникновения до его смерти.

На сегодняшний день нет единого мнения относительно определения жизни.

Более точно определить понятие живой материи можно только перечислением качеств, отличающих её от неживой.

Выделяют следующие свойства живого:

1. Единство химического состава

2. Единство структурной организации

3. Открытость

4. Обмен веществ и энергии

5. Самовоспроизведение

6. Саморегуляция

7. Рост и развитие

8. Раздражимость

9. Наследственность и изменчивость

Рассмотрим сущность этих свойств.

Единство химического состава живых организмов
В состав живых организмов входит около 70 химических элементов. Эти же элементы входят и в состав тел неживой природы. Однако соотношение различных химических элементов в живой и неживой природе различно. В живых организмах 90% их химического состава приходится на четыре элемента — углерод, кислород, азот, водород. Эти элементы участвуют в образовании сложных органических молекул, таких как белки, углеводы, липиды, нуклеиновые кислоты. Они могут выступать в качестве органических соединений.

Единство структурной организации

Все живые организмы, за исключением вирусов, состоят из клеток. Клетка является структурно-функциональной единицей всего живого. Несмотря на различия в строении и функциях клеток живых организмов, все они имеют общую структуру и сходный химический состав. Размножение и развитие организмов так же осуществляется при помощи клеток.

Открытость

Любой организм является открытой системой. Компоненты, составляющие живую систему – органеллы одноклеточных организмов или системы органов многоклеточных живых существ, выполняя специфические функции, слаженно взаимодействуют между собой.

Для сохранения устойчивости такая система должна постоянно обмениваться веществами, энергией и информацией с окружающей средой.

Обмен веществ и энергии

Обмен веществ, или метаболизм — набор химических реакций, которые возникают в живом организме для поддержания жизни. 

Все органы и ткани организмов находятся в состоянии непрерывного химического взаимодействия с другими органами и тканями, а также с окружающей организм внешней средой. С пищей в организм поступают из внешней среды разнообразные вещества. В организме эти вещества подвергаются изменениям, в результате чего они частично превращаются в вещества самого организма. В этом состоит процесс ассимиляции.

В тесном взаимодействии с ассимиляцией протекает обратный процесс — диссимиляция. Вещества живого организма не остаются неизменными, а расщепляются с выделением энергии. Возникшие при разложении продукты распада выводятся из организма.

Обмен веществ обеспечивает постоянство химического состава клетки.

Самовоспроизведение

Уникальной особенностью организмов как открытых систем является их способность к самовоспроизведению, или репродукция.

Самовоспроизведение у живых организмов происходит за счет размножения.

Генетическая информация о самовоспроизведении закодирована в молекулах ДНК. На молекулярном уровне самовоспроизведение происходит на основе матричного синтеза ДНК, которая программирует синтез белков, определяющих специфику организмов.

На других уровнях самопроизведение характеризуется чрезвычайным разнообразием форм и механизмов, вплоть до образования специализированных половых клеток (мужских и женских). Важнейшее значение самовоспроизведения заключается в том, что оно поддерживает существование видов, определяет специфику биологической формы движения материи.

Саморегуляция – это способность организмов автоматически устанавливать и поддерживать на определенном, относительно постоянном уровне те или иные физиологические и другие биологические показате­ли. Благодаря механизмам саморегуляции поддерживается гомеостаз (относительное постоянство внутренней среды организма).

Рост и развитие

Рост организмов происходит путем прироста массы организма за счет увеличения числа клеток. Он сопровождается развитием, проявляющимся в дифференцировке клеток, усложнении структуры и функций.

В процессе индивидуального развития, или онтогенеза, под действием генотипа и факторов среды обитания формируются признаки организма. Для всех живых систем характерны так же эволюционные изменения в ходе исторического развития, или филогенеза.

Раздражимость – это реакция живого на внешние раздражения.

Факторы, вызывающие реакцию организма или его органа, называют раздражителями. Ими являются свет, температура среды, звук, электрический ток, механические воздействия, пищевые вещества, газы, яды и другое.

Благодаря раздражимости организмы приспосабливаются к среде обитания. Избирательно реагируя на факторы среды, организмы «уточняют» свои отношения со средой, в результате чего возникает единство среды и организма.

Наследственность обеспечивает материальную преемственность между родителями и потомством, между поколениями организмов, что в свою очередь обеспечивает непрерывность и устойчивость жизни. Основу материальной преемственности в поколениях и непрерывности жизни составляет передача от родителей к потомству генов, в ДНК которых зашифрована генетическая информация о структуре и свойствах белков.

Характерной особенностью генетической информации является ее чрезвычайная стабильность.

Изменчивость связана с появлением у организмов признаков, отличных от исходных, и определяется изменениями в генетических структурах. Наследственность и изменчивость создают материал для эволюции организмов.

Многими из перечисленных свойств могут обладать и тела неживой природы. Так, кристаллы растут, солнечная система непрерывно развивается, при горении свечи происходит превращение химических веществ с выделением энергии.

Следовательно, судить о наличии жизни можно лишь по совокупности свойств, характерных для живых организмов.