Вопрос 5. Обмен веществ и энергии

/. Совокупность закономерностей, характеризующих жизнь

2. Обмен веществ и энергии

3. Взаимовлияние окружающей среды и организмов

4. Изменение окружающей среды, связанное с жизнедеятельностью организмов

1. К числу закономерностей, совокупность которых характеризует жизнь, относятся:

• самообновление, связанное с потоком вещества и энергии;

• самовоспроизведение, обеспечивающее преемственность между сменяющими друг друга генерациями биологических систем и связанное с потоком информации;

• саморегуляция, базирующаяся на потоке вещества, энергии и информации.

Перечисленные закономерности обусловливают основные атри­буты жизни:

• обмен веществ и энергии;

• раздражимость;

• гомеостаз;

• репродукцию;

• наследственность и изменчивость;

• индивидуальное и филогенетическое развитие.

2. Характеризуя явление жизни, Ф. Энгельс писал: "Жизнь - это способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка".

Обмен веществ может иметь место и между телами неживой природы. Однако обмен веществ как свойство живого качест­венно отличается от обменных процессов в неживых телах. Го­рящий кусок угля находится в состоянии обмена с окружающей природой: кислород включается в химическую реакцию и вы­деляется углекислый газ. Образование ржавчины на поверхно­сти железного предмета — следствие обмена со средой. Но в результате этих процессов неживые тела перестают быть тем, чем они были.

Для тел живой природы, наоборот, обмен с окружающей сре­дой — условие их существования. В живых организмах обмен веществ приводит к восстановлению разрушенных компонен­тов, замене их новыми, подобными им, т. е. к самообновлению и самовоспроизведению, построению тела живого организма за счет усвоения веществ из окружающей среды. Организмы существуют как открытые системы. Через каждый организм идут непрерывные потоки вещества и энергии. Осу­ществление этих процессов обусловлено свойствами белков, особенно их каталитической активностью.

3. Благодаря тому, что организмы — открытые системы, они на­ходятся в единстве со средой, а физические, химические и био­логические свойства окружающей среды обусловливают осуще­ствление всех процессов жизнедеятельности.

Каждый вид организмовприспособлен к обитанию лишь в опре­деленных условиях,в которых происходило его развитие и к которым он приспособился:

• одни виды обитают только в воде;

• другие — на суше;

• одни — лишь в полярных широтах;

• другие — в экваториальном поясе;

• различные организмы приспособлены к обитанию в степях, пустынях, лесах, глубинах океанов или на вершинах гор;

• для некоторых средой обитания служат другие организмы (их кишечник, мышцы, кровь и т. д.).

Не только организмы зависят от среды, но и окружающая сре­да изменяется в результате жизнедеятельности организмов.

4.Первобытный облик нашей планеты значительно изменился под воздействием организмов: она приобрела атмосферу со свободным кислородом и почвенный покров. Из свободного кислорода образовался озон, препятствующий проникновению ультрафиолетового излучения к поверхности Земли. Так воз­ник "озоновый экран", обеспечивающий существование жизни на поверхности суши.

Из зеленых растений, накопивших в себе солнечную энергию в прошлые геологические эпохи, сформировались огромные запасы богатых энергией пород, таких, как уголь и торф. Ор­ганическое происхождение имеют известняки, мел и многие другие минералы. Растительный покров влияет на климат, дре­весная растительность делает его более мягким, уменьшает ко­лебания температуры и других метеорологических факторов. Влияние неживой природы на организмы и, наоборот, орга­низмов на неживые тела указывает на единство всей природы.

Вопрос 6. Раздражимость

/. Раздражимость — свойство всех тел природы

2. Саморегуляция организмов

3. Адаптация живых организмов

4. Структурная организация жизни

1. Неотъемлемая черта, свойственная всему живому, — раздра­жимость, основные характеристики которой состоят в сле­дующем:

• является выражением одного из общих свойств всех тел при­роды — отражения;

• связана с передачей информации из внешней среды любой биологической системе (организм, орган, клетка);

• проявляется реакциями этих систем на внешнее воздействие.

Благодаря этому свойству достигается равновесие организмов с внешней средой:

• организмы избирательно реагируют на условия окружающей среды;

• способны извлекать из нее все необходимое для своего суще­ствования;

• с ним связан столь характерный для живых организмов обмен веществ, энергии и информации.

Свойство раздражимости обусловлено химическим строением самого субстрата жизни.

2. Получение необходимой информации обеспечивает в биологиче­ских системах саморегуляцию, которая осуществляется в орга­низмах по принципу обратной связи.

Продукты жизнедеятельности могут оказывать сильное и стро­го специфическое тормозящее воздействие на ферменты, состав­ляющие начальное звено в длинной цепи реакций. По принци­пу обратной связи регулируются:

• процессы обмена веществ;

• репродукции;

• считывания наследственной информации и т. д. Саморегуляцией в организмах поддерживается постоянство структурной организации — гомеостаз(греч. gomos — равный, неизменный, stasis — состояние). Организмам свойственно по­стоянство химического состава, физико-химических особенно­стей. Для всех живых существ характерно наличие механизмов, поддерживающих постоянство внутренней среды.

3. Биологическим системам на различных уровнях организации свойственна адаптация. Под адаптацией (лат. adapto — при­способляю) понимается приспособление живого к постоянно ме­няющимся условиям среды. В основе адаптации лежат явления раздражимости и характерные для нее адекватные ответные реакции. Адаптация вырабатывалась в процессе эволюции как следствие выживания наиболее приспособленных. Без адапта­ции невозможно поддержание нормального существования.

4. Структурная организация в широком смысле, т. е. определен­ная упорядоченность, обнаруживается не только при исследова­нии жизнедеятельности отдельных организмов. Организмы различных видов, связанные друг с другом через среду обита­ния, составляют биоценозы (исторически сложившиеся сообщества). В биоценозах в результате обмена веществ, энергии и информации между организмами и окружающей их неживой природой также поддерживается определенный биогенетический гомеостаз:

• постоянство видового состава

• и числа особей каждого вида.