Живые системы и их особенности

Обмен веществ – основное свойство живого

Все живые организмы осуществляют обмен веществ с окружающей средой: определенные вещества поступают в организм из среды, другие — выделяются в среду из организма. Это характеризует организм как открытую систему (также поток через систему энергии и информации). Наличие избирательного обмена веществ свидетельствует о том, что организм жив.

Обмен веществ в самом организме включает два противоположных, но взаимосвязанных и сбалансированных процесса — ассимиляцию (анаболизм) и диссимиляцию (катаболизм). Каждый из них состоит из многочисленных химических реакций, объединенных и упорядоченных в циклы и цепи превращения одних веществ в другие.

В результате ассимиляции образуются и обновляются структуры организма за счет синтеза необходимых сложных органических веществ из более простых органических, а также неорганических веществ. В результате диссимиляции происходит расщепление органических веществ, при этом образуются необходимые организму для ассимиляции более простые вещества, а также в молекулах АТФ запасается энергия.

Обмен веществ требует притока веществ извне, а ряд продуктов диссимиляции не находят применения в организме и должны из него удаляться.

Все живые организмы так или иначе питаются. Пища служит источником необходимых веществ и энергии. Растения питаются за счет процесса фотосинтеза. Животные и грибы поглощают органические вещества других организмов, после чего расщепляют их на более простые компоненты, из которых синтезируют свои вещества.

Для живых организмов свойственно выделение ряда веществ (у животных это в основном продукты расщепления белков — азотистые соединения), представляющих собой конечные продукты обмена веществ.

Пример ассимиляционного процесса — это синтез белка из аминокислот. Пример диссимиляции — окисление органического вещества при участии кислорода, в результате чего образуются углекислый газ (CO₂) и вода, которые выводятся из организма (вода может использоваться).

Значение слова «энергозависимость»

энергозави́симость

1. спец. свойство по значению прилагательного энергозависимый; энергетическая зависимость, необходимость в получении энергии извне для продолжения функционирования

Делаем Карту слов лучше вместе

Я обязательно научусь отличать широко распространённые слова от узкоспециальных.

Насколько понятно значение слова попаданец (существительное):

Предложения со словом «энергозависимость&raquo

Предложения со словом «энергозависимость&raquo

Свойствами живых систем является такжедискретность и целостность, энергозависимость, способностьтрансформировать полученную энергию.

Да и энергия тоже. Оковы сброшены. Свобода от энергозависимости. Теперь не надо экономить каждую единичку.

Здесь процессы будут происходить поэтапно, поскольку человечество сейчас находится в густой субстанции, с различных планов, энергозависимостей.

Развития — раздел современной биологии, изучающий процессы индивидуального развития (онтогенеза) организма.

Периодический закон развития живых систем

В ходе эволюции уровень сложности живых систем может изменяться двумя способами:

1. Путем постепенных изменений отдельных элементов.
2. Посредством периодической агрегации целых систем в системы более высокого уровня.

Развитие жизни на Земле представляет собой сочетание этих двух способов, выступает циклическим процессом, подчиняющимся периодическому закону. Периодичность состоит в смене повторяющихся циклов. При этом с каждым циклом уровень структурной агрегации живых систем становится выше.

В рамках этой теории биологи выделяют 3 этапа развития живого на планете:

1. Монобионтный, представляющий собой первый цикл структурной агрегации доорганизменных объектов.
2. Монометабиотный, в ходе которого к монобионтам присоединились метабионты.
3. Ценометабионтный, характеризующийся присутствием 3 структурно отличающихся групп организмов (монобионты, метабионты, ценометабионты).

Иерархическая функционально-структурная организация

Для всех жизнеспособных систем свойственно иерархическое усложнение организации. В этой иерархии выделяют 6 уровней:

1. Молекулярный, состоящий из сложных молекул – белков, липидов, нуклеиновых кислот, полисахаридов. Сам по себе молекулярный комплекс не обладает признаками жизни, но выполняет все свойственные биосистеме функции.
2. Клеточный, демонстрирующий все проявления живого. Клетки являются минимальной самодостаточной единицей, служат основой размножения, развития, роста.
3. Организменный, составляющий все живое на Земле, состоящий из обособленных единиц – организмов.
4. Популяционно-видовой, разделяющий и структурирующий популяции и виды по особенностям строения их представителей.
5. Экосистемный или биоценотический, отображающий результаты взаимодействия различных видов в естественных природных условиях. Биоценозы выступают в качестве устойчивых сообществ, но не являются полностью изолированными друг от друга.
6. Биосферный, сформировавшийся в результате взаимодействия экосистем.

Биосфера – это высший уровень организации живого на планете. На нем происходят круговороты энергии и веществ.

Примечание

У многоклеточных организмов между клеточным и организменным уровнями принято выделять 2 дополнительных категории: органную и тканевую. Первая представлена сложными образованиями, отдельными относительно других составляющих организма, выполняющими особые функции. Вторая формируется при объединении однотипных клеток с общей функцией.

что такое энергозависимость в биологии определение? не могу найти ( помогите

Живые тела представляют собой «открытые» для поступления энергии системы. Это понятие заимствовано из физики. Под «открытыми» системами понимают системы, в которых непрерывно происходит поглощение и удаление веществ, а также обмен энергией со средой. Живые организмы существуют до тех пор, пока в них поступают энергия и материя в виде пищи из окружающей среды. Следует отметить, что живые организмы в отличие от объектов неживой природы отграничены от окружающей среды оболочками (наружная клеточная мембрана у одноклеточных, покровная ткань у многоклеточных). Эти оболочки выполняют защитную функцию, обеспечивают постоянство внутренней среды, затрудняют обмен веществом между организмами и внешней средой, поддерживают пространственное единство биологических систем, сводят к минимуму потери вещества.

Эти отличия придают жизни качественно новые свойство. Живое представляет собой особую ступень развития материи.

На самом деле очень трудно дать строгое определение, что же такое «жизнь». Одно из определений с материалистических позиций более 100 лет назад дал Ф. Энгельс: «Жизнь есть способ существования белковых тел, и этот способ существования состоит по своему существу в постоянном самообновлении химических составных частей этих тел».

В самом общем виде жизнь можно определить как активное, идущее с затратой полученной из вне энергии поддержание и самовоспроизведение специфической структуры.

Свойства живых систем

Всем уровням иерархии присущи общие для живых систем черты:

1. Поглощение из окружающей среды необходимых для питания веществ и последующее выделение продуктов жизнедеятельности.
2. Воспроизведение новых поколений особей своего вида с непременной передачей внешних атрибутов, свойств, особенностей развития.
3. Адаптивность, основанная на изменчивости биологических матриц – молекул ДНК.
4. Развитие, сопровождающееся ростом, обусловленное репродукцией клеток, клеточных структур, молекул.
5. Избирательная реакция на раздражители внешней среды, известная в биологии под названием «раздражимость».
6. Дискретность, предполагающая тесную связь обособленных частей структурно-функционального единства.
7. Поддержание интенсивности обусловленных физиологией процессов и постоянства химического состава. Наличие регуляторных систем.
8. Зависимость от энергии и пищи, поступающей из внешней среды.

Для живой природы, как и для неживой, характерна ритмичность, обусловленная планетарными и космическими причинами. С этим связана сезонная активность животных, смена бодрствования и сна человека, смена времен года, колебания атмосферного давления, температуры, влажности.

Примечание

Примером дискретности может служить организм человека, состоящий из пространственно отграниченных органов, но являющий собой единое целое.

Теория

Живые тела — это открытые, саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из биополимеров — белков и нуклеиновых кислот (ДНК, РНК).

Признаки (свойства) живого:

1. Определенный химический состав. Живые организмы состоят из тех же химических элементов, что и объекты неживой природы, однако соотношение этих элементов различно. Основными элементами живых существ являются С, О, N и Н.
2. Единый принцип структурной организации. Клетка является единой структурно-функциональной единицей, а также единицей развития почти для всех живых организмов. Все организмы состоят из клеток. Исключение – вирусы, но и у них некоторые свойства живого проявляются, когда они находятся в клетке (вирусы являются паразитами).
3. Обмен веществ (метаболизм) и энергозависимость. Живые организмы являются открытыми системами, они зависят от поступления в них веществ и энергии из внешней среды.
4. Саморегуляция. Живые организмы обладают способностью поддерживать постоянство своего химического состава и интенсивность обменных процессов.
5. Раздражимость. Живые организмы проявляют раздражимость, то есть способность отвечать на определенные внешние воздействия специфическими реакциями.
6. Наследственность и изменчивость. Живые организмы способны передавать признаки и свойства из поколения в поколение с помощью носителей информации — молекул ДНК и РНК. Наследственность — способность организмов обеспечивать передачу признаков, свойств и особенностей развития из поколения в поколение. Изменчивость — способность организмов приобретать новые признаки и свойства.
7. Самовоспроизведение (репродукция). Живые организмы способны размножаться — воспроизводить себе подобных.
8. Рост и развитие. Рост — увеличение массы организма (особи), органа или участка ткани за счет увеличения количества и размеров клеток и неклеточных образований. Развитие — биологический процесс тесно взаимосвязанных количественных (рост) и качественных преобразований особей с момента зарождения до конца жизни. Индивидуальное развитие. Онтогенез — развитие организма от момента зарождения до смерти. Развитие сопровождается ростом. Эволюционное развитие. Филогенез — развитие жизни на Земле с момента ее возникновения до настоящего времени.
9. Ритмичность. Биологические ритмы –периодически повторяющиеся изменения в ходе биологических процессов в организме. Живые организмы проявляют ритмичность жизнедеятельности (суточную, сезонную и др.), что связано с особенностями среды обитания.
10. Целостность и дискретность. С одной стороны, вся живая материя целостна, определенным образом организована и подчиняется общим законам; с другой стороны, любая биологическая система состоит из обособленных, хотя и взаимосвязанных элементов.

Энергозависимость живого

Для осуществления процессов жизнедеятельности организмам необходим приток энергии. В гетеротрофные организмы она поступает вместе с пищей, то есть обмен веществ и поток энергии у них связаны. При расщеплении питательных веществ энергия высвобождается, запасается в других веществах, часть рассеивается в виде тепла.

Растения являются автотрофами и получают первоначальную энергию от Солнца (они улавливают его излучение). Эта энергия идет на синтез первичных органических веществ (в коих она и запасается) из неорганических. Это не значит, что в растениях не протекают химические реакции распада (диссимиляции) органических веществ для получения энергии. Однако растения не получают извне органику посредством питания. Она у них полностью «своя».

Энергия идет на поддержку упорядоченности, структурированности живых организмов, что важно для протекания многочисленных химических реакций в них. Противостояние энтропии — важное свойство живого

Дыхание — это характерный для живых организмов процесс, в результате которого происходит расщепление высокоэнергетических соединений. Высвобождаемая при этом энергия запасается в АТФ.

В неживой природе (когда процессы пущены на самотек) структурированность систем рано или поздно утрачивается. При этом устанавливается то или иное равновесие (например, горячее тело отдает тепло другим, температура тел выравнивается). Чем меньше упорядоченность, тем больше энтропия. Если система закрыта и в ней протекают процессы, которые не уравновешивают друг друга, то энтропия увеличивается (второй закон термодинамики). Живые организмы обладают свойством уменьшать энтропию путем поддержания внутренней структуры за счет притока энергии из вне.

Что такое живая система

Определение

Живая система – это единство, состоящее из самовоспроизводящихся, самоорганизующихся элементов, способное к обмену веществ с окружающей средой.

В сравнении с системами неживой природы обладает другим соотношением входящих в состав химических элементов. Для неживых систем свойственно высокое содержание алюминия, кремния, магния, железа. Живые на 98% состоят из кислорода, водорода, углерода, азота.

Другие отличия:

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут

1. Обмен энергии и веществ.
2. Способность к самовоспроизведению.
3. Способность к развитию, росту.
4. Способность к приспособлению, приобретению новых свойств, признаков.

От неживых объектов живые организмы отличаются сложностью, структурно-функциональной упорядоченностью.

Примечание

Способность к адаптации лежит в основе разнообразия живой природы. Наследственная изменчивость делает возможным отбор наиболее приспособленных особей, возникновение новых видов в процессе эволюции. Неживые системы такой способности лишены.

Наследственность и изменчивость как свойство живого

В основе самообновления структур живых организмов, а также размножения (самовоспроизведения) организмов лежит наследственность, которая связана с особенностями молекул ДНК. При этом в ДНК могут появляться изменения, которые приводят к изменчивости организмов и обеспечивают возможность процесса эволюции. Таким образом, живые организмы обладают генетической (биологической) информацией, что также можно обозначить как основной и исключительный признак живого.

Несмотря на способность к самообновлению, она у организмов не вечна. Продолжительность жизни особи ограничена. Однако живое остается бессмертным благодаря процессу размножения, которое может быть как половым, так и бесполым. При этом происходит наследование признаков родителей путем передачи ими потомкам своей ДНК.

Биологическая информация записана с помощью особого генетического кода, который универсален для всех организмов на Земле, что может говорить о единстве происхождения живого.

Генетический код хранится и реализуется в биологических полимерах: ДНК, РНК, белках. Такие сложные молекулы также являются особенностью живого.

Информация, хранимая в ДНК, при переносе на белки выражается для живых организмов в таких их свойствах как генотип и фенотип. Все организмы обладают ими.

Основные критерии и признаки, что характерно

Живые системы обладают следующими характерными признаками:

• дискретностью, целостностью;
• способностью к обмену веществ;
• энергозависимостью;
• клеточным строением;
• раздражимостью;
• наследственностью, изменчивостью.

Согласно определению, данному Фридрихом Энгельсом в труде «Диалектика природы», жизнь всегда связана с белковыми телами, а ее главным условием выступает постоянный обмен веществ.

Эти два положения стали основными критериями определения живого, послужили фундаментом нового, более современного понятия, сформулированного советским биофизиком М.В. Волькенштейном.

Определение

Живые тела – это самовоспроизводящиеся и саморегулирующиеся системы, состоящие из биополимеров: нуклеиновых кислот и белков.

Раздражимость

Раздражимость — важное свойство живых организмов, их способность воспринимать воздействия внешней среды и реагировать на них. Так как условия в окружающей среде постоянно меняются, любой живой организм реагирует на эти изменения

Если бы организмы не обладали этим свойством, то они не могли бы выживать в изменившихся условиях среды обитания.

Растение при недостатке света не остаётся пассивным: у него удлиняются стебли, благодаря чему улучшается освещение листьев. Корни при нехватке минеральных веществ растут вширь и вглубь.

По-разному реагируют па смену дня и почи животные (рис. 90). Одни животные ведут дневной образ жизни: многие бабочки, пчёлы, ящерицы, суслики, прудовые лягушки. Опи активно отыскивают пищу, поглощают её, скрываются в случае опасности в различных укрытиях. Другие животные ведут ночной образ жизни. В темноте они малозаметны для врагов, им легче обеспечить себя пищей. К ночным животным относятся речные раки, дождевые черви, жабы, ежи, мыши, волки, совы. Речной рак на поиски пищи выходит ночью, по запаху отыскивает падаль, находящуюся па берегу, и выползает к ней или ловит мелких животных.

Организмы реагируют на сезонные изменения в окружающей среде. Ещё до наступления зимних холодов у растений созревают плоды и семена, опадают листья, замедляется обмен веществ, прекращается видимый рост, снижается интенсивность дыхания. Ветвям и толстым древесным стволам не страшны морозы. В них, в отличие от листьев, имеется пробковая ткань. Она состоит из мёртвых клеток, стенки которых пропитаны особым веществом, непроницаемым для жидкостей и газов. Благодаря этому пробка предохраняет дерево от потери воды и засыхания.

Животные, как и растения, с конца лета или с начала осени готовятся к зиме: откочёвывают в места, богатые пищей, совершают перелёты, усиленно питаются и накапливают жир, запасают корма. С наступлением зимы мпогие животные становятся малоподвижными и впадают в оцепенение, спячку, зимний сон. Как же они узнают о предстоящем изменении времени года? Известно, что многие живые организмы очень точно определяют время.

Новые понятия

Раздражимость. Фотопериодизм

Ответьте на вопросы

1. Как реагируют растения и животные на смену дня и ночи, времён года? 2. Что такое фотопериодизм и какова его роль в жизнедеятельности растений и животных?

ПОДУМАЙТЕ!

Почему важнейшим фактором сезонных изменений в живой природе является длина светового дня?