Основные свойства живых организмов
Современные концепции интерпретируют жизнь как процесс существования сложных биологических систем, в которые входят большие биологические молекулы: они обладают способностью воспроизводить и поддерживать свое существование, обмениваясь веществами и энергией с окружающей средой.
Живые организмы обладают определенными характеристиками, которых нет почти у всех неживых существ. Но важно отметить, что каждый из этих признаков характерен не только для живых существ.
7 свойств живых организмов
В биологии различают следующие свойства живых существ:
- высокоупорядоченная структура. Химические вещества, образующие их, имеют более сложную структуру и уровень организации, чем вещества, образующие многие неодушевленные существа;
- получать энергию для поддержания и укрепления своего высокого порядка из окружающей среды. Большинство живых организмов прямо или косвенно используют солнечную энергию. Организм зеленого растения использует эту энергию для синтеза питательных веществ: они используются как самими растениями, так и другими живыми организмами. Энергия, получаемая из пищи, необходима всем организмам для поддержания жизни, роста и развития;
- активная реакция на влияние внешней среды. Например, если вы попытаетесь толкнуть или как-то поранить животное, то, скорее всего, оно отреагирует на это: убежит, приблизится, свернется калачиком и т.д. То же самое и с растениями, хотя они отличаются более медленными реакциями. Например, растения реагируют на свет, поворачивая к нему листья и стебли, а корни растут вниз;
Наблюдение 1
Реакции на внешние раздражители — универсальное свойство живого организма.
- развитие характерно для всех живых организмов. Изменения влияют на разные вещи, но изменения в живых организмах более сложны. Изменение — это развитие. Например, рост кристаллов осуществляется путем добавления подобных блоков. Растения и животные растут, развивая новые побеги или органы соответственно. Конструктивно и по составу они отличаются от тех, из которых происходят;
- размножение. Возникновение живых организмов связано с воспроизводством собственного вида;
- передача информации от физического лица потомкам. Эта информация необходима для жизни, развития и воспроизводства. Он находится в генетическом материале: ДНК, РНК, хромосомах, генах. Генетический материал определяет пределы развития организма, его структурные характеристики, функции и реакции на воздействия окружающей среды. Такой материал передается потомкам, которые будут похожи на своих родителей. Однако генетическая информация незначительна, но может измениться: это становится причиной того, что родители и дети чаще похожи, но далеко не идентичны друг другу;
- адаптация к среде существования. Не только живые организмы, но и их отдельные органы соответствуют тому варианту жизни, в котором они обитают.
Определение 1
Адаптации — это особенности строения, функций и поведения конкретного организма, соответствующие образу жизни.
Процесс дыхания
Дыхание — это больше, чем просто вдох и выдох. Он представляет собой способность живого организма преобразовывать энергию в энергетические клетки, используя кислород для расщепления сахаров и производства углекислого газа в качестве побочного продукта выдоха. Все живые организмы обладают той или иной формой дыхания, хотя процесс может отличаться друг от друга.
Регуляция внутренней среды
Гомеостаз — это процесс, в котором живые существа поддерживают стабильную внутреннюю среду. Клетки поддерживают постоянную температуру в теле, балансируя биологические и химические вещества и избавляя тело от шлаков. Гомеостаз необходим организму для завершения многих клеточных процессов, и потеря гомеостаза может быть опасной для жизни. Независимо от того, насколько большим, маленьким, простым или сложным является живое существо, его клетки постоянно работают, чтобы поддерживать стабильность внутренней среды.
Реакция на раздражители
Животные, растения, грибы, бактерии и все другие живые существа чувствительны к окружающей среде. Они могут реагировать на раздражители, которые представляют собой изменения в окружающей их среде, чтобы защитить себя. Сигналы окружающей среды могут включать изменения температуры, запахи, указывающие на присутствие хищника, или различные звуки. Живые организмы также могут реагировать на боль, голод, жажду или дискомфорт. Эта чувствительность помогает выжить в окружающей среде.
Питание и метаболизм
Чтобы жить, тело должно потреблять пищу и преобразовывать ее в энергию для своего тела. Все живые существа используют внутренние химические реакции для преобразования съеденной пищи в энергию посредством пищеварения, а затем передачи полученной энергии клеткам тела. Растения превращают солнечную энергию в пищу посредством фотосинтеза, а также поглощают питательные вещества из почвы своими корнями.
Гетеротрофы, в том числе плотоядные, травоядные, всеядные и разлагатели, питаются другими организмами. Автотрофы, такие как фитопланктон и железобактерии, сами производят пищу. Но все эти живые организмы используют пищу для создания энергии посредством химических реакций, чтобы поддерживать свою жизнь.
Движение
Вы можете быть удивлены, узнав, что все живые существа могут двигаться, особенно растения. Но это правда! Растения способны поворачивать листья к солнцу, закрывать лепестки цветов и сгибать стебли по мере необходимости. Животные могут двигаться быстро, в случае гепарда, или медленно, в случае улитки. Кораллы, которые также являются живыми существами, также могут дрейфовать с океанскими течениями и двигаться по мере роста. Способность двигаться — фундаментальное свойство жизни.
Способность к репродукции
Одна из важнейших характеристик жизни — способность тела к воспроизводству. Все живые существа размножаются половым или бесполым путем. Половое размножение предполагает, что каждый родитель передает половину генов потомству, в то время как бесполые родители предоставляют точную копию своей ДНК потомству посредством митоза. В живых существах преобладает стремление к воспроизводству, которое поддерживает их жизнь достаточно долго, чтобы сохранить их вид.
Энергозависимость живого
Для осуществления жизненных процессов организмам необходим приток энергии. У гетеротрофных организмов он поступает с пищей, то есть их обмен веществ и поток энергии связаны. Когда питательные вещества расщепляются, энергия высвобождается, накапливается в других веществах, а часть рассеивается в виде тепла.
Растения автотрофны и получают свою начальную энергию от Солнца (улавливают его излучение). Эта энергия идет на синтез первичных органических веществ (в которых она хранится) из неорганических. Это не означает, что в растениях не происходят химические реакции разложения (диссимиляции) органических веществ с целью получения энергии. Однако растения не получают органическое вещество извне через питание. У них это полностью «свое».
Энергия используется для поддержания порядка, строения живых организмов, что важно для протекания в них многочисленных химических реакций. Противостояние энтропии — важное свойство живых существ.
Дыхание — характерный для живых организмов процесс, который приводит к расщеплению высокоэнергетических соединений. Высвободившаяся энергия хранится в АТФ.
В неживой природе (когда процессы могут протекать) структура систем рано или поздно теряется. В этом случае устанавливается то или иное равновесие (например, горячее тело отдает тепло другим, температура тел выравнивается). Меньше порядка, больше энтропии. Если система замкнута и в ней происходят неуравновешенные процессы, энтропия увеличивается (второй закон термодинамики). Живые организмы обладают способностью уменьшать энтропию, поддерживая внутреннюю структуру благодаря притоку энергии извне.
Наследственность и изменчивость как свойство живого
Самовосстановление структур живых организмов, а также воспроизводство (самовоспроизведение) организмов основано на наследственности, которая связана с характеристиками молекул ДНК. В то же время в ДНК могут появиться изменения, которые приводят к изменчивости организмов и обеспечивают возможность процесса эволюции. Таким образом, живые организмы обладают генетической (биологической) информацией, которую также можно обозначить как главную и исключительную особенность живого существа.
Несмотря на способность к самообновлению, в организмах она не вечна. Продолжительность жизни человека ограничена. Однако живые остаются бессмертными благодаря процессу размножения, которое может быть как половым, так и бесполым. В этом случае наследование признаков родителей происходит путем передачи их ДНК потомкам.
Биологическая информация записывается с помощью специального универсального генетического кода для всех организмов на Земле, который может указывать на единство происхождения живых существ.
Генетический код хранится и реализуется в биологических полимерах: ДНК, РНК, белках. Такие сложные молекулы — тоже особенность живых существ.
Информация, хранящаяся в ДНК, при передаче в белки, выражается для живых организмов в таких свойствах, как генотип и фенотип. Все организмы обладают ими.
Рост и развитие — свойства живых организмов
Рост и развитие — это свойства живых организмов, которые реализуются в процессе их онтогенеза (индивидуального развития). Рост — это увеличение размеров и веса тела при сохранении общего плана конструкции. В процессе развития тело меняется, приобретает новые черты и функции, другие могут теряться. То есть в результате развития возникает новое качественное состояние. У живых организмов рост обычно сопровождается развитием (или развитием ростом). Развитие прямое и необратимое.
Помимо индивидуального развития, выделяется историческое развитие жизни на Земле, которое сопровождается образованием новых видов и усложнением жизненных форм.
Хотя рост можно наблюдать в неодушевленной природе (например, в пещерных кристаллах или сталагмитах), его механизм у живых организмов иной. В неодушевленной природе рост происходит просто за счет прикрепления вещества к внешней поверхности. Живые организмы растут, поглощая питательные вещества. При этом увеличиваются не столько сами клетки, сколько их количество.