Содержание

1.2. Признаки и свойства живого

1.2. Признаки и свойства живого

Биологическая система

– целостная система компонентов, выполняющих определенную функцию в живых системах. К биологическим системам относятся сложные системы разного уровня организации: биологические макромолекулы, субклеточные органеллы, клетки, органы, организмы, популяции.

Признаки биологических систем

– критерии, отличающие биологические системы от объектов неживой природы:

1. Единство химического состава. В состав живых организмов входят те же химические элементы, что и в объекты неживой природы. Однако соотношение различных элементов в живом и неживом неодинаково. В неживой природе самыми распространенными элементами являются кремний, железо, магний, алюминий, кислород. В живых же организмах 98% элементарного (атомного) состава приходится на долю всего четырех элементов: углерода, кислорода, азота и водорода.

2. Обмен веществ. К обмену веществ с окружающей средой способны все живые организмы. Они поглощают из среды элементы питания и выделяют продукты жизнедеятельности. В неживой природе также существует обмен веществами, однако при небиологическом круговороте они просто переносятся с одного места на другое или меняют свое агрегатное состояние: например, смыв почвы, превращение воды в пар или лед и др. У живых же организмов обмен веществ имеет качественно иной уровень. В круговороте органических веществ самыми существенными являются процессы синтеза и распада (ассимиляция и диссимиляция – см. дальше), в результате которых сложные вещества распадаются на более простые и выделяется энергия, необходимая для реакций синтеза новых сложных веществ.
Обмен веществ обеспечивает относительное постоянство химического состава всех частей организма и как следствие – постоянство их функционирования в непрерывно меняющихся условиях окружающей среды.

3.

Самовоспроизведение (репродукция, размножение) – свойство организмов воспроизводить себе подобных. Процесс самовоспроизведения осуществляется практически на всех уровнях жизни. Существование каждой отдельно взятой биологической системы ограничено во времени, поэтому поддержание жизни связано с самовоспроизведением. В основе самовоспроизведения лежит образование новых молекул и структур, обусловленное информацией, заложенной в нуклеиновой кислоте – ДНК, которая находится в родительских клетках.

4. Наследственность – способность организмов передавать свои признаки, свойства и особенности развития из поколения в поколение. Наследственность обеспечивается стабильностью ДНК и воспроизведением ее химического строения с высокой точностью. Материальными структурами наследственности, передаваемыми от родителей потомкам, являются хромосомы и гены.

5. Изменчивость

– способность организмов приобретать новые признаки и свойства; в ее основе лежат изменения материальных структур наследственности. Это свойство как бы противоположно наследственности, но вместе с тем тесно связано с ней. Изменчивость поставляет разнообразный материал для отбора особей, наиболее приспособленных к конкретным условиям существования, что, в свою очередь, приводит к появлению новых форм жизни, новых видов организмов.

6. Рост и развитие. Способность к развитию – всеобщее свойство материи. Под развитием понимают необратимое направленное закономерное изменение объектов живой и неживой природы. В результате развития возникает новое качественное состояние объекта, изменяется его состав или структура. Развитие живой формы материи представлено индивидуальным развитием (онтогенезом) и историческим развитием (филогенезом). Филогенез всего органического мира называют

эволюцией.
На протяжении онтогенеза постепенно и последовательно проявляются индивидуальные свойства организмов. В основе этого лежит поэтапная реализация наследственных программ. Индивидуальное развитие часто сопровождается ростом – увеличением линейных размеров и массы всей особи и ее отдельных органов за счет увеличения размеров и количества клеток.
Историческое развитие сопровождается образование новых видов и прогрессивным усложнением жизни. В результате эволюции возникло все многообразие живых организмов на Земле.

7. Раздражимость – это специфические избирательные ответные реакции организмов на изменения окружающей среды. Всякое изменение окружающих организм условий представляет собой по отношению к нему раздражение, а его ответная реакция является проявлением раздражимости. Отвечая на воздействия факторов среды, организмы взаимодействуют с ней и приспосабливаются к ней, что помогает им выжить.

Реакции многоклеточных животных на раздражители, осуществляемые и контролируемые центральной нервной системой, называются рефлексами. Организмы, не имеющие нервной системы, лишены рефлексов, и их реакции выражаются в изменении характера движения (таксисы) или роста (тропизмы).

8. Дискретность (от лат. discretus – разделенный). Любая биологическая система состоит из отдельных изолированных, то есть обособленных или отграниченных в пространстве, но тем не менее, тесно связанных и взаимодействующих между собой частей, образующих структурно-функциональное единство. Так, любая особь состоит из отдельных клеток с их особыми свойствами, а в клетках также дискретно представлены органоиды и другие внутриклеточные образования.
Дискретность строения организма – основа его структурной упорядоченности. Она создает возможность постоянного самообновления системы путем замены износившихся структурных элементов без прекращения функционирования всей системы в целом.

9. Саморегуляция (авторегуляция) – способность живых организмов поддерживать постоянство своего химического состава и интенсивность физиологических процессов (гомеостаз). Саморегуляция осуществляется благодаря деятельности нервной, эндокринной и некоторых других регуляторных систем. Сигналом для включения той или иной регуляторной системы может быть изменение концентрации какого-либо вещества или состояния какой-либо системы.

10. Ритмичность – свойство, присущее как живой, так и неживой природе. Оно обусловлено различными космическими и планетарными причинами: вращением Земли вокруг Солнца и вокруг своей оси, фазами Луны и т.д.

Ритмичность проявляется в периодических изменениях интенсивности физиологических функций и формообразовательных процессов через определенные равные промежутки времени. Хорошо известны суточные ритмы сна и бодрствования у человека, сезонные ритмы активности и спячки у некоторых млекопитающих и многие другие. Ритмичность направлена на согласование функций организма с периодически меняющимися условиями жизни.

11. Энергозависимость. Биологические системы являются «открытыми» для поступления энергии. Под «открытыми» понимают динамические, т.е. не находящиеся в состоянии покоя системы, устойчивые лишь при условии непрерывного доступа к ним веществ и энергии извне. Живые организмы существуют до тех пор, пока в них поступают из окружающей среды энергия и вещества в виде пищи. В большинстве случаев организмы используют энергию Солнца: одни непосредственно – это

фотоавтотрофы (зеленые растения и цианобактерии), другие опосредованно, в виде органических веществ потребляемой пищи, – это гетеротрофы (животные, грибы и бактерии).

Свойства живых организмов — презентация онлайн

1. Общие свойства живых организмов

Уникальные
формы жизни

3. Что такое «жизнь»

*Что
такое «жизнь»
«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»
(Ф.Энгельс, 1833 год)
Жизнь — эт о особая форма движения мат ерии,
пост роенная на основе белков, нуклеиновых
кислот и поглощения энергии, предст авленная в
виде живых сист ем разных уровней сложност и (от
молекулярного до биосферного)
(Современное понятие)

4.

Общие свойства живого 1. Особый химический состав
(C, O, N, H – 98%)
!
Органические вещества: углеводы,
белки, жиры и нуклеиновые кислоты
– основные компоненты живого

5. 2. Клеточное строение

Клетка — основная структурная и
функциональная единица
строения почти всех живых
организмов (исключение –
вирусы)

6. Структурные единицы (растения)

Клетка
Ткани
Органы Организм
! Упорядоченность строения
и функций организмов
обеспечивает устойчивость и
нормальное протекание жизни

8. 3. Обмен веществ

это совокупность протекающих в организме
многочисленных химических превращений
веществ, поступающих при питании и
дыхании из внешней среды
! Обмен веществ и
энергии обеспечивает
постоянную связь
организма со средой и
поддержание его жизни
Размножение как
самовоспроизведение
4.
Все живое происходит из
живого!!!
! Самовоспроизведение –
важнейшее свойство
живого, поддерживающее
непрерывность
существования жизни

12.

5. Наследственность и изменчивость Наследственность – общее свойство организмов
сохранять и передавать особенности своего
строения и функций от предков к потомству.
Изменчивость — свойство организмов
приобретать различия в пределах вида

13. 6. Раздражимость

свойство живого,
позволяющее организмам
ориентироваться в
окружающей среде и,
следовательно, выживать в
изменяющихся условиях.

15. 7. Развитие и рост

Развитие – необратимые
качественные изменения
свойств живых организмов
Рост – увеличение размеров и
массы организма, связанных
с появлением новых клеток
! Способность к росту и
развитию – общее
свойство живого

17. 8. Эволюция

*Эволюция (лат. evolutio —
развертывание) – длительный
исторический процесс развития
природы
!
Эволюция – общее свойство живого
мира
9. Дискретность
Дискретность в биологии — это свойство живых
организмов, которое выражается в упорядоченности.
Каждый живой организм можно назвать дискретным, так
как он состоит из единиц, которые имеют свои уровни
организации: органов из тканей, ткани из клеток и так
далее.

19. Домашнее задание: §3, записи в тетрадях пересказ. Тема для размышления: какие «существа» застряли между живой и неживой

Домашнее задание:
Тема для размышления:
ПИСЬМЕННО (3-5 предложений)!!!

2. Сущность жизни и свойства живого

2. Сущность жизни и свойства живого

Вспомните!

Каково происхождение названия науки биологии?

Что вам известно о свойствах и сущности жизни?

Сущность жизни. Что такое жизнь, основной объект изучения биологии? Где та грань, которая отделяет живое от неживого, распределяет по разным категориям гору и растущее на ней дерево, реку и живущую в ней рыбу? Жизнь как явление природы – величайшая загадка, которую человечество пытается решить уже многие тысячи лет.

В IV в. до н. э. великий греческий учёный Аристотель предположил, что живое становится живым благодаря специальной силе, которая заставляет семя прорастать, рыбу плыть, птицу откладывать яйца. Спустя два с лишним тысячелетия, в начале XIX в., немецкий естествоиспытатель Готфрид Рейнхольд Тревиранус ввёл понятие vis vitalis – «жизненная сила». Этот термин дал название философскому направлению – витализму.

С развитием органической химии многие учёные пытались объяснить отличия живого от неживого с помощью химических формул. Именно к этому периоду относится классическое определение жизни, данное Фридрихом Энгельсом: «Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причём с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка».

На протяжении XX в. делалось много попыток дать максимально полное и корректное определение сущности жизни:

– совокупность специфических физико-химических процессов;

– особая форма существования материи;

– активное, идущее с затратой полученной извне энергии, поддержание и воспроизведение специфической структуры;

– процесс обмена веществ;

– самовоспроизводящийся процесс, который прекращается с разрушением определённой структуры организации.

Существование этих и многих других определений демонстрирует, как сложно дать однозначное определение жизни.

Российский академик Владимир Александрович Энгельгардт считал, что «именно в способности живого создавать порядок из теплового движения молекул состоит наиболее глубокое, коренное отличие живого от неживого». В неживой природе энергия рассеивается, что приводит к снижению упорядоченности, т. е. к возрастанию энтропии.

В самом общем смысле жизнь можно определить как активное, идущее с затратой полученной извне энергии, поддержание и самовоспроизведение специфической структуры, обязательными компонентами которой являются белки и нуклеиновые кислоты.

Свойства живого. Не придя к единому универсальному определению, учёные договорились характеризовать жизнь целым комплексом свойств и признаков, совокупность которых позволяет определить ту самую границу, которая отделяет живое от неживого.

Рассмотрим основные свойства живой материи.

Единство элементного химического состава. В состав живого входят те же элементы, что и в состав неживой природы, но в других количественных соотношениях; при этом примерно 98 % приходится на углерод, водород, кислород и азот.

Единство биохимического состава. В состав всех живых организмов обязательно входят белки, липиды, углеводы и нуклеиновые кислоты.

Единство структурной организации. Единицей строения, жизнедеятельности, размножения, индивидуального развития является клетка; вне клетки жизни нет.

Дискретность и целостность. Любая биологическая система состоит из отдельных взаимодействующих частей (молекулы, органоиды, клетки, ткани, организмы, виды и т. д.), которые вместе образуют структурно-функциональное единство. Причём свойства целой системы не являются простой совокупностью свойств частей, её составляющих.

Обмен веществ и энергии (метаболизм). Обмен веществ и энергии состоит из двух взаимосвязанных процессов: ассимиляции (пластического обмена) – синтеза органических веществ в организме (за счёт внешних источников энергии – света, пищи) и диссимиляции (энергетического обмена) – процесса распада сложных органических веществ с выделением энергии, которая затем расходуется организмом.

Саморегуляция. Любые живые организмы обитают в постоянно изменяющихся условиях окружающей среды. Благодаря способности к саморегуляции в процессе метаболизма сохраняются относительное постоянство химического состава и интенсивность течения физиологических процессов, т. е. поддерживается гомеостаз.

Открытость. Все живые системы являются открытыми, потому что в процессе их жизнедеятельности между ними и окружающей средой происходит постоянный обмен веществом и энергией (рис. 3).

Размножение. Размножение – это способность организмов воспроизводить себе подобных. В основе воспроизведения лежат реакции матричного синтеза, т. е. образование новых молекул и структур на основе информации, заложенной в последовательности нуклеотидов ДНК. Это свойство обеспечивает непрерывность жизни и преемственность поколений.

Рис. 3. Закрытая (А) и открытая (Б) системы

Наследственность и изменчивость. Наследственность – способность организмов передавать свои признаки, свойства и особенности развития из поколения в поколение. Основой наследственности является относительное постоянство строения молекул ДНК.

Изменчивость – свойство, противоположное наследственности; способность живых организмов приобретать новые признаки, отличные от качеств других особей того же или другого вида. Изменчивость, обусловленная изменениями наследственных задатков – генов, создаёт разнообразный материал для естественного отбора, т. е. отбора особей, наиболее приспособленных к конкретным условиям существования в природе. Это приводит к появлению новых форм жизни, новых видов организмов.

Рост и развитие. Индивидуальное развитие, или онтогенез, – развитие живого организма от зарождения до момента смерти. В процессе онтогенеза постепенно и последовательно проявляются индивидуальные свойства организма. В основе этого лежит поэтапная реализация наследственных программ. Индивидуальное развитие обычно сопровождается ростом.

Историческое развитие, или филогенез, – необратимое направленное развитие живой природы, сопровождающееся образованием новых видов и прогрессивным усложнением жизни.

Раздражимость и движение. Раздражимость – это способность организма избирательно реагировать на внешние и внутренние воздействия, т. е. воспринимать раздражение и отвечать определённым образом. Ответную реакцию организма на раздражение, осуществляемую при участии нервной системы, называют рефлексом.

Организмы, у которых отсутствует нервная система, отвечают на воздействие изменением характера движения или роста, например листья растений поворачиваются к свету.

Ритмичность. Суточные и сезонные ритмы направлены на приспособление организмов к меняющимся условиям существования. Наиболее известным ритмическим процессом в природе является чередование периодов сна и бодрствования.

Некоторые отдельные свойства, рассмотренные нами, могут встречаться и в неживой природе – сталактиты растут, вода в реке движется, чередуются приливы и отливы. Но в совокупности все перечисленные свойства характерны только для живых организмов.

Вопросы для повторения и задания

1. Что такое жизнь? Попытайтесь дать своё определение.

2. Назовите основные свойства живой материи.

3. Объясните, в чём, по вашему мнению, заключаются принципиальные различия обмена веществами в неживой природе и у живых организмов.

4. Каким образом связаны наследственность, изменчивость и репродукция в обеспечении жизни на Земле?

5.  Дайте определение понятия «развитие». Какие формы развития вы знаете?

6. Вспомните из курса биологии животных, чем отличаются прямое и непрямое развитие.

7. Что такое раздражимость? Каково значение избирательной реакции организмов для их приспособления к условиям существования?

8. В чём значение ритмичности процессов жизнедеятельности? Приведите примеры ритмических процессов в растительном и животном мире.

Подумайте! Выполните!

1. Почему существует множество определений понятия «жизнь», но нет ни одного краткого и общепризнанного?

2. Объясните, как вы понимаете фразу: «Свойства системы не являются простой совокупностью свойств частей, её составляющих». Приведите примеры, доказывающие правильность этой фразы.

3. Вспомните материал курса «Человек и его здоровье» и назовите системы человека, которые обеспечивают гомеостаз. Какие структуры образуют эти системы?

4. Приведите примеры увеличения численности объектов в неживой природе и объясните, почему эти процессы нельзя назвать размножением.

Работа с компьютером

Обратитесь к электронному приложению. Изучите материал и выполните задания.

Повторите и вспомните!

Растения

Движения растений. Органам высших растений свойственны направленные ростовые движения (изгибы), вызванные односторонним воздействием различных факторов среды (света, влажности, земного притяжения и др.). Такие типы движений называют тропизмами. В их основе лежит явление раздражимости. Обычно тропизмы возникают в растущих частях растений за счёт более быстрого роста клеток на одной стороне листа, стебля или корня. Разная скорость роста связана с асимметричным распределением растительных гормонов (фитогормонов), в первую очередь гормона роста (ауксина). Движение, направленное в сторону раздражителя, называют положительным тропизмом, в противоположную сторону – отрицательным. В зависимости от природы раздражителей различают разные виды тропизмов. Например, рост побега по направлению к источнику света является положительным фототропизмом, рост корня в направлении центра Земли – положительным геотропизмом, а рост побега – отрицательным геотропизмом.

Животные

Движения животных. Простейшие обладают раздражимостью, они реагируют на свет, температуру, химические вещества, механические воздействия и т. д. Воздействие раздражителей простейшие воспринимают с помощью специальных рецепторов, расположенных в мембранах. Ответом на раздражение у простейших обычно служит движение – таксис. Если организмы перемещаются по направлению к действующему фактору, например к свету, говорят о положительном таксисе (фототаксисе). Движение в противоположном направлении называют отрицательным таксисом.

Человек

Рефлекс. Путь, по которому проходит нервный импульс во время рефлекторной реакции, называют рефлекторной дугой. С точки зрения анатомии рефлекторная дуга – это цепочка нервных клеток. Начинается рефлекторная дуга с чувствительной структуры – рецептора, воспринимающего определённое раздражение (механическое или световое, звуковое или температурное и т. д.). Вторую часть дуги составляют структуры, передающие сигнал в центральную нервную систему. И наконец, управляющий сигнал из центральной нервной системы должен достичь рабочего органа (мышцы или железы). Пришедший нервный импульс изменит состояние органа, например мышца сократится.

Все рефлексы подразделяют на соматические, которые заканчиваются сокращением скелетных мышц, и вегетативные, в результате которых изменяется работа внутренних органов. Иногда соматические рефлексы называют двигательными, тем самым подчёркивая, что ответной реакцией в данном случае будет некое движение, видимое глазом. Например, коленный рефлекс, чья рефлекторная дуга образована всего двумя нейронами, является типичным примером двигательных рефлексов.

Вся деятельность человека складывается из рефлексов разной степени сложности: врождённых безусловных реакций и условных рефлексов, которые формируются в течение жизни.

Сон. Ежесуточные изменения физиологических показателей организма человека называют околосуточными или циркадианными (от лат. circa – около, dies – день) ритмами. Одним из наиболее ярко выраженных околосуточных ритмов является чередование сна и бодрствования. Исследования спящих людей с помощью электрофизиологических методик показали, что сон человека состоит из циклов, повторяющихся с периодом 60–90 минут. Каждый цикл включает две фазы (стадии): медленноволновой (медленный) сон и быстроволновой (быстрый) сон. Сразу после засыпания развивается медленный сон. В течение медленного сна происходит торможение большинства отделов центральной нервной системы, снижается активность систем органов, дыхание становится редким, частота сердцебиения и давление снижаются, кожа розовеет. На электроэнцефалограмме (ЭЭГ) в это время видны редкие волны большой амплитуды. В конце цикла фаза медленного сна на 10–20 минут сменяется фазой быстрого сна. На ЭЭГ появляется быстрая низкоамплитудная активность, сходная с той, которая регистрируется у человека в период бодрствования. Дыхание становится нерегулярным, увеличивается давление и частота сердцебиения, сокращается мимическая мускулатура, двигаются пальцы рук. Фазу быстрого сна ещё называют парадоксальным сном или фазой быстрых движений глаз. Во время этой стадии видно, как у спящего под сомкнутыми веками быстро и хаотично движутся глазные яблоки.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Урок биологии 10 класс. Тема урока. Сущность жизни и свойства живого.

Урок биологии 10 класс. Тема урока. Сущность жизни и свойства живого.

Цели темы: раскрыть сущность жизни, отличие живого от неживого; познакомить учащихся с основными свойствами живых организмов.

: сформировать у учащихся представление об уровнях организации живой природы; показать особенности функционирования биологических систем на молекулярном уровне; сформировать понятие о биомолекулах и их универсальности в построении живого.

Ход урока  Оргмомент урока

Проверка знаний

1. Фронтальная беседа по вопросам:

1)  Почему принцип «Ничего не принимай на веру» является основополагающим в науке?

2)  Что такое научный метод?

3)  Какие основные методы биологического исследования вам известны?

4)  При каких исследованиях они применяются?

5)  Какой факт можно считать научным?

6)  Чем гипотеза отличается от закона или теории?

7)  Какова роль прикладных и фундаментальных исследований в науке?

Изучение нового материала.

1.    Что такое жизнь?

2.     Что считают структурно-функциональной единицей живого?

3.    Какие свойства живого вам известны ?

4.    Сущность жизни. Вы уже знаете, что биология — это наука о жизни. Но что такое жизнь?

Классическое определение немецкого философа Фридриха Энгельса: «Жизнь есть 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» — отражает уровень биологических знаний второй половины XIX в.

В XX в. делались многочисленные попытки дать определение жизни, отражающие всю многогранность данного процесса.

Все определения содержали следующие постулаты, отражающие сущность жизни:

—    жизнь есть особая форма движения материи;

—    жизнь есть обмен веществ и энергии в организме;

—    жизнь есть жизнедеятельность в организме;

—    жизнь есть самовоспроизведение организмов, которое обеспечивается передачей генетической информации от поколения к поколению.

Жизнь представляет собой форму движения материи высшую по сравнению с физической и химической формами ее существования.

В самом общем смысле жизнь можно определить как активное, идущее с затратой энергии, полученной извне, поддержание и самовоспроизведение специфических структур, состоящих из биополимеров — белков и нуклеиновых кислот.

Ни нуклеиновые кислоты, ни белки в отдельности не являются субстратом жизни. Они становятся субстратом жизни лишь тогда, когда находятся и функционируют в клетках. Вне клеток — это химические соединения.

По определению отечественного биолога В. М. Волькенштейна, «живые тела, существующие на Земле, представляют собой открытые саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из биополимеров — белков и нуклеиновых кислот».

Свойства живого. Для живого характерен ряд общих свойств. Перечислим их.

1.    Единство химического состава. Живые существа образованы теми же химическими элементами, что и неживые объекты, но в живых существах 90% массы приходится на четыре элемента: С, О, N, Н, которые участвуют в образовании сложных органических молекул, таких, как белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, липиды,

2.     Единство структурной организации. Клетка является единой структурно-функциональной единицей, а также единицей развития почти для всех живых организмов на Земле. Исключением являются вирусы, но и у них свойства живого проявляются, лишь когда они находятся в клетке. Вне клетки жизни нет.

3.    Открытость. Все живые организмы представляют собой открытые системы, т. е. системы, устойчивые лишь при условии непрерывного поступления в них энергии и вещества из окружающей среды.

4.    Обмен веществ и энергии. Все живые организмы способны к обмену веществ с окружающей средой. Обмен веществ осуществляется в результате двух взаимосвязанных процессов: синтеза органических веществ в организме (за счет внешних источников энергии — света и пищи) и процесса распада сложных органических веществ с выделением энергии, которая затем расходуется организмом.

Обмен веществ обеспечивает постоянство химического состава в непрерывно меняющихся условиях окружающей среды.

5.    Самовоспроизведение (репродукция). Способность к самовоспроизведению является важнейшим свойством всех живых организмов. В ее основе лежит информация о строении и функциях любого живого организма, заложенная в нуклеиновых кислотах и обеспечивающая специфичность структуры и жизнедеятельности живого.

6.    Саморегуляция. Любой живой организм подвергается воздействию непрерывно меняющихся условий окружающей среды. В то же время для протекания процессов жизнедеятельности в клетках необходимы определенные условия. Благодаря механизмам саморегуляции сохраняется относительное постоянство внутренней среды организма, т. е. поддерживается постоянство химического состава и интенсивность течения физиологических процессов (иными словами, поддерживается гомеостаз: от греч. homoios — одинаковый и stasis — состояние).

7.    Развитие и рост. В процессе индивидуального развития (онтогенеза) постепенно и последовательно проявляются индивидуальные свойства организма и осуществляется его рост. Кроме того, все живые системы эволюционируют — изменяются в ходе исторического развития (филогенеза).

8.    Раздражимость. Любой живой организм способен избирательно реагировать на внешние и внутренние воздействия.

 9. Наследственность и изменчивость. Преемственность поколений обеспечивается наследственностью. Потомки не являются копиями своих родителей из-за способности наследственной информации к изменениям — изменчивости.

Отдельные свойства, перечисленные выше, могут быть присущи и неживой природе. Например, кристаллы в насыщенном растворе соли могут «расти». Однако этот рост не имеет тех качественных и количественных параметров, которые присущи росту живого.

Для горящей свечи тоже характерны процессы обмена веществ и превращения энергии, но она не способна к саморегуляции и самовоспроизведению.

Следовательно, все перечисленные выше свойства в своей совокупности характерны только для живых организмов,

Сравните сущность процессов роста, размножения и обмена веществ в неживой природе и у живых организмов. Приведите примеры свойств, характерных для живого организма, которые можно наблюдать и у неживых объектов.

Уровни организации живой материи

Жизнь на Земле представлена организмами определенного строения, относящимися к определенным систематическим группам, а также сообществами разной сложности. Вся живая природа представляет собой совокупность биологических систем (греч. systema — целое, состоящее из взаимосвязанных частей). Свойства системы не сводятся к сумме свойств составляющих ее частей. Например, важные свойства популяции (соотношение полов и поколений, скорость размножения) не существуют на уровне отдельных организмов. Свойства системы и ее части могут быть даже противоположными. Так, популяция, состоящая из смертных особей, теоретически, при благоприятных условиях, бессмертна.

Вы уже знаете, что важными свойствами живых систем являются многоуровневостпъ и иерархическая организация (греч. hierarchia  — порядок подчинения). Части биологических систем сами являются системами, состоящими, в свою очередь, из взаимосвязанных частей. Например, организм является частью популяции и может состоять из одной или множества клеток. На любом уровне каждая живая система уникальна и отличается от себе подобных.

Ученые на основании особенностей проявления свойств живого выделяют несколько уровней организации живой природы: молекулярный, клеточный, организменный, популяционно-видовой, экосистемный и биосферный (рис. 2 стр.17.). Однако не всегда можно выделить именно перечисленный набор уровней. Так, у одноклеточных организмов клеточный и организменный уровень совпадают. Иногда ученые выделяют дополнительные уровни, например тканевый, органный. Всем живым системам независимо от уровня организации присущи общие черты, а сами системы находятся в непрерывном взаимодействии. На каждом уровне вследствие объединения систем низшего уровня возникает определенное новое качество.

Молекулярный уровень представлен молекулами органических веществ — белков, нуклеиновых кислот, углеводов, липидов, находящихся в клетках и получивших название биологических молекул.

На молекулярном уровне исследуется роль этих важнейших биологических соединений в росте и развитии организмов, хранении и передаче наследственной информации, обмене веществ и превращении энергии в живых клетках и других явлениях.

Клеточный уровень представлен клетками. Это первый, начальный уровень организации живого, который обладает всеми свойствами живого. На этом уровне наука изучает вопросы морфологической организации клетки, специализации клеток в ходе развития, функций клеточной мембраны, механизмы деления клеток. Эти проблемы имеют очень важное значение, в том числе и практическое, особенно для медицины.

Организменный уровень может быть представлен как одноклеточными, так многоклеточными организмами. На этом уровне изучается организм как целое, со свойственными ему механизмами согласованного функционирования его органов в процессе жизнедеятельности, его адаптация и поведение в различных экологических условиях.

Популяционно-видовой уровень представлен популяциями видов и принципиально отличается от организменного. Продолжительность жизни любого организма определена генетически, популяция же при оптимальных условиях среды способна существовать неограниченно долго.

На этом уровне изучают факторы, влияющие на динамику численности особей и возрастного состава популяций, проблемы сохранения исчезающих видов, действие факторов микроэволюции и т. д. Эти вопросы имеют важное хозяйственное значение, так как позволяют давать научно обоснованные рекомендации для поддержания оптимальной численности особей различных популяций в эксплуатируемых экосистемах.

Экосистемный уровень представлен системой популяций разных видов в их взаимосвязи между собой и окружающей средой. На этом уровне изучаются взаимоотношения организмов и среды, условия, определяющие продуктивность экосистем, их устойчивость, а также влияние на них деятельности человека.

Биосферный уровень — высшая форма организации живой материи, объединяющая все экосистемы планеты. В биосфере происходят глобальные биогеохимические циклы (круговороты веществ и потоки энергии). Изучение механизмов их протекания, а также влияния на них деятельности человека в настоящее время имеет первостепенное значение для предотвращения глобального экологического кризиса.

Вопросы для закрепления.

1.    Почему очень сложно дать определение понятия «жизнь»?

2.    В чем отличие химической организации живых организмов от объектов неживой природы?

3.    Почему живые организмы называются открытыми системами?

4.    Чем принципиально отличаются процессы обмена у живых организмов и в неживой природе?

5.    Какова роль изменчивости и наследственности в развитии жизни на нашей планете?

 

 1.    Чем характеризуются биологические системы?

2.    Какие уровни организации характерны для живой материи? На основании каких критериев они выделяются?

3.    Какое практическое значение имеет изучение уровней организации живой материи?

Уровни организации живой природы

 

Уровень организации

Биологическая система

Элементы, образующие систему

1. Молекулярный

Биомолекулы, проявляющие свои и функционирующие только в биологических системах

2. Клеточный

Клетка

Органоиды

3. Организменный

Организм

Системы органов

4. Популяционно-видовой

Популяция

Особи

5. Экосистемный

Биоценоз

Популяции

6. Биосферный

Биосфера

Экосистемы

 

Домашнее задание: параграф 3,4, вопросы.


Живое вещество, его свойства и функции в биосфере

Все системы, изучаемые экологией, включают в себя биотические компоненты, в сумме образующие живое вещество.

Термин «живое вещество» введён в литературу В. И. Вернадским, под которым он понимал совокупность всех живых организмов, выраженную через массу, энергию и химический состав. Жизнь на Земле – самый выдающийся процесс на её поверхности, получающий живительную энергию Солнца и вводящий в движение едва ли не все химические элементы таблицы Менделеева.

По современным оценкам, общая масса живого вещества в биосфере составляет около 2400 млрд. тонн (табл. 2).

Таблица 2

СредаГруппы организмовМасса, млрд.тСоотношения,%
КонтинентыЗелёные растения
Животные и микроорганизмы
2400
20
99,2
0,8
 Итого:2420100
ОкеаныЗелёные растения
Животные и микроорганизмы
0,2 36,3 93,7
 Итого:3,2100
Всего в биосфере2423,2
Масса живого вещества поверхности континентов в 800 раз превышает биомассу Мирового океана. На поверхности континентов растения резко преобладают по своей массе над животными. В океане  мы наблюдаем обратное соотношение. 93,7 % биомассы моря приходится на долю животных. Это связано главным образом с тем, что в морской среде существует наиболее благоприятные условия для питания животных. Мельчайшие растительные организмы, составляющие фитопланктон и обитающие в освещенной зоне морей и океанов, быстро поедаются морскими животными и, таким образом, переход органических веществ из растительной формы в животную резко сдвигает биомассу в сторону преобладания животных.

Всё живое вещество по своей массе занимает ничтожное место по сравнению с любой из верхних геосфер земного шара. Например, масса атмосферы больше в 2150, гидросферы – в 602000, а земной коры – в 1670000 раз.

Однако по своему активному воздействию на окружающую среду живое вещество занимает особое место и качественно резко отличается от других неорганических природных образований, входящих в состав биосферы. Прежде всего это связано с тем, что живые организмы благодаря биологическим катализаторам (ферментам) совершают, по выражению академика Л. С. Берга, с физико-химической точки зрения что-то невероятное. Например, они способны фиксировать в своём теле молекулярный азот атмосферы при обычных для природной среды значениях температуры и давления. В промышленных же условиях связывание атмосферного азота до аммиака (Nh4) требует температуры порядка 500 оС и давления 300-500 атмосфер. В живых организмах на несколько порядков увеличиваются скорости химических реакций в процессе обмена веществ. В.И. Вернадский в связи с этим назвал живое вещество формой чрезвычайно активированной материи.

К основным уникальным особенностям живого вещества, обусловливающим его высокую преобразующую деятельность, можно отнести:

1. Способность быстро занимать свободное пространство, что связано как с интенсивным размножением, так и со способностью организмов интенсивно увеличивать поверхность своего тела или образуемых ими сообществ (всюдность жизни).

2. Движение не только пассивное (под действием силы тяжести), но и активное. Например, против течения воды, силы тяжести, движения воздушных потоков.

3. Устойчивость при жизни и быстрое разложение после смерти(включение в круговороты), сохраняя при этом высокую физико-химическую активность.

4. Высокая приспособительность(адаптация) к различным условиям и в связи с этим освоение не только всех сред жизни (водной, наземно-воздушной, почвенной), но и крайне трудных по физико-химическим параметрам.

5. Феноменально высокая скорость протекания химических реакций. Она на несколько порядков значительнее, чем в неживой природе. Об этом свойстве можно судить по скорости переработки вещества организмами в процессе жизнедеятельности. Например, гусеницы некоторых насекомых перерабатывают за день количество вещества, которое в 100 – 200 раз превышает вес их тела.

6. Высокая скорость обновления живого вещества. Подсчитано, что в среднем для биосферы она составляет около 8 лет (для суши 14 лет, а для океана, где преобладают организмы с коротким периодом жизни – 33 дня).

7. Разнообразие форм, размеров и химических вариантов, значительно превышающее многие контрасты в неживом, косном веществе.

8. Индивидуальность (в мире нет одинаковых видов и даже особей).

Все перечисленные и другие свойства живого вещества обусловливаются концентрацией в нём больших запасов энергии. В.И. Вернадский отмечал, что по энергетической насыщенности с живым веществом может соперничать только лава, образующаяся при извержении вулканов 

Функции живого вещества. Всю деятельность живого вещества в биосфере можно, с определённой долей условности, свести к нескольким основополагающим функциям, которые позволяют значительно дополнить представление о его преобразующей биосферно-геологической деятельности.

1. Энергетическая. Эта одна из важнейших функций связана с запасанием энергии в процессе фотосинтеза, передачей её по цепям питания и рассеиванием в окружающем пространстве.

2. Газовая – связана со способностью изменять и поддерживать определённый газовый состав среды обитания и атмосферы в целом.

3. Окислительно-восстановительная – связана с ростом под влиянием живого вещества интенсивности процессов как окисления и восстановления.

4. Концентрационная – способность организмов концентрировать в своём теле рассеянные химические элементы, повышая их содержание на несколько порядков, по сравнению с окружающей средой, а в теле отдельных организмов – в миллионы раз. Результат концентрационной деятельности – залежи горючих ископаемых, известняки, рудные месторождения и т.п.

5. Деструктивная – разрушение организмами и продуктами их жизнедеятельности, в том числе и после их смерти, как самих остатков органического вещества, так и косных веществ. Основной механизм этой функции связан с круговоротом веществ. Наиболее существенную роль в этом отношении выполняют низшие формы жизни – грибы, бактерии (деструкторы, редуценты).

6. Транспортная – перенос вещества и энергии в результате активной формы движения организмов. Часто такой перенос осуществляется на колоссальные расстояния, например, при миграциях и кочевках животных.

7. Средообразующая. Эта функция в значительной мере представляет результат совместного действия других функций. С ней, в конечном счете, связано преобразование физико-химических параметров среды. Эту функцию можно, рассматривать в широком и более узком планах. В широком понимании результатом данной функции является вся природная среда. Она создана живыми организмами, они же и поддерживают в относительно стабильном состоянии её параметры практически во всех геосферах. В более узком плане средообразующая функция живого вещества проявляется, например, в образовании и сохранение почв от разрушения (эрозии), в очистке воздуха и вод от загрязнений, в усилении питания источников грунтовых вод и т. п.

8. Рассеивающая функция, противоположная концентрационной. Она проявляется через трофическую (питательную) и транспортную деятельность организмов. Например, рассеивание вещества при выделении организмами экскрементов, гибели организмов при разного рода перемещениях в пространстве, смене покровов.

9. Информационная функция живого вещества выражается в том, что живые организмы и их сообщества накапливают информацию, закрепляют её в наследственных структурах и передают последующим поколениям. Это одно из проявлений адаптационных механизмов.

Несмотря на огромное разнообразие форм, всё живое вещество физико-химически едино. И в этом состоит один из основных законов всего органического мира – закон физико-химического единства живого вещества. Из него следует, что нет такого физического или химического агента, который был бы гибелен для одних организмов и абсолютно безвреден для других. Разница лишь количественная – одни организмы более чувствительны, другие менее, одни приспосабливаются быстрее, другие медленнее. При этом приспособление идёт в ходе естественного отбора, т.е. за счёт гибели тех индивидов, которые не смогли адаптироваться к новым условиям.

Рекомендуем прочитать:

Конспект по экологии

Сущность жизни и свойства живого



Вспомните!

1. Каково происхождение названия науки биологии?

Биология – греч. βιολογία; от др.-греч. βίος — жизнь + λόγος — учение, наука

2. Что вам известно о свойствах и сущности жизни?

– Химический состав

– Обмен веществ и энергии

– Гомеостаз

– Самовоспроизведение

– Рост и развитие

– Открытость

– Дискретность

– Раздражимость

Вопросы для повторения и задания

1. Что такое жизнь? Попытайтесь дать своё определение.

Жизнь как явление природы — величайшая загадка, которую человечество пытается решить уже многие тысячи лет.

Жизнь – это определенный набор химических элементов, образующих основные органические вещества – белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты, которые поддерживают основные свойства организмов.

2. Назовите основные свойства живой материи.

– Единство элементного химического состава

– Единство биохимического состава

– Дискретность и целостность

– Метаболизм

– Саморегуляция

– Открытость

– Размножение

– Наследственность и изменчивость

– Рост и развитие

– Филогенез

– Разражимость и движение

– Ритмичность

3. Объясните, в чём, по вашему мнению, заключаются принципиальные различия обмена веществами в неживой природе и у живых организмов.

Обмен веществом и энергией с окружающей средой: живые существа питаются, на этом основан пластический и энергетический обмен, поддерживают постоянство внутренней среды — гомеостаз и выделяют продукты жизнедеятельности в окружающую среду. При небиологическом круговороте веществ они просто переносятся с одного места на другое или меняется их агрегатное состояние: например, смыв почвы, превращение воды в пар или лед.

4. Каким образом связаны наследственность, изменчивость и репродукция в обеспечении жизни на Земле?

Репродукция или размножение — это способность организмов воспроизводить себе подобных. В основе воспроизведения лежат реакции матричного синтеза, т. е. образование новых молекул и структур на основе информации, заложенной в последовательности нуклеотидов ДНК. Это свойство обеспечивает непрерывность жизни и преемственность поколений. Наследственность — способность организмов передавать свои признаки, свойства и особенности развития из поколения в поколение. Основой наследственности является относительное постоянство строения молекул ДНК. Изменчивость — свойство, противоположное наследственности; способность живых организмов приобретать новые признаки, отличные от качеств других особей того же или другого вида. Изменчивость, обусловленная изменениями наследственных задатков — генов, создаёт разнообразный материал для естественного отбора, т. е. отбора особей, наиболее приспособленных к конкретным условиям существования в природе. Это приводит к появлению новых форм жизни, новых видов организмов.

5. Дайте определение понятия «развитие». Какие формы развития вы знаете?

Развитие – это преобразование организмов с течением времени, переход из одного состояния в другой более качественный.

– Индивидуальное развитие, или онтогенез, — развитие живого организма от зарождения до момента смерти. В процессе онтогенеза постепенно и последовательно проявляются индивидуальные свойства организма. В основе этого лежит поэтапная реализация наследственных программ. Индивидуальное развитие обычно сопровождается ростом.

– Историческое развитие, или филогенез, — необратимое направленное развитие живой природы, сопровождающееся образованием новых видов и прогрессивным усложнением жизни.

6. Вспомните из курса биологии животных, чем отличаются прямое и непрямое развитие.

Непрямое развитие — развитие, при котором из яйцевых оболочек появляется особь, внешне, образом жизни и питания непохожая на взрослые организмы и неспособная к размножению. Зрелости достигает в результате одного или нескольких превращений (метаморфозов). Выделяют два типа непрямого развития: с полным и неполным метаморфозом. При неполном метаморфозе в развитии отсутствует какая-либо стадия. При полном метаморфозе наблюдаются стадии: выходящая из яйцевых оболочек личинка, куколка, взрослая особь (имаго).

Прямое развитие — развитие, при котором особь, вышедшая из яйцевых оболочек, отличается от взрослого организма только размерами и ведёт тот же образ жизни, что и взрослые особи.

7. Что такое раздражимость? Каково значение избирательной реакции организмов для их приспособления к условиям существования?

Раздражимость — это способность организма избирательно реагировать на внешние и внутренние воздействия, т. е. воспринимать раздражение и отвечать определённым образом. Ответную реакцию организма на раздражение, осуществляемую при участии нервной системы, называют рефлексом. Организмы, у которых отсутствует нервная система, отвечают на воздействие изменением характера движения или роста, например, листья растений поворачиваются к свету. Избирательность означает способность определенным образом реагировать на опреде¬ленные стимулы. Она является необходимым свойством всякого нормального поведения. В результате в одних условиях организмы ре¬ализуют пищевые рефлексы, а в других — брачное, родительское, оборонительное и мно¬гие другие типы поведения.

8. В чём значение ритмичности процессов жизнедеятельности? Приведите примеры ритмических процессов в растительном и животном мире.

Суточные и сезонные ритмы направлены на приспособление организмов к меняющимся условиям существования. Наиболее известным ритмическим процессом в природе является чередование периодов сна и бодрствования. Некоторые отдельные свойства, рассмотренные нами, могут встречаться и в неживой природе — сталактиты растут, вода в реке движется, чередуются приливы и отливы. Но в совокупности все перечисленные свойства характерны только для живых организмов.

Подумайте! Вспомните!

1. Почему существует множество определений понятия «жизнь», но нет ни одного краткого и общепризнанного?

Так как определение понятию «жизнь» можно давать с разных точек зрения, например, с биологической, социальной, духовной, физической, химической, и т.д. общепризнанного понятия нет, так как все стороны определения важны в равной степени, и писывают процессы и явления, протекающие в жизни.

2. Объясните, как вы понимаете фразу: «Свойства системы не являются простой совокупностью свойств частей, её составляющих». Приведите примеры, доказывающие правильность этой фразы.

Все свойства системы тесно связаны между собой, что обеспечивает целостность живого. Любая биологическая система состоит из отдельных взаимодействующих частей (молекулы, органоиды, клетки, ткани, организмы, виды и т. д.), которые вместе образуют структурно-функциональное единство. Причём свойства целой системы не являются простой совокупностью свойств частей, её составляющих.

3. Вспомните материал курса «Человек и его здоровье» и назовите системы человека, которые обеспечивают гомеостаз. Какие структуры образуют эти системы?

Гомеостаз (от греч. «homoios» — подобный, одинаковый и «stasis» — состояние) — относительное динамическое постоянство состава и свойств внутренней среды и устойчивость основных физиологических функций организма человека, животных и растений. Постоянство обеспечивается нейрогуморальными, гормональными, барьерными и выделительными механизмами. Например, выравнивание артериального давления осуществляется следующим образом: изменение давления крови воспринимается барорецепторами сосудов, сигнал о нём передаётся в сосудистые центры, изменение состояния которых ведёт к изменению тонуса сосудов и сердечной деятельности; одновременно раздражаются хеморецепторы сосудов, включающие систему нейрогуморальной регуляции, и кровяное давление возвращается к норме.

4. Приведите примеры увеличения численности объектов в неживой природе и объясните, почему эти процессы нельзя назвать размножением.

Увеличение количества осадков, рост кристаллов. При небиологическом круговороте веществ они просто переносятся с одного места на другое или меняется их агрегатное состояние: например, смыв почвы, превращение воды в пар или лед. Назвать размножение нельзя, так нет специальных структур для размножения – спор, гамет, клеток, частей органов и т.д.

Свойства живых систем | Студент-Сервис

Всем уровням организации живой материи присущи черты, отличающие ее от неживой материи. Рассмотрим общие, характерные для всего живого свойства и их отличия от сходных процессов, протекающих в неживой природе.

Особенности химического состава. В состав живых организмов входят те же химические элементы, что и в объекты неживой природы. Однако соотношение различных элементов в живой и неживой природе неодинаково.

Элементарный состав неживой природы, наряду с кислородом, представлен в основном кремнием, железом, магнием, алюминием и т. д. В живых организмах 98% их массы приходится на четыре элемента: водород, кислород, углерод и азот.

Обмен веществ. Все живые организмы способны к обмену веществ с окружающей средой, поглощают из нее вещества, необходимые для питания, и выделяют наружу продукты жизнедеятельности.

Отметим, что в неживой природе также существует обмен веществами. Однако при небиологическом круговороте веществ они просто переносятся с одного места на другое или меняется их агрегатное состояние (например, смыв почвы, превращение воды в пар или лед, растворение или кристаллизация минеральных соединений).

В отличие от обменных процессов, происходящих в неживой природе, у живых организмов они имеют качественно иной уровень. В круговороте органических веществ самыми существенными являются процессы синтеза и распада.

Живые организмы поглощают из окружающей среды различные вещества. Вследствие целого ряда сложных химических превращений вещества из окружающей среды усваиваются веществами живого организма, и из них строится его тело. Эти процессы называют ассимиляцией, пластическим обменом, или анаболизмом.

Приведем несколько примеров. Растения из двуокиси углерода и воды строят углеводы — крахмал и целлюлозу, которые используются как запасные питательные вещества и строительный материал.

Белок куриного яйца в организме человека претерпевает целый ряд сложных превращений, прежде чем преобразуется в белки, свойственные нашему организму, — гемоглобин, кератин и др.

Другая сторона обмена веществ — процессы диссимиляции (катаболизм), в результате которых сложные органические соединения распадаются на простые, при этом утрачивается их сходство с веществами организма и выделяется энергия, необходимая для реакции биосинтеза.

Обмен веществ обеспечивает постоянство химического состава и строения всех частей организма и, как следствие, постоянство функционирования в непрерывно меняющихся условиях окружающей среды.

Самовоспроизведение (репродукция). Способность к размножению, т. е. воспроизведению нового поколения особей того же вида, — одно из основных свойств живых организмов. Потомство в основных своих чертах обычно похоже на родителей. Из семян одуванчика вырастает одуванчик.

Деление одноклеточного организма — амебы — приводит к образованию двух амеб, полностью схожих с материнской клеткой. Таким образом, размножение — это свойство организмов воспроизводить себе подобных.

Что лежит в основе процесса самовоспроизведения? Обратим внимание на то, что этот процесс осуществляется практически на всех уровнях организации живой материи.

Благодаря репродукции не только целые организмы, но и клетки, органеллы клеток (митохондрии, пластиды и др.) после деления сходны со своими предшественниками. Из одной молекулы ДНК при ее удвоении образуются две дочерние молекулы, полностью повторяющие исходную.

В основе самовоспроизведения лежат реакции матричного синтеза, т. е. образования новых молекул и структур на основе информации, заложенной в последовательности нуклеотидов ДНК. Следовательно, самовоспроизведение — одно из основных свойств живого, тесно связанное с явлением наследственности.

Наследственность заключается в способности организмов передавать свои признаки, свойства и особенности развития из поколения в поколение. Она обусловлена стабильностью, т. е. постоянством строения молекул ДНК.

Изменчивость. Это свойство как бы противоположно наследственности, но вместе с тем тесно связано с ней, так как при этом изменяются наследственные факторы — гены, определяющие развитие тех или иных признаков.

Если бы репродукция матриц — молекул ДНК — всегда происходила с абсолютной точностью, то при размножении организмов осуществлялась бы преемственность только существовавших прежде признаков, и приспособление видов к меняющимся условиям среды оказалось бы невозможным.

Следовательно, изменчивость — это способность организмов приобретать новые признаки и свойства. В основе ее лежит изменение биологических матриц.

Изменчивость создает разнообразный исходный материал для естественного отбора, т. е. отбора особей, наиболее приспособленных к конкретным условиям существования в природных условиях, что в свою очередь приводит к появлению новых форм жизни, новых видов организмов.

Рост и развитие. Способность к развитию — всеобщее свойство материи. Под развитием понимают необратимое направленное закономерное изменение объектов живой и неживой природы.

В результате развития возникает новое качественное состояние объекта, вследствие чего изменяется его состав или структура. Развитие живой формы существования материи представлено индивидуальным развитием, или онтогенезом, и историческим развитием, или филогенезом.

Онтогенез постепенно и последовательно проявляет индивидуальные свойства организмов. Независимо от способа размножения все особи, образующиеся из одной зиготы или споры, почки или клетки, получают по наследству только генетическую информацию, т. е. возможность проявить те или иные признаки.

В процессе развития возникает специфическая структурная организация индивида. Развитие сопровождается ростом — увеличением его массы. Оно обусловлено репродукцией макромолекул, элементарных структур клеток, самих клеток.

Эволюция — это необратимое и направленное историческое развитие живой природы, сопровождающееся образованием новых видов и прогрессивным усложнением форм жизни. Результатом эволюции является все многообразие живых организмов на Земле.

Раздражимость. Любой организм неразрывно связан с окружающей средой: он извлекает из нее питательные вещества, подвергается воздействию неблагоприятных факторов среды, вступает во взаимодействие с другими организмами и т. д.

В процессе эволюции у живых организмов выработалось и закрепилось свойство избирательно реагировать на изменение внешней и внутренней среды. Это свойство носит название раздражимости. Всякое изменение условий окружающей организм среды представляет собой по отношению к нему раздражение, а его реакция на внешние раздражители служит показателем его чувствительности и проявления раздражимости.

Интересно

Реакция многоклеточных животных на раздражение осуществляется через посредство нервной системы и называется рефлексом. Их реакции, выражающиеся в изменении характера движения или роста, принято называть таксисами или тропизмами, прибавляя для их обозначения название раздражителя.

Например, фототаксис — движение по отношению к источнику света, хемотаксис — перемещение организма по отношению к концентрации химических веществ. Таксис может быть положительным или отрицательным в зависимости от того, действует раздражитель на организм привлекающим или отталкивающим образом.

Под тропизом понимают определенный характер роста, который свойствен растениям. Так, гелиотропизм означает рост наземных частей растений (стебля, листьев) по направлению к Солнцу, а геотропизм — рост подземных частей (корней) в направлении к центру Земли.

Дискретность. Само слово “дискретность” произошло от лат. discretus, что означает “прерывистый”, “разделенный”. Дискретность — всеобщее свойство материи. Так, из курса физики и общей химии известно, что каждый атом состоит из элементарных частиц, а молекулы формируются из атомов. Из простых молекул образуются более сложные соединения или кристаллы и т. д.

Жизнь на Земле также проявляется в виде дискретных форм. Это означает, что отдельный организм или иная биологическая система (вид, биоценоз и др.) состоит из отдельных изолированных, т. е. обособленных или отграниченных в пространстве, но, тем не менее, тесно связанных и взаимодействующих между собой частей, образующих структурно-функциональное единство.

Например, любой вид организмов представлен отдельными особями. В теле высокоорганизованной особи можно выделить пространственно отграниченные органы, которые, в свою очередь, состоят из отдельных клеток.

Энергетический аппарат клетки представлен отдельными митохондриями, аппарат синтеза белка — рибосомами, и т. д., вплоть до макромолекул, каждая из которых может выполнять свою функцию, лишь будучи пространственно изолированной от других.

Дискретность строения организма — основа его структурной упорядоченности. Она создает возможность его постоянного самообновления путем замены “износившихся” структурных элементов (молекул, органоидов клетки, целых клеток) с сохранением выполняемой функции.

Дискретность вида представляет собой возможность его эволюции путем гибели или устранения от размножения неприспособленных особей и сохранения индивидов с полезными для выживания признаками.

Саморегуляция (авторегуляция). Это способность живых организмов, обитающих в непрерывно меняющихся условиях окружающей среды, поддерживать постоянство своего химического состава и интенсивность течения физиологических процессов.

Так, недостаток поступления каких-либо питательных веществ мобилизует внутренние ресурсы организма, а избыток вызывает запасание этих веществ. Подобные реакции осуществляются разными путями благодаря деятельности регуляторных систем — нервной и эндокринной.

Сигналом для включения той или иной системы регуляции может быть изменение концентрации какого-либо вещества или состояния какой-либо системы. Например, понижение концентрации АТФ (аденозинтрифосфата) – универсального аккумулятора (накопителя) и переносчика энергии в клетке — служит сигналом, запускающим процесс его синтеза. Наоборот, восполнение запасов АТФ прекращает интенсивный синтез этого вещества.

Повышение концентрации глюкозы в крови приводит к усилению выработки гормона поджелудочной железы — инсулина, уменьшающего содержание сахара в крови. Снижение уровня глюкозы в крови угнетает выделение гормона в кровяное русло.

Уменьшение числа клеток в ткани (в результате травмы) вызывает усиленное размножение оставшихся клеток; восстановление нормального количества клеток дает сигнал о прекращении интенсивного клеточного деления.

Ритмичность. Это свойство присуще как живой, так и неживой природе. Обусловлено оно различными космическими и планетарными причинами: вращением Земли вокруг Солнца, сменой времен года, фаз Луны и т. д.

Для неживой природы характерны, например, изменения освещенности и температуры в течение года и суток, приливы и отливы в морях и океанах, перемещение воздушных масс и т. д.

Повсюду в живой и неживой природе распространены колебательные процессы.

Океанские приливы и отливы, смена дня и ночи, фаз Луны, чередование времен года, периодическое увеличение солнечной активности, цикличность геологических процессов, в том числе периодическая смена суши морем и моря сушей, — все это разные формы колебательных процессов.

Периодические изменения в окружающей среде оказывают глубокое влияние на живую природу и на собственные ритмы живых организмов. Ритм — это повторение одного и того же события или воспроизведение одного и того же состояния через равные промежутки времени.

В биологии под ритмичностью понимают изменения интенсивности физиологических функций с различными периодами (от нескольких секунд до лет и столетий). Хорошо известны суточные ритмы сна и бодрствования у человека, сезонные ритмы активности и спячки у некоторых млекопитающих и многие другие.

Ритмичность направлена на согласование функций организма с окружающей средой, т. е. на приспособление к меняющимся условиям существования.

Энергозависимость. Живые тела представляют собой “открытые” для поступления энергии системы. Это понятие заимствовано из физики. Под “открытыми” системами понимают системы, в которых непрерывно происходят поглощение и удаление веществ, а также обмен энергией с окружающей средой.

Живые организмы существуют до тех пор, пока к ним 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 органами и внешней средой, поддерживают пространственное единство биологических систем.

Таким образом, живые организмы резко отличаются от объектов физики и химии — неживых систем — своей исключительной сложностью и высокой структурной функциональной упорядоченностью. Эти отличия придают жизни качественно новые свойства. Живое представляет собой особую ступень развития материи.

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

В это определение вошли два важных положения:

  1. жизнь тесно связана с белковыми телами;
  2. непременное условие жизни — постоянный обмен веществ, с прекращением которого прекращается и жизнь.

Достижения биологии нашего времени позволили вскрыть новые черты, характерные для живых организмов, и на этом основании дать более подробное определение понятия “жизнь”. Современные ученые определяют это понятие так: живые тела представляют собой открытые саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из биополимеров — белков и нуклеиновых кислот.

8 характеристик жизни | Свойства и примеры — видео и расшифровка урока

Это дерево отреагировало на изменение температуры.

Характеристики жизни

Все можно разделить на биотические и абиотические. абиотических вещей неживые, что означает, что им не хватает одной или нескольких из 8 характеристик жизни, в то время как биотических вещей являются живыми, что означает, что они обладают всеми 8 этими характеристиками.Эти 8 характеристик таковы:

  1. Размножение — Чтобы что-то считалось живым, оно должно иметь возможность размножаться и производить потомство.
  2. Наследственность — Наследственность – это способность передавать генетический материал (ДНК) от родителей к потомству. Это может быть фенотипических признаков (то, как живое существо выглядит снаружи) и генотипических признаков (фактический генетический код, который определяет, как что-то ведет себя и выглядит).
  3. Клеточная организация — Все живые существа состоят из одной или нескольких клеток.
  4. Рост и развитие — Все организмы со временем развиваются, чтобы стать более физически и умственно зрелыми.
  5. Адаптация через эволюцию — Каждое живое существо эволюционировало в какой-то момент времени и продолжает это делать, чтобы приспособиться к постоянно меняющейся среде.
  6. Реакция на раздражители — Живые существа реагируют на раздражители в окружающей их среде.
  7. Гомеостаз — Гомеостаз — это способность живых существ поддерживать стабильные внутренние факторы, такие как кровяное давление, температура тела (терморегуляция) и водный баланс в клетках.
  8. Метаболизм — Организм должен использовать химические реакции для переработки и/или использования ресурсов из окружающей среды, чтобы продолжать функционировать.

Примеры

Размножение

Размножение может быть либо половым , когда потомство наследует генетический материал от нескольких родителей, либо бесполым , когда потомство наследует генетический материал только от одного родителя.

Например, в большинстве вводных курсов по биологии упоминаются мейоз и митоз. В первом случае клетка делится, образуя две клетки с одинаковым числом хромосом, а во втором — четыре клетки с вдвое меньшим числом хромосом, чем у родителя. Оба эти процесса можно было бы считать бесполым размножением, поскольку одна родительская клетка создает потомство в одиночку.

Однако не всякое размножение происходит в таком микроскопическом масштабе. Детеныш гуппи (или «мальки») — продукт полового размножения.Две взрослые гуппи спаривались, чтобы произвести эту рыбу, и она унаследует хромосомы от обоих своих родителей. Хотя эти два репродуктивных процесса различны, оба они все же квалифицируются как размножение, поскольку оба приводят к потомству. Таким образом, и отдельные клетки, и гуппи имеют эту особенность жизни.

Наследственность

Мелкие млекопитающие, такие как морские свинки, очень интересны из-за различных пород и того, как на них влияет наследственность. Например, если коричневый длинношерстный самец морской свинки размножается с рыже-белой короткошерстной самкой, у них может быть потомство с множеством различных унаследованных признаков. Эти две морские свинки могли произвести на свет одного короткошерстного коричневого детеныша и другого рыже-белого длинношерстного детеныша. В этом примере эти взрослые морские свинки передали ДНК своему потомству, что привело к сходству наследственных признаков, таких как длина и цвет меха.

Эта морская свинка унаследовала ДНК от своих родителей, которые дали ей уникальную шерсть.

Клеточная организация

Количество клеток в организме может варьироваться.У одноклеточных организмов есть только один, как следует из названия. С другой стороны, у людей 37,2 триллиона клеток 200 различных типов! Некоторые из этих клеток составляют мышцы, другие образуют ткань, некоторые перемещаются по кровотоку в виде клеток крови и так далее. Хотя количество и структура клеток могут различаться у разных организмов, должен существовать некоторый уровень клеточной организации, чтобы что-то считалось живым.

Рост и развитие

Жизненный цикл лягушки — наглядный пример того, как организмы растут и развиваются с течением времени.Крошечное яйцо вылупляется и становится маленьким, безногим, живущим в воде головастиком с жабрами. Этот головастик вырастет, отрастит лапки и ручки и начнет дышать легкими. Его хвост сжимается, пока не исчезнет. После множества изменений головастик станет молодой лягушкой, которая продолжит расти и достигнет размеров взрослой особи.

Эти головастики станут лягушками.

Адаптация через эволюцию

Окаменелости — один из лучших способов увидеть эволюцию во времени; самые старые обнаруженные окаменелости относятся к 3.Цианобактериям 5 миллиардов лет! Животные — не единственные живые существа, найденные в окаменелостях. Растения тоже могут превращаться в окаменелости, и их эволюция также может быть записана с помощью этих записей. С годами организмы, рожденные с чертами, повышающими их выживаемость, становятся способными к размножению, что приводит к тому, что все больше популяции обладает этими чертами. Эволюция приспособлений, увеличивающая выживаемость, является основной идеей знаменитого дарвиновского «выживания наиболее приспособленных».

Бабочка-павлин — отличный современный пример адаптации в процессе эволюции.У этих бабочек на крыльях появились глазки, чтобы отпугивать хищников, что помогает им не быть съеденными или убитыми. Бабочки, рожденные с пятнами на глазах, с большей вероятностью проживут достаточно долго, чтобы размножаться, что приведет к рождению большего количества поколений потомства с этими пятнами на глазах. Со временем у большего процента популяции бабочек эти пятна на крыльях появятся.

Реакция на раздражители

Многие проявления поведения живых существ на самом деле являются реакцией на раздражители.Например, утренний голубь может почувствовать, что слишком жарко, чтобы оставаться на солнце, и в ответ ищет тень, чтобы отдохнуть в ней. В этом случае внешняя температура является раздражителем, а движение голубя — ответной реакцией. Животные — не единственные организмы, которые реагируют на раздражители: можно увидеть, как многие цветущие растения тянутся к солнечному свету в одной точке, а затем поворачиваются лицом в другую сторону в другое время дня. Эти реакции могут быть медленнее и менее заметны, чем, скажем, движение голубя, но оба демонстрируют поведение, чтобы реагировать на окружающую среду.

Абиотические породы, напротив, не реагируют на раздражители; они не ищут тени, не бегут от хищников и не делают ничего другого из живых существ. Пока что-то меняет свое поведение в ответ на внешний или внутренний фактор, это считается реакцией на раздражители.

Гомеостаз

Эндотермы, или теплокровные организмы, регулируют свою внутреннюю температуру, не полагаясь на внешнюю температуру (как это делают эктотермы). Люди используют гомеостаз , чтобы поддерживать свою внутреннюю температуру сбалансированной и в пределах нормы. Если чьи-то гомеостатические функции организма не работают должным образом, им часто назначают лекарства, потому что наличие этих процессов необходимо для хорошего здоровья и жизни в целом.

Для тела важно поддерживать правильную температуру.

Метаболизм

Метаболизм чем-то похож на гомеостаз, так как оба включают функции организма, которые необходимо поддерживать, чтобы избежать болезни.Наиболее известным метаболическим процессом является превращение пищи в энергию. Многие популярные стратегии похудения включают «ускорение метаболизма», поскольку более быстрый метаболизм означает, что все, что потребляется, преобразуется в энергию (обычно в форме АТФ или аденозинтрифосфата) быстрее и эффективнее «сжигает» калории. К сожалению, быстрый метаболизм также может вызывать такие негативные симптомы, как постоянный голод и усталость, поскольку энергия расходуется быстрее.

Фотосинтез является основным метаболическим путем в растениях.Это процесс получения энергии от солнца и преобразования ее в полезную энергию для роста и функционирования растений. Энергия преобразуется посредством двух реакций, фиксации энергии и фиксации углерода, в глюкозу, сахарное соединение, используемое организмами для получения энергии.

Краткое содержание урока

Этот урок дает определение каждой из 8 характеристик жизни и объясняет, как их можно увидеть в реальном мире. Этими характеристиками являются репродукция, наследственность, клеточная организация, рост и развитие, реакция на раздражители, адаптация в процессе эволюции, гомеостаз и метаболизм.Что-то должно иметь все 8 этих черт, чтобы считаться живым существом.

Свойства жизни — Биология Общественного колледжа Маунт-Худ 101

Все группы живых организмов имеют несколько общих ключевых характеристик или функций:

  • Ячейки / Заказ
  • Чувствительность или реакция на раздражители
  • Репродукция
  • Адаптация
  • Рост и развитие
  • Постановление
  • Гомеостаз
  • Метаболизм

Вместе эти восемь характеристик определяют жизнь. Давайте рассмотрим, что каждая из этих характеристик означает в научном смысле.

Организмы в самой простой форме состоят из высокоорганизованных структур, состоящих из одной или нескольких клеток. Даже очень простые одноклеточные организмы удивительно сложны. Внутри каждой клетки атомы составляют молекулы. Они, в свою очередь, составляют клеточные компоненты или органеллы. Многоклеточные организмы, которые могут состоять из миллионов отдельных клеток, имеют преимущество перед одноклеточными организмами в том, что их клетки могут быть специализированы для выполнения определенных функций.

Рисунок 2 Жаба представляет собой высокоорганизованную структуру, состоящую из клеток, тканей, органов и систем органов. (кредит: «Ивенго(РУС)»/Wikimedia Commons)

Организмы реагируют на разнообразные сигналы из окружающей среды (стимулы). Например, растения могут наклоняться к источнику света или реагировать на прикосновение (рис. 1.3). Даже крошечные бактерии могут двигаться к химическим веществам или от них (процесс, называемый хемотаксис) или свету (фототаксис). Движение к раздражителю считается положительной реакцией, а движение в сторону от раздражителя считается отрицательной реакцией.

Рисунок 3: Листья этого чувствительного растения ( Mimosa pudica ) мгновенно свисают и складываются при прикосновении. Через несколько минут растение возвращается в нормальное состояние. (кредит: Алекс Ломас)

Одноклеточные организмы размножаются путем дублирования своей ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота, генетический материал; см. рис. 7), а затем делят ее поровну, поскольку клетка готовится к делению с образованием двух новых клеток.

Многие многоклеточные организмы производят специализированные репродуктивные клетки, из которых формируются новые особи.Когда происходит размножение, ДНК передается потомству организма. Гены, состоящие из ДНК, являются основными единицами, с помощью которых признаки передаются от родителей к потомству. ДНК и информация, которую она кодирует в генах, являются причиной того, что потомство будет принадлежать к тому же виду, что и родители, и иметь схожие характеристики.

Все живые организмы демонстрируют «приспособленность» к окружающей среде. Биологи называют это соответствие адаптацией, и оно является следствием эволюции путем естественного отбора, который действует в каждой линии воспроизводящихся организмов.Примеры приспособлений разнообразны и уникальны: от термостойких архей, обитающих в кипящих горячих источниках, до длины языка мотылька, питающегося нектаром, который соответствует размеру цветка, которым он питается. Все приспособления повышают репродуктивный потенциал особи, проявляющей их, включая их способность выживать и размножаться. Адаптации не постоянны. По мере изменения окружающей среды естественный отбор заставляет характеристики особей в популяции отслеживать эти изменения.

Организмы растут (становятся больше) и развиваются (изменяются в течение жизни) в соответствии с конкретными инструкциями, закодированными их генами. Эти гены предоставляют инструкции, которые будут направлять клеточный рост и развитие, гарантируя, что детеныши вида (рис. 4) вырастут и проявят многие из тех же характеристик, что и их родители.

Рисунок 4 Хотя нет двух одинаковых котят, эти котята унаследовали гены от обоих родителей и имеют много общих характеристик. (кредит: Питер и Рене Лансер)

Даже самые маленькие организмы сложны и требуют множественных регуляторных механизмов для координации внутренних функций, таких как транспорт питательных веществ, реакция на раздражители и преодоление стрессов окружающей среды.Например, системы органов, такие как пищеварительная или кровеносная системы, выполняют определенные функции, такие как перенос кислорода по всему телу, удаление отходов, доставка питательных веществ к каждой клетке и охлаждение тела.

Для нормального функционирования клеткам требуются соответствующие условия, такие как правильная температура, pH и концентрация различных химических веществ. Однако эти условия могут меняться от одного момента к другому. Организмы способны почти постоянно поддерживать внутренние условия в узком диапазоне, несмотря на изменения окружающей среды, благодаря процессу, называемому гомеостазом или «устойчивым состоянием» — способностью организма поддерживать постоянные внутренние условия. Например, многие организмы регулируют температуру своего тела в процессе, известном как терморегуляция. Организмы, живущие в холодном климате, такие как белый медведь (рис. 5), имеют структуру тела, которая помогает им выдерживать низкие температуры и сохранять тепло тела. В жарком климате у организмов есть методы (например, потоотделение у людей или тяжелое дыхание у собак), которые помогают им сбрасывать избыточное тепло тела.

Рисунок 5. Белые медведи и другие млекопитающие, живущие в покрытых льдом регионах, поддерживают температуру своего тела за счет выделения тепла и сокращения потерь тепла через густую шерсть и плотный слой жира под кожей.(кредит: «longhorndave»/Flickr)

Метаболизм означает получение и использование энергии. Все организмы (например, калифорнийский кондор, показанный на рисунке 6) используют источник энергии для своей метаболической активности. Некоторые организмы улавливают энергию Солнца и превращают ее в химическую энергию в пище; другие используют химическую энергию молекул, которые они поглощают.

Рисунок 6 Калифорнийскому кондору требуется много энергии, чтобы летать. Химическая энергия, получаемая из пищи, используется для обеспечения полета. Калифорнийские кондоры находятся под угрозой исчезновения; ученые стремились разместить бирку на каждой птице, чтобы помочь им идентифицировать и определить местонахождение каждой отдельной птицы.(кредит: Тихоокеанский юго-западный регион США, Рыба и дикая природа)

Если не указано иное, изображения на этой странице лицензированы OpenStax в соответствии с CC-BY 4.0.

Текст адаптирован из: OpenStax, Concepts of Biology. OpenStax CNX. 18 мая 2016 г. http://cnx.org/contents/[email protected]

3.1. Каковы характеристики жизни? | Прогресс обучения астробиологии | Образование

9-12 классы или взрослый продвинутый учащийся

Откуда мы знаем, что что-то живое? Ответ кажется очевидным и интуитивным, но когда вы задаете этот вопрос в контексте поиска жизни на других планетах, его становится труднее определить. В незнакомой среде других планет нам нужно найти способ отличить неживое явление от живого. Один из способов решить эту проблему — рассмотреть характеристики живых существ, которые показывают, как много общего у всех живых существ. Вся жизнь на Земле придерживается общей биохимии. У всех живых существ клетки являются основной единицей организации, клеточные мембраны состоят из молекул, называемых фосфолипидами, генетическая информация состоит из молекул, называемых нуклеиновыми кислотами, а функции внутри клеток и между ними в основном выполняются молекулами, называемыми белками.Это означает, что у мухи такая же базовая биохимия, как у слона!

Помимо этой общей биохимии, все живое также имеет определенные общие черты. Вот некоторые ключевые черты жизни, какой мы ее знаем:

1) Вся жизнь строго упорядочена и структурирована. Мало того, что все живые существа, о которых мы знаем, имеют клетки и клеточные структуры, многие живые существа также имеют более масштабную структуру, такую ​​как билатеральная симметрия (у людей) или радиальная симметрия (у морских звезд).

2) Вся жизнь воспроизводит себя либо половым путем (как это делают животные), либо бесполым путем (например, почкование у дрожжей или деление одной клетки на две идентичные дочерние клетки посредством бинарного деления, как это делают бактерии).

3) Все живое растет и развивается, чтобы достичь зрелости, например, от гусеницы до бабочки.

4) Вся жизнь поглощает и использует энергию для выполнения функций своих клеток, что приводит к росту и развитию. Механизмы потребления энергии сильно различаются у всех видов и могут варьироваться от употребления пищи, как это делают люди, до преобразования солнечного света в сахара, как это делают растения, до использования энергии, вырабатываемой при радиоактивном распаде горных пород, как это делают некоторые бактерии.

5) Все живые существа обладают гомеостазом, то есть способностью поддерживать постоянную внутреннюю среду независимо от внешней среды. Например, температура тела большинства людей поддерживается на уровне 98,6 градусов по Фаренгейту, независимо от того, играют ли они на улице или гуляют по жаркой пустыне. Гомеостаз достигается благодаря строгой биохимической регуляции в клетках и органах.

6) Все живые существа реагируют на окружающую среду, ощущая внешние раздражители и изменяя свою биохимию и/или поведение.Например, когда каракатицы чувствуют опасность, они могут мгновенно изменить свой цвет, чтобы соответствовать фону, на котором они находятся, чтобы их не увидел хищник.

7) Наконец, все живые существа приспосабливаются к внешним воздействиям и благодаря им развиваются. Адаптация очень похожа на реакцию на стимул в окружающей среде, но выводит ее на новый уровень. В ходе эволюционной адаптации одна каракатица будет иметь возможность менять цвет быстрее и эффективнее, чем другая (из-за своего генетического строения), и по своей природе у нее будет больше шансов выжить, чем у другой каракатицы, которая не делает этого так же хорошо или быстро. .Первый с большей вероятностью передаст свои гены своему потомству, а это потомство передаст их своему потомству и так далее. Со временем популяция каракатиц произошла от той, которая быстрее и эффективнее меняла окраску, более приспособлена к окружающей среде. Они прошли процесс естественного отбора и имеют больше шансов выжить. Их гены были «отобраны» внешним давлением среды.

Что-то живое будет проявлять все эти черты, в то время как явления, которые мы не считаем живыми, могут проявлять некоторые, но не все из них.Например, огонь проявляет некоторые из этих признаков — он потребляет энергию (дрова и кислород) и выделяет побочные продукты, такие как CO~2~ и тепло, он увеличивается в размерах по мере того, как потребляет все больше и больше топлива, и может казаться воспроизводиться по мере распространения. Но поскольку он не обладает всеми этими чертами, мы не считаем огонь живым. Определение жизни с точки зрения изучения ее характеристик показывает, как много общего имеет жизнь на Земле, и помогает различать живые и неживые объекты. Если в космосе есть другая жизнь, похожая на ту, которую мы знаем, то мы ожидаем, что она также проявит эти черты живых существ.

Основные дисциплинарные идеи

LS1.A: Структура и функция: Все клетки содержат генетическую информацию в форме молекул ДНК. Гены — это участки ДНК, содержащие инструкции, кодирующие образование белков. (HS-LS1-1)

LS1.B: Рост и развитие организмов: В многоклеточных организмах отдельные клетки растут, а затем делятся посредством процесса, называемого митозом, что позволяет организму расти. Организм начинается с одной клетки (оплодотворенной яйцеклетки), которая последовательно делится, образуя множество клеток, при этом каждая родительская клетка передает идентичный генетический материал (два варианта каждой пары хромосом) обеим дочерним клеткам.Клеточное деление и дифференцировка создают и поддерживают сложный организм, состоящий из систем тканей и органов, которые работают вместе для удовлетворения потребностей всего организма. (HS-LS1-4)

LS1.C: Организация потока материи и энергии в организмах: В процессе фотосинтеза световая энергия преобразуется в накопленную химическую энергию путем преобразования углекислого газа и воды в сахара и высвобождаемый кислород. (HS-LS1-5) Образующиеся таким образом молекулы сахара содержат углерод, водород и кислород: их углеводородные скелеты используются для производства аминокислот и других молекул на основе углерода, которые могут быть собраны в более крупные молекулы (такие как белки или ДНК). используется, например, для образования новых клеток.(HS-LS1-6) Поскольку материя и энергия проходят через разные организационные уровни живых систем, химические элементы рекомбинируются по-разному, образуя разные продукты. (HS-LS1-6, HS-LS1-7)

LS2.B: Циклы обмена веществ и энергии в экосистемах: Фотосинтез и клеточное дыхание (включая анаэробные процессы) обеспечивают большую часть энергии для жизненных процессов. (HS-LS2-3)

LS2.D: Социальные взаимодействия и групповое поведение: Групповое поведение эволюционировало, поскольку членство может увеличить шансы на выживание для отдельных лиц и их генетических родственников.(HS-LS2-8)

LS3.A: Наследование признаков: Каждая хромосома состоит из одной очень длинной молекулы ДНК, и каждый ген на хромосоме представляет собой определенный сегмент этой ДНК. Инструкции по формированию видовых характеристик содержатся в ДНК. Все клетки в организме имеют одинаковое генетическое содержание, но гены, используемые (экспрессируемые) клеткой, могут регулироваться по-разному. Не все ДНК кодируют белок; некоторые сегменты ДНК участвуют в регуляторных или структурных функциях, а некоторые не имеют до сих пор неизвестной функции.(HS-LS3-1)

LS3.B: Изменчивость признаков: При половом размножении хромосомы могут иногда меняться участками в процессе мейоза (деления клеток), тем самым создавая новые генетические комбинации и, таким образом, увеличивая генетическую изменчивость. Хотя репликация ДНК строго регулируется и отличается высокой точностью, все же случаются ошибки, приводящие к мутациям, которые также являются источником генетической изменчивости. Факторы окружающей среды также могут вызывать мутации в генах, и жизнеспособные мутации передаются по наследству.(HS-LS3-2) Факторы окружающей среды также влияют на проявление признаков и, следовательно, влияют на вероятность появления признаков в популяции. Таким образом, изменчивость и распределение наблюдаемых признаков зависит как от генетических факторов, так и от факторов окружающей среды. (HS-LS3-2, HS-LS3-3)

LS4.A: Доказательства общего происхождения и разнообразия: Генетическая информация свидетельствует об эволюции. Последовательности ДНК различаются у разных видов, но есть много совпадений; на самом деле, продолжающееся ветвление, которое приводит к множеству линий потомства, можно сделать вывод, сравнивая последовательности ДНК разных организмов.Такую информацию также можно получить из сходств и различий аминокислотных последовательностей, а также из анатомических и эмбриологических данных. (HS-LS4-1)

LS4.B: Естественный отбор: Естественный отбор имеет место только в том случае, если существуют как (1) вариации генетической информации между организмами в популяции, так и (2) вариации в выражении этой генетической информации. информация, то есть вариации черт, которая приводит к различиям в производительности между людьми. (HS-LS4-2, HS-LS4-3) Признаки, положительно влияющие на выживаемость, с большей вероятностью воспроизводятся и, следовательно, чаще встречаются в популяции.(HS-LS4-3)

LS4.C: Адаптация: Эволюция является следствием взаимодействия четырех факторов: (1) возможности увеличения численности вида, (2) генетической изменчивости особей в вид из-за мутации и полового размножения, (3) конкуренция за ограниченный запас ресурсов окружающей среды, которые необходимы людям для выживания и размножения, и (4) последующее распространение тех организмов, которые лучше приспособлены к выживанию и размножению в эта среда.(HS-LS4-2) Естественный отбор ведет к адаптации, то есть к популяции, в которой доминируют организмы, анатомически, поведенчески и физиологически хорошо приспособленные для выживания и размножения в конкретной среде. То есть дифференцированное выживание и размножение организмов в популяции, обладающих выгодным наследственным признаком, приводит к увеличению доли особей в будущих поколениях, обладающих этим признаком, и к уменьшению доли особей, не имеющих этого признака. (HS-LS4-3, HS-LS4-4) Адаптация также означает, что распределение признаков в популяции может меняться при изменении условий. (HS-LS4-3) Изменения в физической среде, происходящие естественным образом или вызванные деятельностью человека, таким образом, способствовали распространению некоторых видов, появлению новых отдельных видов по мере дивергенции популяций в различных условиях и упадку, а иногда и исчезновению вымирание – некоторых видов. (HS-LS4-5) Виды вымирают, потому что они больше не могут выживать и размножаться в измененной среде.Если члены не могут приспособиться к слишком быстрым или резким изменениям, возможность эволюции вида теряется. (HS-LS4-5)

LS4.D: Биоразнообразие и люди: Биоразнообразие увеличивается за счет образования новых видов (видообразование) и уменьшается за счет исчезновения видов (вымирания). (HS-LS2-7) Люди зависят от живого мира в отношении ресурсов и других благ, обеспечиваемых биоразнообразием. Но деятельность человека также оказывает неблагоприятное воздействие на биоразнообразие из-за перенаселения, чрезмерной эксплуатации, разрушения среды обитания, загрязнения, интродукции инвазивных видов и изменения климата. Таким образом, поддержание биоразнообразия для поддержания функционирования и продуктивности экосистем имеет важное значение для поддержания и улучшения жизни на Земле. Поддержание биоразнообразия также помогает человечеству, сохраняя ландшафты, имеющие рекреационную или вдохновляющую ценность. (дополнительно к HS-LS2-7, HS-LS4-6)

Сквозные концепции

Стабильность и изменение: большая часть науки занимается построением объяснений того, как вещи меняются и как они остаются стабильными. (HS-LS2-6, HS-LS2-7)

Большие идеи: Все живые существа имеют определенные общие черты: клеточная организация, способность к размножению, рост и развитие, использование энергии, гомеостаз, реакция на окружающую среду , и способность адаптироваться.Живые существа будут демонстрировать все эти черты. Неживые объекты могут проявлять некоторые, но не все из этих признаков.

Границы: Подходящие примеры поддержания гомеостаза на уровне класса включают реакцию частоты сердечных сокращений на физическую нагрузку, реакцию устьиц на влажность и температуру, а также развитие корней в ответ на уровень воды. (HS-LS1-3)

4-12 В поисках жизни за пределами Земли, задание 2: Что такое жизнь? Страница 16. В этом упражнении учащиеся наблюдают за рядом объектов, составляют список характеристик жизни и разрабатывают рабочее определение жизни.https://d43fweuh4sg51.cloudfront.net/media/assets/wgbh/nvfl/nvfl_doc_collection/nvfl_doc_collection.pdf

6-12 Астробиология Мат. Этот сборник математических задач дает представление о современной астробиологической науке и инженерных проблемах, часто связанных с реальными исследовательскими данными. Учащиеся изучают концепции астробиологии с помощью расчетов. Соответствующие темы включают ДНК и геном (стр. 15) и Организм, основанный на мышьяке, а не на фосфоре (стр. 17). НАСА. https://www.nasa.gov/pdf/637832main_Astrobiology_Math.pdf

6-12 Astrobiobound! Студенты создают космическую миссию, которая требует, чтобы они сбалансировали возвращение своих научных данных с техническими ограничениями, такими как мощность, масса и бюджет. Astrobiobound привлекает студентов, давая им возможность определить важную цель, представляющую интерес в астробиологии, и позволяя им планировать свою собственную миссию НАСА в нашей Солнечной системе. Это моделирование основано на тех же соображениях и проблемах, с которыми сталкиваются ученые и инженеры НАСА, когда они ищут жизнь в нашей Солнечной системе и пытаются ответить на насущный вопрос: «Одиноки ли мы?» НАСА/Университет штата Аризона.https://marsed.asu.edu/lesson-plans/astrobiobound

6-12 Образовательный плакат и задания по астробиологии: что такое жизнь? Где это находится? (Занятие 1-2) и Как нам его найти? (Деятельность 3). Благодаря великолепной графике, поддержке фонового чтения и трем заданиям, основанным на вопросах и стандартах, проверенным на практике, этот плакат станет отличным дополнением к любому классу средней или старшей школы. Он исследует связь между экстремальными условиями на Земле и потенциально пригодными для жизни средами в других частях Солнечной системы. НАСА.

Плакаты: https://nai.nasa.gov/media/medialibrary/2015/01/ABposter2012-lowres.pdf
https://nai.nasa.gov/media/medialibrary/2015/01/ABposter2012.pdf
https://nai.nasa.gov/media/medialibrary/2015/01/AB-Poster-ScienceBackgroundText.pdf
https://nai.nasa.gov/media/medialibrary/2013/10/AstrobioPosterActivity1.pdf
https: //nai.nasa.gov/media/medialibrary/2015/01/AstrobioPosterActivity2.pdf
https://nai.nasa.gov/media/medialibrary/2015/01/AstrobioPosterActivity3.pdf

8-10 SpaceMath Задача 392: Исследование ДНК организма на основе мышьяка. Студенты оценивают увеличение массы ДНК любящей мышьяк бактерии, в которой атомы фосфора заменены мышьяком. [Темы: целочисленная математика; проценты] https://spacemath.gsfc.nasa.gov/astrob/7Page57.pdf

9-10 Путешествия во времени: происхождение жизни. В модуле «Происхождение жизни» учащиеся отвечают на такие вопросы, как: Что такое жизнь? Каковы доказательства ранней эволюции жизни на Земле? Как началась жизнь? Образец урока на сайте и учебная программа доступны для покупки. SETI. http://www.voyagesthroughtime.org/origin/index.html

10-12 Правила жизни. В этом подкасте рассказывается о том, как мы предсказываем фенотип, структуру, функции и поведение организма на основе того, что мы знаем о его генах и окружающей среде. Если мы сможем определить некоторые из основных правил жизни в масштабах времени, пространства и сложности, мы сможем предсказать, как клетки, мозг, тела и биомы реагируют на изменение окружающей среды. НСФ. https://www.nsf.gov/discoveries/disc_summ.jsp?cntn_id=242752&WT.mc_id=USNSF_1

Свойства жизни | manoa.hawaii.edu/ExploringOurFluidEarth

Что такое жизнь?

Биология изучает жизнь. Хотя это может показаться простым, слово жизнь наполнено личным значением, и некоторые страстные дебаты вращаются вокруг определения человеческой жизни. Например, люди спорят, когда жизнь начинается и когда жизнь заканчивается. Эти дебаты влияют на социальные и политические решения, например, могут ли родители извлекать стволовые клетки из пуповины своего ребенка и имеет ли право человек, приближающийся к концу жизни, отказаться от экстремальных медицинских процедур. Из этих дебатов становится ясно, что живых означают разные вещи для разных людей.

 

Трудно дать определение жизни, потому что жизнь представляет собой сложный процесс. На первый взгляд некоторые организмы даже не кажутся живыми (рис. 1.2). Однако биологи в целом сходятся во мнении об общих характеристиках и общих процессах, объединяющих все живые организмы. Организм — это любая отдельная форма жизни.



Деятельность

Сформируйте рабочее определение слова «живой».

 

Определение жизни

Ниже приведены характеристики, которые, по мнению большинства ученых, присущи всем живым существам.

Живые организмы
  1. используют ферменты для ускорения и посредничества реакций.
  2. хранят наследственную информацию.
  3. адаптируются к окружающей среде и имеют эволюционную историю.
  4. поддерживают гомеостаз.
  5. имеют сотовую организацию.

Если для определения жизни используются свойства 1–3, вирус считается живым.
Если бы в определение жизни также были включены свойства 4–5, вирус не считался бы живым.

 

Наследственность — это передача информации о признаках от одного поколения к другому. Информация о признаках может включать физические и биохимические характеристики, такие как цвет глаз у людей или рисунок меха у кошек. Все живые организмы хранят наследственную информацию в виде молекул нуклеиновых кислот, таких как ДНК или РНК. ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) — это молекула, хранящаяся в клетке и содержащая генетический план создания совершенно нового организма. В большинстве организмов РНК (рибонуклеиновая кислота) происходит из ДНК и является частью генетического плана, который кодирует отдельные гены и белки.

 

Ген представляет собой часть ДНК, которая содержит информацию об определенном признаке или молекуле. Гены могут производить белки, некоторые из которых являются специализированными белками, называемыми ферментами. Ферменты — это белки, которые позволяют организмам ускорять жизненные процессы. Ферменты необходимы для жизни, потому что они помогают химическим реакциям протекать быстро и при относительно низких температурах. Например, ферменты преобразуют сырьевые химические материалы и превращают их в энергию и отходы. Ферменты также помогают организмам размножаться и реагировать на окружающую среду.

 

Белки также важны, потому что они помогают производить различные физические или биохимические признаки, такие как форма тела, скорость роста и цвет волос.Многие из этих признаков наследуются, а это означает, что информация передавалась от родителя к потомству. В случае с людьми мы наследуем один набор признаков от каждого родителя, создавая генетически уникальное потомство.

 

Все живые организмы развиваются и приспосабливаются к окружающей среде посредством процесса, называемого естественным отбором. Адаптация — это термин, обозначающий популяцию, которая меняется с течением времени. Конкретные признаки, закодированные генами, влияют на шансы организма на выживание и размножение.Организмы с благоприятными признаками выживают в большем количестве и передают эти гены своему потомству. За миллионы лет и миллиарды поколений жизнь на Земле адаптировалась в процессе эволюции путем естественного отбора. Термин эволюционная история описывает этот кумулятивный и непрерывный процесс адаптации и изменения признаков живых организмов (рис. 1.3). Живые организмы выполняют свойства жизни.



 

За исключением вирусов, все живое на Земле способно поддерживать гомеостаз. Гомеостаз – это способность организма регулировать свою внутреннюю среду. В гомеостазе организм поддерживает постоянное состояние относительно внешней среды. Одним из примеров гомеостаза является то, как люди поддерживают стабильную температуру тела даже при изменении внешней температуры.

 

Клетка является наименьшей базовой единицей жизни, поддерживающей гомеостаз (рис. 1.4). Большинство живых организмов состоят как минимум из одной клетки. Организмы могут состоять из одной клетки, как бактерии или планктон, или из многих клеток, как растения и люди.Большинство растительных и животных клеток размером от 1 до 100 микрометров видны только под микроскопом. Эукариотические организмы также имеют связанные с мембраной структуры внутри своих клеток, называемые органеллами.



 

Вирус представляет собой небольшой инфекционный паразит, который размножается внутри живых клеток другого организма (рис. 1.4 D). Вирусы обладают генетическим материалом (ДНК или РНК) и развиваются путем естественного отбора. Однако вирусы не имеют клеточной структуры, не поддерживают гомеостаз и не могут воспроизводиться самостоятельно.Поскольку им не хватает способности поддерживать гомеостаз и отсутствует клеточная организация, вирусы не считаются клетками. Вместо этого вирусы называют частицами.

 

Вирусные частицы заключены в белковую оболочку, называемую капсидом. Генетическая информация содержится в капсиде и необходима для репликации вируса. Вирусы не могут воспроизводить себя. Они должны использовать механизмы клетки-хозяина, чтобы производить белки, необходимые для новых вирусных частиц. Некоторые вирусы, называемые ретровирусами, содержат одну цепь РНК (вместо ДНК) и должны включать свой генетический материал в геном клетки-хозяина, чтобы размножаться.Иногда фрагменты вирусного генома остаются в геноме хозяина после заражения. Эти вирусы известны как эндогенные ретровирусы. Подсчитано, что геном среднего человека содержит около восьми процентов вирусного генетического материала.

 

Большинство вирусов маленькие, но некоторые вирусы относительно большие и содержат даже больше генетического материала, чем бактерии (которые имеют клеточную организацию). До сих пор существуют разные мнения относительно того, действительно ли вирусы живы, и ученые продолжают спорить о том, следует ли признавать вирусы живыми существами. Однако у ученых мало сомнений в том, что вирусы являются важной частью микробной биоты и что вирусы обладают способностью поражать живые организмы на этой планете. Действительно, вирусы являются самыми распространенными организмами в океане и составляют большую часть генетического разнообразия. Морские вирусы играют важную роль в биогеохимическом цикле в океане и могут влиять на состав сообществ морских организмов.

 

 

Ячейка: автономный блок

Большинство живых существ состоят из клеток, способных выполнять множество различных функций (рис.1.4 А, Б, В). Клетка определяется как основная единица организма, способная поддерживать гомеостаз. Один из способов понять клетки — сравнить их с комнатами в доме. Каждая клетка имеет внешнюю клеточную мембрану, которая отделяет ее от других соседних клеток, точно так же, как комната имеет стены, отделяющие ее от других комнат внутри дома. Большинство клеток содержат генетическую информацию для создания совершенно нового организма, а также содержат клеточный механизм для размножения.

 

Так же, как в некоторых домах есть только одна комната, некоторые организмы состоят только из одной клетки.Такие одноклеточные организмы называются одноклеточными или одноклеточными . Они, как правило, очень маленькие и часто видны только в микроскоп. Термин микроб также используется для описания этих одноклеточных микроорганизмов.

 

В некоторых домах много комнат, а некоторые организмы состоят из множества клеток. Термин многоклеточный используется для описания организма, состоящего из многих клеток. В отличие от отдельного микроба, состоящего только из одной клетки, отдельный человек состоит из многих триллионов клеток.В дополнение к клеткам, из которых мы состоим, у людей также есть миллиарды микробов, живущих на нашей коже и внутри нашего тела.

 

Подробное исследование клеток и клеточной биологии можно найти в следующем разделе.

 

Характеристики живых существ

Характеристики живых существ
  Характеристики живых существ  

Школа Эдварда Коулса Мэри Хопкинс
8440 Саут-Филлип
Чикаго, Иллинойс. 60617
312-933-6550

Цель :

Уровень 8
1. Учащиеся будут определять характеристики живых существ, используя метод наблюдения
.
2. Учащиеся будут использовать припоминание, чтобы расположить визуальные данные в правильном порядке.
3. Учащиеся переведут общепринятые названия, используемые для объяснения характеристик
живых организмов, в их научное название.
4. Учащиеся сохранят строение организмов посредством ролевых игр.
5.Студенты будут наблюдать экспонат с помощью диапроектора и объяснять
на бумаге, что они наблюдали, используя научный процесс.

Необходимые материалы :

диапроектор чашка для культивирования
бутылка цемента Duco бутылка красного средства для снятия лака
небольшой камень или камень
изображение клетки, ткани, органа, системы и организм.

Стратегия :

В седьмом классе ученики изучали живых существ.На этой неделе они посмотрели фильм
. Сегодня мы рассмотрим характеристики живых существ. Разместите на
классной доске/стене следующее: плакат с названиями систем и
их функций с обложкой для названия системы. Процессы и
функции всего живого. Разместите все остальные плакаты на своем столе.
Повторить клеточную теорию. Задайте учащимся вопросы о живых существах и
запишите ответы на доске, примите все ответы.Если им нужна стимуляция
, задавайте вопросы. Примеры. Как классифицируются живые существа? Что делают живые
штуки? Как определить, что что-то живет? Что такое организм
? Можете ли вы доказать, что вы один? Оставьте на доске, свяжите позже.
Обзор клеток, тканей, органов, систем и организма. Теперь пусть учащиеся возьмут
карандаш и бумагу и посмотрят на проекторе следующее: 3 тарелки
примерно наполовину заполнены водой. В каждую чашку будет помещено: камень, 3
капли лака для ногтей и две-три капли цемента Duco.Учащиеся будут наблюдать и записывать свои наблюдения. Теперь обсудим. Верните учащихся к классной доске
и поместите то, что мы отметили на доске, в соответствующую категорию
в соответствии с научными процессами, которыми занимаются все живые существа.

Игра :

Разделите учащихся на две группы. Один ученик из каждой группы вытянет
карточку, чтобы увидеть, кто будет первым, за правильный ответ будет начислено 3 балла. Если
ученику требуется помощь учителя, группа получает 2 балла.
Противоборствующая команда может украсть, если не может ответить за одно очко. Один человек
из группы будет рисовать, и группа может дать только один ответ. Группа должна ответить
в течение одной минуты. Продолжайте ту же процедуру, что и выше. Это хороший способ
помочь учащимся сохранять данные и получать от этого удовольствие.

Вернуться к индексу биологии

функций жизни | Биониндзя

Понимание:

• Организмы, состоящие только из одной клетки, выполняют все функции жизни в этой клетке

    
Одноклеточные организмы (например,г. эвглена, амеба) — мельчайшие организмы, способные к самостоятельной жизни

Все живые существа выполняют 7 основных функций, необходимых для выживания:

  • M M Etabolism — живые существа предпринимают необходимые химические реакции
  • R EProduction — живые существа производят потомство, либо половые органы или асексуалы
  • S Уполномоченность — живые существа реагируют на внутреннюю и внешнюю Стимулы
  • H H H OmehoStasis — Живые существа поддерживают стабильную внутреннюю среду
  • E
  • E
      7 XcRetion — живые существа демонстрируют удаление отходов продуктов
    1. N Utrition — живые существа обмениваются материалами и газами окружающая среда
    2. G rowth – Живые существа могут двигаться и изменять форму или размер


Мнемоника:   MR SHENG

Применение:

•  Изучить функции жизни в Paramecium и одном названном фотосинтезирующем одноклеточном организме

    
Поскольку одноклеточные организмы состоят из одной клетки, эта клетка должна быть способна выполнять все жизненные функции

То, как одноклеточные организмы выполняют эти основные функции, может различаться в зависимости от строения и среды обитания


1. Paramecium (гетеротроф) 80180 (гетеротроф)

  • Paramecia окружены небольшими волосками, называемыми Cilia, которые позволяют ей перемещаться ( отзывчивость )
  • Paramecia Engulf Food через специализированную мембранное питание, называемая цитостомом ( питание )
  • Пищевые частицы заключены в маленькие вакуоли, которые содержат ферменты для пищеварения ( метаболизм )
  • Твердые отходы удаляются через анальную пору, а жидкие отходы откачиваются через сократительные вакуоли ( экскреция )
  • Эфирные газы поступают (e .г. O 2 ) и выйти (например, CO 2 ) из клетки путем диффузии ( гомеостаз )
  • Парамеции делятся бесполым путем (деление), хотя горизонтальный перенос генов может происходить путем конъюгации ( размножение )
  • 3

    6

    SCENEDESMUS (AUTOTROPH) (AUTOTROPH)

    • Scenedesmus Обменные газы и другие основные материалы через диффузию ( питание / экскреция )
    • Хлорофилловные пигменты позволяют получать органические молекулы с помощью фотосинтеза ( метаболизм )
    • форма дочерних клеток в виде неподвижных автоспор путем внутреннего бесполого деления родительской клетки ( репродукция )
    • Scenedesmus может существовать в виде одноклеточных клеток или образовывать колонии для защиты ( отзывчивость )

    План урока: Характеристики живых существ

    Повторите вместе с учащимися эти шесть легко наблюдаемых характеристик живых существ:
    1. движение (которое может происходить внутри или даже на клеточном уровне)
    2. рост и развитие
    3. реакция на раздражители
    4. репродукция
    5. использование энергии
    6. ячеистая структура
    Таблица данных учащихся содержит ссылки на всю информацию и видео, необходимые для выполнения этого задания.

    Весь класс — проецирование видео

    • Нажмите на каждую ссылку в столбце «Категория» в таблице данных. Студенты могут по очереди читать введение вслух.
    • Покажите видеоролики и попросите учащихся заполнить таблицу данных для каждого организма.

    Индивидуальная работа
    Предоставьте учащимся URL-адрес студенческих страниц (www.exploratorium.edu/imaging_station/students/Characteristics_Student.док). Они могут использовать ссылки в таблице данных для доступа к тексту и видео, а также выполнять деятельность самостоятельно. Определение «жизни» — очень сложная задача, и не все ученые согласны с общим списком характеристик жизни. Некоторые из других характеристик, которые учащиеся могут обнаружить в своих исследованиях и которые часто упоминаются в учебниках, включают перечисленные ниже. Многие из этих черт присущи не только живым существам. Например, огонь использует энергию, растет и может размножаться, но частично не считается живым, потому что не может развиваться; его черты необходимы, но недостаточны для жизни. Ученый НАСА Брюс Джакоски в своей книге «Поиск жизни на других планетах » дает общепринятое определение чего-то «живого», если оно 1) использует энергию из какого-то источника для запуска химических реакций, 2) способно к размножению, и 3) может подвергаться эволюции.

    Характеристики живых существ

    • Все организмы используют энергию (метаболизм).
    • Все организмы поддерживают стабильную внутреннюю среду (гомеостаз).
    • Все организмы обнаруживают внешние раздражители и реагируют на них.
    • Все организмы могут совершать движения (которые могут происходить внутри или даже на клеточном уровне).
    • Все организмы демонстрируют рост и развитие; то есть специализация клеток или структур. (Даже одноклеточные организмы демонстрируют незначительный рост, а отдельные клетки восстанавливают и используют материалы из окружающей среды для замены внутренних структур по мере необходимости.)
    • Все организмы размножаются.(Даже если особь не может воспроизводиться, ее вид может.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.