Mga katangian ng mga buhay na organismo. Mga katangian ng mga antas ng organisasyon ng mga nabubuhay na bagay

06.02.2023 | Pautang ng sasakyan

Asignaturang biology

· Biology - agham tungkol sa buhay sa lahat ng mga pagpapakita nito.

· Ang paksa ng pag-aaral ng biology ay ang lahat ng mga pagpapakita ng buhay: ang istraktura at mga tungkulin ng mga nabubuhay na nilalang at ang kanilang mga natural na komunidad, pamamahagi, pinagmulan at pag-unlad, mga koneksyon sa bawat isa at walang buhay na kalikasan.

· Ang mga gawain ng biology ay ang pag-aaral ng mga pattern ng mga manifestations na ito, ang paghahayag ng kakanyahan ng buhay, ang systematization ng mga buhay na nilalang.

Pag-uuri ng mga biyolohikal na agham

· Ang modernong biology ay isang sistema ng mga agham tungkol sa buhay na kalikasan, na maaaring nahahati sa mga sumusunod na grupo:

· pangkalahatang biology (cytology, genetics, evolutionary theory, atbp.);

· morphological (anatomy, histology, pathological anatomy, atbp.);

· physiological (pisyolohiya ng mga halaman, hayop, normal at pathological na pisyolohiya ng tao, atbp.);

· borderline (biochemistry, biophysics, molecular biology, atbp.).

· Alinsunod dito, ang mga sumusunod na biological science ay nakikilala bilang mga bagay ng pag-aaral: zoology (ang agham ng mga hayop), botany (ang agham ng mga halaman), microbiology (ang agham ng bakterya), virology (ang agham ng mga virus), atbp.

Mga pamamaraan ng biology

· Pagmamasid at paglalarawan

Paraan ng paghahambing

· Makasaysayang pamamaraan (paghahambing sa paglipas ng panahon)

· Eksperimental na paraan

· Pagmomodelo (mga biyolohikal na modelo Halimbawa: akwaryum b pamamaraang matematikal Halimbawa: isang programang nagpapakita ng mga pagbabago sa paglipas ng taon)

Mga pangunahing direksyon ng modernong biology

· Ang katawan sa kabuuan

· Reductionism (methodological approach, na binubuo sa pagbabawas ng kumplikado sa simple, ang kabuuan sa mga katangian ng mga bahagi)

· Integratismo (pagsasama-sama ng mga bahagi sa isang kabuuan)

Mga kahulugan ng buhay at ang kanilang mga di-kasakdalan

· Engels (huling ika-19 na siglo) Ang buhay ay isang paraan ng pagkakaroon ng mga katawan ng protina na may mahalagang pagpapalitan ng mga sangkap sa kapaligiran. kapaligiran, ang buhay ay nagwawakas at ang protina ay nawasak.

· Mga error:

1) ang mga nucleic acid ay mga yunit ng materyal. pagmamana

2) ang kababalaghan ng nasuspinde na animation, pagpapanatili ng istraktura ng cell, ay natuklasan sa ibang pagkakataon.

Mga pangunahing katangian ng mga sistema ng pamumuhay

Pagkakaisa komposisyong kemikal. Bagaman ang mga buhay na sistema ay naglalaman ng parehong mga elemento ng kemikal tulad ng mga bagay walang buhay na kalikasan, ang ratio ng iba't ibang elemento sa mga bagay na may buhay at walang buhay ay hindi pareho

· Pagiging bukas ng mga buhay na sistema – ang mga sistema ay kumukuha ng enerhiya, atbp. mula sa panlabas na kapaligiran

· Self-regulation maraming hares... maraming lobo ang lilitaw... mas kaunti ang hares... mas kaunti ang mga lobo, atbp.

Sariling organisasyon

· Ang mga sistema ng pamumuhay ay mga sistemang nagpaparami ng sarili. Ang mga sistema ng pamumuhay ay umiiral sa isang takdang panahon. Ang pagpapanatili ng buhay ay nauugnay sa pagpaparami ng sarili, dahil sa kung saan Buhay nagpaparami ng kanyang sariling uri.

· Pagkakaiba-iba ng mga sistema ng pamumuhay. Ang pagkakaiba-iba ay nauugnay sa pagkuha ng mga bagong katangian at katangian ng katawan. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay kabaligtaran ng pagmamana at gumaganap ng isang papel sa proseso ng pagpili ng mga organismo na pinakaangkop sa mga partikular na kondisyon.

· Kakayahang lumago at umunlad. Paglago - isang pagtaas sa laki at timbang habang pinapanatili karaniwang mga tampok mga gusali; ang paglago ay sinamahan ng pag-unlad, iyon ay, ang paglitaw ng mga bagong katangian at katangian. Ang pag-unlad ay maaaring indibidwal (ontogenesis), kapag ang lahat ng mga katangian ng isang organismo ay patuloy na ipinakita, at kasaysayan, na sinamahan ng pagbuo ng mga bagong species at ang progresibong komplikasyon ng buhay na sistema (phylogeny).

· Ang pagkamayamutin ay isang mahalagang katangian ng lahat ng nabubuhay na bagay. Ang pagkamayamutin ay nauugnay sa paglipat ng impormasyon mula sa panlabas na kapaligiran sa isang buhay na sistema at nagpapakita ng sarili sa anyo ng mga reaksyon ng system sa mga panlabas na impluwensya.

· Integridad at discreteness. Ang isang buhay na sistema ay discrete, dahil ito ay binubuo ng hiwalay ngunit nakikipag-ugnayan na mga bahagi, na siya namang mga buhay na sistema. Halimbawa: ang isang organismo ay binubuo ng mga selula, na mga buhay na sistema; Ang biocenosis ay binubuo ng mga aggregates iba't ibang uri, na mga buhay ding sistema.
Ang iba't ibang antas ng organisasyon ng mga sistema ng pamumuhay ay nauugnay sa discreteness, gaya ng tatalakayin sa ibaba. Kasabay nito sistema ng pamumuhay ay holistic, dahil ang mga elemento na kasama dito ay tinitiyak ang pagganap ng kanilang mga pag-andar hindi nang nakapag-iisa, ngunit kasabay ng iba pang mga elemento ng system.

Ang lahat ng mga tampok na ito ay pantay na mahalaga para sa mga buhay na sistema

Ang Doktrina ng mga Antas istruktural na organisasyon buhay na bagay. Biological macro-meso- at microsystems

Talahanayan 1.

Mga katangian ng mga antas ng organisasyon ng mga nabubuhay na bagay

Talahanayan 1

Mga antas ng organisasyon ng mga nabubuhay na bagay

Antas	yunit ng elementarya, Elementarya na kababalaghan	Ang mga agham na nag-aaral sa kanila
Mga biyolohikal na microsystem
molekular	Gene convariant gene replication	biophysics
cellular	Cell mga reaksyon ng metabolismo ng cell	cytology, genetics
Mga biyolohikal na mesosystem
tela	Tela pagbuo at pag-unlad ng tissue	histology, embryology, genetics
organ, sistema	Mga organo paggana ng organ	anatomy, embryology, physiology, genetics
organismo	Organismo indibidwal na pag-unlad ng katawan	botany, zoology, microbiology, physiology, embryology, genetics
Biological macrosystems
populasyon-species	Populasyon Pagbabago sa gene pool ng isang populasyon	taxonomy, biogeography, ekolohiya, etolohiya, genetika
biogeocenotic	Biogeocenosis Ikot ng mga sangkap sa biogeocenosis	ekolohiya
biosphere	hindi namumukod-tangi	ekolohiya

Sa antas ng system, ang mga organo ng katawan ay pinagsama sa mga organ system, halimbawa, digestive, respiratory, atbp. Ang lahat ng mga sistema, batay sa mga gawain na kanilang ginagawa, ay pinagsama sa mga grupo ng mga sistema.

Biology(mula sa mga salitang Griyego na bios - buhay, logos - pagtuturo) ay isang agham na nag-aaral ng mga buhay na organismo at natural na phenomena.

Ang paksa ng biology ay ang pagkakaiba-iba ng mga buhay na organismo na naninirahan sa Earth.

Mga katangian ng buhay na kalikasan. Ang lahat ng mga buhay na organismo ay may isang bilang ng mga karaniwang katangian at katangian na nagpapakilala sa kanila mula sa mga walang buhay na katawan. Ito ay mga tampok na istruktura, metabolismo, paggalaw, paglaki, pagpaparami, pagkamayamutin, regulasyon sa sarili. Isaalang-alang natin ang bawat isa sa mga nakalistang katangian ng bagay na may buhay.

Highly ordered structure. Ang mga buhay na organismo ay binubuo ng mga kemikal na sangkap, na may mas mataas na antas ng organisasyon kaysa sa mga walang buhay na sangkap. Ang lahat ng mga organismo ay may isang tiyak na plano ng istraktura - cellular o non-cellular (mga virus).

Metabolismo at enerhiya- ito ay isang hanay ng mga proseso ng paghinga, nutrisyon, paglabas, kung saan natatanggap ng katawan ang mga sangkap at enerhiya na kailangan nito mula sa panlabas na kapaligiran, binabago at naiipon ang mga ito sa katawan nito at naglalabas ng mga produktong dumi sa kapaligiran.

Pagkairita- ito ang tugon ng katawan sa mga pagbabago sa kapaligiran, tinutulungan itong umangkop at mabuhay sa pagbabago ng mga kondisyon. Kapag tinusok ng isang karayom, binawi ng isang tao ang kanyang kamay, at ang hydra ay lumiliit sa isang bola. Ang mga halaman ay lumiliko patungo sa liwanag, at ang amoeba ay lumalayo sa kristal ng table salt.

Paglago at pag-unlad. Ang mga buhay na organismo ay lumalaki, lumalaki, lumalaki, at nagbabago dahil sa suplay ng mga sustansya.

Pagpaparami- ang kakayahan ng mga nabubuhay na bagay na magparami ng kanilang mga sarili. Ang pagpaparami ay nauugnay sa hindi pangkaraniwang bagay ng paghahatid ng namamana na impormasyon at ang pinaka-katangian na katangian ng mga nabubuhay na bagay. Limitado ang buhay ng anumang organismo, ngunit bilang resulta ng pagpaparami, ang buhay na bagay ay “imortal.”

Paggalaw. Ang mga organismo ay may kakayahan ng higit o hindi gaanong aktibong paggalaw. Ito ang isa sa pinakamalinaw na palatandaan ng pagiging buhay. Ang paggalaw ay nangyayari sa loob ng katawan at sa antas ng cellular.

Regulasyon sa sarili. Ang isa sa mga pinaka-katangian na katangian ng mga nabubuhay na bagay ay ang pagiging matatag. panloob na kapaligiran organismo sa ilalim ng pagbabago ng mga panlabas na kondisyon. Ang temperatura ng katawan, presyon, saturation ng gas, konsentrasyon ng mga sangkap, atbp ay kinokontrol. Ang kababalaghan ng self-regulation ay nangyayari hindi lamang sa antas ng buong organismo, kundi pati na rin sa antas ng cellular. Bilang karagdagan, salamat sa aktibidad ng mga nabubuhay na organismo, ang regulasyon sa sarili ay likas sa biosphere sa kabuuan. Ang regulasyon sa sarili ay nauugnay sa mga katangian ng mga nabubuhay na bagay tulad ng pagmamana at pagkakaiba-iba.

pagmamana- ito ay ang kakayahang magpadala ng mga katangian at katangian ng isang organismo mula sa henerasyon hanggang sa henerasyon sa panahon ng proseso ng pagpaparami.

Pagkakaiba-iba ay ang kakayahan ng isang organismo na baguhin ang mga katangian nito kapag nakikipag-ugnayan sa kapaligiran.

Biyolohikal na sistema –
isang kumpletong sistema ng mga bahagi na gumaganap ng isang tiyak na function sa mga buhay na sistema. Kabilang sa mga biological system ang mga kumplikadong sistema ng iba't ibang antas ng organisasyon:

Mga palatandaan ng biological system –
pamantayan na nagpapakilala sa mga biological system mula sa mga bagay na walang buhay:

1. Pagkakaisa ng komposisyon ng kemikal. Ang mga buhay na organismo ay naglalaman ng parehong mga elemento ng kemikal tulad ng mga bagay na walang buhay, ngunit sa anyo ng mga kumplikadong molekula.

2. Metabolismo. Ang lahat ng nabubuhay na organismo ay sumisipsip ng mga sustansya mula sa kapaligiran at naglalabas ng mga produktong dumi. Sa walang buhay na kalikasan mayroon ding pagpapalitan ng mga sangkap, ngunit sa panahon ng di-biyolohikal na siklo ay inililipat lamang sila mula sa isang lugar patungo sa isa pa o binabago ang kanilang estado ng pagsasama-sama: ang lupa ay nahuhugasan, ang tubig ay nagiging singaw o yelo. Sa mga nabubuhay na organismo, ang metabolismo ay may iba't ibang antas. Sa cycle ng organikong bagay, ang pinakamahalagang proseso ay synthesis at pagkabulok (assimilation at dissimilation), bilang isang resulta kung saan ang mga kumplikadong sangkap ay nasira sa mas simple at ang enerhiya na kinakailangan para sa mga reaksyon ng synthesis ng mga bagong kumplikadong sangkap ay pinakawalan. Tinitiyak ng metabolismo ang relatibong constancy ng kemikal na komposisyon ng lahat ng bahagi ng katawan (homeostasis) at, bilang kinahinatnan, ang patuloy na paggana ng mga ito sa patuloy na pagbabago ng mga kondisyon sa kapaligiran.

3. Pagpaparami sa sarili(pagpaparami, pagpaparami) – ang pag-aari ng mga organismo upang magparami ng kanilang sariling uri; isinasagawa sa halos lahat ng antas ng buhay. Ang pagkakaroon ng bawat indibidwal na biological system ay limitado sa oras, kaya ang pagpapanatili ng buhay ay nauugnay sa pagpaparami ng sarili. Ang pagpaparami ng sarili ay batay sa pagbuo ng mga bagong molekula at istruktura, na tinutukoy ng impormasyong nakapaloob sa nucleic acid - DNA, na matatagpuan sa mga selula ng magulang.

4. pagmamana- ang kakayahan ng mga organismo na magpadala ng kanilang mga katangian, katangian at katangian ng pag-unlad mula sa henerasyon hanggang sa henerasyon; sinisiguro ng katatagan ng DNA at tumpak na pagpaparami ng istrukturang kemikal nito. Ang mga materyal na istruktura ng pagmamana na ipinadala mula sa mga magulang hanggang sa mga inapo ay mga gene, chromosome, protina (prion).

5. Pagkakaiba-iba– ang kakayahan ng mga organismo na makakuha ng mga bagong katangian at katangian; ito ay batay sa mga pagbabago sa mga materyal na istruktura ng pagmamana. Nagbibigay ng iba't ibang materyal para sa pagpili ng mga indibidwal na pinakaangkop sa mga tiyak na kondisyon ng pamumuhay, na, sa turn, ay humahantong sa paglitaw ng mga bagong anyo ng buhay, mga bagong species ng mga organismo.

6. Paglago at pag-unlad. Ang pag-unlad ay isang hindi maibabalik, nakadirekta, natural na pagbabago sa mga likas na bagay, na humahantong sa paglitaw ng isang bago kalidad estado ng bagay. Paglago – nangingibabaw ang dami ng mga pagbabago.

7. Pagkairita- Ito ay mga tiyak na piling tugon ng mga organismo sa mga pagbabago sa kapaligiran. Ang anumang pagbabago sa mga kondisyon na nakapalibot sa organismo ay kumakatawan sa pangangati na may kaugnayan dito, at ang tugon nito ay isang pagpapakita ng pagkamayamutin. Bilang tugon sa mga kadahilanan sa kapaligiran, ang mga organismo ay nakikipag-ugnayan dito at umangkop dito, na tumutulong sa kanila na mabuhay. Mga reaksyon ng mga organismo na wala sistema ng nerbiyos, ay ipinahayag sa isang pagbabago sa kalikasan ng paggalaw ( mga taxi) o taas ( tropismo).

Ang mga reaksyon ng mga multicellular na hayop sa stimuli na isinasagawa at kinokontrol ng central nervous system ay tinatawag mga reflexes .

8. Diskrete. Ang anumang biyolohikal na sistema ay binubuo ng indibidwal na nakahiwalay (nahihiwalay o nalilimitahan sa espasyo), malapit na konektado at nakikipag-ugnayan sa mga bahagi, na bumubuo ng isang istruktura at functional na pagkakaisa. Kaya, ang sinumang indibidwal ay binubuo ng mga indibidwal na mga cell na may kanilang mga espesyal na katangian, at ang mga organelles at iba pang mga intracellular formation ay discretely na kinakatawan sa mga cell.

Ang discrete structure ng isang organismo ang batayan ng pagkakasunud-sunod ng istruktura nito. Lumilikha ito ng posibilidad ng patuloy na pag-renew ng sarili ng system sa pamamagitan ng pagpapalit ng mga pagod na elemento ng istruktura nang hindi humihinto sa paggana ng buong sistema sa kabuuan.

10. Ritmo– isang ari-arian na likas sa parehong buhay at walang buhay na kalikasan; nagpapakita ng sarili sa mga pana-panahong pagbabago sa intensity ng mga physiological function at formative na proseso sa ilang pantay na agwat ng oras. Naglalayong i-coordinate ang mga pag-andar ng katawan na may pana-panahong pagbabago ng mga kondisyon ng pamumuhay. Dahil sa iba't ibang cosmic at planetary na mga kadahilanan: ang pag-ikot ng Earth sa paligid ng Araw at sa paligid ng axis nito, ang mga phase ng Buwan, atbp.

11. Pag-asa sa enerhiya. Ang mga biological system ay pabago-bago, "bukas" sa daloy ng enerhiya - wala sila sa isang estado ng pahinga, sila ay matatag lamang sa ilalim ng kondisyon ng pana-panahong pag-access sa kanila mula sa mga sangkap at enerhiya mula sa labas. Ang mga buhay na organismo ay umiiral hangga't sila ay tumatanggap ng enerhiya at mga sangkap mula sa kapaligiran sa anyo ng pagkain, at maaaring mabuhay nang walang enerhiya at pagkain sa isang limitadong panahon, iyon ay, sila ay independiyenteng enerhiya para sa isang limitadong panahon. Pangunahing ginagamit ng mga organismo ang enerhiya ng Araw: ang ilan ay direkta - ito mga photoautotroph(mga berdeng halaman at cyanobacteria), ang iba ay hindi direkta, sa anyo ng mga organikong sangkap ng natupok na pagkain, ay mga heterotroph(hayop, fungi at bacteria).

Mga buhay na bagay mula sa punto ng view ng mga representasyon ng system. Ang likas na katangian ng buhay, ang pagkakaiba-iba ng mga buhay na organismo, at ang kanilang pinag-isang pagkakatulad sa istruktura at functional ay palaging nakakaakit at patuloy na nakakaakit ng malapit na atensyon ng mga mananaliksik. Mula sa punto ng view ng isang sistema ng diskarte, dapat itong bigyang-diin na ang mga buhay na sistema sa Earth ay bukas, self-regulating, na binuo mula sa mga biopolymer - mga protina at nucleic acid(M.V. Volkenshtein). Ang mga ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga pattern ng pag-unlad na katangian ng iba pang mga kumplikadong sistema. Gayunpaman, ang buhay ay qualitatively superior sa iba pang mga anyo ng pag-iral ng bagay sa mga tuntunin ng pagkakaiba-iba at pagiging kumplikado, pati na rin ang dinamika ng mga proseso na nagaganap sa mga buhay na organismo. Ang mga sistema ng pamumuhay ay nailalarawan ng higit pa mataas na lebel spatiotemporal structural at functional kaayusan. Na nagsisiguro sa pagiging compact ng istruktura at kahusayan ng enerhiya ng lahat ng nabubuhay na bagay. Ang ganitong pag-order ay posible lamang sa macroscopic system (ang pinakamaliit na bacterium ay naglalaman ng humigit-kumulang 10 9 atoms), kung hindi ay masisira ang order sa pamamagitan ng pagbabagu-bago na dulot ng thermal motion.

pagiging bukas sistema, ang mga buhay na organismo ay nakikipagpalitan sa kapaligiran enerhiya, bagay at impormasyon. Bukod dito, hindi tulad ng mga walang buhay na sistema, ang mga nabubuhay na organismo ay may kakayahang aktibong mapanatili ang kaayusan at kontrahin ang pagtaas ng entropy sa loob ng kanilang sarili. kapaligiran(alinsunod sa ikalawang batas ng thermodynamics para sa bukas na mga sistema). "Ang unibersal na pakikibaka para sa pagkakaroon ng mga buhay na organismo ay hindi isang pakikibaka para sa mga sangkap na bumubuo - ang mga bumubuo ng mga elemento ng lahat ng mga organismo ay magagamit nang sagana sa hangin, tubig at bituka ng Earth - at hindi para sa enerhiya, sapagkat ito ay nakapaloob sa kasaganaan sa bawat katawan, sa kasamaang-palad, sa anyo ng hindi mapapalitang init. Ngunit ito ay isang pakikibaka para sa entropy, na maaaring magamit sa panahon ng paglipat ng enerhiya mula sa mainit na Araw patungo sa malamig na lupa” (L. Boltzmann).

Lahat ng buhay (biological) na sistema ng iba't ibang antas - mga organismo, populasyon, atbp. – umiiral sa malapit na relasyon pagpapalitan ng bagay at enerhiya. Ito ay nagpapahintulot sa amin na isaalang-alang ang lahat ng mga buhay na sistema at ang kanilang mga tirahan bilang isang malakihang heterogenous system - biosphere. Ang buhay ay likas lamang sa biosphere; sa labas nito ay hindi ito umiiral.

Mga katangian ng mga nabubuhay na bagay. Upang malutas ang isyu ng kalikasan ng buhay, ang pinagmulan at ebolusyon nito sa Earth, ipinapayong i-highlight ang mga pangunahing natatanging katangian ng mga nabubuhay na organismo. Dapat pansinin na ngayon ay walang pangkalahatang tinatanggap na kahulugan ng pangunahing konsepto ng "buhay". Gayunpaman, mayroong mga katangian ng katangian, ang kumbinasyon nito ay ginagawang posible na makilala ang mga nabubuhay na organismo mula sa mga bagay ng walang buhay na bagay:

pagpapalitan ng bagay at enerhiya: ang isang buhay na sistema ay patuloy na nagpapalitan ng bagay at enerhiya sa kapaligiran;

discreteness at integridad: Ang mga buhay na bagay ay medyo nakahiwalay sa bawat isa (mga indibidwal, populasyon, species), sa parehong oras, ang isang kumplikadong organisasyon ay hindi maiisip nang walang pakikipag-ugnayan ng mga bahagi at istruktura nito - nang walang integridad;

istraktura: sa lahat ng antas ng organisasyon, ang mga sistema ng pamumuhay ay bumubuo ng mga nakaayos na istruktura;

pagkakaisa ng komposisyon ng kemikal: ito ay nagpapakita ng sarili sa parehong antas ng mga elemento ng kemikal at sa antas ng molekular;

kadaliang kumilos;

pagkamayamutin;

paglago at pag-unlad: ang labis na pagpaparami sa sarili ay sumasailalim sa paglaki ng mga selula at mga organismo;

pagpaparami at pagpaparami ng sariling uri;

pagmamana at pagkakaiba-iba;

pagbagay: ang kakayahan ng mga buhay na organismo na umangkop sa mga panlabas na kondisyon, upang ma-assimilate ang mga sangkap na natanggap mula sa labas.

Muli nating bigyang-diin na ang buong kumplikado ng mga katangiang ito ay likas sa isang buhay na bagay.

Kemikal na batayan ng buhay. Ang komposisyon ng isang buhay na cell ay kinabibilangan ng parehong mga elemento na matatagpuan sa walang buhay na kalikasan. Gayunpaman, ang ilan sa kanila ay gumaganap ng mahahalagang biological function. Ang mga elementong ito ay tinatawag biogenic: C, H, O, N, P, S. Sa partikular, apat sa kanila - C, H, O, N- bumubuo ng 96% ng substrate ng katawan ng tao. C, H, O- ay matatagpuan sa lahat ng biopolymer, N, S- idinagdag sa kanila bilang bahagi ng mga protina; N, P- sa komposisyon ng mga nucleic acid. Mayroong iba pang mga elemento na bumubuo sa ilang mga organismo: Fe- bilang bahagi ng hemoglobin, Mg- naglalaman ng chlorophyll, Cu- bilang bahagi ng ilang mga enzyme; ako- bilang bahagi ng thyroxine, isang thyroid hormone; Na, K– tiyakin ang pagpapadaloy ng mga impulses sa nerve fibers; Zn- sa komposisyon ng insulin, Co- naglalaman ng bitamina B 12. Sa pamamagitan ng porsyento ng komposisyon, sa pababang pagkakasunud-sunod, ang mga elemento ay bumubuo ng pagkakasunud-sunod: O, C, H, N, Ca, K, Mg, P, S, Cl, Na, Fe, Zn, Cu, I, F, Co.

Ang pinakamahalagang bahagi ng buhay ay tubig H 2 O. Ngunit ang lahat ng mga pangunahing katangian ng buhay ay tinutukoy ng mga organikong compound: protina, carbohydrates, taba, nucleic acid.

Mga antas ng organisasyon ng nabubuhay na bagay. Ang mga pagpapakita ng buhay sa Earth ay lubhang magkakaibang. Ang mga buhay na organismo ay kinakatawan ng prenuclear ( prokaryotes) at nukleyar ( mga eukaryote), single- at multicellular na nilalang. Ang paglalarawan ng iba't ibang mga multicellular na organismo ay isinasagawa batay sa paggamit ng taxonomy taxa– hierarchically related sets. Ang pinakamalaking taxa - tatlo mga kaharian: halaman, mushroom, hayop. Ang mga kahariang ito ay nagkakaisa ng iba't ibang mga uri, mga klase, mga squad, mga pamilya, panganganak, mga uri, populasyon At mga indibidwal. Ang katangian ng hierarchical na organisasyon ng iba't ibang mga kumplikadong sistema ay maaaring masubaybayan para sa mga buhay na sistema. Kasama ng mga sistematikong taxonomic, kasalukuyang kaugalian na makilala ang mga sumusunod antas ng organisasyon ng mga buhay na bagay: molecular genetic, cellular, organismal (ontogenetic), populasyon-species, biogeocenotic (ecosystem), biosphere. Ang pag-unawa dito ay nagsasangkot ng pag-abandona sa konsepto reductionism, alinsunod sa kung saan ang lahat ng mas mataas ay mababawasan sa mas mababang (mga proseso ng buhay - sa isang hanay ng mga pisikal at kemikal na reaksyon, at ang buong organismo - sa pakikipag-ugnayan ng mga bumubuo nitong mga selula, tisyu, organo, atbp.). Sa isang multi-level na hierarchical system, ang mas mababang antas ay kasama sa mas mataas bilang isang solong kabuuan. Ang bawat bagong antas ay bumangon mula sa nauna sa pamamagitan ng mga proseso ng pagsasama-sama at pag-aayos ng mga yunit nito (mga elemento) sa pinag-isang sistema. Bukod dito, ang bawat antas ay isang structurally at functionally autonomous system.

PANGKALAHATANG KATANGIAN NG BUHAY

Ayon sa modernong ideya, buhay Ito ay isang espesyal na anyo ng pag-iral (paggalaw) ng bagay sa anyo ng mga kumplikadong biological system ng mga nucleic acid, protina at organophosphorus compound na may mga katangian ng self-regulation, pagpaparami at pag-unlad dahil sa pagbabago ng mga sangkap at enerhiya mula sa panlabas na kapaligiran.

Ang isa sa mga pangunahing tampok ng mga buhay na sistema ay ang kakayahang mag-synthesize ng mga protina batay sa isang programa na naka-encode sa mga nucleic acid, at mag-synthesize ng mga nucleic acid gamit ang mga protina. Bilang karagdagan dito, ang mga buhay na organismo ay may ilang iba pang mga layunin mga katangiang katangian at mga ari-arian na nagpapaiba sa kanila sa walang buhay na kalikasan:

1. Iisang prinsipyo istruktural na organisasyon. Ang lahat ng nabubuhay na organismo ay may cellular na istraktura. Ang cell ay isang istruktura at functional na yunit at ang batayan para sa paglaki at pag-unlad ng organismo.

2. Pagkakaisa ng komposisyon ng kemikal. Ang mga buhay na organismo ay naglalaman ng parehong mga elemento ng kemikal tulad ng mga bagay na walang buhay, ngunit ang ratio ng mga elemento ay naiiba. Sa mga buhay na organismo, 98% ng komposisyon ay carbon, oxygen, nitrogen at hydrogen.

3. Metabolismo at enerhiya (metabolismo). Ang mga buhay na organismo ay bukas na mga sistema; palagi silang tumatanggap ng mga kinakailangang sangkap mula sa panlabas na kapaligiran at nakikita ito bilang mga produktong basura. Tinitiyak ng metabolismo ang patuloy na komposisyon ng kemikal ng lahat ng bahagi ng katawan at iba pang mga pagpapakita (mga palatandaan) ng buhay, lalo na: paglaki, pag-unlad, pagkamayamutin, paggalaw, pagpaparami, pagkakaiba-iba, pagmamana, katandaan at, sa wakas, kamatayan.

4. Paglago at pag-unlad Ang mga ito ay malapit na nauugnay na mga proseso. taas– ito ay isang pagtaas sa mass, linear na sukat ng isang indibidwal (indibidwal) at indibidwal na mga organo. Lagi siyang sinasamahan pag-unlad- mga pagbabago sa husay sa katawan. Ang mga regular na pagbabago sa katawan mula sa sandali ng kapanganakan hanggang kamatayan ay tinatawag indibidwal na pag-unlad, o ontogeny.

5. Pagkairita. Ang kakayahan ng mga buhay na selula, tisyu o isang buong organismo na tumugon sa panlabas o panloob na mga impluwensya; sumasailalim sa pagbagay sa pagbabago ng mga kondisyon sa kapaligiran.

Ang anumang pagbabago sa kapaligiran ay nakakainis, at ang reaksyon ng katawan ay isang pagpapakita ng pagkamayamutin.

Ang mga anyo ng pagkamayamutin ay iba sa mga halaman at hayop.

Ang reaksyon ng mga multicellular na organismo sa pagpapasigla, na isinasagawa gamit ang nervous system, ay tinatawag reflex.

6. pagmamana nakasalalay sa kakayahan ng mga organismo na maihatid ang kanilang mga katangian, katangian at katangian ng pag-unlad mula sa henerasyon hanggang sa henerasyon sa hindi nagbabagong anyo. Ang batayan ng pagmamana ay ang kamag-anak na katatagan ng istraktura ng mga molekula ng DNA.

7. Pagkakaiba-iba ay ang kakayahan ng mga organismo na makakuha ng mga bagong katangian na nagpapaiba sa kanila sa kanilang mga magulang na anyo. Nagbibigay ito ng materyal para sa natural na pagpili, ibig sabihin, ang pagpili ng mga pinaka-inangkop na indibidwal sa mga tiyak na kondisyon ng pag-iral, na sa huli ay humahantong sa paglitaw ng mga bagong anyo ng buhay at ang progresibong pag-unlad ng buhay sa Earth.

8. Diskrete(mula sa Latin na "discretus" - hindi tuloy-tuloy, hiwalay) - nangangahulugan ito na ang anumang biological system (cell, organismo, populasyon, biocenosis) ay binubuo ng magkakahiwalay na nakikipag-ugnayan na mga bahagi na bumubuo ng isang istruktura at functional na pagkakaisa. Halimbawa, ang anumang uri ng organismo ay kinabibilangan ng mga indibidwal na indibidwal. Ang katawan ng isang napaka-organisadong indibidwal ay binubuo ng mga organo, sa turn, ang mga organo ay binubuo ng mga selula.

9. Self-regulation (autoregulation). Ito ang kakayahan ng mga nabubuhay na organismo na mapanatili ang katatagan ng kanilang kemikal na komposisyon at ang intensity ng mga proseso ng physiological. (homeostasis) sa patuloy na pagbabago ng mga kondisyon sa kapaligiran. Ang kakayahang ito ay ginagamit sa tulong ng mga sistema ng regulasyon, ang batayan nito ay ang prinsipyo puna. Ang signal para sa pag-on o pag-off ng isang partikular na sistema ng regulasyon ay maaaring ang konsentrasyon ng isang sangkap o ang estado ng isang biochemical o pisyolohikal na proseso.

Halimbawa, ang pagbawas sa konsentrasyon ng ATP sa cell ay nagsisilbing senyales na nagpapalitaw sa synthesis nito. Matapos ma-normalize ang nilalaman ng ATP sa cell, bumababa ang intensity ng synthesis nito.

10. Pag-aangkop(mula sa Latin na "adaptasio" - adaptasyon) - pagbagay ng katawan sa mga kondisyon sa kapaligiran. Bumangon sila sa proseso ng natural na pagpili at ipinahayag sa mga kakaibang istraktura, pag-andar at pag-uugali ng mga indibidwal ng isang partikular na species, na nag-aambag sa kanilang tagumpay sa pakikibaka para sa pagkakaroon.

Mga pangunahing katangian at diskarte sa buhay:

ang kakayahang magpadala at magpatupad ng genetic na impormasyon;
pagbagay sa mga kondisyon sa kapaligiran;
progresibong progresibong pag-unlad.

Biology…

Katangian ng lahat ng nabubuhay na organismo

Pumili ng isang sagot:

a. paghinga, pagpapakain, pagpaparami

b. pagbuo ng mga organikong sangkap mula sa inorganic

c. pagsipsip ng mga mineral na natunaw sa tubig mula sa lupa

d. aktibong paggalaw sa kalawakan

Ang mga organismo ng mga halaman, hayop, fungi at bakterya ay binubuo ng mga selula - ito ay nagpapahiwatig

Pumili ng isang sagot:

pagkakaiba-iba ng istraktura ng mga buhay na organismo

b. koneksyon sa pagitan ng mga organismo at kanilang kapaligiran

c. pagkakaisa ng organikong mundo

kumplikadong istraktura ng mga buhay na organismo

Sa mga selula ng tao at hayop bilang materyales sa gusali at pinagkukunan ng enerhiya na ginamit

Pumili ng isang sagot:

a. protina, taba at carbohydrates

b. mga di-organikong sangkap

c. tubig at carbon dioxide

d. hormones at bitamina Tanong 4

Ang mga molekula ng ATP ay gumaganap ng isang function sa cell

Pumili ng isang sagot:

transportasyon ng mga sangkap

b. catalytic

c. enerhiya ng baterya

d. proteksiyon

Mga molekula ng DNA

Pumili ng isang sagot:

naghahatid ng mga amino acid sa mga ribosom

b. nagdadala ng impormasyon tungkol sa istruktura ng protina sa mga ribosom

c. nagdadala ng impormasyon tungkol sa istruktura ng protina sa cytoplasm

Ang istraktura at pag-andar ng lamad ng plasma ay tinutukoy ng mga molekula na bumubuo dito

Pumili ng isang sagot:

glycogen at almirol

b. hibla at glucose

c. protina at lipid

d. DNA at ATP

Anong mga organismo ang nag-synthesize ng mga organikong sangkap gamit ang enerhiya ng sikat ng araw?

Pumili ng isang sagot:

a. chemotrophs

b. saprotrophs

mga phototroph

d. mga heterotroph

Bago ang mitosis at meiosis, nangyayari ang interphase

Pumili ng isang sagot:

a. conjugation ng homologous chromosome

b. pagkalusaw ng nuclear envelope

c. pagbuo ng suliran

pagdodoble ng isang molekula ng DNA

Iba ang mitosis sa meiosis

Pumili ng isang sagot:

a. ang bilang ng mga daughter cell at ang bilang ng mga chromosome sa kanila

ang pagkakaroon ng prophase, metaphase, anaphase at telophase

c. mga proseso ng spiralization at despiralization ng mga chromosome

d. ang pagkakaroon ng mga chromosome na binubuo ng dalawang chromatid

Ang pagsasama-sama ng mga katangian ng mga magulang ay nangyayari sa proseso

Pumili ng isang sagot:

a. pagkapira-piraso ng zygote

b. gamete fusion

c. parthenogenesis

d. kabag

Sa panahon ng sekswal na pagpaparami, kumpara sa asexual

Pumili ng isang sagot:

a. ang pagkakaiba-iba ng genetic ng mga supling ay tumataas

mas maraming babae ang ipinanganak c. ang organismo ng anak na babae ay mas mabilis na umuunlad

d. tumataas ang bilang ng populasyon

Tanong 12 Mga uri ng gametes sa isang indibidwal na may AABb genotype

Pumili ng isang sagot:

BATAYANG MGA TANDA NG BUHAY

Ang tanong ng pinagmulan at kakanyahan ng buhay, ang mga detalye ng buhay na bagay ay susi para sa maraming mga natural na disiplina ng agham, para sa pagbuo ng isang siyentipikong larawan ng mundo. Ang buong siglo-lumang kasaysayan ng biyolohikal na agham ay naganap sa ilalim ng tanda ng pakikibaka sa pagitan ng mga kinatawan ng dalawang magkasalungat na punto ng pananaw sa kababalaghan ng buhay - mekanismo at sigla. Ang mekanismo ay nabuo sa modernong panahon sa ilalim ng impluwensya ng mga tagumpay ng mekanika at ang kasunod na pagbuo ng isang mekanistiko-materyalistikong pananaw sa mundo sa kabuuan.

Ang mga tagapagtaguyod ng mekanismo at ang iba't ibang uri nito, ang reductionism, ay hindi nakilala ang qualitative specificity ng mga buhay na organismo, na naniniwala na ang mga proseso ng buhay ay maaaring kinakatawan bilang resulta ng pagkilos ng pisikal at kemikal na mga proseso.

Ang pananaw na ito ay pinanghahawakan ng isang bilang ng mga kilalang siyentipiko noong ikadalawampu siglo. Kaya, ang pinakadakilang pilosopo at matematikong Ingles na si B. Russell ay sumulat sa kanyang akdang “Human Cognition” (1951):

"Walang dahilan upang ipagpalagay na ang buhay na bagay ay pinamamahalaan ng iba't ibang mga batas kaysa sa walang buhay na bagay, at may magandang dahilan upang isipin na ang lahat ng bagay sa pag-uugali ng buhay na bagay ay maaaring ipaliwanag sa teorya sa mga tuntunin ng pisika at kimika."

Ang mga katulad na pananaw ay binuo sa kanyang akdang "The Origin of Life" ng English physicist na si J.

D. Bernal:

"Ang buhay ay isang bahagyang, tuloy-tuloy, progresibo, magkakaibang at nakikipag-ugnayan sa kapaligiran na pagsasakatuparan sa sarili ng mga potensyal na kakayahan ng mga elektronikong estado ng mga atomo."

Inihula ni N. Bohr noong 30s ng ikadalawampu siglo na ang pag-aaral ng buhay sa antas ng atomic ay hahantong sa isang kabalintunaan na katulad ng lumitaw sa panahon ng pag-aaral ng spectra ng mga atomo at nalutas lamang sa tulong ng mga bagong mekanika ng quantum. .

Naniniwala si Bohr na:

"Ang pagkakaroon ng buhay ay dapat tanggapin bilang isang tiyak na elementarya na katotohanan na hindi maipaliwanag at dapat isaalang-alang bilang panimulang punto ng biology, tulad ng quantum of action, na mukhang hindi makatwiran mula sa punto ng view ng klasikal na mekanika, ngunit lumiliko. out to be pangunahing batayan atomic physics, kung titingnan mula sa punto ng view ng particle physics. Ang kawalan ng kakayahang ipaliwanag ang mga pangyayari sa buhay batay sa mga batas ng pisika o kimika ay kahalintulad sa kakulangan ng mekanikal na pamamaraan para sa pag-unawa sa katatagan ng mga atomo.

Itinuring ni N. Bohr ang problema ng koneksyon sa pagitan ng biology at physics batay sa prinsipyo ng complementarity, sa paniniwalang ang mga batas na biyolohikal mismo ay pantulong sa mga batas kung saan sinusunod ng mga katawan ng inorganic na mundo.

Hindi matukoy nang sabay-sabay katangian ng physicochemical organismo at mga phenomena sa buhay - pagtatasa ng mga katangian ng isa ay hindi kasama ang isang detalyadong pagsusuri ng isa pa.

Noong 1945, isinulat ni E. Schrödinger ang aklat na “Ano ang buhay? Mula sa pananaw ng isang physicist," kung saan sinuri niya ang tatlong pangunahing problema ng biophysics:

1. Thermodynamic na batayan ng buhay. Ang isang organismo ay isang bukas, lubos na organisado, maayos na sistema, na nasa isang di-equilibrium na estado dahil sa daloy ng entropy sa panlabas na kapaligiran, na may kakayahang mapanatili ang kaayusan sa pamamagitan ng self-regulation at self-reproduction.

Molekular na batayan ng buhay. Ang gene ay dapat na isang molekula na may aperiodic na istraktura. Ang tanong ay itinaas tungkol sa istraktura ng sangkap ng pagmamana at ang mga dahilan para sa napapanatiling pagpaparami nito sa maraming henerasyon.

Quantum mechanical laws. Pagsunod ng mga biological na proseso sa mga batas ng quantum mechanics, na malinaw na ipinakita sa radiobiological phenomena.

Ipinapaliwanag ng mga tagapagtaguyod ng vitalism ang pagiging tiyak ng mga bagay na may buhay sa pamamagitan ng pagkakaroon ng mga espesyal na biyolohikal na pattern, ang presensya sa mga sistemang biyolohikal espesyal na hindi nasasalat at hindi nakikilala" sigla", "kaluluwa", na hindi sumusunod sa pisikal at mga batas ng kemikal, ay nagbibigay sa mga buhay na organismo ng kanilang integridad at layunin, isang espesyal na uri ng kaayusan at ang kakayahang magsikap para sa ilang mga layunin.

Ang pinagmulan ng vitalism ay naganap noong unang panahon sa mga gawa ni Plato, Aristotle, at Plotinus. Sinisikap ng mga vitalist na patunayan ang hindi materyal na kalikasan ng buhay at ang imposibilidad na maunawaan ang kakanyahan nito. Gayunpaman, sa ilalim ng impluwensya ng mga tagumpay ng physics at chemistry, biophysics at biochemistry sa pagpapaliwanag ng maraming biological na proseso, sa kalagitnaan ng ikadalawampu siglo, ang vitalism ay pinilit na lumabas sa saklaw ng biological na kaalaman.

Sa kasalukuyan, karamihan sa mga siyentipiko ay kumbinsido na ang buhay ay isang espesyal na anyo ng pagkakaroon ng materyal na mundo.

Ang modernong biology, sa tanong ng kakanyahan ng buhay, ay madalas na sumusunod sa landas ng paglilista ng mga pangunahing katangian ng mga buhay na organismo. Tanging ang kabuuan ng mga pag-aari na ito ay nagbibigay ng ideya ng mga detalye ng mga nabubuhay na bagay.

Ang mga katangian ng mga nabubuhay na bagay ay kinabibilangan ng mga sumusunod:

— Metabolismo.

Ang pinakamahalagang pag-aari ng lahat ng nabubuhay na organismo ay metabolismo, o metabolismo, na isang hanay ng mga biochemical na reaksyon na nagtitiyak ng buhay. Ang mga buhay na organismo ay tumatanggap ng bagay, enerhiya at impormasyon mula sa kapaligiran, gamit ang mga ito upang mapanatili ang kanilang mataas na kaayusan.

Karamihan sa mga organismo nang direkta o hindi direktang gumagamit ng solar energy. Ang mga metabolic na proseso ay nahahati sa anabolism, o assimilation, at catabolism, o dissimilation. Sa anabolismo, ang mga kumplikadong sangkap ay na-synthesize mula sa mga simple, na sinamahan ng akumulasyon ng enerhiya. Ang catabolism ay ang pagkasira ng mga kumplikadong sangkap, na sinamahan ng pagpapalabas ng enerhiya. Ang dalawang panig na ito ng palitan ay hindi mapaghihiwalay na magkakaugnay at nangyayari nang sabay-sabay at tuluy-tuloy.

Ang bawat buhay na organismo at bawat cell ay isang bukas na thermodynamic system na patuloy na nagko-convert ng potensyal (kemikal) na enerhiya na nakapaloob sa mga organikong sangkap sa enerhiya ng lahat ng mga gumaganang proseso ng organismo.

BATAYANG MGA TANDA NG BUHAY

Sa huli, ang lahat ng enerhiya ay umaalis sa katawan sa kapaligiran at nawawala sa loob nito. Ang balanse ng entropy sa isang bukas na sistema ay tinutukoy ng mga proseso sa loob nito at sa pamamagitan ng mga proseso ng palitan sa kapaligiran. Ang metabolismo sa mga nabubuhay na organismo mula sa punto ng view ng thermodynamics ay kinakailangan upang maiwasan ang pagtaas ng entropy na dulot ng panloob na hindi maibabalik na mga proseso sa katawan.

Sumulat ang pisikong Sobyet na si Ya.I. Frenkel:

"Ang normal na estado ng anumang patay na sistema ay isang estado ng matatag na balanse, habang ang normal na estado ng anumang buhay na sistema, mula sa anumang punto ng view na ito ay isinasaalang-alang (mekanikal o kemikal), ay isang estado ng hindi matatag na ekwilibriyo, sa pagpapanatili ng kung saan ang buhay ay binubuo.”

Mayroong dalawang uri ng nutrisyon ng mga organismo: autotrophic at heterotrophic. Ang autotrophic na nutrisyon ay nangangahulugang ang synthesis ng lahat ng kinakailangang mga organikong sangkap mula sa mga di-organikong sangkap.

Ang mga halaman at prokaryote ay may ganitong uri ng nutrisyon. Ang mga berdeng halaman ay nag-synthesize ng mga organikong sangkap gamit ang enerhiya mula sa araw sa pamamagitan ng reaksyon ng photosynthesis. Bilang resulta ng photosynthesis, ang bulk ng organikong bagay ay nalikha at ang gas komposisyon ng atmospera ay pinananatili. Ang heterotrophic na nutrisyon ay nangangahulugan ng paggawa ng mga organikong sangkap sa tapos na anyo; ito ay katangian ng mga hayop, fungi at maraming bakterya.

Maaaring mangyari ang metabolismo nang walang partisipasyon ng oxygen - anaerobic metabolism.

Sa karamihan ng mga organismo sustansya ay nasira at naglalabas ng enerhiya sa proseso ng cellular oxygen respiration - aerobic metabolism. Naglalabas ito ng mas maraming enerhiya.

- Kumplikadong istraktura. Ang mga nabubuhay na organismo ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang kumplikado, maayos na istraktura. Ang kanilang antas ng organisasyon ay mas mataas kaysa sa mga walang buhay na sistema.

Ang mga buhay na organismo ay hindi lamang nagbabago, ngunit nagiging mas kumplikado. Ang isang halaman o hayop ay nagkakaroon ng mga bagong sanga o organ na naiiba sa kanilang kemikal na komposisyon mula sa mga istrukturang nagbunga sa kanila.

— Pagkairita.

Ang mga buhay na organismo ay aktibong tumutugon sa pisikal o kemikal na mga salik at ang kanilang mga pagbabago sa kapaligiran. Ang kakayahang tumugon sa panlabas na stimuli ay isang unibersal na pag-aari ng lahat ng nabubuhay na nilalang, parehong mga halaman at hayop.

- Pagpaparami at paglaki. Lahat ng nabubuhay na bagay ay nagpaparami at lumalaki. Ang kakayahang magparami mismo ay ang pinakakahanga-hangang kakayahan ng mga buhay na organismo. Ang mga supling ay parehong magkatulad at medyo naiiba sa kanilang mga magulang. Ipinapakita nito ang pagkilos ng mekanismo ng pagmamana.

— Pagbagay. Ang mga buhay na organismo ay mahusay na umaangkop sa kanilang kapaligiran at tumutugma sa kanilang paraan ng pamumuhay.

Ang adaptasyon ay tumutulong sa mga organismo na mabuhay sa patuloy na pagbabago ng mga kondisyon sa kapaligiran. Ang katawan ay tumutugon sa mga pagbabago alinman sa medyo mabilis sa pamamagitan ng pagkamayamutin, o sa mas mahabang panahon - sa pamamagitan ng paglitaw ng mga mutasyon at ang paglitaw ng mga bagong katangian na mapangalagaan ng natural na pagpili.

— Paglipat ng impormasyon. Ang mga buhay na organismo ay may kakayahang magpadala sa kanilang mga supling ng impormasyong nakapaloob sa kanila na kinakailangan para sa buhay, pag-unlad at pagpaparami. Ang impormasyong ito ay nakapaloob sa mga gene - mga yunit ng pagmamana, ang pinakamaliit na intracellular na istruktura.

Tinutukoy ng genetic material ang direksyon ng pag-unlad ng organismo. Ito ang dahilan kung bakit ang mga supling ay kamukha ng kanilang mga magulang. Gayunpaman, ang impormasyong ito ay medyo binago at baluktot sa panahon ng proseso ng paghahatid. Sa bagay na ito, ang mga inapo ay hindi lamang katulad ng kanilang mga magulang, ngunit iba rin sa kanila.

— Homeostasis. Ang homeostasis ay ang kamag-anak na pabago-bago ng komposisyon at mga katangian ng katawan, ang katatagan ng mga pangunahing physiological function nito. Ang mga nabubuhay na organismo na naninirahan sa patuloy na pagbabago ng mga panlabas na kondisyon ay nagpapanatili ng katatagan ng kanilang kemikal na komposisyon at ang intensity ng lahat ng mga proseso ng physiological sa tulong ng mga mekanismo ng self-regulation.

Ang isang mahalagang papel sa pagpapatupad ng homeostasis ay nilalaro ng mga feedback loop na lumitaw sa buhay na bagay at tinutukoy ang mga reaksyon nito sa mga panlabas na kaguluhan na lumalabag sa katatagan nito. Homeostasis – pangunahing prinsipyo para sa lahat ng may buhay.

— Paggalaw. Ito ay mas kapansin-pansin sa mga hayop kaysa sa mga halaman.

Mula sa kabuuan ng mga katangiang ito, ang sumusunod na pangkalahatang kahulugan ng kakanyahan ng mga nabubuhay na bagay ay sumusunod: ang buhay ay isang anyo ng pagkakaroon ng mga kumplikadong bukas na sistema na may kakayahang mag-organisa ng sarili at magparami ng sarili.

Ang pinakamahalagang functional substance ng mga sistemang ito ay mga protina at nucleic acid. Ang isa sa mga pangunahing pamantayan ng buhay ay ang kakayahan ng mga buhay na organismo na mag-imbak at magpadala ng impormasyon.

Ang modernong teoretikal na biology ay bumalangkas ng mga pangunahing katangian ng mga nabubuhay na bagay sa anyo ng limang axioms:

1. Ang lahat ng nabubuhay na organismo ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagkakaisa ng phenotype (ang hanay ng lahat ng mga katangian at katangian) at ang programa para sa pagtatayo nito - ang genotype (ang hanay ng lahat ng mga gene), na minana mula sa henerasyon hanggang sa henerasyon (A. Weisman's axiom).

Ang genetic program ay nabuo sa isang matrix na paraan, i.e. Upang bumuo ng gene ng hinaharap na henerasyon, ang gene ng nakaraang henerasyon ay ginagamit (N.K. Koltsov's axiom).

Sa panahon ng paghahatid, ang mga genetic na programa ay nagbabago nang random at hindi nakadirekta, at kung nagkataon ay maaari silang maging matagumpay sa isang partikular na kapaligiran (1st axiom of Charles Darwin).

Ang mga random na pagbabago sa mga genetic na programa sa panahon ng pagbuo ng isang phenotype ay pinalaki nang maraming beses (ang axiom ng N.V. Timofeev-Resovsky).

5. Ang paulit-ulit na pinahusay na mga pagbabago sa mga genetic na programa ay napapailalim sa pagpili ng mga kondisyon sa kapaligiran (2nd axiom ni Charles Darwin).

Kabanata 39. Non-cellular life forms

Natuklasan ang mga virus noong 1892 ng Russian botanist na si D.I. Ivanovsky habang nag-aaral ng tobacco mosaic disease (leaf spot). Ang mga virus ay mga non-cellular na anyo ng buhay . Sinasakop nila ang isang intermediate na posisyon sa pagitan ng buhay at walang buhay na bagay, dahil pinagsama nila ang mga katangian ng mga buhay na organismo at walang buhay na mga katawan.

Ang mga virus ay may ilang mga tampok na nagpapakilala sa kanila mula sa mga cellular na organismo:

Ang mga virus ay nagpapakita ng mga palatandaan ng buhay sa isang cell lamang.

Ang tanong ng pinagmulan ng mga virus ay hindi lubos na nauunawaan. Ang mga virus ay mga autonomous na genetic na istruktura, ngunit hindi nila kayang umunlad sa labas ng isang cell. Kasabay nito, ang komposisyon ng nucleotide ng mga nucleic acid at ang genetic code ng mga virus at mga cellular na organismo ay pareho. Samakatuwid, maaari itong ipagpalagay na ang mga virus ay lumitaw mamaya kaysa sa paglitaw ng cellular na organisasyon.

Malamang na ang mga virus ay lumitaw bilang isang resulta ng pagkasira ng mga cellular na organismo.

Malamang, ang mga virus ay maaaring ituring bilang isang pangkat ng mga gene na nakatakas sa kontrol ng cell genome.

Ang laki ng mga virus ay mula 10 hanggang 300 nm.

Ang hugis ng mga virus ay iba-iba: spherical, rod-shaped, filamentous, cylindrical, atbp.

Ang mga virus ay maaaring umiral sa dalawang anyo:

Ang ganitong anyo ng pag-iral ay tinatawag virion(Larawan 320) .

Ang mga virus ay binubuo ng iba't ibang sangkap:

Bukod dito, ang parehong mga nucleic acid ay maaaring maging single-stranded o double-stranded, parehong linear at circular.

Depende sa uri ng nucleic acid

ikaw, na bahagi ng virus, ay nakikilala:

Capsid ay isang shell ng virus na nabuo ng mga subunit ng protina na nakaayos sa isang mahigpit na tinukoy na paraan.

Ang capsid ay pangunahing gumaganap ng isang proteksiyon na function. Pinoprotektahan nito ang nucleic acid ng virus mula sa iba't ibang impluwensya, pangunahin mula sa pagkilos ng maraming nucleases.

Bilang karagdagan, tinitiyak ng capsid ang pagtitiwalag ng virus sa ibabaw mga lamad ng cell, dahil naglalaman ito ng mga receptor na pantulong sa mga receptor ng cell membrane. Ang mekanismo ng receptor para sa pagpasok ng virus sa isang cell ay nagsisiguro sa pagiging tiyak ng mga virus: nahawahan nila ang isang mahigpit na tinukoy na hanay ng mga host.

Supercapsid katangian ng mga kumplikadong virus (HIV, influenza, herpes virus).

Nangyayari sa panahon ng pagpapalabas ng virus mula sa host cell. Ito ay isang binagong rehiyon ng nuclear o panlabas na cytoplasmic membrane ng host cell.

Sa pamamagitan lamang ng pagpasok ng sarili sa host cell ay maaaring magparami ang isang virus ng sarili nitong uri; pinipigilan nito ang mga proseso ng transkripsyon at pagsasalin ng mga sangkap na kinakailangan para sa cell mismo, at "pinipilit" ang mga sistema ng enzyme nito na isagawa ang pagtitiklop ng nucleic acid nito at ang biosynthesis ng viral envelope proteins.

Pagkatapos ng pagpupulong ng mga particle ng viral, ang cell ay maaaring mamatay o patuloy na umiral at gumawa ng mga bagong henerasyon ng mga viral particle.

Ang siklo ng pagpaparami ng virus ay binubuo ng ilang yugto.

© Pagpasok ng virus sa cell. Maraming mga virus ang pumapasok sa mga cell sa pamamagitan ng endocytosis. Ang isang invagination ng panlabas na cytoplasmic membrane ay nabuo, at ang virus ay napupunta sa cytoplasm ng cell.

Sinisira ng mga lysosome enzyme ang virus capsid, at ang nucleic acid nito ay inilabas. Ang ilang mga virus ay pumapasok sa mga cell sa pamamagitan ng pagsasanib ng mga lamad ng cell at mga virus.

Ang pagtagos ng mga phage ay nangyayari dahil sa bahagyang pagkasira ng lamad ng cell sa pamamagitan ng phage lysozyme.

Ang viral DNA ay pumapasok sa cell pagkatapos ng contractile reaction ng phage appendage.

¨ Paghahanda. Sa yugtong ito, ang paggana ng genetic apparatus ng cell ay pinigilan, ang synthesis ng mga protina at nucleic acid ng cell ay humihinto, at ang protein-synthesizing apparatus ng cell ay inililipat sa ilalim ng kontrol ng genome ng virus.

¨ Viral nucleic acid replication.

Dahil ang genetic apparatus ng mga virus ay magkakaiba, ang mga mekanismo ng pagtitiklop ay iba. Sa double-stranded DNA genomic virus, ang pagtitiklop ay nangyayari sa parehong paraan tulad ng sa lahat ng buhay na organismo.

¨ Synthesis ng capsid proteins. Ang biosynthesis ng mga viral capsid protein ay nagsisimula sa ibang pagkakataon kaysa sa pagtitiklop, at ginagamit ang protein synthesizing apparatus ng host cell.

Nangyayari ang self-assembly, ang mga subunit ng protina ng capsid ay nakaayos sa isang tiyak na paraan sa paligid ng nucleic acid.

© Paglabas ng mga virus mula sa cell. Kadalasan ay nangyayari bilang resulta ng pagkasira ng cell sa pamamagitan ng viral lysozyme. Ang mga kumplikadong organisadong virus ay umalis sa cell sa pamamagitan ng pag-usbong, at nakakakuha sila ng supercapsid.

Ang mga virus ay may kakayahang makahawa sa karamihan ng mga umiiral na buhay na organismo, na nagdudulot ng iba't ibang sakit.

Kabilang sa mga viral disease ng tao, halimbawa, bulutong, rabies, infantile paralysis, tigdas, yellow fever, infectious rhinitis, atbp. Ang mga hayop ay kilala na apektado ng cowpox virus, atbp. Sa mga halaman, maaaring matukoy ng mga virus ang spotting ng kulay ng mga bulaklak (halimbawa, sa isang tulip), mga pagbabago sa kulay ng mga dahon (plant jaundice).

Ang bacteriophage ay binubuo ng isang ulo, buntot at mga proseso ng buntot, sa tulong ng kung saan ito ay idineposito sa bacterial membrane. Ang ulo ay naglalaman ng DNA. Bahagyang natutunaw ng phage ang cell wall at lamad ng bacterium at, dahil sa contractile reaction ng buntot, ini-inject ang DNA nito sa cell nito.

Ang mga bacteriaophage ay may malaki praktikal na kahalagahan at ito ay isang mahalagang bagay siyentipikong pananaliksik sa molecular biology.

Ang Acquired immune deficiency syndrome ay isang umuusbong na nakakahawang sakit na kinikilala bilang ang unang tunay na pandaigdigang epidemya sa kilalang kasaysayan ng tao.

Ang human immunodeficiency virus ay sumasalakay sa mga sensitibong selula.

Ang mga pangunahing target na selula ay ang mga CD4 lymphocytes (mga katulong), dahil ang kanilang ibabaw ay may mga receptor na maaaring magbigkis sa ibabaw na protina ng HIV. Ang mga ito ay matatagpuan sa mas maliliit na numero sa mga lamad ng macrophage, at sa mas maliit na bilang sa mga lamad ng B-lymphocytes.

Bilang karagdagan, ang HIV ay tumagos sa gitnang sistema ng nerbiyos, na nakakaapekto sa mga selula ng nerbiyos at mga selulang neuroglial, at mga selula ng bituka. Ang immune system ng katawan ng tao ay nawawala ang mga proteksiyon na katangian nito at hindi kayang labanan ang mga pathogens ng iba't ibang impeksyon. Ang average na pag-asa sa buhay ng isang nahawaang tao ay 7-10 taon.

Samakatuwid, maraming mga cellular protein ang nakaimbak sa ibabaw nito at sa loob nito. Ang mga pormasyon ng receptor na kahawig ng mga kabute ay itinayo sa lamad. Sa ilalim ng panlabas na shell ay ang core ng virus, na may hugis ng isang pinutol na kono at nabuo ng isang espesyal na protina. Ang puwang sa pagitan ng panlabas na lamad ng viral at ang core ng virus ay napuno ng mga hibla ng viroskeleton, salamat sa kung saan ang hugis ng virus ay napanatili at ang core ay gaganapin sa isang tiyak na posisyon.

Sa loob ng core mayroong dalawang viral RNA molecule na nauugnay sa mababang molekular na timbang na mga protina ng isang pangunahing kalikasan. Ang bawat molekula ng RNA ay naglalaman ng 9 na mga gene ng HIV. Tatlo sa kanila ay structural, tatlo ay regulatory at tatlo ay karagdagang. Ang mga gene na ito ay naglalaman ng impormasyong kailangan upang makabuo ng mga protina na kumokontrol sa kakayahan ng virus na makahawa sa isang cell, magtiklop, at magdulot ng sakit. Bilang karagdagan, ang core ay naglalaman ng enzyme reverse transcriptase, na nag-synthesize ng viral DNA mula sa isang viral RNA molecule.

Mga paraan ng pagkalat ng impeksyon sa HIV

Ang pinagmumulan ng impeksyon ay isang taong carrier ng immunodeficiency virus.

Ito ay maaaring isang pasyente na may iba't ibang mga pagpapakita ng sakit, o isang tao na walang mga palatandaan ng sakit (asymptomatic virus carrier).

Ang AIDS ay nakukuha lamang mula sa tao patungo sa tao: