САДЫКОВ БОРИС ФАГИМОВИЧ, к.б.н., доцент. Приглашаю на занятия по биологии и генетике. boris.sadykov@gmail.com; +7 (927) 32-32-052
САДЫКОВ БОРИС ФАГИМОВИЧ, к.б.н., доцент. Приглашаю на занятия по биологии и генетике. boris.sadykov@gmail.com; +7 (927) 32-32-052

Признаки живого

Главная - А. Общая биология - Признаки живого

Здравствуйте, уважаемые читатели блога репетитора  биологии по Скайпу  biorepet-ufa.ru.

Сегодня мы разберем казалось бы очень тривиальный вопрос, с которого начинается изучение   общей биологии как науки о жизни в любом учебнике.

Что понимается под словом «жизнь»,

каковы признаки живых систем. Ранее говорилось, что существует краткое, но довольно емкое определение жизни как «островков упорядоченности в океане беспорядка».

Конечно в этом определении схвачено основное отличие живого от неживого. Но все же, чтобы проникнуть в суть строения и функционирования живого нам без привлечения описания различных признаков, характеризующих жизнь, просто не обойтись.

Исходя из того, что жизнь — это настолько сложное и уникальное явления, что её трудно определить каким-то одним понятием, нам предлагают запомнить перечень из множества пунктов, включающих различные признаки живого.

                        Когда характеристик так много, то исчезает суть

и самое основное уходит на второй план. Как репетитор  по биологии,  для удобства запоминания я   придал этому  списку   системность.

В основу систематизации мною был положен принцип диалектического «единства и борьбы противоположностей». Поскольку  любому понятию в мире существует его противоположное понятие, то характеризуя признаки живого,   сгруппируем их попарно сообразно этому принципу. В каждом описываемом признаке есть теза (синим цветом) и антитеза (красным).


Итак, начнем довольно традиционно по иерархическим уровням от простого к сложному рассматривать вопрос о том,

                                    Каковы основные принципы организации живой материи

1. Живые системы состоят из тех же самых химических элементов, что и неживая материя, но соотношение их в живом и неживом различно. Живые системы в основном содержат элементы верхней части таблицы Менделеева.

* В живых системах обязательно присутствуют как неорганические, так и  органические вещества.

* В построении всех органических веществ, связующим звеном их обязательно является углерод. А почему именно углерод?

Углерод находится ровно посередине таблицы Менделеева в четвертой группе и ему одинаково невозможно ни отдать никакому атому все свои 4 электрона внешней орбиты,  ни отнять 4 электрона для заполненности внешнего   электронного слоя.

Углерод — идеальный химический элемент  для образования прочных соединений.  Он с элементами и слева от него (с водородом Н), и справа от него (кислородом и азотом) объединяется электронами внешней орбиты, образуя прочные ковалентные связи.

Вообще то углерод к тому же — уникальнейший элемент на Земле. Самый твердый минерал алмаз (а) — это чистый углерод. Самый мягкий минерал на Земле — это графит (б), тоже чистый углерод, но с другой кристаллической решеткой.

2. Жизнь строится как на прочных ковалентных связях углерода, так  и на слабых водородных связях. Ковалентные связи углерода обеспечивают структурированность жизни, составляют основу  её стабильности, а водородные связи обеспечивают  функциональность жизни, её  лабильность.

3. Различают всего 4 основных класса органических веществ, входящих в состав живой материи: углеводы, липиды (жиры), нуклеиновые кислоты и белки. Причем, органические вещества могут быть представлены как отдельными  молекулами — мономерами (углеводы-моносахариды и липиды), так и  полимерами (углеводы-полисахариды,  нуклеиновые кислоты  и белки).

Сами полимеры могут быть простыми и сложными. Полисахариды — это простые, состоящие из многократно повторяющихся одних и тех же звеньев — регулярные гомополимеры. Белки и нуклеиновые кислоты — сложные, состоящие всегда только из разных молекул — нерегулярные (или апериодические) гетерополимерные молекулы. Именно апериодизм молекул нуклеиновых кислот и белков обеспечивает огромное разнообразие жизни.

4. Все живое имеет клеточное строениеКлетка — сложная структурированная, довольно стабильная система, состоящая из множества органелл. Всё внутреннее пространство клетки эукариот разделено эндоплазматической сетью на систему вложенных друг в друга пространств, обеспечивающих протекание в клетке одновременно множества разнонаправленных реакций распада и синтеза органических веществ. Таким образом,  мы видим как жесткая структурированность, стабильность клетки  обеспечивает ее функциональность, динамизм.

5. В основе жизни лежит  матричный синтез, но совершенно  двух разных типов: транскрипция  и трансляция,   которые  описаны здесь.

6. Размножение клеток в онтогенезе, то есть способность создавать такие же точно клетки, основывается на их наследственной информации записанной в ДНК, передаваемой новым клеткам при митозе без изменений — наследственность. И та же самая ДНК, обладая способностью к изменениям у отдельных организмов в онтогенезе, служит источником эволюционных преобразований видов (микроэволюция) и появлению новых надвидовых таксонов (макроэволюция)  организмов в филогенезе — изменчивость.

7. Все клетки  отделены от внешнего пространства плазматической мембраной и, в то же время, они могут существовать только как  открытые системы, обмениваясь с окружающей средой веществом, энергией и информацией.

8. Открытость живых систем обеспечивает  их способность    создавать упорядоченность — уменьшать энтропию внутри себя, находясь в среде с меньшей упорядоченностью (с высокой энтропией).

9. Поддержание гомеостаза — относительного постоянства условий внутренней среды организмами,  построенного по принципу обратной связи (в клетках, например, — на химической основе; в целом животном организме — на нервной основе; в сообществах организмов — на основе внутривидовых и межвидовых взаимодействий), осуществляется живыми системами, находящимися в довольно широко меняющемся диапазоне внешних факторов.

10. Все живые системы, обладают  и  раздражимостью  (которая обеспечивает  быстрое адекватное реагированию на изменения среды, что делает  их прекрасно приспособленными к конкретным условиям существования),  и ритмичностью  (которая заключается  в запрограммированных в организме  многолетних, годичных, сезонных или суточных ритмах).

11. Любые живые системы характеризуются четким подчинением отдельных дискретных частей  определенному единству — целостности.  

Всё живое — способно умереть. Как видим, мы опять вынуждены использовать противоположные понятия для характеристики живого.

____________________________________________________________________

Надеюсь, что  теперь  у вас сложится более целостная картина видения устройства живой материи и вы сможете легче  выстроить  собственную систему  для запоминания.   По сути ведь  эти мои советы можно всегда применять к изучению любого биологического явления, любого термина для того, чтобы     рассматривая все с противоположных точек зрения, вникнуть в суть любого явления более осмысленно.

Например, как изменилось наше представление о возможности познания управления жизнью за последние 20 лет? Замахнувшись на построение генетической карты   генома человека, ученые   США, Великобритании и некоторых других стран, за 13 лет существования международной программы «Геном человека»,  действительно смогли определить все так называемые структурные гены, ответственные за   определенные признаки человеческого организма.

Но ликование  по поводу того, что их оказалось не 100 тыс. как предполагали, а всего 21 тыс. (это ж на сколько проще как-будто теперь нам выстроить картину возможного лечения многих генетических заболеваний человека, воздействуя на конкретные «больные» гены), быстро сменилось    пессимизмом.

Да,  21 тыс., конечно, неизмеримо меньше, чем 100 тыс,  но ученым за это время пришлось испить до дна глубокую чашу разочарования, поскольку совсем по-новому пришлось взглянуть на  проблему так называемой ранее «мусорной» ДНК. (Всё, что не структурные гены, ответственные за синтез конкретных белков — то мусор, не заслуживающий внимания).

Оказалось, одних знаний о расположении структурных генов в ДНК очень и очень мало, потому что бОльшая часть информации о механизмах регуляции их и, тем более, о возможностях управления ими остается непознанной.

Как не вспомнить тут изречение, приписываемое  Сократу: «Я знаю только то, что ничего не знаю», ведь полнота нашего познания всегда означает и понимание глубины еще неизведанного.

                                                     ***************************************

У кого есть вопросы по  статье к репетитору  биологии по Скайпу, замечания, пожелания — прошу в комментарии.

Репетитор по биологии Садыков Борис Фагимович, 1956 г. рождения. Кандидат биологических наук, доцент. Живу в замечательном городе Уфе. Преподавательский стаж с 1980 года. Репетитор биологии по Скайпу.
А. Общая биология | геном человекадискретностьДНКживые системыизменчивостьнаследственностьнерегулярные биополимерыоткрытые системыПризнаки живогорепетитор ЕГЭ по биологии по Скайпустабильностьструктурные геныцелостность | Отзывов (20)
Отзывов (20)
  1. Елизавета

    Борис Фагимович, здравствуйте. Помогите, пожалуйста, ответить на вопрос: объясните наличие множества лизосом в клетках временных тканей зародыша, которые вскоре исчезают.

    Ответить
    • Борис Садыков

      Здравствуйте, Елизавета!
      1. Лизосомы — это клеточные органеллы, наполненные ферментами. Обычно эти ферменты лизосом участвуют в подготовительном этапе энергетического обмена, расщепляя крупные полимерные молекулы до их составных частей.
      2. Лизосомы участвуют и в апоптозе — полной ликвидации старой клетки, отслужившей свой срок. Поэтому в клетках временных тканей зародыша, которые должны самоликвидироваться в короткие сроки, должно быть много лизосом.

      Ответить
  2. Елизавета

    Борис Фагимович,здравствуйте!Помогите ,пожалуйста, ответить на задание:яйценоская порода кур леггорн несет яйца почти круглый год-свыше 300 яиц, в отличие от диких банкивских кур. Как селекционеры добились таких результатов?Ответ поясните.

    Ответить
    • Борис Садыков

      Здравствуйте, Елизавета.
      Все современные породы яйценоских кур — это результат многовековой народной селекции по отбору особей с заданными свойствами. То есть, при разведении яичных пород мясные качества птицы игнорируются, так как в курах генетически заложена обратная зависимость между массой тела и высокой яйценоскостью. Таким образом, главный упор в селекции яичных пород делался на производство яиц. Но только с 19-20 вв. большую роль в выведении лучших яйценоских пород играют гибридизация, целенаправленный племенной отбор, увеличение поголовья, совершенствование породы соответственно установленным критериям, закрепление качеств, выделение специализированных популяций.

      Ответить
  3. Елизавета

    Борис Фагимович,здравствуйте! Помогите, пожалуйста, ответить на вопрос. Однородная группа синиц смешанного леса — это уровень организации живого: а) популяционно-видовой; б) экологический; в) организменный; г) биогеоценотический.

    Ответить
    • Борис Садыков

      Здравствуйте! Елизавета, подобного рода вопросы встречаются во всех тестовых заданиях. Это ОЧЕНЬ простые задания, если хоть один раз запомнить названия «уровней организации живой материи». Однородная группа организмов одного вида, занимающих определенную территорию — это уровень а) популяционно-видовой. Вас, видимо, мог смутить ответ б) экологический. Такого уровня нет вообще.

      Ответить
      • Елизавета

        Спасибо большое! Да, Вы правы, он меня смутил.

        Ответить
  4. Алекса

    Здравствуйте, Борис Фагимович! Не могли бы Вы прокомментировать два вопроса, из-за которых мы тут пару дней бьемся не на «жисть», а насмерть. Вот вопросы.
    1. Детеныши развиваются в матке у: 1. всех млекопитающих; 2. плацентарных млекопитающих; 3. плацентарных и сумчатых.
    2. Какая систематическая категория реально существует в природе: 1. вид; 2. род; 3. класс.
    Заранее спасибо.

    Ответить
    • Борис Садыков

      Здравствуйте, Алекса!
      По первому вопросу: 1) — точно не подходит, так как Первозвери — Яйцекладущие млекопитающие (утконос, ехидна) матки не имеют, детеныши рождаются из отложенных яиц (как у большинства пресмыкающихся и птиц); 2) бесспорно верный; 3) тоже верный, только у сумчатых млекопитающих (кенгуру, коала, сумчатый волк и т.д.) детеныши совсем недоразвитыми покидают матку и донашиваются в сумке (складка внизу живота у матери). Если это задание ЕГЭ, то почему выбор не из четырех ответов? Есё же, если это ЕГЭ и надо указать один правильный ответ, то выбираем ответ 3) как более полный.
      По второму вопросу: здесь, надо полагать, что авторы вопроса под словосочетанием «реально существует» имеют в виду такую характеристику живого, которая объясняет реальное совместное существование организмов, обеспечивающее им размножение («вечную» жизнь). Такой характеристике удовлетворяет лишь систематическая категория «вид». Все остальные систематические категории вплоть до Типов (Отделов) и Царств нужны человечеству, чтобы классифицируя все живые организмы на Земле, не запутаться в их огромном разнообразии, лучше понимать сущность жизни.

      Ответить
  5. Даша

    Здравствуйте Борис Фагимович.
    Пожалуйста, помогите. В школьных учебниках по биологии Пасечника и Пономаревой нет конкретного определения уровней организации живой материи. Как же ответить на такой тестовый вопрос:
    1. Под уровнем организации живой материи понимают:
    а) определенные биологические системы, образованием которых сопровождалось историческое развитие живой природы;
    б) место, которое занимает данная биологическая система в общей системе организации мира;
    в) сложность и высокоупорядоченное строение биологических систем;
    г) иерархически соподчиненные группы живых организмов;
    На просторах Интернета я нашла тесты авторов Матрос, Уфимцева — на этот вопрос они дают ответ а).
    Учебник биологии — автор Тулякова — ответ- б). «Любимая» Википедия — ответ г).
    Я бы в понятие уровня организации обязательно включила бы: иерархичность, взаимосвязанность, уникальность и взаимодействие.
    Но отвечать надо из того, что есть… А ответ должен быть один. (Взрыв мозга).

    Ответить
    • Борис Садыков

      Даша, я понимаю, почему Вы задали свой вопрос об уровнях организации живой материи на этой странице, посвященной описанию признаков живого. Просто отдельной статьи об уровнях организации живого у меня на блоге нет (так как в этом вопросе никаких разночтений в учебниках нет, всё довольно «прозрачно»). А вот обсуждаемый Вами тест действительно не простой.
      Если бы вопрос был: «Под уровнями организации…», то ближе всех к истине ответ а). Ответ б) не подходит только в том случае, если придраться к концовке и увидеть отсутствие «…общей системе организации мира живой материи«. Ответ в) вовсе не является ответом на данный вопрос — это просто одна из характеристик живого. Ответ г) не подходит, так как критерии уровней организации живой материи намного выше, чем иерархическое соподчинение лишь групп организмов.
      Дашенька, Вы опять, извините, какой-то «фигнёй» себе голову загружаете. Если взрослые «дяденьки и тетеньки» так по разному отвечают на этот тест, то ясно, что это не тест вовсе, а сплошная белиберда.

      Ответить
      • Даша

        Спасибо, Борис Фагимович.

        Ответить
  6. Дмитрий

    Здравствуйте, Борис Фагимович!
    Зачем при черенковании растений обрезают нижние листья черенка? Просто для удобства, или причина в другом?

    Ответить
    • Борис Садыков

      Здравствуйте, Дмитрий! Отрезают те листья, которые все равно оказались бы под землей и со временем сгнили бы сами. Их искусственное удаление, да еще и надрезы коры черенка ускоряют корнеобразование.

      Ответить
  7. Катерина

    А что такое энтропия? И как она связана с упорядоченностью?

    Ответить
    • Борис Садыков

      Энтропия – мера неупорядоченности системы, мера хаоса. Энтропия растет – хаос, разрушение, распад системы усиливаются. Следовательно, при возрастании упорядоченности (что могут осуществлять только живые организмы), энтропия падает.

      Таким образом, в целом во Вселенной в неживой материи энтропия во времени увеличивается, а живая материя, создавая структурированность (упорядоченность), способствует снижению энтропии.

      Ответить
  8. Катерина

    Нашла определение филогенеза в статье «Формы изменчивости организмов » — длительное историческое развитие видов организмов на Земле.
    А вот онтогенеза нет. Онтогенез — это развитие отдельной особи от зиготы до смерти, или же просто индивидуальное развитие особи=)мало ли, кто не знает.

    Ответить
    • Борис Садыков

      Действительно, Катерина, важно эти два термина рассматривать вместе. «Онтогенез» — как индивидуальное развитие особи и «филогенез» — как историческое развитие вида.

      Ответить
      • Слава

        Козьма Прутков говорил: зри в корень. Вот я узрел, что признаки парами запоминать как будто не проще, но глубже смог понять самую саму сущность живого.

        Ответить
        • Борис Садыков

          Слава, спасибо! Вы смогли понять «самую саму» суть написания всех статей этого блога: помощь в понимании единых механизмов функционирования всего живого.

          Ответить
Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *