В.Н. Криволапов
Общая биология (конспект лекций) М.: МИМОЭ, 2013
1. Введение в общую биологию
1.3. Фундаментальные свойства живой материи
Эти свойства в комплексе характеризуют любую живую систему и
жизнь вообще:
1) самообновление. Связано с потоком вещества и
энергии. Основу обмена веществ составляют сбалансированные и четко
взаимосвязанные процессы ассимиляции (анаболизм, синтез, образование новых
веществ) и диссимиляции (катаболизм, распад). В результате ассимиляции
происходят обновление структур организма и образование новых его частей
(клеток, тканей, частей органов). Диссимиляция определяет расщепление
органических соединений, обеспечивает клетку пластическим веществом и энергией.
Для образования нового нужен постоянный приток необходимых веществ извне, а в
процессе жизнедеятельности (и диссимиляции, в частности) образуются продукты,
которые нужно вывести во внешнюю среду;
2) самовоспроизведение. Обеспечивает преемственность
между сменяющимися генерациями биологических систем. Это свойство связано с
потоками информации, заложенной в структуре нуклеиновых кислот. В связи с этим
живые структуры постоянно воспроизводятся и обновляются, не теряя при этом
сходства с предыдущими поколениями (несмотря на непрерывное обновление
вещества). Нуклеиновые кислоты способны хранить, передавать и воспроизводить
наследственную информацию, а также реализовывать ее через синтез белков.
Информация, хранимая на ДНК, переносится на молекулу белка с помощью молекул
РНК;
3) саморегуляция. Базируется на совокупности потоков
вещества, энергии и информации через живой организм;
4) раздражимость. Связана с передачей информации извне
в любую биологическую систему и отражает реакцию этой системы на внешний
раздражитель. Благодаря раздражимости живые организмы способны избирательно
реагировать на условия внешней среды и извлекать из нее только необходимое для
своего существования. С раздражимостью связана саморегуляция живых систем по
принципу обратной связи: продукты жизнедеятельности способны оказывать
тормозящее или стимулирующее воздействие на те ферменты, которые стояли в
начале длинной цепи химических реакций;
5) поддержание гомеостаза (от гр. homoios – «подобный,
одинаковый» и stasis – «неподвижность, состояние») – относительного
динамического постоянства внутренней среды организма, физико-химических
параметров существования системы;
6) структурная организация – определенная
упорядоченность, стройность живой системы. Обнаруживается при исследовании не
только отдельных живых организмом, но и их совокупностей в связи с окружающей
средой – биогеоценозов;
7) адаптация – способность живого организма постоянно
приспосабливаться к изменяющимся условиям существования в окружающей среде. В
ее основе лежат раздражимость и характерные для нее адекватные ответные
реакции;
8) репродукция (воспроизведение). Так как жизнь
существует в виде отдельных (дискретных) живых системы (например, клеток), а
существование каждой такой системы строго ограничено во времени, поддержание
жизни на Земле связано с репродукцией живых систем. На молекулярном уровне
воспроизведение осуществляется благодаря матричному синтезу, новые молекулы
образуются по программе, заложенной в структуре (матрице) ранее существовавших
молекул;
9) наследственность. Обеспечивает преемственность между
поколениями организмов (на основе потоков информации).
Тесно связана с ауторепродукцией жизни на молекулярном,
субклеточном и клеточном уровнях. Благодаря наследственности из поколения в
поколение передаются признаки, которые обеспечивают приспособление к среде
обитания;
10) изменчивость – свойство, противоположное
наследственности. За счет изменчивости живая система приобретает признаки,
ранее ей несвойственные. В первую очередь изменчивость связана с ошибками при
репродукции: изменения в структуре нуклеиновых кислот приводят к появлению
новой наследственной информации. Появляются новые признаки и свойства. Если они
полезны для организма в данной среде обитания, то они подхватываются и
закрепляются естественным отбором. Создаются новые формы и виды. Таким образом,
изменчивость создает предпосылки для видообразования и эволюции;
11) индивидуальное развитие (процесс онтогенеза) –
воплощение исходной генетической информации, заложенной в структуре молекул ДНК
(т. е. в генотипе), в рабочие структуры организма. В ходе этого
процесса проявляется такое свойство, как способность к росту, что выражается в
увеличении массы тела и его размеров. Этот процесс базируется на репродукции
молекул, размножении, росте и дифференцировке клеток и других структур и др.;
12) филогенетическое развитие (закономерности его
установлены Ч. Р. Дарвином). Базируется на прогрессивном размножении,
наследственности, борьбе за существование и отборе. В результате эволюции
появилось, огромное количество видов. Прогрессивная эволюция прошла ряд
ступеней. Это до-клеточные, одноклеточные и многоклеточные организмы вплоть до
человека.
При этом онтогенез человека повторяет филогенез (т. е.
индивидуальное развитие проходит те же этапы, что и эволюционный процесс);
13) дискретность (прерывистость) и в то же время
целостность. Жизнь представлена совокупностью отдельных организмов, или особей.
Каждый организм, в свою очередь, также дискретен, поскольку состоит из
совокупности органов, тканей и клеток. Каждая клетка состоит из органелл, но в
то же время автономна. Наследственная информация осуществляется генами, но ни
один ген в отдельности не может определять развитие того или иного признака.
|