Системы живой природы свойства

Живые системы и их особенности

Живые системы обладают рядом свойств, которые отличают их от систем неживой природы. Такими особенностями являются:

• обмен веществ
• единство химического состава
• наследственность
• репродукция
• развитие и рост
• изменчивость
• ритмичность
• дискретность
• раздражимость
• гомеостаз
• энергозависимость.

Характеристика особенностей

Единство химического состава означает, что в составе всех живых организмов находятся те же химические элементы, что и в объектах неживой природы. Но соотношение этих элементов в живых и неживых объектах отличается. Состав объектов неживой природы представлен, кроме кислорода, алюминием, магнием, железом, кремнием и т.д. А живые организмы на 98% состоят из четырех элементов – кислорода, углерода, водорода и азота.

К обмену веществ с окружающей средой способны все живые организмы. Они поглощают из окружающей среды элементы, которые необходимы для питания, и выделяют продукты жизнедеятельности. Однако, в случае с небиологическом круговоротом веществ они лишь перемещаются с места на место либо меняется их агрегатное состояние, тоу живых организмов обмен веществ происходит на качественно другом уровне, включая процессы распада и синтеза. В процессе целого ряда разных сложных химических превращений поглощенные из окружающей среды вещества трансформируются в вещества, из которых строится тело живого организма. Эти процессы называются ассимиляцией. В результате обратных процессов – диссимиляции, происходит распад сложных соединений на простые. В этом случае выделяется энергия, которая необходима для реакции биосинтеза. Поэтому процесс диссимиляции называется энергетическим обменом. Благодаря обмену веществ обеспечивается постоянство химического состава, а также структуры всех составляющих частей организма, тем самым обеспечивается постоянство их функционирования.

Еще одной особенностью живых систем является способность к самовоспроизведению. Самовоспроизведение, размножение, репродукция – это способность организмов производить себе подобных. Процесс репродукции осуществляется на всех уровнях организации живой материи.

Такое свойство живых систем, как наследственность, состоит в способности живых организмов к передаче своих свойств, особенностей развития, признаков из поколения в поколение. Свойство наследственности обусловливается стабильностью, которая основана на постоянстве строения ДНК.

Противоположным наследственности, но тесно с ней связанным свойством является изменчивость. Под изменчивостью понимается способность организмов приобретать новые свойства и признаки. Изменчивость является основой для естественного отбора, что приводит к возникновению новых видов живых организмов и появлению новых форм жизни.

Следующей особенностью живых систем является рост и развитие. Развитие означает необратимое направленное изменение структуры объектов или их состава. Развитие живых форм представлено онтогенезом и филогенезом, то есть индивидуальным и историческим развитием. В ходе развития проявляется специфическая структурная организация индивидуальной особи, а репродукция макромолекул, клеток и их элементарных структур вызывает увеличение биомассы. Результатом филогенеза является многообразие живого на Земле.

Раздражимость – еще одно свойство живых систем. Любой организм связан с окружающей средой, он получает из нее питательные вещества, взаимодействует с другими организмами, подвергается влиянию факторов окружающей среды и т.д. В ходе эволюции у организмов выработалось и укрепилось свойство реагировать избирательно на воздействия извне. Такое свойство называется раздражимостью. Любое изменение условий окружающей среды является раздражением для организма, реакция организма на раздражители показывает его чувствительность. Реакция многоклеточных организмов на внешний раздражитель называется рефлексом, и происходит посредством нервной системы.

Под словом дискретность понимается свойство живых систем проявляться в виде разделенных, дискретных форм.

Отдельно взятый организм либо какая-то другая биологическая система состоит из отдельных, обособленных либо ограниченных в пространстве, но при этом тесно взаимодействующих частей, которые образуют структурно-функциональное единство. Каждый вид включает отдельные особи. Каждая особь состоит из органов, которые состоят из клеток. Свойство дискретности живой системы выступает в качестве основы структурной упорядоченности и способности самообновления. Дискретность вида обусловливает возможность его эволюции посредством устранения от размножения либо гибели неприспособленных особей и сохранение организмов с признаками, полезными для выживания.

Ритмичность живых систем означает периодические изменения интенсивности физиологических функций.

Период колебаний может быть разным, от секунд до столетий. Например, известны суточные ритмы бодрствования и сна; сезонные ритмы активности у ряда животных и т.д. Ритмичность обеспечивает согласование функций организма со средой его обитания. Другими словами, ритмичность – приспособление организма к постоянно изменяющимся условиям окружающей среды.

Живые системы являются относительно энергозависимыми. Все живые организмы представляют собой открытые системы, которые устойчивы только при условии непрерывного доступа энергии и материи из окружающей среды. В отличие от неживых объектов, живые организмы от окружающей среды ограничены оболочками – у многоклеточных организмов это покровная ткань, а у одноклеточных — клеточная мембрана. Оболочки сводят к минимуму потерю веществ и обеспечивают поддержание пространственного единства живой системы.

Под гомеостазом понимается совокупность приспособительных реакций организма, которые направлены на сохранение динамического состояния его внутренне среды – кровяного давления, температуры и т.д.

Принцип отрицательной обратной связи является основой гомеостаза. Саморегуляция позволяет живым системам сохранят стационарное состояние в непрерывно меняющейся окружающей среде, и обеспечивает их выживание.

Источник

Какими основными свойствами характеризуются живые системы

Живая система – это единство, состоящее из самовоспроизводящихся, самоорганизующихся элементов, способное к обмену веществ с окружающей средой.

В сравнении с системами неживой природы обладает другим соотношением входящих в состав химических элементов. Для неживых систем свойственно высокое содержание алюминия, кремния, магния, железа. Живые на 98% состоят из кислорода, водорода, углерода, азота.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

1. Обмен энергии и веществ.
2. Способность к самовоспроизведению.
3. Способность к развитию, росту.
4. Способность к приспособлению, приобретению новых свойств, признаков.

От неживых объектов живые организмы отличаются сложностью, структурно-функциональной упорядоченностью.

Способность к адаптации лежит в основе разнообразия живой природы. Наследственная изменчивость делает возможным отбор наиболее приспособленных особей, возникновение новых видов в процессе эволюции. Неживые системы такой способности лишены.

Основные критерии и признаки, что характерно

Живые системы обладают следующими характерными признаками:

• дискретностью, целостностью;
• способностью к обмену веществ;
• энергозависимостью;
• клеточным строением;
• раздражимостью;
• наследственностью, изменчивостью.

Согласно определению, данному Фридрихом Энгельсом в труде «Диалектика природы», жизнь всегда связана с белковыми телами, а ее главным условием выступает постоянный обмен веществ.

Эти два положения стали основными критериями определения живого, послужили фундаментом нового, более современного понятия, сформулированного советским биофизиком М.В. Волькенштейном.

Живые тела – это самовоспроизводящиеся и саморегулирующиеся системы, состоящие из биополимеров: нуклеиновых кислот и белков.

Иерархическая функционально-структурная организация

Для всех жизнеспособных систем свойственно иерархическое усложнение организации. В этой иерархии выделяют 6 уровней:

1. Молекулярный, состоящий из сложных молекул – белков, липидов, нуклеиновых кислот, полисахаридов. Сам по себе молекулярный комплекс не обладает признаками жизни, но выполняет все свойственные биосистеме функции.
2. Клеточный, демонстрирующий все проявления живого. Клетки являются минимальной самодостаточной единицей, служат основой размножения, развития, роста.
3. Организменный, составляющий все живое на Земле, состоящий из обособленных единиц – организмов.
4. Популяционно-видовой, разделяющий и структурирующий популяции и виды по особенностям строения их представителей.
5. Экосистемный или биоценотический, отображающий результаты взаимодействия различных видов в естественных природных условиях. Биоценозы выступают в качестве устойчивых сообществ, но не являются полностью изолированными друг от друга.
6. Биосферный, сформировавшийся в результате взаимодействия экосистем.

Биосфера – это высший уровень организации живого на планете. На нем происходят круговороты энергии и веществ.

У многоклеточных организмов между клеточным и организменным уровнями принято выделять 2 дополнительных категории: органную и тканевую. Первая представлена сложными образованиями, отдельными относительно других составляющих организма, выполняющими особые функции. Вторая формируется при объединении однотипных клеток с общей функцией.

Свойства живых систем

Всем уровням иерархии присущи общие для живых систем черты:

1. Поглощение из окружающей среды необходимых для питания веществ и последующее выделение продуктов жизнедеятельности.
2. Воспроизведение новых поколений особей своего вида с непременной передачей внешних атрибутов, свойств, особенностей развития.
3. Адаптивность, основанная на изменчивости биологических матриц – молекул ДНК.
4. Развитие, сопровождающееся ростом, обусловленное репродукцией клеток, клеточных структур, молекул.
5. Избирательная реакция на раздражители внешней среды, известная в биологии под названием «раздражимость».
6. Дискретность, предполагающая тесную связь обособленных частей структурно-функционального единства.
7. Поддержание интенсивности обусловленных физиологией процессов и постоянства химического состава. Наличие регуляторных систем.
8. Зависимость от энергии и пищи, поступающей из внешней среды.

Для живой природы, как и для неживой, характерна ритмичность, обусловленная планетарными и космическими причинами. С этим связана сезонная активность животных, смена бодрствования и сна человека, смена времен года, колебания атмосферного давления, температуры, влажности.

Примером дискретности может служить организм человека, состоящий из пространственно отграниченных органов, но являющий собой единое целое.

Периодический закон развития живых систем

В ходе эволюции уровень сложности живых систем может изменяться двумя способами:

1. Путем постепенных изменений отдельных элементов.
2. Посредством периодической агрегации целых систем в системы более высокого уровня.

Развитие жизни на Земле представляет собой сочетание этих двух способов, выступает циклическим процессом, подчиняющимся периодическому закону. Периодичность состоит в смене повторяющихся циклов. При этом с каждым циклом уровень структурной агрегации живых систем становится выше.

В рамках этой теории биологи выделяют 3 этапа развития живого на планете:

1. Монобионтный, представляющий собой первый цикл структурной агрегации доорганизменных объектов.
2. Монометабиотный, в ходе которого к монобионтам присоединились метабионты.
3. Ценометабионтный, характеризующийся присутствием 3 структурно отличающихся групп организмов (монобионты, метабионты, ценометабионты).

Третий этап (моно-мета-ценометабионтная эра) еще не завершен. Он продолжается и в наши дни.

Источник