Фундаментальні властивості живого

Матеріали до уроку біології

10 клас

Незважаючи на бурхливий розвиток біологічних наук, застосування методів генної та клітинної інженерії, електронної мікроскопії та складної обчислювальної техніки, сутність життя досі залишається загадкою.

Сучасна наука ще є далекою від відповіді на запитання, як життя з’явилося на нашій планеті.

Тому перелічимо основні властивості, притаманні живій матерії, зауваживши при цьому, що функціонування біологічних систем грунтується на тих самих законах, які притаманні й неживій природі.

Цікаво знати!

Група американських учених під керівництвом Крейга Вентера (першовідкривача генома людини) 2010 року створила першу штучну клітину.

Команда Вентера не створила “життя” з нічого. Клітину сформовано на основі штучної ДНК та штучно створеної хромосоми, тобто в експерименті було штучно синтезовано геном.

Робота з вирощування штучної клітини дала змогу краще дослідити, як працюють живі клітини.

Властивості живого

Здатність еволюціонувати

Усе різноманіття біологічних систем на різних рівнях організації живої матерії - біорізноманіття – сформувалося у процесі тривалої (протягом мільярдів років) еволюції живої матерії.

Зазвичай еволюційні перетворення пов’язані з ускладненням організації біологічних систем

І лише в деяких випадках – зі спрощенням ( організми, що перейшли до паразитичного або прикріпленого способу життя).

Здатність до адаптацій

Адаптації – це виникнення пристосувань у відповідь на зміни, які відбуваються в зовнішньому чи внутрішньому середовищі організму

Приклади захисних адаптацій тварин.

Завдання: оцініть значення наведених на малюнку адаптацій для виживання виду

Адаптації виникають на всіх рівнях організації живої матерії

Так, вивчаючи віруси - біологічні системи, що перебувають на молекулярному рівні організації, ви дізнаєтеся про певні адаптації до проникнення вірусних частинок у клітини організму хазяїна.

Осінній листопад є прикладом адаптацій надвидових біологічних систем - екосистем широколистих лісів – до переживання несприятливого зимового періоду.

Генетично зумовлена здатність біологічних систем адаптуватися до нових

умов мешкання має назву адаптивний потенціал. Що краще виражена здат-

ність організмів формувати нові адаптації, то більше шансів у них вижити за пев-

них змін умов мешкання.

Співвідношення органогенних хімічних елементів

Біологічні системи різного рівня організації мають подібний хімічний склад.

Насамперед це стосується співвідношення хімічних елементів, які називають органогенними

Крім того, для біологічних систем різного рівня організації характерні біополімери (полісахариди, білки, нуклеїнові кислоти тощо)

Клітинна будова організмів

Біологічні системи, які перебувають на організмовому рівні організації живої матерії, складаються з окремих структурно-функціональних одиниць - клітин

Неклітинні форми життя – віруси, віроїди – здатні проявляти життєдіяльність лише всередині клітин тих організмів, у яких вони паразитують

Обмін речовин та енергії

Біологічні системи відкриті, тобто постійно обмінюються речовинами та енергією з навколишнім середовищем

Процеси обміну речовин (метаболізму) становлять собою суму фізичних та хімічних процесів, що відбуваються як в окремих клітинах, так і в цілісному багатоклітинному організмі.

Cаморегулювання

Обмін речовин та перетворення енергії забезпечують підтримання гомеостазу – здатності біологічних систем зберігати відносну сталість свого складу та властивостей за змін умов навколишнього середовища.

На організмовому рівні це забезпечують особливі регуляторні системи

тварини

нервова

система

ендокринна

система

імунна

система

рослини і гриби

Біологічно активні речовини

фітогормони

фітонциди

вітаміни

антибіотики

Підтримання своєї специфічної структури

Усім біологічним системам - від неклітинних форм життя до біосфери – притаманна чітка внутрішня організація. Тому існують специфічні механізми, спрямовані на її підтримання.

Наприклад, молекули ДНК здатні до репарації - відновлення своєї специфічної будови після ушкоджень.

Фермент виявляє та видаляє невідповідну ділянку

ДНК - полімераза вставляє комплементарний нуклеотид

Некомплементарний нуклеотид

За допомогою регенерації багатоклітинні тварини та рослини можуть відновлювати втрачені або пошкоджені частини.

Cамооновлення

Під час свого існування біологічні системи різного рівня організації постійно самооновлюються.

Адже кожна молекула, клітина або тканина живуть лише певний час. Тому їм на зміну виникають нові

Злущування зроговілих клітин епідермісу

Оновлення клітинного складу крові

Оновлення слизової оболонки кишечника

Cамовідтворення

Здатність до самовідтворення - найважливіша риса, що відрізняє живе від неживого. Організми відтворюють собі подібних тобто розмножуються.

Завдяки цьому існують не лише окремі види, а й життя взагалі.

Здатність до самовідтворення притаманна й молекулам нуклеїнових кислот (ДНК та РНК).

Іхня універсальна здатність до самоподвоєння - реплікації - є підгрунтям самовідтворення біологічних систем різного рівня організації.

Здатніть біологічних систем до розвитку

У процесі індивідуального розвитку (онтогенезу) організми ростуть і розвиваються: з ними відбуваються якісні зміни, пов'язані з набуттям нових рис будови та особливостей функціонування

Історичний розвиток виду у часі має назву філогенез

Здатність до розвитку - це загальна властивість не лише окремих організмів,

але й надорганізмових систем. Наприклад, біосфера пройшла тривалий і склад-

ний шлях історичного розвитку, під час якого вона зазнавала значних змін.

Подразливість та рух

Здатність сприймати подразники зовнішнього та внутрішнього середовища і певним чином на них реагувати має назву подразливість

У тварин та людини реакції на подразники, які здійснюються за участі нервової системи, називають рефлексами.

Поясніть малюнки

Рухи часто є реакцією у відповідь на дію різних подразників. Рух властивий не лише тваринам, а й рослинам.

Розгляньте малюнок і вставте пропущені слова в текст. Сформулюйте властивість живого.

Біологічні системи різного рівня організації мають _______________________________ .

Найголовніші хімічні елементи називаються

__________________ .

Це _____________ , _______________ , _____________ та Нітроген.

Крім того, для біологічних систем різного рівня організації характерні біополімери:

_______________, _______________ , _________________ , __________________.

Властивість живого: _____________________

Розгляньте малюнок і вставте пропущені слова в текст. Сформулюйте властивість живого.

Біологічні системи, які перебувають на ___________________ рівні організації живої матерії, складається з окремих структурно – функціональних одиниць - _____________ .

Існує два типи організації клітин (в залежності від наявності ядра):

____________________ і ____________________ .

Неклітинні форми життя - ____________ - здатні виявляти прояви життєдіяльності лише всередині клітин тих організмів, у яких вони ______________________.

Властивість живого: _____________________

Розгляньте та проаналізуйте графіки. Який із них ілюструє гомеостаз.

Підтримання відносної сталості складу та властивостей біосистеми – це ____________

Підтримання гомеостазу на організмовому рівні у тварин забезпечують особливі _________________ , у рослин і грибів - __________________ речовин.

Властивість живого: _____________________

Вставте пропущені слова в текст. Сформулюйте властивість живого.

Розгляньте малюнок і вставте пропущені слова в текст. Сформулюйте властивість живого.

Кожна молекула, ______________ або ______________ живуть лише певний час. Тому їм на зміну мають виникати _________ .

Відбувається це за рахунок таких процесів, як __________________ , ______________

Властивість живого: _____________________