1)Качественные особенности живой материи

1. Химический состав. Живые существа состоят из тех же химических элементов, что и неживые, но в организмах есть молекулы веществ, характерных только для живого (нуклеиновые кислоты, белки, липиды) . 2. Дискретность и целостность. Любая биологическая система (клетка, организм, вид и т. д. ) состоит из отдельных частей, т. е. дискретна. Взаимодействие этих частей образует целостную систему (например, в состав организма входят отдельные органы, связанные структурно и функционально в единое целое) . 3. Структурная организация. Живые системы способны создавать порядок из хаотичного движения молекул, образуя определенные структуры. Для живого характерна упорядоченность в пространстве и времени. Это комплекс сложных саморегулирующихся процессов обмена веществ, протекающих в строго определенном порядке, направленном на поддержание постоянства внутренней среды — гомеостаза. 4. Обмен веществ и энергии. Живые организмы — открытые системы, совершающие постоянный обмен веществом и энергией с окружающей средой. При изменении условий среды происходит саморегуляция жизненных процессов по принципу обратной связи, направленная на восстановление постоянства внутренней среды — гомеостаза. Например, продукты жизнедеятельности могут оказывать сильное и строго специфическое тормозящее воздействие на те ферменты, которые составили начальное звено в длинной цепи реакций. 5. Самовоспроизведение. Самообновление. Время существования любой биологической системы ограничено. Для поддержания жизни происходит процесс самовоспроизведения, связанный с образованием новых молекул и структур, несущих генетическую информацию, находящуюся в молекулах ДНК. 6. Наследственность. Молекула ДНК способна хранить, передавать наследственную информацию, благодаря матричному принципу репликации, обеспечивая материальную преемственность между поколениями. 7. Изменчивость. При передаче наследственной информации иногда возникают различные отклонения, приводящие к изменению признаков и свойств у потомков. Если эти изменения благоприятствуют жизни, они могут закрепиться отбором. 8. Рост и развитие. Организмы наследуют определенную генетическую информацию о возможности развития тех или иных признаков. Реализация информации происходит во время индивидуального развития — онтогенеза. На определенном этапе онтогенеза осуществляется рост организма, связанный с репродукцией молекул, клеток и других биологических структур. Рост сопровождается развитием. 9. Раздражимость и движение. Все живое избирательно реагирует на внешние воздействия специфическими реакциями благодаря свойству раздражимости. Организмы отвечают на воздействие движением. Проявление формы движения зависит от структуры организма.

2) Уровни организации жизни.

Уровни организации живых систем представляют собой некую упорядоченность, иерархическую систему, которая является одним из основных свойств живого. Уровни жизни отличаются друг от друга сложностью организации системы. Уровень жизни – это форма и способ ее существования. Например, вирус существует в виде молекулы ДНК или РНК, заключенной в белковую оболочку. Это форма существования вируса.

1)Молекулярно-генетический уровень представлен отдельными биополимерами (ДНК, РНК, белками, липидами, углеводами и другими соединениями); на этом уровне жизни изучаются явления, связанные с изменениями (мутациями) и воспроизведением генетического материала, обменом веществ.

2)Клеточный – уровень, на котором жизнь существует в форме клетки – структурной и функциональной единицы жизни. На этом уровне изучаются такие процессы, как обмен веществ и энергии, обмен информацией, размножение, фотосинтез, передача нервного импульса и многие другие.

3)Тканевый уровень – совокупность клеток с одинаковым типом организации составляет ткань. Тканевый уровень возник вместе с появлением многоклеточных животных и растений, имеющих различающиеся между собой ткани. Большое сходство между всеми организмами сохраняется на тканевом уровне.

4)Органный уровень – совместно функционирующие клетки, относящиеся к разным тканям, составляют органы.

5)Организменный – это самостоятельное существование отдельной особи – одноклеточного или многоклеточного организма.

6)Популяционно-видовой – уровень, который представлен группой особей одного вида – популяцией; именно в популяции происходят элементарные эволюционные процессы – накопление, проявление и отбор мутаций.

7)Биогеоценотический – представлен экосистемами, состоящими из разных популяций и среды их обитания.

8)Биосферный – уровень, представляющий совокупность всех биогеоценозов. В биосфере происходит круговорот веществ и превращение энергии с участием организмов. Продукты жизнедеятельности организмов участвуют в процессе эволюции Земли.

3)Современное представление о эукариотах и прокариотах, их генезисе.

Структурно каждая живая клетка состоит, как минимум, из трех частей: ядра, цитоплазмы (внутренней среда клетки) и ее оболочки (или мембраны).

Если ядро клетки ярко не выражено, ДНК практически равномерно заполняет весь внутренний объем клетки (первая стадия клеточной жизни), а сами клетки практически ничем не отличаются друг от друга, организмы называются прокариотами.

При большей выраженности клеточных ядер и наличии в них нескольких хромосом (ДНК с окружающими их РНК и белками), организмы называются эукариотами.

Под влиянием внешних условий некоторые признаки отдельных ДНК в одной или нескольких хромосомах могут немного изменяться. В конце концов, эти различия приводят к образованию организмов одного биологического вида, но различающихся по полу.

У эукариотов большая гибкость клеточных оболочек, а, значит, - и их подвижность (поэтому большинство из них - все-таки, животные). Эта гибкость и податливость доходит до того, что некоторые из них способны не только всасывать простые вещества и органические молекулы, но и поглощать целые другие клетки меньшего размера. (Они и стали первыми хищниками).

Из двух последних подразделов вытекает, что все хищники - гетеротрофы и эукариоты.

Эукариоты есть и среди растительного, и среди животного мира, хотя среди одноклеточных между теми и другими бывает очень трудно провести четкую границу.

Типичным пороговым (находящимся между растениями и животными) одноклеточным организмом является эвглена зеленая .Она, как растение, содержит хлорофилл и при дневном свете способна к фотосинтезу, что определяет ее автотрофный тип питания в этих условиях. Однако, в темноте эвглена питается только осмотическим путем (всасывая полезные вещества из окружающей среды через оболочку клетки). Это относит ее к организмам с гетеротрофным типом питания (обычно такие организмы бывают животными).

4)Клеточная теория: история,современное состояние,значение для биологии и медицины.

Клеточная теория позволила сформулировать вывод о том, что клетка – это важнейшая составляющая часть всех живых организмов. Клеточная теория позволила прийти к выводу о сходстве химического состава всех клеток и еще раз подтвердила единство всего органического мира.

Современная клеточная теория включает следующие положения.

1. Клетка – основная единица строения и развития всех живых организмов, наименьшая единица живого. 2. Клетки всех одноклеточных и многоклеточных организмов сходны (гомологичны) по своему строению, химическому составу, основным проявлениям жизнедеятельности и обмену веществ. 3. Размножение клеток происходит путем их деления, и каждая новая клетка образуется в результате деления материнской клетки. 4. В сложных многоклеточных организмах клетки специализированы по выполняемым ими функциям и образуют ткани; из тканей состоят органы, которые тесно взаимосвязаны и подчинены нервным и гуморальным системам регуляции.

5.Клеточное строение всех ныне живущих организмов-свидетельство единства происхождения

Значение клеточной теории Клеточная теория позволила понять как зарождается, развивается и функционирует живой организм, то есть создала основу эволюционной теории развития жизни, а в медицине – понимания процессов жизнедеятельности и развития болезней на клеточном уровне – что открыло немыслимые ранее новые возможности диагностики, лечение заболеваний. Cтало ясно, что клетка — важнейшая составляющая часть живых организмов, их главный морфофизиологический компонент. Клетка — это основа многоклеточного организма, место протекания биохимических и физиологических процессов в организме. На клеточном уровне в конечном итоге происходят все биологические процессы. Клеточная теория позволила сделать вывод о сходстве химического состава всех клеток, общем плане их строения, что подтверждает филогенетическое единство всего живого мира. 5)Критерии жизни

Жизнь – это макромолекулярная открытая система, которой свойственна иерархическая организация, способность к самовозобновлению, обмен веществ и тонко регуляторный процесс. Критерии жизни 1. Самовозобновление, которое связано с постоянным обменом вещества и энергии, и в основе которого лежит способность хранить и использовать биологическую информацию в виде уникальных информационных молекул: белков и нуклеиновых кислот. 2. Самовоспроизведение, которое обеспечивает преемственность между поколениями биологических систем 3. Саморегуляция, которая основана на потоке вещества, энергии и информации 4. Большинство химических процессов в организме находятся не в динамичном состоянии 5. Живые организмы способны к росту 6. Обмен веществом и энергией 7. Обмен веществ – особый способ взаимодействия живых организмов со средой 8. Обмен веществ требует постоянного притока некоторых веществ и энергии из вне и выделения некоторых продуктов диссимиляции во внешнюю среду. Организм является открытой системой 9. Раздражимость – заключается в передаче информации от внешней среды к организму; на основе раздражимости осуществляется Саморегуляция и гомеостаз 10. Репродукция – воспроизведение себе подобных 11. Наследственность – поток информации между поколениями в результате чего обеспечивается преемственность 12. Изменчивость – появление новых признаков в процессе репродукции; основа эволюции 13. Онтогенез – индивидуальное развитие, реализация индивидуальной программы 14. Филогенез – историческое развитие, эволюционное развитие осуществляется в результате наследственной изменчивости, естественного отбора и борьбы за существование 15. Организмы включены в процесс эволюции

6)Концепции происхождения жизни

теория, построенная на целом ряде экспериментальных исследований ученых разных стран, в основе которой лежит гипотеза акад. А. И. Опарина о воз­никновении жизни на Земле абиогенным путем. В опытах ученых Дж. Холдейна, С. Фокса, С. Миллера, Г. Мёллера удалось воспро­извести физико-химические условия, в которых из неорганичес­ких веществ возникали органические, образовывавшие, в свою очередь, подобие коацерватов.(белки ,жиры ,углеводы ,нуклеиновые кислоты концентрируются-образуют коацерваты) Основные положения теории следующие:

1) органические вещества сформировались из неоргани­ческих под действием физических факторов среды;

2) органичес­кие вещества взаимодействовали, образуя все более сложные вещества, в результате чего возникли ферменты и самовоспроиз­водящиеся системы — свободные гены;

3) свободные гены соеди­нялись с другими высокомолекулярными органическими веществами;

4) вокруг них стали образовываться белково-липидные мембраны;

5) возникли клетки

Первый этап возникновения жизни на Земле

согласно гипо­тезе А. И. Опарина, это образование органических веществ из неорганических, происходившее в водах первичного океана бо­лее 3,5 млрд. лет назад. При этом на Землю, которую еще не за­щищал озоновый экран, свободно проникало ультрафиолетовое излучение; в атмосфере происходили грозовые разряды. В усло­виях бескислородной среды атмосфера насыщалась альдегида­ми, спиртами, аминокислотами.

Второй этап возникновения жизни на земле

-согласно гипотезе А.И. Опарина-этап образования из простых органических соединений в водах первичного океана белков ,жиров , углеводов, нуклеиновых кислот. Разрозненные молекулы соединений концентрировались и формировали коацерваты, действующие как открытые системы, способные к обмену веществ с окружающей средой и к росту.

Третий этап возникновения жизни на Земле

согласно гипо­тезе А. И. Опарина, этап развития жизни, когда коацерваты соединялись, укрупнялись, взаимодействовали между собой и с дру­гими веществами, поглощаемыми ими. В результате взаимодейст­вия коацерватов с нуклеиновыми кислотами образовались пер­вые живые существа — пробионты, способные, помимо роста и обмена веществ, к самовоспроизведению. Наступил период орга­нической эволюции, в основе которой лежали изменчивость, на­следственность, естественный отбор. В отложениях конца ар­хейской эры (2,7-3,5 млрд. лет назад) находят следы предъядерных организмов (синезеленые. хемотрофные и гетеро­трофные бактерии). В результате прогрессивных усложнений появились автотрофные растительные организмы, а вместе с ни­ми свободный кислород и органические вещества — продукты фотосинтеза. Организмы, оставшиеся гетеротрофными, дали на­чало грибами и животным.