Фундаментальные свойства живого

 

Прередмет:                      «Биология с основами экологии» 

РЕФЕРАТ

На тему:               «Фундаментальные свойства, уровни организации  и функции                                             живых систем» 

  
 
 
 
 
 
 

Сожержание: 

1. Введение
2. Фундаментальные свойства живых систем
3. Уровни организации живых систем
4. Функции живых систем
5. Вывод.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

Биосфера (в современном  понимании) – своеобразная оболочка Земли, содержащая всю совокупность живых организмов и ту часть вещества планеты, которая находится в  непрерывном обмене с этими организмами. Биосфера охватывает нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы. Понятие «живое вещество» обозначает совокупность живых организмов биосферы. Область распространения включает нижнюю часть воздушной оболочки (атмосферы), всю водную оболочку (гидросферу), и верхнюю часть твёрдой оболочки (литосферы). Это понятие было введено  В. И. Вернадским. Он отметил, что между  косной, безжизненной частью биосферы, косными природными телами и живыми организмами, её населяющими идёт непрерывный  обмен энергией. Живое вещество играет наиболее важную роль по сравнению  с другими веществами биосферы, и  выполняет рад важнейших функций.

Фундаментальные свойства живых систем.

К числу основных, фундаментальных свойств живого относятся: 

1.      Потребление  из окружающей среды и превращение  питательных веществ (подсистем)  с низкой энтропией (метаболизм). Это необходимо для поддержания  структурной целостности биосистемы, её роста и размножения.

2.      Обмен  веществом и энергией с окружающей  средой. Таким путем обеспечивается  приток необходимых для жизнедеятельности  структурных элементов живого, их  превращение, утилизация, выделение  продуктов с высокой энтропией  и тепловой энергии.

3.      Регуляция.  Поддержание структурно-функциональной  организации биологической системы  требует упорядоченности течения  обменных процессов. Для этого  у высокоорганизованных организмов  формируются специальные механизмы  регуляции, модулирующие активность  отдельных органов и систем, интенсивность  протекающих в них процессов.  Механизмы регуляции обеспечивают адаптацию системы к изменяющимся условиям среды.

4.      Раздражимость  и реактивность. Различные химические  и физические факторы окружающей  среды являются своеобразными  сигналами или источниками информации, на которые живой организм  реагирует в той или иной  форме. Структуры, предназначенные  для восприятия и переработки  соответствующей информации, используют  поступающее раздражение, что  позволяет организму адекватно  на него реагировать.

5.      Репродукция.  Это свойство обеспечивает поддержание  или увеличение численности биологических  объектов всех видов и типов.  В основе репродукции лежит  процесс клеточного деления. В  ходе клеточного деления осуществляется  перенос ДНК (генетического материала)  материнских клеток к дочерним  клеткам и за счет этого  обеспечивается в последующем  репродукция и всех остальных  компонентов живого. Сохранение  информации о свойствах предшествующих  поколений, зашифрованных в молекулах  ДНК (генах), передающихся из поколения  в поколение - суть наследственности.

6.      Гомеостаз.  Это самовозобновление и самоподдержание внутренней среды организма. 
 

Уровни организации  живых систем. 

К 60-м годам текущего столетия сложилось представление  об уровнях организации живого как  конкретном выражении - иерархической упорядоченности. Жизнь на Земле представлена организмами определенного строения, принадлежащим к определенным систематическим группам (популяция, вид), а также сообществам разной сложности (биогеоценозы, биосфера). В свою очередь, организмы характеризуются молекулярной, клеточной, тканевой, органной структурностью. Каждый организм, с одной стороны, состоит из единиц подчиненных ему уровней организации (органов, тканей и т.д.), с другой - сам является единицей в составе надорганизменных биологических систем (популяций, видов, биогеоценозов, биосферы в целом).

Существование жизни  на всех уровнях определяется структурой низшего уровня. Например, характер клеточного уровня организации определяется молекулярным и субклеточным уровнями; организменного - клеточным, тканевым, органным; популяционно-видового - организменным и т.д. Следует отметить большое сходство дискретных единиц на низших уровнях и все возрастающее различие на высших уровнях.

По подходу к  изучению биологических систем выделяют следующие уровни организации живой  материи на базе разных способов структурно-функционального  объединения составляющих элементов.

1.      Молекулярный. Любая живая система, как бы  сложно она ни была организована, состоит из биологических макромолекул: нуклеиновых кислот, белков, полисахаридов,  а также других важных органических  веществ. С этого уровня начинаются  разнообразные процессы жизнедеятельности  организма: обмен веществ и  превращение энергии, передача  наследственной информации и  др.

2.      Клеточный.  Клетка - структурная и функциональная  единица, а также единица развития  всех живых организмов, обитающих  на Земле. На клеточном уровне  сопрягаются передача информации  и превращение веществ и энергии.

3.      Организменный.  Элементарной единицей организменного  уровня служит особь, которая  рассматривается в развитии - от  момента зарождения до прекращения  существования - как живая система.  На этом уровне возникают системы  органов, специализированных для  выполнения различных функций.

4.      Популяционно-видовой.  Совокупность организмов одного  и того же вида, объединенная  общим местом обитания, в которой создается популяция - надорганизменная система. В этой системе осуществляются элементарные эволюционные преобразования - процесс микроэволгоции.

5.      Биогеоценотический. Биогеоценоз - совокупность организмов  разных видов 'и различной сложности  организации с факторами среды  их обитания. В процессе совместного исторического развития организмов разных систематических групп образуются динамичные, устойчивые сообщества.

6.      Биосферный. Биосфера - совокупность всех биогеоценозов,  система, охватывающая все явления  жизни на нашей планете. На  этом уровне происходит круговорот  веществ и превращение энергии,  связанные с жизнедеятельностью  всех живых организмов. 
 

Функции живых систем

1. Энергетическая функция

 

Энергетическая  функция выполняется, прежде всего, растениями, которые в процессе фотосинтеза  аккумулируют солнечную энергию  в виде разнообразных органических соединений.   Чтобы биосфера могла  существовать и развиваться, ей необходима энергия. Собственных источников энергии  она не имеет и может потреблять энергию только от внешних источников. Главным источником для биосферы является Солнце. По словам Вернадского, зеленые хлорофилльные организмы, зеленые растения, являются главным механизмом биосферы, который улавливает солнечный луч и создает фотосинтезом химические тела - своеобразные солнечные консервы, энергия которых в дальнейшем становится источником действенной химической энергии биосферы, а в значительной мере - всей земной коры. Без этого процесса накопления и передачи энергии живым веществом невозможно было бы развитие жизни на Земле и образование современной биосферы.

2. Деструктивная функция

Минерализация органических веществ, разложение отмершей органики до простых неорганических соединений, химическое разложение горных пород, вовлечение образовавшихся минералов в биотический  круговорот определяет деструктивную (разрушительную) функцию живого вещества. Данную функцию в основном выполняют  грибы, бактерии. Мертвое органическое вещество разлагается до простых  неорганических соединений (углекислого газа, воды, сероводорода, метана, аммиака и т. д.), которые вновь используются в начальном звене круговорота. Этим занимается специальная группа организмов - редуценты (деструкторы).

3. Концентрационная функция

Концентрационная (накопительная) функция - избирательное накопление определенных веществ, рассеянных в  природе - водорода, углерода, азота, кислорода, кальция, магния, натрия, калия, фосфора  и многих других, включая тяжелые  металлы, в живых существах. Раковины моллюсков, панцири диатомовых водорослей, скелеты животных — все это примеры проявления концентрационной функции живого вещества.

4. Средообразующая функция

Живое вещество преобразует  физико-химические параметры среды  в условия, благоприятные для  существования организмов. В этом проявляется еще одна главная  функция живого вещества — средообразующая. Например, леса регулируют поверхностный сток, увеличивают влажность воздуха, обогащают атмосферу кислородом.

Можно сказать, что  средообразующая функция - совместный результат всех рассмотренных выше функций живого вещества: энергетическая функция обеспечивает энергией все звенья биологического круговорота (в ходе фотосинтеза растения выполняют газовую функцию: поглощают углекислый газ и выделяют кислород); деструктивная и концентрационная способствуют извлечению из природной среды и накоплению рассеянных, но жизненно важных для организмов элементов.

Заключение 

На земной поверхности  нет химической силы, более постоянно  действующей, а потому и более  могущественной по своим конечным последствиям, чем живые организмы, взятые в  целом. Химическое состояние наружной коры нашей планеты всецело находится  под влиянием жизни и определяется живыми организмами, с деятельностью  которых связан великий планетарный  процесс – миграция химических элементов  в биосфере. Жизнь на Земле –  самый выдающийся процесс на её поверхности, получающий живительную энергия  Солнца и приводящий в движение (круговорот веществ) едва ли не все химические элементы таблицы Менделеева. Жизнь сводится к непрерывной последовательности роста, самовоспроизведения и синтеза сложных химических соединений. Без переноса энергии, сопровождающего эти процессы, невозможно было бы ни существование самой жизни, ни образование надорганизменных систем всех уровней организации. Если бы солнечная энергия на планете только рассеивалась, то жизнь на Земле была бы невозможной. Чтобы биосфера существовала, она должна получать и накапливать энергию извне. И эта работа выполняется живыми организмами. 

  

Список использованной литературы: 

1. Киселёв В. Н.  Основы экологии: Учеб. пособие. – Минск.: Унiверсiтэцкае, 2000. 

2. Лапо А.В. Следы былых биосфер. – М., 1987. 

3. Петров К. М.  Общая экология: взаимодействие  общества и природы: Учебное  пособие для вузов. – СПб.: Химия, 1997.