МЕДИЧНА БІОЛОГІЯ, АНАТОМІЯ, ФІЗІОЛОГІЯ ТА ПАТОЛОГІЯ ЛЮДИНИ - Я.І.Федонюк 2010

БІОЛОГІЯ

РОЗДІЛ 1. БІОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ ЛЮДИНИ

1.1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ЖИТТЯ

Основні властивості життя

Життя існує у формі відкритих систем, які здатні до самооновлення, самовідтворення і саморегуляції. Ці фундаментальні властивості життя забезпечуються трьома потоками - речовин, енергії та інформації. Життя характеризується сукупністю властивостей, з них основні - обмін речовин та енергії, здатність протистояти наростанню ентропії, подразливість, спадковість і мінливість, розмноження, ріст і розвиток, дискретність і цілісність. Неживі об'єкти можуть проявляти одну або декілька з цих властивостей, але вони ніколи не проявляють сукупності всіх їх одночасно.

Обмін речовин та енергії. Обмін речовин (метаболізм) - сукупність хімічних процесів, які забезпечують життєдіяльність організмів. Він складається з катаболізму і анаболізму. Це два протилежні, але тісно пов'язані між собою процеси, які взаємно доповнюють один одного. Катаболізм (дисиміляція) - розпад складних органічних молекул до більш простих кінцевих продуктів з вивільненням енергії, необхідної для життєдіяльності. Частина енергії, що вивільнилася, йде на утворення АТФ. Анаболізм (асиміляція) - синтез складних органічних речовин, притаманних даному виду, з більш простих. Цей процес потребує використання енергії у формі АТФ. Обмін речовин безпосередньо пов'язаний з обміном енергії. Розрізняють екзергонічні (енергія вивільнюється) і ендергонічні (енергія поглинається) реакції.

Залежно від способу живленя розрізняють автотрофні і гетеротрофні організми. Автотрофні організми синтезують органічні речовини з атмосферного вуглекислого газу і води за допомогою енергії сонячного світла (фотосинтез) або енергії хімічних реакцій (хемосинтез). До фотосинтезуючих організмів належать зелені рослини, до хемосинтезуючих - деякі бактерії (сіркобактерії). Гетеротрофні організми живляться готовими органічними речовинами, синтезованими автотрофними організмами. Постійний обмін речовинами та енергією з навколишнім середовищем є головною ознакою життя. З припиненням обміну припиняється і життя. Обмін з навколишнім середовищем визначає стаціонарний термодинамічний стан біологічної системи та її здатність протистояти наростанню ентропії.

Здатність протистояти наростанню ентропії. Всі біологічні системи є відкритими термодинамічними системами, які підкоряються двом законам термодинаміки. Перший закон - закон збереження енергії, згідно з яким енергія не зникає і не виникає знову. Вона може лише переходити в іншу форму і перерозподілятися. Другий закон - система та її середовище, якщо будуть залишені самі по собі, наближаються до максимальної невпорядкованості. Мірою невпорядкованості системи є ентропія. Ентропія може зростати і зменшуватися. Усі живі системи руйнуються (зростає ентропія), якщо на підтримання їхньої впорядкованості не витрачається енергія. Особливість біологічної системи є властивість нагромаджувати вільну енергію, первинним джерелом якої є сонце, і протидіяти спонтанному зростанню ентропії. У живих системах, на відміну від неживих, ніколи не настає вирівнювання енергії, а лише підтримується стаціонарний стан (t°, pH, концентрація іонів).

Спадковість - властивість організмів передавати свої ознаки і особливості розвитку потомству; властивість забезпечувати матеріальну і функціональну наступність між поколіннями.

Мінливість - властивість організмів набувати нових ознак або втрачати попередні в процесі розвитку. Мінливістю називають також відмінності між особинами того самого виду. Мінливість протилежна спадковості, але тісно пов'язана з нею.

Подразливість - здатність організмів вибірково реагувати на зміни внутрішнього і зовнішнього середовища і відповідати на них збудливістю. Одним з проявів подразливості є рух.

Розмноження (репродукція) - здатність живих організмів відтворювати собі подібних, чим забезпечується безперервність життя на Землі. Будь-який вид складається з особин, кожна з яких рано чи пізно перестає існувати, але завдяки репродукції життя виду не припиняється.

Ріст. Ріст характеризується збільшенням розмірів організму і маси органічної речовини протоплазми, яка вимірюється кількістю азоту або білка.

Розвиток - процес формування організму та його органів. Розрізняють індивідуальний розвиток, або онтогенез, та історичний розвиток, або філогенез. Вони взаємопов'язані.

Дискретність і цілісність. Дискретність (лат. discretus - переривчастість) - переривчастість організації. Будь-яка жива система одночасно - дискретна і цілісна. Дискретність, наприклад, проявляється в тому, що органічний світ складається з окремих одиниць- організмів, кожний організм - з органів, кожний орган - з тканин, кожна тканина - з клітин і т.д. У той же час органічний світ цілісний, існування одних організмів залежить від інших. Так само всі частини організму взаємопов'язані між собою і функціонують як єдине ціле. З дискретністю пов'язані різні рівні організації життя.