Почему трудно дать однозначное определение понятия жизнь в чем основные отличия биологической
Что такое жизнь с точки зрения биологии: определение понятия
Содержание:
«Жизнь есть способ существования белковых тел» — это строчка из классического определения жизни немецкого философа Ф. Энгельса в книге «Анти-Дюринг». Все развитие биологии за последние 100-150 лет подтверждает неразрывную связь жизнедеятельности организмов с белками.
Понятие «жизнь» с биологической точки зрения
Классическое определение «Жизнь — это способ существования белковых тел» нуждается в дополнении «…и нуклеиновых кислот». После создания электронного микроскопа появилась возможность досконально изучить строение и функции клеток, химических веществ в их составе.
Если предлагается задание «Вспомните полное определение понятия «жизнь», то недостаточно воспроизвести короткую фразу о существовании белковых тел. Понятие «жизнь» многогранно, включает в себя и способ бытия сущностей (живых организмов), и особую форму движения материи. Что такое жизнь или живое существо — в современной биологии чаще всего определяется через набор специфичных процессов.
Важные признаки отличия живого от неживого:
Субстрат жизни — это белки. Нуклеиновые кислоты отвечают за синтез белковых молекул, хранение и передачу наследственной информации. Клетки, состоящие из биополимеров, способны к самовоспроизведению благодаря удвоению молекул ДНК.
Многообразие жизни: основные термины и понятия
Формулируя определение, что такое жизнь с точки зрения биологии, надо раскрыть суть понятия «организм — открытая система». Биологические системы открыты, так как они являются устойчивыми лишь при непрерывном взаимодействии с окружающей средой. Самая простая открытая система, отвечающая всем перечисленным требованиям, — это клетка, одноклеточный организм.
Упорядоченная иерархичная система живого включает в себя следующие уровни:
Обменные процессы между организмами и окружающей средой — необходимое условие существования. Если прекращается обмен, то прекращается и жизнь. Организмы устойчивы, они сохраняют уникальные свойства в постоянно меняющихся условиях среды обитания.
Почему трудно дать однозначное определение понятия «жизнь»?
Есть комплекс отличительных признаков живого от неживого, в частности, наличие биополимеров. Однако белки и нуклеиновые кислоты встречаются и вне живых организмов. Вот почему очень сложно дать определение понятию «жизнь», используя только одну фразу: «Жизнь — это форма существования белковых тел».
Вирусы — кристаллоподобные частицы, построенные из молекул РНК или ДНК, белков. Вирусные частицы вне клеток организма-хозяина не проявляют признаки живого, не размножаются. Поэтому одни исследователи считают, что вирусы — особая форма жизни; другие полагают, что это неживые объекты, состоящие из органических молекул. Имеется генетический материал, способность создавать себе подобные частицы. Однако нет клеточного строения и собственного обмена веществ.
По сей день феномен жизни остается сложным и трудным для понимания, особенно для учеников средних классов, изучающих предмет «Биология». Существует множество различных попыток приблизиться к определению жизни, которое было бы общим для всех наук. Исчерпывающего определения исследователи пока не нашли. Разработаны критерии для сравнения объектов живой и неживой природы. Типичные характеристики жизни: единство структурной организации, открытость, обмен веществ и энергии, самовоспроизведение, развитие и рост, раздражимость.
Сущность жизни и свойства живого. «Открытые системы»
Вопрос 1. Почему очень сложно дать определение понятия «жизнь»?
Жизнь в её проявлениях отличается большим многообразием. Поэтому точное определение понятия «жизнь» дать очень сложно, так как для живых организмов характерен ряд признаков, отсутствующих у неживых систем. Но среди этих признаков нет ни одного, который был бы отмечен только у живого. Например, рост характерен не только для живых существ, но и для минералов. Для живых и неживых систем также характерны обмен веществ и энергии и другие процессы.
Вопрос 2. В чем различие химической организации живых организмов и объектов неживой природы?
В состав живого входят те же химические элементы, что составляют и тела неживой природы. Однако их количественное соотношение в живой и неживой природе различно. Так, в земной коре первые четыре места по распространенности занимают кислород, кремний, алюминий и натрий. Основу живых систем составляют углерод, водород, кислород, азот, а также фосфор и сера. Для них характерно образование водорастворимых соединений, что позволяет им накапливаться в живых организмах. Способность атомов углерода соединяться между собой в длинные цепи и при этом образовывать химические связи и с другими элементами обеспечивает создание сложных органических молекул, подчас имеющих огромную молекулярную массу. Это белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты и другие органические соединения, наряду с неорганическими составляющие живое вещество.
Вопрос 3. Почему живые организмы называют «открытыми системами»?
Так как живые организмы для поддержания своей жизнедеятельности обмениваются с окружающей средой веществом и энергией. Следовательно, живые системы — открытые системы. В результате обменных процессов происходит непрерывное обновление большинства элементов живой системы.
Вопрос 4. Чем различаются процессы обмена у живых организмов и в неживой природе?
Для живых объектов характерна особая форма взаимодействия с окружающей средой – обмен веществ. Основу его составляют взаимосвязанные и сбалансированные процессы ассимиляции (анаболизм) и диссимиляции (катаболизм). Эти процессы направлены на обновление структур организма, а также на обеспечение различных сторон его жизнедеятельности необходимыми питательными веществами и энергией, т.е. существование организма как открытой системы. Но это явление встречается и в неживой природе. При горении из воздуха поглощается кислород, и используются органические вещества, например уголь. При этом в окружающую среду выделяются разнообразные соединения.
Главное отличие обмена веществ в живой природе — возможность осуществлять реакции синтеза высокомолекулярных соединений (белков, липидов, углеводов, нуклеиновых кислот) и их распада.
Вопрос 5. Какова роль изменчивости и наследственности в развитии жизни на нашей планете?
Наследственность — свойство организмов передавать признаки своего строения, функционирования и развития потомкам, из поколения в поколение. Изменчивость — способность живых систем приобретать новые признаки и свойства. Эти два свойства живого тесно взаимосвязаны и играют огромную роль в развитии жизни на Земле.
Наследственность и изменчивость обеспечивают: индивидуальное наследование и изменение отдельных признаков; воспроизведение в особях каждого поколения всего комплекса морфофункциональных характеристик организма конкретного вида; перераспределение у видов с половым размножением в процессе воспроизведения наследственных задатков, в результате чего потомок имеет сочетание признаков, отличие от их сочетания у родителей. Изменения в генетическом материале приводят к появлению у организмов новых признаков, их сочетания определяют степень приспособленности особи в конкретных условиях. Поэтому изменчивость является поставщиком разнообразного материала для отбора наиболее жизнеспособных особей, которые затем передадут признаки своего строения и развития по наследству. Это ведет к возникновению новых видов организмов.
1. Почему трудно дать однозначное определение понятия «жизнь»? Попробуйте сформулировать собственное определение.
Трудно определить грань, которая отделяет живое от неживого. Жизнь как явление природы – величайшая загадка, которую человечество пытается решить уже много тысячелетий. Жизнь – это активная форма существования материи, в некотором смысле высшая по сравнению с ее физической и химической формами существования, закономерно возникающая при определенных условиях в процессе ее развития; совокупность физических и химических процессов, позволяющих осуществлять обмен веществ и воспроизведение.
2. Дополните недостающие парные слова.
Дискретность и целостность; ассимиляция и диссимиляция; наследственность и изменчивость; рост и развитие; раздражимость и движение.
3. Установите соответствие между группами и их представителями.
Объекты:
1. Клетка
2. Молекула белка
3. Корневище ландыша
4. Дизентерийная амеба
5. Сосулька льда
6. Кристалл NaCl
Группы
А. Живая природа
Б. Неживая природа
4. В чем основные отличия биологической системы от объектов неживой природы?
Биологические системы отличаются от объектов неживой природы наличием свойств:
Единство химического и биологического состава.
Единство структурной организации.
Клеточное строение.
Обмен веществ и энергии – ассимиляция и диссимиляции.
Раздражимость (способность реагировать на внешнее изменение) и движение.
Рост и развитие.
Видоспецифичность. Развиваются в соответствии с наследственной программой. Эволюция (неорганическая эволюция).
Самовоспроизведение.
Наследственность. Изменчивость.
Целесообразность (не только организмы, органы и клетки, но и молекулы).
Дискретность и целостность.
Саморегуляция.
Это основные атрибуты жизни. Все они по отдельности могут встречаться в неживых системах, вместе – только в живых.
5. Проиллюстрируйте на примерах такие свойства живой материи, как дискретность и целостность.
Любая биосистема состоит из взаимосвязанных частей, которые вместе образуют структурно-функциональное единство. Например, организм состоит из систем органов, органы – из тканей, ткани – из клеток, клетки – из органоидов, органоиды – из молекул. Каждая структурная единица играет свою роль, а в целом все это образует единую биологическую систему.
6. Раскройте смысл утверждения: «Одним из важнейших свойств живых существ является способность к саморегуляции».
Любые живые организмы обитают в постоянно меняющихся условиях окружающей среды. Благодаря способности организмов к саморегуляции поддерживается постоянство химического состава и интенсивность физиологических процессов, то есть поддерживается гомеостаз.
7. Чем принципиально отличается обмен веществ у живых организмов от обмена веществ, происходящего в неживой природе?
Все живые организмы являются открытыми системами, то есть постоянно обмениваются с окружающей средой энергией и веществом. Неживые объекты – часто закрытые, замкнутые системы.
8. Рассмотрите рисунок 1 в §1. 2. Сформулируйте основные отличия закрытой и открытой систем.
Открытая система обменивается веществом и энергией с окружающей средой. В закрытой системе обмена веществ и энергии с окружающей средой не происходит.
9. Соедините стрелками соответствующие друг другу элементы левого и правого столбика.
Дискретность и целостность – отдельные взаимодействующие части образуют единое целое.
Открытость – постоянный обмен веществами и энергией с окружающей средой.
Ритмичность – приспособление организмов к периодически меняющимся условиям существования.
Раздражимость и движение – способность организма избирательно реагировать на внешние и внутренние воздействия.
10. Выберите правильный ответ.
Тест 1.
Живыми являются:
1. Кораллы в витрине зоологического музея
2. Вулканы, извергающие лаву
3. Дрожжи, добавленные в опару теста
4. Гейзеры на камчатке.
Тест 2.
Название какого термина написано без орфографической ошибки?
1. Дескретность
2. Асимиляция
3. Филогенез
4. Гомеастаз.
11. Сформулируйте и запишите основные идеи §1. 2.
Жизнь – это активная форма существования материи; совокупность физических и химических процессов, позволяющих осуществлять обмен веществ и воспроизведение.
Живой объект или система обладает следующими свойствами:
Единство химического и биологического состава, структурной организации.
Клеточное строение.
Обмен веществ и энергии.
Раздражимость и движение.
Рост и развитие.
Самовоспроизведение.
Наследственность. Изменчивость.
Целесообразность.
Дискретность и целостность.
Саморегуляция.
Ритмичность.
Эти основные атрибуты жизни по отдельности могут встречаться в неживых системах, вместе – только в живых.
1. Дайте определения понятий.
Жизнь – активное, идущее с затратой энергии, полученной извне, поддержание и самовоспроизведение специфических структур, состоящих из биополимеров – белков и нуклеиновых кислот.
Биологическая система – система, устойчивая лишь при условии непрерывного поступления в нее энергии и вещества из окружающей среды и обладающая свойствами живого.
3. Почему биологические системы называют открытыми?
Биологические системы открыты, так как они являются устойчивыми лишь при условии непрерывного поступления в нее энергии и вещества из окружающей среды.
4. Выявите признаки, по которым можно отличить объекты живой природы от объектов неживой природы. Для этого заполните таблицу.
Сравнительная характеристика объектов живой и неживой природы.
В качестве вывода ответьте на вопрос: каковы основные свойства живого?
Ответ: единство структурной организации, открытость, обмен веществ и энергии, развитие и рост, раздражимость.
5. Какие еще признаки можно взять для сравнения объектов живой и неживой природы с целью выявления основных жизненных свойств?
Ответ: единство химического состава, самовоспроизведение, саморегуляция, наследственность и изменчивость.
Уровни организации живой материи.
1. Дайте определение понятия.
Уровень организации живой материи – это упорядоченная иерархичная система, которая является одним из свойств живого.
2.Составьте схему. Уровни организации живой природы.
3. Заполните таблицу. Уровни организации живой материи.
В качестве вывода ответьте на вопрос: в чем проявляются такие свойства живых биологических систем, как многоуровневость и иерархическая организация?
Ответ: части биологических систем сами являются системами, состоящими, в свою очередь, из взаимосвязанных частей. На любом уровне каждая система уникальна и отличается от себе подобных. Все системы на каждом уровне находятся в непрерывном взаимодействии.
Почему трудно дать однозначное определение понятия жизнь в чем основные отличия биологической
Подробное решение Праграф § 3 по биологии для учащихся 9 класса, авторов В.В. Пасечник, А.А. Каменский, Е.А. Криксунов
1. Какие живые организмы вы знаете?
2. Чем живые организмы отличаются от неживых?
Живые биологические системы резко отличаются от неживых систем сложностью строения и высокой упорядоченностью протекающих в них физиологических процессов.
3. Какие свойства живого вам известны?
1. Живые организмы имеют сходный химический состав и единый принцип строения.
2. Все живые организмы представляют собой открытые биологические системы, т. е. системы, устойчивые лишь при условии непрерывного поступления в них энергии и вещества из окружающей среды.
3. Все живые организмы способны к обмену веществ с окружающей средой: из неё они получают вещества, необходимые для жизни, а в неё выделяют продукты жизнедеятельности.
4. Живые организмы реагируют на изменение факторов окружающей их среды.
5. Живые организмы развиваются.
6. Всё живое размножается.
7. Все живые организмы обладают наследственностью и изменчивостью.
8. Живые организмы приспособлены к определённой среде обитания.
Вопросы
1. Почему очень сложно дать определение понятия «жизнь»?
Дело в том, что живые организмы обладают рядом признаков, отсутствующих у большинства объектов неживой природы, но среди этих признаков нет ни одного такого, который был бы присущ только живому. Например, для живых организмов характерен рост, но ведь и кристаллы растут. Поэтому проще всего дать определение жизни, перечислив основные свойства живого, или жизненные свойства.
2. В чём заключается различие химической организации живых организмов и объектов неживой природы?
3. Каковы основные свойства живого?
1. Живые организмы имеют сходный химический состав и единый принцип строения.
2. Все живые организмы представляют собой открытые биологические системы, т. е. системы, устойчивые лишь при условии непрерывного поступления в них энергии и вещества из окружающей среды.
3. Все живые организмы способны к обмену веществ с окружающей средой: из неё они получают вещества, необходимые для жизни, а в неё выделяют продукты жизнедеятельности.
4. Живые организмы реагируют на изменение факторов окружающей их среды.
5. Живые организмы развиваются.
6. Всё живое размножается.
7. Все живые организмы обладают наследственностью и изменчивостью.
8. Живые организмы приспособлены к определённой среде обитания.
4. Чем различаются процессы обмена у живых организмов от аналогичных процессов, встречающихся в неживой природе?
В отличие от «обменных процессов» в неживой природе, у живых организмов самыми важными стали процессы биосинтеза и распада веществ. Обмен веществ обеспечивает постоянство химического состава и строения организма, его рост, размножение и существование в непрерывно меняющихся условиях окружающей среды.
5. В чём может проявляться приспособленность организмов к среде обитания? Приведите соответствующие примеры.
Даже по внешнему виду часто можно определить, какой образ жизни ведёт данный организм. Например, вы сразу отличите хищную птицу от зерноядной, влаголюбивые растения от растений пустынь.
Задания
1. Объясните, почему живые организмы называют открытыми биологическими системами.
Открытые биологические системы – это системы, устойчивые лишь при условии непрерывного поступления в них энергии и вещества из окружающей среды.
Зелёные растения используют солнечную энергию для синтеза органических веществ, из которых строится их тело. Другие организмы получают энергию в результате распада сложных органических веществ пищи на более простые. Таким образом, живые организмы существуют до тех пор, пока в них поступают энергия (солнечная или химическая) и питательные вещества извне.
2. Перечислите известные вам уровни организации живого. Попробуйте привести примеры соответствующих им биологических систем.
Учёные выделяют следующие уровни организации живого: молекулярный (молекулы, из которых состоит клетка), клеточный (мышечная клетка), организменный (волк), популяционно-видовой (популяция волков в смешенном лесу), экосистемный (сосновый лес) и биосферный (биосфера).