Введение в биологию - Введение в физиологию
Биология (от греч. bios-жизнь, logos-понятие, учение) - это наука, изучающая живые организмы. Развитие этой науки шло по пути последовательного упрощения предмета исследования. Так возникли многочисленные биологические дисциплины, специализирующиеся на изучении структурно-функциональных особенностей определенных организмов (рис. 1).
Этот путь познания - от сложного к простому - часто называют "редукционистским". Редукционизм, доведенный до своего логического завершения, сводит познание к изучению элементарнейших форм существования материи. Это относится и к живой, и к неживой природе. При таком подходе законы природы пытаются познать, изучая вместо единого целого отдельные его части.
Другой подход основан на "виталистических" принципах. В этом случае "жизнь" рассматривают, как совершенно особенное и уникальное явление, которое нельзя объяснить только действием законов физики и химии.
Основная задача биологии как науки состоит в том, чтобы истолковать все явления живой природы, исходя из научных законов, не забывая при этом, что целому организму присущи свойства, в корне отличающиеся от свойств частей, его составляющих.
Например: нейрофизиолог может описать работу отдельного нейрона языком физики и химии, но сам феномен сознания так описать нельзя. Сознание возникает в результате коллективной работы и одновременного изменения электрохимического состояния миллионов нервных клеток, однако мы до сих пор не имеем реального представления о том, как возникает мысль и каковы ее химические основы.
Точно так же мы до конца не понимаем, как возникли и как эволюционировали живые существа. На этот вопрос пытались ответить многие. Мы остановимся на этом немного позже и постараемся отразить различные точки зрения на проблему происхождения жизни, уделив при этом основное внимание все же не богословским, а биологическим концепциям.
В итоге строгого определения, что же такое жизнь, как и когда она возникла дать не возможно. Однако мы можем перечислить и описать те признаки живой материи, которые отличают ее от неживой.
Отличительные признаки таковы:
Питание
Пища нужна всем живым существам. Они используют ее как источник энергии и веществ, необходимых для роста и других процессов жизнедеятельности. Растения и животные различаются главным образом по тому, как они добывают пищу. Например, почти все растения способны к фотосинтезу, т. е. они сами создают питательные вещества, используя энергию света. Фотосинтез - одна из форм Автотрофного питания. Животные и грибы питаются по-иному: они используют органическое вещество других организмов, расщепляя с помощью ферментов это органическое вещество и усваивая продукты расщепления. Такое питание называют Гетеротрофным. Гетеротрофами являются также многие бактерии, хотя некоторые из них автотрофны.
Дыхание
Для всех процессов жизнедеятельности нужна энергия. Поэтому основная масса питательных веществ, получаемых в результате автотрофного или гетеротрофного питания, используется в качестве источника энергии. Энергия высвобождается в процессе дыхания при расщеплении некоторых высокоэнергетических соединений. Высвобождаемая энергия запасается в молекулах аденозин-три-фосфата (АТФ), который обнаружен во всех живых клетках.
Раздражимость
Все живые существа способны реагировать на изменение внешней и внутренней среды, что помогает им выжить.
Например, кровеносные сосуды кожи млекопитающих при повышении температуры тела расширяются, рассеивая избыточное тепло и тем самым снова восстанавливая оптимальную температуру тела. А зеленое растение, которое стоит на подоконнике и освещается только с одной стороны, тянется к свету, потому что для фотосинтеза нужна определенная освещенность.
Подвижность
Животные и люди отличаются от растений способностью перемещаться из одного места в другое, т. е. способностью к движению. Животным и людям необходимо двигаться, чтобы добывать пищу. Для растений подвижность необязательна: растения способны сами создавать питательные вещества из простейших соединений, доступных почти повсюду. Но и у растений можно наблюдать движения внутри клеток и даже движения целых органов, хотя и с меньшей, чем у животных, скоростью. Могут двигаться и некоторые бактерии, и одноклеточные водоросли.
Выделения
Выделение, или экскреция, - это выведение из организма конечных продуктов обмена веществ. Такие ядовитые "шлаки" возникают, например, в процессе дыхания, и их надо обязательно удалять. Животные и люди потребляют очень много белков, и, поскольку белки не запасаются, их необходимо расщепить, а затем вывести из организма. Поэтому у животных и людей выделение сводится в основном к экскреции азотистых веществ. Еще одной из форм экскреции можно считать выведение из организма свинца, радиоактивной пыли, алкоголя и массы других, вредных для здоровья веществ.
Размножение
Продолжительность жизни у каждого организма ограничена, однако все живое "бессмертно". Выживание вида обеспечивается сохранением главных признаков родителей у потомства, возникшего путем бесполого (у растений) или полового (у животных и людей) размножения. Пытаясь объяснить природу наследования признаков, "редукционисты" открыли нуклеиновые кислоты - ДНК (дезоксирибонуклеиновую кислоту) и РНК (рибонуклеиновую кислоту). В молекулах этих кислот содержится закодированная наследственная информация, которая передается от одного поколения к другому.
Рост
Объекты неживой природы (например, кристалл или сталагмит) растут, присоединяя новое вещество к наружной поверхности. Живые существа растут изнутри за счет питательных веществ, которые организм получает в процессе автотрофного или гетеротрофного питания. В результате ассимиляции этих веществ образуется новая живая протоплазма.
Эти семь главных признаков живого более или менее выражены у любого организма и служат единственным показателем того, жив он или мертв. Не следует, однако, забывать, что все эти признаки - лишь наблюдаемые проявления главных свойств живой материи (протоплазмы), т. е. ее способности извлекать, превращать и использовать энергию извне. К тому же протоплазма способна не только поддерживать, но и увеличивать свои энергетические запасы.
В отличие от живой материи мертвое органическое вещество легко разрушается под действием механических и химических факторов окружающей среды. Живые существа обладают встроенной системой саморегуляции, которая поддерживает процессы жизнедеятельности и препятствует неуправляемому распаду структур и веществ и бесцельному выделению энергии. Такая регуляция направлена на поддержание гомеостаза на всех уровнях организации живых систем - от молекул до целых сообществ.
Наши знания о том, что происходит в клетке или в организме, несомненно, обогатились после открытия ДНК, АТФ, ферментов, гормонов, вирусов, биосинтеза белка, взаимодействия антиген - антитело и многих других процессов.
Похожие статьи
-
Введение - Абиотические факторы среды. Свет
Абиотические факторы среды (факторы неживой природы) - это комплекс условий внешней среды, оказывающих прямое или косвенное влияние на растения....
-
Введение - Физиология и гигиена органов дыхания у детей
Дыхание, значит жизнь. Эта фраза бесспорна, и так глубоко сидит в нашем сознании, что редко напоминает о себе. Разве только устами доктора, который,...
-
Ферменты (от латинского слова fermentum - закваска) - белки, которые обладают каталитической активностью и характеризуются очень высокой специфичностью и...
-
Аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) состоит из органического основания аденина (I), углевода рибозы (II) и трех остатков фосфорной кислоты (III)....
-
Введение, Биологическая роль углеводов - Обмен углеводов в организме животных
Углеводы, класс органических веществ, которые характеризуются тем, что при одной альдегидной или кетонной группе имеют несколько спиртовых групп...
-
Введение, Белки - Анализ пищевых веществ, необходимых для организма человека
Организм человека состоит из белков (19,6 %), жиров (14,7 %), углеводов (1 %), минеральных веществ (4,9 %), воды (58,8 %), Он постоянно расходует эти...
-
Существует большая группа живых существ, не имеющих клеточного строения. Эти существа носят названия вирусов (лат "вирус" - яд) и представляют...
-
Стопа устроена и функционирует как упругий подвижный свод. Сводчатое строение стопы отсутствует у всех животных, включая антропоидов, и является...
-
Введение - Выращивание кактусов в условиях школьного кабинета биологии
Кактус относится к семейству Кактусовых (Cactaceae). Это многолетнее растение c утолщенными сочными мясистыми стеблями, покрытыми колючками, волосками...
-
Среди органов, обеспечивающих сохранение относительного постоянства внутренней среды, Почки играют наиболее значительную роль. Удаление из организма...
-
Сухая гниль, Мутации - Выращивание кактусов в условиях школьного кабинета биологии
Сухая гниль - заболевание, также возникающее при неправильном содержании. Внешне оно долго не проявляется, так как идет усыхание внутри стебля. К...
-
Введение - Технология производства пластырей
Актуальность темы исследования. Основными задачами фармацевтической технологии являются: разработка теоретических обоснований существующих методов...
-
Введение - Возникновение жизни на Земле
Проблема происхождения жизни приобрела сейчас неодолимое очарование для всего человечества. Она не только привлекает к себе пристальное внимание ученых...
-
Химический состав микробов. Вода составляет основную массу микробной клетки - в капсульных бактериях ее больше, в бациллах меньше. В Aerobacter aceti...
-
Воспаление представляет собой частую форму патологического процесса, который возникает при воздействии на организм патологичесого раздражителя....
-
Введение - Сущность живого и проблема его происхождения
Жизнь - одна из форм бытия и одна из высших форм движения. Однако при всей очевидности, казалось бы, и наглядности феномена жизни познание сущности...
-
Цветение кактусов - Выращивание кактусов в условиях школьного кабинета биологии
Еще сравнительно недавно на такой простой вопрос большинство обывателей ответило бы, что это неповторимое событие случается только один раз, перед...
-
Относительно проблемы происхождения и эволюции человека существует множество теорий появления человека на Земле. В настоящее время большинство ученых...
-
Введение, История открытия - Витамин Н, биотин
В составе пищи, которую мы едим, содержаться различные вещества, необходимые для нормальной работы всех органов, способствующие укреплению организма,...
-
Биогеоценоз Biogeocenosis От греч. Bios - жизнь + Ge - земля + Koinos - общий Биогеоценоз - эволюционно сложившаяся, пространственно ограниченная,...
-
Лес представляет собой определенный тип экосистем, где основой являются древесные растения. Ксилофильные (связанные в своем развитии с корой и...
-
Введение - Подгруппа разноусые бабочки: систематическое положение, морфология, биология, значение
В данной курсовой работе я рассматриваю группу разноусые бабочки. Бабочки являются одними из самых красивых насекомых. Отряд чешуекрылых охватывает...
-
Введение, Историческая справка, Эпоха первых открытий - Синтез и ресинтез видов
Люди издавна занимались селекцией, сами об этом и не подозревая. Природа также вела естественный отбор наиболее приспособленных особей. Результатом...
-
ВВЕДЕНИЕ - Основы учения о симметрии
Под симметрией (от греч. symmetria -- соразмерность) в широком смысле понимают правильность в строении тела и фигуры. Учение о симметрии представляет...
-
Введение - История развития представлений о биосфере
Биосфера -- населенная жизнью оболочка Земли, состав, структура и энергетика которой в существенных чертах обусловлены прошлой или современной...
-
Введение - Роль белков в организме
Нормальная деятельность организма возможна при непрерывном поступлении пищи. Входящие в состав пищи жиры, белки, углеводы, минеральные соли, вода и...
-
Ионизирующее излучение объединяет в себе радиоактивные излучения ( б, в, г - лучи), жесткое рентгеновское излучение, а также поток протонов и нейтронов....
-
Биология и ее предмет. История биологии - Биология как естественная наука
Биология (от греч. bios - жизнь, logos - наука) - наука о жизни, об общих закономерностях существования и развития живых существ. Предметом ее изучения...
-
Введение, Что такое микробиология? - Достижения и открытия ученых микробиологов нашей страны
Микробиология ученый открытие эмпирический Микробиология прошла длительный путь развития, исчисляющийся многими тысячелетиями. Уже в V. VI тысячелетии до...
-
ФИЗИОЛОГИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ Как и всем живым организмам микробам присущ обмен веществ. Для построения цитоплазмы они нуждаются в пластическом материале,...
-
Транспирация. Ее виды и значение - Вклад отечественных ученых в развитие физиологии растений
В основе расходования воды растительным организмом лежит процесс испарения -- переход воды из жидкого в парообразное состояние, происходящий при...
-
Введение - Виды эволюции человека
Эволюция - это такой процесс связанный с историческим развитием живой природы на основе наследственности, естественного отбора и изменчивости. Дарвинизм...
-
Введение - Питательные вещества
Нормальная деятельность организма возможна при непрерывном поступлении пищи. Входящие в состав пищи жиры, белки, углеводы, минеральные соли, вода и...
-
Кактусы-мутанты - Выращивание кактусов в условиях школьного кабинета биологии
Они выделяются всегда и везде. Даже сколь угодно яркие цветы соседей по коллекции не способны затмить их необычность. Именно необычность, так как, строго...
-
Физиология почек - Анатомия и физиология почек
Образование мочи Почки потребляют 9% кислорода из общего его количества, используемого организмом. Высокая интенсивность обмена веществ в почках...
-
Размножение кактусов - Выращивание кактусов в условиях школьного кабинета биологии
Большинство кактусов довольно легко размножается черенками. Такие роды, как эхинопсис, мамиллярия и некоторые другие, дают много так называемых "деток"...
-
Введение, Ноосферный проект П. Тейяра де Шардена - Интерпретации сущности ноосферы
В начале XX века почти одновременно возникли, сосуществуют поныне и развиваются две по существу разные интерпретации ноосферы. Такое положение сложилось...
-
Введение - Строение системы пищеварения
Для нормальной жизнедеятельности организм любого человека необходимо регулярное поступление пищи, представляющей совокупность органических и...
-
Транспорт питательных веществ в бактериальную клетку - Физиология микроорганизмов
Пассивный - облегченная диффузия, в следствии разности концентрации питательных веществ, без затрата энергии. Отвечает за транспорт цитоплазматическая...
-
Воспитание и обучение ребенка основывается на эмоциональной почве. Учителю нужно понять, что в детстве человек должен пройти эмоциональную школу....
Введение в биологию - Введение в физиологию