Презентація "Організація життя на Землі"

Організація життя на землі

Життя́  (Biota)  — це явище, що є сукупністю основоположних загальнобіологічних ознак (метаболізму,  гомеостазу, зростання, розвитку,  відповіді на подразнення, розмноження,  еволюції тощо), які притаманні живим істотам та відрізняють їх від неживих предметів. Життя визначається як стан існування матерії, найвизначнішими рисами якого є обмін речовин, самооновлення та самовідтворення. Вивчення властивостей життя здійснює наука біологія, яка покликана з'ясувати ґрунтовні закони його існування та безперервності у часі.

ОЗНАКИ ЖИВОЇМАТЕРІЇ

Визначення поняття «життя» : Біологія Життя — особлива форма існування матерії, що виникла на певному етапі її існування й характеризується процесами метаболізму. Життя має внутрішню структурованість, власнийметаболізм, здатність до  розмноження,  спадковість  та підтримку внутрішнього  гомеостазу. Хімія Життя — це переважання процесів  синтезу  над процесами  розпаду, пул енергоспоживаючих процесів зміни речовини і інших об'єктів  фізичної хімії: цикл регенерації необхідних речовин; цикл регенерації механізму регенерації речовини. Біофізика Життя є явищем, яке властиве відкритим або безперервним системам, що здатні самочинно знижувати власну внутрішню ентропію за рахунок речовин або  вільної енергії, отриманих з довкілля і згодом виділеної у вигляді продуктів життєдіяльності. Кібернетика Життя — це інформаційна структура з пам'яттю, що використовує власну внутрішню мову — систему сигналів, властивостей і методів, не пов'язана з конкретним матеріальним носієм, без втрат інформації переміщується між матеріальними носіями та відтворюється без втрат. Техніка Життя біологічне — це комплексний процес, ключовою частиною якого є реакція матричного синтезу (синтез білка).

Релігійне визначення. В основі практично усіх релігій закладене твердження про таїнство творення живого із неживого волею  безсмертного Бога або Богів. Життя — це чудова властивість  матерії, що дається і відбирається Богом. Розрізняють кінцеве (у часі) життя  тіла  і нескінченне життя  душі. Живий організм — це такий, в тілі якого існує душа. 

КРИТЕРІЇ ЖИВОЇ МАТЕРІЇ: Внутрішня структурованість. Живим організмам притаманна упорядкованість внутрішніх структур та процесів - наявність окресленої клітинної (у клітинних форм життя) будови та її внутрішніх органел і компартментів з розподілом між ними упорядкованих, почергових метаболічних шляхів і циклів. У неклітинних нуклеїнових форм живих організмів структурованість проявляється у впорядкованості комплексів нуклеїнових кислот (віроїди, транспозони) з білками та цукрами (віруси). У білкових неклітинних форм життя — четвертинною структурою білків (пріони). Метаболізм — це комплекс безперервних біохімічних перетворень — біологічного окислення  (аеробне, анаеробне) органічних речовин, з вивільненням енергії, котра використовується для підтримання процесів життєдіяльності та побудови організму. Гомеостаз — це властивість живого організму підтримувати стабільність внутрішньої структурованості та процесів метаболізму. Розмноження — це біологічний процес, за допомогою якого утворюються нові живі організми. Спадковість — це здатність живої матерії передавати від батьків до нащадків основні ознаки зовнішньої та внутрішньої будови, біохімічних особливостей і фізіологічних функцій. Подразливість — це здатність живого організму переходити зі стану фізіологічного спокою у діяльний стан у відповідь на дію будь-якої сили, яку називають подразником, процес дії цієї сили — подразненням, а відповідь на нього — біологічною реакцією. Адаптація — це індивідуальна або групова властивість живих організмів, що проявляється у вигляді реакції у поведінці організму, перебудові фізіологічних процесів або набутті нових анатомічних структур, які розвинулись за певний проміжок часу (недовгочасний або у процесі еволюції) таким чином, що підвищили виживання та репродуктивний успіх конкретного організму або виду. Еволюція — це групова властивість живих організмів до їхнього історичного безупинного розвитку, що проявляється у якісних та кількісних змінах генофонду популяцій, набутті нових адаптацій, утворенням та вимиранням видів, перетворенням екосистем та біосфери.

Рівень організації живої матерії — це сукупність кількісних та якісних показників певної біологічної системи (клітина, організм, популяція тощо), що окреслюють умови та межі її існування. Сукупність рівнів організації утворює ієрархічну «драбину» живого. Молекулярно-генетичний рівень живого — це сукупність інформаційно-каталітичних взаємодій  біополімерів, які забезпечують збереження, обробку та передачу спадкової інформації у часі від материнського до дочірнього носіїв. Клітина є якісно новим рівнем організації живого, який об'єднує усі біохімічні та генетичні цикли в єдину систему, розмежовану із  довкіллям. Ця система є базовою структурно-функціональною одиницею живої матерії (виняток — неклітинні форми), яка здатна самостійно відтворюватися.

Клітини об'єднуються у тканини, де виконують спільні призначення. Клітини у тканині втрачають індивідуальні риси, що відбувається у процесідиференціації  і призводить до їх спеціалізації на виконанні якоїсь однієї або небагатьох суворо визначених функцій. Організм — це елементарна біологічна система існування індивідуальних особин, незалежно від форми їх організації (неклітинні, одноклітинні, багатоклітинні). Одна із основних властивостей життя — розмноження, — можливе лише на організмовому рівні організації живої матерії. Життя проявляється виключно у реальному існуванні окремих організмів.

Популяційно-видовий рівень організації живої матерії відзначається вільним обміном спадковою інформацією між подібними індивідуальними організмами. Це єдиний рівень взаємодії між організмами, який забезпечуєвертикальний переніс генів — від батьків до дітей. Популяції різних видів, які співіснують на одній території, об'єднуються на основі  гетеротипових взаємодій, утворюючи екосистемний рівень організації живої матерії. Елементарною одиницею екосистемного рівня організації є  консорція, у центрі якої знаходиться вид-детермінант, з пов'язаними із ним видами-консортами приналежними до концентрів різних порядків.

Біосферний рівень організації живої матерії — це сукупність усіх екосистем планети, які пов'язані між собою глобальними  геохімічними циклами,океанічними  та  атмосферними  циркуляціями. Для цього рівня організації живого характерна агрегація однотипних екосистем, утворюючи  біоми — природні зони. Біоми чітко розподілені на поверхні  планети  у глобальному кліматичному  градієнті.

Структурно-функціональна організація живих організмів Збереження генетичної інформаціїВ усіх  клітинних організмів  генетична інформація  зберігається у вигляді лінійної або кільцевої дволанцюгової антипаралельної лівозакрученої спіральної  молекули  ДНК. У прокаріотів ДНК являє собою одну кільцеву хромосому - плазміду. У неклітинних організмів генетична інформація зберігається у вигляді одно- або дволанцюгових,лінійних, замкнених або кільцевих спіральних молекул  ДНК  чи  РНК. Реалізація генетичної інформації Основним процесом реалізації генетичної інформації (у клітинних організмів) є власний  біосинтез білка, що забезпечує структурну стабільність клітини та  гомеостаз  її внутрішнього середовища. Реалізація генетичної інформації включає такі стадії:  транскрипцію — «перепис» інформації із матриці  ДНК  на матричну РНК (м. РНК);  процесинг — «дозрівання» матричної РНК шляхом вирізання  інтронів  та інших змін;  трансляцію — синтез білків  на м. РНК.

Передавання генетичної інформаціїПередача генетичної інформації є найважливішим процесом збереження життя у  часовому вимірі. Універсальним для усіх живих організмів (за винятком  пріонів) є процес  реплікації спадкової молекули — відтворення дочірніх молекул (ДНК або РНК) на материнській молекулі-матриці (переважно ДНК). Способи розмноження Передавання генетичної інформації у клітинних організмів до нащадків відбувається трьома основними способами: вегетативним  (поділ клітини навпіл,  брунькування, фрагментація тіла тощо); нестатевим (спороношення,  зооспороношення,  конідієношення  та інше);статевим (гаметогамія, гаметангіогамія, хологамія,  автогамія,  соматогамія, кон'югація).

Онтогенез — це процес, який відбиває  індивідуальний  розвиток  організму  з миті утворення  зиготи  до його  смерті. В онтогенезі розрізняють кілька ключових процесів:органогенез — утворення  тканин  і  органів; морфогенез — визначення форм тканин, органів, їх розташування відносно один іншого та загальний вигляд організму в цілому; репродукція — розмноження.

Філогенез — історичний розвиток як окремих видів і систематичних груп організмів, так і органічного світу в цілому. Виділяють такі форми філогенезу:1. Дивергенція — розходження ознак і властивостей у спочатку близьких груп організмів у ході еволюції. Вони виникають в результаті різнонапрямленого природного добору, який виникає під дією відмінних одних від інших умов зовнішнього середовища.2. Конвергенція — це еволюційний процес, результатом якого є утворення схожих морфологічних ознак у представників неспоріднених (немонофілетичних) груп (наприклад, хвостові плавці риб, вимерлих рептилій іхтіозаврів та ссавців китів). 3. Паралелізм — незалежне виникнення схожих морфологічних чи фізіологічних ознак у близькоспоріднених груп організмів, які розвинулись внаслідок існування у однакових умовах середовища та однонапрямного природного добору.