РефератыМедицина, здоровьеОрОрганизм и среда обитания

Организм и среда обитания

Реферат на тему:


организм и среда обитания.


Выполнил:


Сергеев Р.В.


Гр.585


Организм и среда обитания.


Жизнь — активное поддержание и самовоспроизведе­


ние специфической структуры, идущее с затратой полученной


извне энергии. Жизнь на Земле существует в виде отдельных


организмов, и независимо от строения и размеров, организмы


всегда обособлены от окружающей их среды, при этом посто­


янно находятся во взаимодействии с ней.


Для живого характерен ряд свойств, которые в совокуп­


ности «делают» живое живым. Такими свойствами являются


самовоспроизведение, целостность и дискретность, рост и раз­


витие, обмен веществ и энергии, наследственность и изменчи­


вость, раздражимость, движение, внутренняя регуляция, спе­


цифичность взаимоотношений со средой.


Живой организм — целая биологическая система, состоящая


из взаимозависимых и соподчиненных элементов, взаимоотноше­


ния которых и особенности строения определены их функциони­


рованием как целого. Главные отличия живых организмов —


способность к саморегуляции (сохранению строения, состава


и свойств) и способность к самовоспроизведению (многократ­


ному повторению своих характеристик в поколениях). По оп­


ределению акад. М. В. Волькенштейна «Живые тела, сущест­


вующие на Земле, представляют собой открытые, саморегули­


рующиеся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из


биополимеров — белков и нуклеиновых кислот».


Клетка — основная структурно-функциональная единица всех


живых организмов, элементарная живая система. Она может су­


ществовать как отдельный организм (бактерии, простейшие,


некоторые водоросли и грибы), так и в составе тканей много­


клеточных организмов. Лишь вирусы представляют собой не­


клеточные формы жизни.


Со времен Аристотеля организмы прежде всего подразделя­


ют на растения и животных, клетки которых принципиально


одинаковы. В современной науке — систематике, описываю-


щей все разнообразие живой природы, выделяют ряд таксо­


нов, наиболее крупные из которых — бактерии, простейшие,


грибы, растения и животные; в пределах каждого царства —


типы, классы и более мелкие таксоны — группы организмов,


различающихся по структуре тела и органов и по способам осу­


ществления жизненных функций.


Тем не менее большинство современных ученых признает


необходимость выделения таксона более высокого ранга. Это,


во-первых, прокариоты (от лат. pro — перед, раньше, вместо и


греч. karyon — ядро) — только одноклеточные организмы, не


имеющие истинного ядра, ограниченного мембраной. К ним


относятся бактерии, включая архе- и цианобактерии. Анало­


гом ядра служит структура, состоящая из белков, дезоксири-


бонуклеиновой (ДНК) и рибонуклеиновой (РНК) кислот. Они


лишены хлоропластов, митохондрий и аппарата Гольджи.


Во-вторых, это эукариоты — одно- и многоклеточные организ­


мы, имеющие в клетках истинное ядро. К ним относятся все


остальные организмы. Деление на прокариотов и эукариотов


характерно и для самых древних организмов.


Обмен веществ


Во всех клетках происходит интенсивное обновление ве­


ществ и структур. Так, некоторые клетки человека живут все­


го один-два дня (клетки кишечного эпителия). Поэтому непре­


менным условием жизни является связь клетки с ОС. Из среды


клетка получает различные вещества, которые затем подверга­


ются превращениям, ведущим к высвобождению энергии, не­


обходимой для клеточной активности. Из поступающих в


клетку веществ синтезируются органические соединения, не­


обходимые для построения структур клетки. Во внешнюю сре­


ду выводятся не нужные клетке вещества — продукты разло­


жения органических веществ.


Пластический обмен (или ассимиляция) — совокупность ре­


акций синтеза органических молекул, идущих на построение тела


клетки. В клетках зеленых растений органические вещества мо­


гут синтезироваться из неорганических с использованием энер­


гии света или химической энергии. В клетках животных асси­


миляция может идти только за счет использования для синтеза


собственных веществ (готовых органических соединений).


Процессы ассимиляции протекают с поглощением энергии.


Энергетический обмен (или диссимиляция) — совокупность


реакций, в результате которых освобождается необходимая для


клетки энергия.


Совокупность процессов диссимиляции и ассимиляции,


в ходе которых реализуется связь клетки с окружающей сре­


дой, называют обменом веществ или метаболизмом:


ПЛАСТИЧЕСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ


ОБМЕН + ОБМЕН = МЕТАБОЛИЗМ.


Обмен веществ — фундаментальное свойство живых орга­


низмов.


Пластический обмен


1. Биосинтез белков


Любая клетка организма способна синтезировать свои


специфические белки. Эта способность обусловлена генетически


и передается из поколения в поколение. Информация о структу­


ре белков содержится в ДНК. Участок молекулы ДНК, содержа­


щий информацию о первичной структуре конкретного белка,


называется геном.


Синтез белка начинается с транскрипции — процесса спи­


сывания информации о структуре белка с участка ДНК (гена)


на информационную РНК. В ядре клетки находятся ДНК,


а синтез белка обычно протекает в цитоплазме на рибосомах.


Перенос информации о первичной структуре белка к месту


синтеза обеспечивает РНК. Аминокислоты, необходимые для


сборки белковых молекул, доставляются к рибосомам цито­


плазмы транспортными РНК. Биосинтез протекает в присутст­


вии множества ферментов, катализаторов всех реакций про­


цесса. Процесс идет с участием АТФ, при распаде которой


освобождается энергия, необходимая для его осуществления.


2. Фотосинтез


Фотосинтез — процесс синтеза органических соедине­


ний из неорганических веществ, идущий за счет энергии света


Все живое современной биосферы зависит от этого процес­


са. Фотосинтез делает энергию Солнца и углерод доступными


для живых организмов и обеспечивает обогащение кислородом


атмосферы Земли.


3.Хемосинтез — синтез органических соединений из неорга

­


нических веществ с использованием химической энергии, выде­


ляющейся в реакциях окисления неорганических веществ.


Энергетический обмен


Энергия существует в природе в различных формах. Это


прежде всего энергия солнечного света, а также химическая,


тепловая и электрическая. Организмам энергия необходима


для активного транспортирования веществ, для синтеза бел­


ков и иных биомолекул, для мышечных сокращений при пере-2.2. Обмен веществ 39


метении в пространстве, для клеточного деления и т. д. Осу­


ществление этих процессов и восполнение неизбежных потерь


в ОС в соответствии с классическими законами термодинами­


ки (см. разд. 6.3.5) возможны только при постоянном притоке


энергии в организм из среды обитания.


Энергетический обмен клетки осуществляется в три этапа.


Подготовительный этап — сложные органические соеди­


нения распадаются на более простые: белки на аминокислоты,


полисахариды на моносахариды и т. п.


Этап неполного окисления (анаэробное дыхание или бро­


жение). Неполному окислению могут подвергаться глюкоза,


жирные кислоты, аминокислоты. При этом главным источ­


ником энергии в клетке является глюкоза. При бескислород­


ном окислении одной молекулы глюкозы (процесс гликолиза)


из двух молекул АДФ образуются две молекулы АТФ. В про­


цессе гликолиза для нужд клетки извлекается не более 10%


энергии.


Этап полного расщепления (аэробное дыхание) протекает


с обязательным участием кислорода. При дыхании последова­


тельно проходит ряд ферментативных реакций. В условиях


полного окисления, сопряженного с фосфорилированием АДФ


до АТФ, недоокисленные продукты гликолиза отдают для


нужд клетки оставшуюся в их химических связях энергию,


которая аккумулируется в АТФ.


АТФ — единый и универсальный источник энергообеспечения


клетки.


Гомеостаз


Гомеостаз-(от греч. homoios — тот же, statos — состоя­


ние) — способность биологических систем противостоять измене­


ниям и сохранять относительное динамическое постоянство своей


структуры и свойств. Поддержание гомеостаза — непременное


условие существования как отдельных клеток и организмов,


так целых биологических сообществ и экосистем.


Термин «гомеостаз» введен в 1932 г. американским физиологом


У. Кэнноном для характеристики процессов, обеспечивающих устойчи­


вость и постоянство внутренней среды отдельного организма, и впослед­


ствии распространен на живые системы разных уровней организации.


В гомеостазе (устойчивости) живых систем выделяют:


• выносливость (живучесть, толерантность -


способность переносить изменения среды без


нарушения основных свойств системы;


• упругость (резистентность, сопротивляемость) — спо­


собность быстро самостоятельно возвращаться в нор­


мальное состояние из неустойчивого, которое возникло


в результате внешнего неблагоприятного воздействия


на систему.


Понятие «гомеостаз» широко используется в экологии для


характеристики устойчивости различных систем. Гомеостаз


клетки определяется специфическими физико-химическими


условиями, отличными от условий внешней среды; гомеостаз


многоклеточного организма — поддержанием постоянства


внутренней среды. Константами гомеостаза животных явля­


ются объем, состав крови и других жидкостей организма.


Гомеостаз популяции определяется поддержанием про­


странственной структуры, плотности и генетического разнооб­


разия. Вследствие гомеостатической регуляции поддержива­


ется постоянство состава и численности популяций в сообще­


ствах.


На уровне экосистем гомеостаз проявляется в наиболее ус­


тойчивых формах взаимодействия между видами, что выража­


ется в приспособленности к особенностям среды и поддержа­


нии циклов круговорота биогенов. Можно рассматривать даже


гомеостаз биосферы, в которой взаимодействие разнообразных


организмов поддерживает постоянство газового состава атмос­


феры, состав почв, состава и концентрации солей мирового


океана и др.


Гомеостаз обеспечивается работой механизмов регулиро­


вания, действующих по принципу отрицательной обратной


связи. Тогда нарушения в функционировании живой систе­


мы, используя кибернетические термины, следует констатиро­


вать как появление в канале обратной связи «помех» или «шу­


мов».


Роль помех могу т играть различные факторы, например


погодные условия, деятельность человека и т. п. Резкие изме­


нения характеристик окружающей среды, при которых они (или


одна из них) выходят за границы допустимого, называют экологи­


ческим стрессом.


Безусловно, конкретные механизмы регулирования раз­


личны для клетки организма, популяции и экосистемы, но


всегда результатом саморегуляции и поддержания гомеостаза


является сбалансированность и четкая согласованность функ­


ционирования всех элементов биологической системы.


Биологический вид


Разделение всего многообразия животных и растений


на виды является способом упорядоченного описания живой


природы, основанным на выявлении иерархической структу­


ры ее элементов.


В большинстве случаев особи разных видов различают по


внешнему виду, поведению, физиологии. Однако одних внеш­


них различий, даже значительных, для выделения вида недо­


статочно. Если особи двух разных групп организмов при самом


значительном различии внешнего вида способны, скрещива­


ясь, давать потомство (т. е. возможен обмен генами), то они


являются одним видом. Напротив, особей, которые не способ­


ны дать потомство при скрещивании, относят к различным


видам.


Вид - совокупность особей, способных к скрещиванию и


образованию плодовитого потомства, населяющих определенный


ареал (область географического распространения), обладающих


рядом общих морфо-физиологических признаков и типов взаимо­


отношений с абиотической и биотической средой, отделенных от


других таких же групп особей практически полным отсутствием


гибридных форм. Вид — качественный этап процесса эволю­


ци и .


Приведенное правило определения видов (как и все прочие


научные схемы, описывающие безгранично многообразные


проявления жизни) имеет исключения.

Сохранить в соц. сетях:
Обсуждение:
comments powered by Disqus

Название реферата: Организм и среда обитания

Слов:1505
Символов:14751
Размер:28.81 Кб.