Понятие живого. Современ.понимание наслед-ти

Интуитивно мы все понимаем, что есть живое, и что мертвое. Однако при попытке определить сущность живого возникают трудности. Например, один из авторов предложил следующее определение: живой организм – это тело, слагаемое из живых объектов; неживое тело – слагаемое из неживых объектов.

Широко известно определение, данное Ф. Энгельсом, что жизнь – это способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой.

Современное определение живого выглядит следующим образом: «живые тела, существующие на Земле, представляют собой открытые саморегулирующиеся и самовоспроизвоизводящиеся системы, построенные из биополимеров – белков и нуклеиновых кислот».

Т.о. сущность живого есть форма существования сложных открытых систем, способных к самоорганизации и самовоспроизведению. Функционально важнейшими веществами этих систем являются белки (высокомолекулярные органические вещества, состоящие из аминокислот) и нуклеиновые кислоты, обеспечивающие биосинтез белка (основу жизнедеятельности) и передачу наследственных признаков.

Обобщая и несколько упрощая сказанное о специфике живого, можно отметить, что все живые организмы питаются, дышат, растут, размножаются и распространяются в природе, а неживые тела не питаются, не дышат, не растут и не размножаются.

Гене́тика — наука о закономерностях наследственности и изменчивости. В зависимости от объекта исследования классифицируют генетику растений, животных, микроорганизмов, человека и другие; в зависимости от используемых методов других дисциплин — молекулярную генетику, экологическую генетику и другие. Идеи и методы генетики играют важную роль в медицине, сельском хозяйстве, микробиологической промышленности, а также в генетической инженерии.

Классическая генетика

В начале XX века работы Менделя вновь привлекли внимание в связи с исследованиями Карла Корренса, Эриха фон Чермака и Гуго Де Фриза по гибридизации растений, в которых были подтверждены основные выводы о независимом наследовании признаков и о численных соотношениях при «расщеплении» признаков в потомстве.

Вскоре английский натуралист Уильям Бэтсон ввёл в употребление название новой научной дисциплины: генетика (в 1905 г. в частном письме и в 1906 г. публично). В 1909 году датским ботаником Вильгельмом Йогансеном введён в употребление термин «ген».

Важным вкладом в развитие генетики стала хромосомная теория наследственности, разработанная, прежде всего, благодаря усилиям американского генетика Томаса Ханта Моргана и его учеников и сотрудников, избравших объектом своих исследований плодовую мушку Drosophila melanogaster. Изучение закономерностей сцепленного наследования позволило путем анализа результатов скрещиваний составить карты расположения генов в «группах сцепления» и сопоставить группы сцепления с хромосомами (1910—1913 гг.).

Молекулярная генетика

Эпоха молекулярной генетики начинается с появившихся в 1940—1950-х гг. работ, доказавших ведущую роль ДНК в передаче наследственной информации. Важнейшими шагами стали расшифровка структуры ДНК, триплетного кода, описание механизмов биосинтеза белка, обнаружение рестриктаз и секвенирование ДНК.

Дезоксирибонуклеи́новая кислота́ (ДНК) — макромолекула (одна из трех основных, две другие — РНК и белки), обеспечивающая хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов. Основная роль ДНК в клетках — долговременное хранение информации о структуре РНК и белков.

ДНК содержит генетическую информацию, которая делает возможной жизнедеятельность, рост, развитие и размножение всех современных организмов. Однако как долго в течение четырёх миллиардов лет истории жизни на Земле ДНК была главным носителем генетической информации, неизвестно. Существуют гипотезы, что РНК играла центральную роль в обмене веществ, поскольку она может и переносить генетическую информацию, и осуществлять катализ с помощью рибозимов. Кроме того, РНК — один из основных компонентов «фабрик белка» — рибосом. Древний РНК-мир, где нуклеиновая кислота была использована и для катализа, и для переноса информации, мог послужить источником современного генетического кода, состоящего из четырёх оснований. Это могло произойти в результате того, что число оснований в организме было компромиссом между небольшим числом оснований, увеличивавшим точность репликации, и большим числом оснований, увеличивающим каталитическую активность рибозимов.

К сожалению, древние генетические системы не дошли до наших дней. ДНК в окружающей среде в среднем сохраняется в течение 1 миллиона лет, а потом деградирует до коротких фрагментов. Извлечение ДНК и определение последовательности их 16S рРНК генов из бактериальных спор, заключённых в кристаллах соли 250 млн лет назад, служит темой оживлённой дискуссии в научной среде.

Все живые системы - это открытые системы, т.е. они обмениваются веществом и энергией с другими системами. Строятся на принципах иерархичности (соподчиненности) и эмерджентности (появление у системы новых свойств, которые отсутствовали у ее элементов).
Особенности химического состава. В состав живых организмов входят те же химические элементы, что и в объекты неживой природы. Однако соотношение различных элементов в живом и неживом неодинаково. Элементный состав неживой природы наряду с кисло-родом представлен в основном кремнием, железом, магнием, алюминием и т.д. В живых организмах 98% химического состава приходится на четыре элемента – углерод, кисло-род, азот и водород.
Метаболизм. Все живые организмы способны к обмену веществ с окружающей средой, поглощая из нее вещества, необходимые для питания, и выделяя продукты жизнедеятель-ности.
В неживой природе также существует обмен веществами, однако при небиологическом круговороте веществ они просто переносятся с одного места на другое или меняется их агрегатное состояние: например смыв почвы, превращение воды в пар или лед.
Обмен веществ обеспечивает гомеостаз организма, т.е. неизменность химического состава и строения всех частей организма, и как следствие, постоянство их функционирования в непрерывно меняющихся условиях окружающей среды.
Единый принцип структурной организации. Все живые организмы, к какой бы системати-ческой группе они ни относились, имеют клеточное строение. Клетка, как уже указыва-лось выше, является единой структурно-функциональной единицей, а также единицей развития всех обитателей Земли.
Репродукция. На организменном уровне самовоспроизведение или репродукция, проявля-ется в виде бесполого или полового размножения особей. Размножение – это свойство ор-ганизмов производить себе подобных.
В основе самовоспроизведения лежат реакции матричного синтеза, т.е. образование новых молекул и структур на основе информации, заложенной в последовательности нуклеоти-дов ДНК. Следовательно, самовоспроизведение – одно из основных свойств живого, тесно связанное с явлением наследственности.
Наследственность. Наследственность заключается в способности организмов передавать свои признаки, свойства и особенности развития из поколения в поколение Наследствен-ность обеспечивает материальную преемственность (поток информации) между организ-мами я в ряду поколений.
Изменчивость – это способность организмов приобретать новые признаки и свойства, в основе которой лежат изменения биологических матриц.
Рост и развитие. Способность к развитию – всеобщее свойство материи. Под развитием понимают необратимое направленное закономерное изменение объектов живой и нежи-вой природы. В результате развития возникает новое качественно состояние объекта, вследствие которого изменяется его состав и структура.
Раздражимость - свойство избирательно реагировать на внешние воздействия.
Дискретность – всеобщее свойство материи. Это означает, что отдельный организм или иная биологическая система (вид, биоценоз и др.) состоит из отдельных изолированных, т.е. обособленных или отграниченных в пространстве, но тем не менее тесно связанных и взаимодействующих между собой частей, образующих структурно-функциональное един-ство
Авторегуляция. Это способность живых организмов, обитающих в непрерывно меняю-щихся условиях окружающей среды, поддерживать постоянство своего химического со-става и интенсивность течения физиологических процессов – гомеостаз.
Ритмичность. Периодические изменения в окружающей среде оказывают глубокое влия-ние на живую природу и на собственные ритмы живых организмов.

Дата добавления: 2015-07-08