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.
Имеется большое число определений понятия «жизнь», отражающих различные подходы. Многочисленные определения сущности жизни можно свести к трем основным. Согласно первому подходу, жизнь определяется носителем её свойств (например, белком); согласно второму подходу, жизнь рассматривают как совокупность специфических физико-химических процессов. И, наконец, третий подход — определить минимально возможный набор обязательных свойств, без которых никакая жизнь невозможна.
Жизнь можно определить как активное, идущее с затратой полученной извне энергии, поддержание и самовоспроизведение специфической структуры. [5]
Согласно взглядам одного из основоположников танатологии М. Биша, жизнь — это совокупность явлений, сопротивляющихся смерти.
С точки зрения второго начала термодинамики, жизнь — это процесс, или система, вектор развития которой противоположен по направлению остальным, «неживым» объектам вселенной, и направлен на уменьшение собственной энтропии (см. Тепловая смерть).
Фридрих Энгельс дал следующее определение: «Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка». [5]
Опираясь на современные достижения биологической науки, русский ученый М. В. Волькенштейн дал новое определение понятию жизнь: «Живые тела, существующие на Земле, представляют собой открытые, саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из биополимеров — белков и нуклеиновых кислот».
Существуют также кибернетические определения жизни. По определению А. А. Ляпунова, жизнь — это «высокоустойчивое состояние вещества, использующее для выработки сохраняющих реакций информацию, кодируемую состояниями отдельных молекул».
Существует также трагикомическое определение:
Жизнь (человека) — наследственная болезнь со смертельным исходом, передаваемая половым путём.
Упорядоченность и сложность живых систем
Жизнь качественно превосходит другие формы существования материи в отношении многообразия и сложности химических компонентов и динамики протекающих в живом превращений. Живые системы характеризуются гораздо более высоким уровнем структурной и функциональной упорядоченности в пространстве и во времени.
Живые системы обмениваются с окружающей средой энергией, веществом и информацией, являясь, таким образом, открытыми системами. При этом, в отличие от неживых систем, в них не происходит выравнивания энергетических разностей и перестройки структур в сторону более вероятных форм, а непрерывно происходит работа «против равновесия». На этом основаны ошибочные утверждения, что живые системы якобы не подчиняются второму закону термодинамики. Однако снижение энтропии в живых системах возможно только за счёт повышения энтропии в окружающей среде (негэнтропия), так что в целом процесс повышения энтропии продолжается, что вполне согласуется с требованиями второго закона термодинамики.
Возникновение жизни
В разное время относительно возникновения жизни на Земле выдвигались следующие гипотезы:
Гипотезы самозарождения и стационарного состояния представляют собой только исторический или философский интерес, так как результаты научных исследований их опровергают.
Гипотеза панспермии не решает принципиального вопроса о возникновении жизни, она только отдаляет его в ещё более далёкое прошлое Вселенной, хотя и не может исключаться как гипотеза о начале жизни на Земле.
Таким образом, единственной общепризнанной в науке в настоящее время является гипотеза биохимической эволюции.
Разнообразие живых существ
Организм — это основная единица жизни, реальный носитель её свойств, так как только в клетках организма происходят процессы жизни. Как отдельная особь организм входит в состав вида и популяции, являясь структурной единицей популяционно-видового уровня жизни.
Живая природа организуется в экосистемы, которые составляют биосферу.
Рождение
Рожде́ние — акт начала жизни. В природе рождением считается физиологический процесс появления живого существа из чрева матери (у млекопитающих и человека) или из яйца (у рептилий, птиц, земноводных, членистоногих, большинства рыб и т.д.).
В символическом смысле понятием рождение принято обозначать начало любого существования, реального или вымышленного, в том числе у неодушевлённых вещей: «рождение Вселенной», «рождение новой эпохи», «рождение шедевра», «Рождение трагедии из духа музыки» (работа Ф.Ницше), «рождение электронных пар» и пр.
Рождение является важным понятием в некоторых философских и религиозных системах.
Здоровье
Охрана здоровья человека (здравоохранение) — одна из функций государства. В мировом масштабе охраной здоровья человечества занимается Всемирная организация здравоохранения.
Возраст
Поведение
Тем не менее, поскольку механизмы движения растений носят чисто физиологический характер, нельзя говорить о наличии у них ни поведения, ни психики. В психологии движения растений относят к допсихическому уровню отражения.
Поведение, в отличие от психики, доступно для непосредственного наблюдения и является предметом широкого спектра наук, от психологии, этологии, зоопсихологии и сравнительной психологии до поведенческой экологии.
Образ жизни
О́браз жи́зни — (лат. modus vivendi) устоявшиеся, типичные для исторически-конкретных социальных отношений формы индивидуальной, групповой жизни и деятельности людей, характеризующие особенности их общения, поведения и склада мышления в различных сферах. Образ жизни — это устоявшаяся форма бытия человека в мире, находящая своё выражение в его деятельности, интересах, убеждениях. Образ жизни — способ, формы и условия индивидуальной и коллективной жизнедеятельности человека, типичные для конкретно-исторических социально-экономических отношений [15]
Основными параметрами образа жизни являются труд (учеба для подрастающего поколения), быт, общественно-политическая и культурная деятельность людей, а также различные поведенческие привычки и проявления.
Образ жизни человека — главный фактор, определяющий его здоровье.
Уклад жизни — образ жизни людей, который определяется [15] :
О стиле жизни судят по внешним формам бытия, в которые входит [15] :
Биология
Биология — наука о жизни (живой природе), одна из естественных наук, объектами изучения которой являются живые существа и их взаимодействие с окружающей средой. Биология изучает все аспекты жизни, в частности, структуру, функционирование, рост, происхождение, эволюцию и распределение живых организмов на Земле. Классифицирует и описывает живые существа, происхождение их видов, взаимодействие между собой и с окружающей средой.
Как особая наука биология выделилась из естественных наук в XIX веке, когда учёные обнаружили, что живые организмы обладают некоторыми общими для всех характеристиками. Термин «биология» был введён независимо несколькими авторами: Фридрихом Бурдахом в 1800 году, в 1802 году Готфридом Рейнхольдом Тревиранусом [17] и Жаном Батистом Ламарком.
В биологии выделяют следующие уровни организации:
Большинство биологических наук является дисциплинами с более узкой специализацией. Традиционно они группируются по типам исследуемых организмов: ботаника изучает растения, зоология — животных, микробиология — одноклеточные микроорганизмы. Области внутри биологии далее делятся либо по масштабам исследования, либо по применяемым методам: биохимия изучает химические основы жизни, молекулярная биология — сложные взаимодействия между биологическими молекулами, клеточная биология и цитология — основные строительные блоки многоклеточных организмов, клетки, гистология и анатомия — строение тканей и организма из отдельных органов и тканей, физиология — физические и химические функции органов и тканей, этология — поведение живых существ, экология — взаимозависимость различных организмов и их среды.
Передачу наследственной информации изучает генетика. Развитие организма в онтогенезе изучается биологией развития. Зарождение и историческое развитие живой природы — палеобиология и эволюционная биология.
На границах со смежными науками возникают: биомедицина, биофизика (изучение живых объектов физическими методами), биометрия и т. д. В связи с практическими потребностями человека возникают такие направления, как космическая биология, социобиология, физиология труда, бионика.
Организм
Организм — живое тело, обладающее совокупностью свойств, отличающих его от неживой материи.
Как отдельная особь организм входит в состав вида и популяции, являясь структурной единицей популяционно-видового уровня жизни.
Организмы — один из главных предметов изучения в биологии. Для удобства рассмотрения все организмы распределяются по разным группам и категориям, что составляет биологическую систему их классификации. Самое общее их деление — на ядерные и безъядерные. По числу составляющих организм клеток их делят на внесистематические категории одноклеточных и многоклеточных. Особое место между ними занимают колонии одноклеточных.
Формирование целостного многоклеточного организма — процесс, состоящий из дифференцировки структур (клеток, тканей, органов) и функций и их интеграции как в онтогенезе, так и в филогенезе. Многие организмы организованы во внутривидовые сообщества (например, семья или рабочий коллектив у людей).
Искусственная жизнь
Искусственная жизнь — изучение жизни, живых систем и их эволюции при помощи созданных человеком моделей и устройств. Данная область науки изучает механизм процессов, присущих всем живым системам, невзирая на их природу. Хотя этот термин чаще всего применяется к компьютерному моделированию жизненных процессов, он также подходит и к жизни в пробирке (англ. wet alife ), изучению искусственно созданных белков и других молекул. Для простоты эта статья описывает компьютерную жизнь.
Признаки жизни
Признаки жизни — характеристики, по которым можно обнаружить наличие жизни у организма, на местности, на других планетах.
Жизнь на Марсе
Жизнь после смерти
Жизнь после смерти или загробная жизнь — ненаучное представление о продолжении сознательной жизни человека после смерти. В большинстве случаев подобные представления обусловлены верой в бессмертие души, характерной для различного вида религиозных мировоззрений.
Представления о загробной жизни присутствуют в различных религиозных и философских учениях. Среди основных представлений:
Бессмертие
Бессмертие — жизнь в физической или духовной форме, не прекращающаяся неопределённо (или сколь угодно) долгое время.
Под бессмертием в духовной форме — в религиозном, философском, мистическом и эзотерическом смыслах — подразумевают вечное существование индивидуума («я», душа, монада), индивидуальной воли (палингенезия в философской системе Артура Шопенгауэра), комплекса составляющих индивидуальной личности (скандхи в феноменологии буддизма), универсального духовного субстрата (трансперсональное бессознательное в аналитической психологии Карла Густава Юнга, ноосфера в религиозно-философской концепции Пьера Тейяра де Шардена и др).
Отдельный предмет религиозно-философских рассуждений — бессмертие (вечносущность) как атрибут Бога.
Презентация по биологии «Определение понятия «ЖИЗНЬ»» (10 класс, профильный уровень)
«Управление общеобразовательной организацией: новые тенденции и современные технологии»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Описание презентации по отдельным слайдам:
Определение понятия «ЖИЗНЬ» Бояринцева С.В.
Первоначальные представления о жизни Многие ученые в разные времена пытались сформулировать определение понятия «жизнь».
Первоначальные представления о жизни В конце 18 в. французские ученые-материалисты и философы, составители и авторы «Энциклопедии, или Толкового словаря наук, искусств и ремесел» (1751-1780), в числе которых были Д.Дидро, Ж.-Ж.Руссо, Ф.-М. Вольтер, Ж.-Б.Бюффон и др. характеризовали понятие «жизнь», как состояние, противоположное смерти. Такое определение не сообщало о свойствах жизни и ее особенностях.
Первоначальные представления о жизни «Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка». Это определение долгие годы считалось классическим, т.к. предполагало важнейшую и первоначальную роль белка. Фридрих Энгельс
Современные представления о жизни. В 1947 году ввел термин «Биопоэз». Биопоэз- процесс появления живых клеток в результате химической эволюции на Земле. «Жизнь- это особое проявление живой материи, возникшее в ходе биопоэза». Джон Бернал английский физик
Современные представления о жизни. К пониманию сущности жизни наука подходит только сейчас. Физико-химическое уточнение об уникальных особенностях жизни дает открытие изомерии в свойствах полимерных молекул и признание так называемой хиральной чистоты жизни, основанной на том, что природные молекулы сахаров всегда являются правовращающими изомерами, а молекулы аминокислот- левовращающими.
Современные представления о жизни. Французский микробиолог и химик Луи Пастер, открывший в 19 веке оптическую изомерию химических соединений, считал явление хиральности важнейшим из свойств жизни.
Хиральность Хиральная способность молекул органических веществ определяется наличием ассиметричного атома углерода- С*. В насыщенных соединениях его четыре валентных связи располагаются под тетраэдрическими углами друг к другу, благодаря чему сходные по химическому составу молекулы имеют разное пространственное строение.
Хиральная чистота живой материи. Все разнообразные белки в своих полимерных молекулах содержат аминокислоты только левой конфигурации (L-форма) (кроме глицина). А нуклеиновые кислоты в своей молекуле содержат нуклеотиды, в состав которых входят сахара с правой хиральной структурой (D-форма) Других вариантов нет. Отсюда и название- хиральная чистота материи.
Примеры определений понятия «жизнь» «Живые тела, существующие на Земле, представляют собой открытые, саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из биополимеров — белков и нуклеиновых кислот» М.В. Волькенштейн русский ученый
Примеры определений понятия «жизнь» «Жизнь – это активное свойство живой материи, идущее с затратой энергии на поддержание и воспроизведение специфической структуры» Биолог-эволюционист Б.М. Медников
Примеры определений понятия «жизнь» «Жизнь есть расширенное воспроизводство информации в отдельных материальных системах. Специфика земной формы жизни состоит в том, что она развивается преимущественно на основе одного вида материи- живого вещества, которое пока известно только на нашей планете». Биолог А.В.Присный
Ответьте на вопросы: Что такое биопоэз? Почему ученые вновь и вновь уточняют понятие «жизнь»? Какие характеристики присутствуют в современных определениях понятия «жизнь»? Что такое хиральная чистота? Прав ли Пастер, считая, что хиральная чистота- важнейшее свойство жизни? Предложите собственное определение понятия «жизнь».
Курс повышения квалификации
Дистанционное обучение как современный формат преподавания
Курс повышения квалификации
Педагогическая деятельность в контексте профессионального стандарта педагога и ФГОС
Курс повышения квалификации
Авторская разработка онлайн-курса
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
Номер материала: ДБ-100050
Не нашли то, что искали?
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.
Учителя о ЕГЭ: секреты успешной подготовки
Время чтения: 11 минут
Зарплаты педагогов Ростовской области вырастут в среднем на 10-15%
Время чтения: 2 минуты
В Минпросвещения рассказали о формате обучения школьников после праздников
Время чтения: 1 минута
Учителя о ЕГЭ: секреты успешной подготовки
Время чтения: 11 минут
Учительница из Киргизии победила в конкурсе Минпросвещения РФ «Учитель-международник»
Время чтения: 2 минуты
В Липецкой области начинающие педагоги получат 120 тысяч рублей
Время чтения: 0 минут
Во всех педвузах страны появятся технопарки
Время чтения: 1 минута
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
Биология Лекция №1 Понятие «жизнь». Основные признаки живого. Уровни организации живой природы.
Понятие «жизнь». Основные признаки живого.
Уровни организации живой природы.
Биология – это наука о жизни. По определению отечественного биолога В.М Волькенштейна, « живые тела, существующие на Земле, представляющие собой открытые саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из биополимеров – белков и нуклеиновых кислот». Ни нуклеиновые кислоты, ни белки в отдельности не являются субстратом жизни, вне клеток это химические соединения.
Основные признаки живого:
2. Единство структурной организации. Клетка является единой структурно-функциональной единицей, а также единицей развития почти для всех живых организмов на земле. Исключением являются вирусы, но они проявляют свои свойства, лишь когда они находятся внутри клетки.
3. Открытость. Все живые системы представляют собой открытые системы, т.е. системы устойчивые лишь при условии непрерывного поступления в энергии и вещества из окружающей среды.
5. Самовоспроизведение (репродукция). В ее основе лежит информация о строениях и функциях любого живого организма, заложенная в нуклеиновых кислотах.
6. Саморегуляция. Благодаря механизмам саморегуляции поддерживается постоянство химического состава и интенсивность течения физиологических процессов.
7. Рост – увеличение в размерах и массе с сохранением общих черт строения.
8. Развитие – необходимое и направленное закономерное изменение объектов живой и неживой природы. Развитие живого представлено онтогенезом (индивидуальным развитием) и филогенезом (историческим развитием).
9. Дискретность. Создает возможность постоянного самообновления организма путем замены «износившихся» структурных элементов (молекул, ферментов, органоидов клетки и тд.)
10. Ритмичность – периодические изменения интенсивности физиологических функций и формообразовательных процессов с различными периодами колебаний. ( пример – суточные ритмы сна и бодрствования).
11. Раздражимость – свойство избирательно реагировать на внешние воздействия. Реакция многоклеточных животных на раздражение осуществляется через нервную систему и называется рефлексом.
12. Наследственность и изменчивость. Преемственность поколений обеспечивается наследственностью. Потомки не являются копиями своих родителей из-за способности наследственной информации к изменениям – изменчивости.
13. Приспособленность живых существ к среде обитания. Приспособленность- это общая черта организма, их соответствие среде обитания.
Уровни организации живой природы
Важными свойствами живых систем является многоуровневость. Ученые на основании особенностей проявления свойств живого выделяют несколько уровней организации живой природы:
1. Молекулярный. Любая система состоит из биологических макромолекул: нуклеиновых кислот и белков. С этого уровня начинается передача и реализация наследственной информации, обмен веществ и превращение энергии.
2. Надмолекулярный. Молекулы различных химических веществ объединяясь друг с другом, образуют различные органоиды (части) клетки. Каждый из органоидов имеет специфичное строение и выполняет свой комплекс функций в клетке.
5. Организменный. Элементарной единицей организменного уровня служит особь, которая рассматривается развитии- от момента зарождения до прекращения существования как живая система.
8. Биосфарный. Это система охватывающая все явления жизни на нашей планете.
Существуют несколько подходов к решению вопроса о происхождении жизни, которые тесно переплетаются между собой. Классифицировать их можно следующим образом:
4. Космогенная теория – жизнь на Земле имеет космическое происхождение.
