МОЛЕКУЛЯРНІ І КЛІТИННИХ ОСНОВИ ФУНКЦІОНУВАННЯ ОРГАНІЗМУ

Основні властивості живих систем та їх химичнийсклад клетка та її будова

В результаті вивчення даного розділу студенти повинні:

знати

• основні ознаки живих істот;
• мінеральні та органічні речовини в складі живих систем і їх функції;
• основні положення клітинної теорії, будова клітини, функції її органел;

вміти

• давати сучасне визначення життя, перераховувати макро- і мікроелементи в живих системах;
• визначати хімічні властивості білків, вуглеводів, жирів і нуклеїнових кислот;

володіти

- навичками визначення відмінностей живої матерії від неживої, макроелементів від мікроелементів.

Феномен життя. Основні властивості живого

Феномен життя цікавив людей завжди. У донаукових період для його пояснення залучалося божественне начало. Сучасні природничі науки розглядають життя як особливу, якісно відмінну форму існування матерії, більш високу в порівнянні з фізичною і хімічної формами. Але вдалому визначенням вітчизняного біофізика Михайла Володимировича Волькенштейна, «Живі тіла, що існують на Землі, являють собою відкриті саморегульовані і самовідтворюються системи, побудовані з полімерів - білків і нуклеїнових кислот».

Всі без винятку живі істоти мають цілу низку загальних властивостей. Деякі з цих властивостей притаманні і неживої матерії, але їх сукупність характерна тільки для живих істот. Нижче розглянемо ці властивості докладніше.

1. Єдність хімічного складу. До складу живих істот входять ті ж хімічні елементи, що і до складу неживих об'єктів, але в інших співвідношеннях: в живих істотах 98% маси доводиться на вуглець, кисень, азот і водень. Ці елементи беруть участь в утворенні складних органічних молекул: нуклеїнових кислот, білків, вуглеводів, ліпідів. кисень

і водень, крім того, входять до складу води - найпоширенішої з'єднання в живій природі. Тому вуглець, кисень, азот і водень називають органогенних хімічними елементами. Ще 1,8% припадає на частку калію, натрію, кальцію, магнію, фосфору, хлору, сірки, заліза. Ці елементи разом з органогенних називають макроелементами. До мікроелементів відносять цинк, марганець, кобальт, мідь, молібден і деякі інші. Нарешті, ультрамікроелементи (золото, ртуть, радій і ін.) Присутні в живих системах в невеликій кількості.

• 2. Єдність структурної організації. Універсальної структурнофункциональной одиницею всіх живих організмів на Землі є клітина. Винятком є віруси, проте властивості живого віруси виявляють лише всередині клітини. Поза клітини життю немає.
• 3. Відкритість. Обов'язковою умовою існування всіх живих організмів є безперервне надходження з навколишнього середовища речовин і енергії і видалення в зовнішнє середовище продуктів обміну. Такі системи називаються відкритими.
• 4. Обмін речовин і енергії. Обмін речовин у всіх живих організмах відбувається в результаті двох взаємопов'язаних процесів: синтезу органічних речовин за рахунок зовнішніх джерел енергії - світла і їжі, і розпаду складних органічних молекул з виділенням і запасанием енергії, яка потім витрачається організмом на його потреби.
• 5. Саморегуляція. Всі живі організми знаходяться під впливом умов навколишнього середовища, які безперервно змінюються. Разом з тим, для процесів життєдіяльності будь-якого організму потрібні строго певні умови. Ці умови забезпечують механізми саморегуляції, які зберігають відносну стабільність внутрішнього середовища організму, т. Е. Підтримують сталість хімічного складу і основних фізичних характеристик, а також інтенсивність перебігу фізіологічних процесів (гомеостаз, від грец. Opoioq - однаковий і ашац; - стан).
• 6. самовідтворення (Репродукція, розмноження). Найважливішим властивістю всіх живих організмів є здатність до самовідтворення. В її основі лежить передача інформації про будову і функції будь-якого живого організму, закодована в структурі нуклеїнових кислот.
• 7. Спадковість і мінливість. Спадковість - загальна здатність організмів передавати свої ознаки і особливості розвитку наступним поколінням. При цьому спадкова інформація здатна до змін - мінливості, завдяки якій нащадки не є копіями своїх батьків.
• 8. Ріст і розвиток. Зростання - це збільшення живого об'єкта в розмірах і масі при збереженні всіх притаманних йому ознак. Зростання супроводжується розвитком. У процесі індивідуального розвитку (онтогенезу) відбувається поступове поетапне формування дорослого організму, і проявляються його індивідуальні властивості.
• 9. Подразливість. Всі живі системи здатні реагувати на зовнішні та внутрішні впливи. Це властивість називається подразливістю.

Подразливість лежить в основі процесів збудження і гальмування в НС, забезпечуючи швидку і надійну регуляцію в багатоклітинних організмах. Завдяки подразливості організм постійно змінює свою діяльність і підтримує постійні умови внутрішнього середовища - гомеостаз.

Хімічні елементи входять до складу живих систем у вигляді молекул неорганічних і органічних сполук. Нижче будуть розглянуті основні групи таких сполук і їх функції в живих організмах.

1. Наднирники, кора надниркових залоз - ендокринна і центральна нервова системи, вища нервова діяльність, аналізатори, етологія
   Наднирник - парний ендокринний орган, що складається фактично з двох самостійних залоз: кори і мозкової речовини , т. е. різнорідних ендокринних компонентів, що мають різне походження і продукують різні гормони. Адренокортікоціти - залізисті клітини кори надниркової залози секретують стероїдні
2. Наднирники - фізіологія людини і тварин
   наднирники являють собою невеликі парні залози, розташовані на верхніх полюсах нирок і мають масу від 5 до 7 г (рис. 2.7, а). Мал. 2.7. Розташування наднирників в організмі людини ( а ), Кора і мозкова речовина (Б) і зони кори надниркових залоз (в) У складі кожного наднирника виділяють два
3. М'язова сенсорна система - анатомія центральної нервової системи
   Необхідною умовою нормальної м'язової діяльності є отримання інформації про положення тіла в просторі і про ступінь скорочення кожної з м'язів. Ця інформація надходить в ЦНС від різних рецепторів, наприклад вестибулярного апарату, очей. Однак найважливішим її компонентом є сигнали
4. Мутагенез і канцерогенез - генетика
   Сучасні уявлення про причини злоякісної трансформації клітин - перетворення їх на ракові - засновані на двох групах фактів. Перша з них - існування онкогенних вірусів, або ретровірусів, містять РНК в якості генетичного матеріалу, ДНК-копії яких можуть вбудовуватися в геном инфицируемой клітини
5. Мозкову речовину наднирників - ендокринна і центральна нервова системи, вища нервова діяльність, аналізатори, етологія
   Утворено скупченнями великих клітин округлої і полігональної форми, що містять значну кількість секреторних гранул. Згідно з даними гістохімічних і ультраструктурних досліджень, в мозковій речовині розрізняють клітини, що продукують адреналін - адрено- ціти і норадреналін - норадреноцитів
6. Моторний розвиток дитини першого року життя, ріст і розвиток кісткового скелета - вікова фізіологія і психофізіологія
   Опорно-руховий апарат людини представлений кістковим скелетом і прикріпленими до нього м'язами. У кожний віковий період опорно-руховий апарат має свої особливості, що зумовлюють основні типи рухової активності, які описані в розділі 9, параграфі 9.3. Моторика немовляти з народження має досить
7. Морфофізіологічні і еволюційні особливості яєць хордових, походження яйцеклітин - біологія. Частина 1
   Яйця хордових складаються з яєчної клітини, яку називають іноді також яйцем, і яєчних оболонок. яйцеві клітини утворюються в жіночій статевій залозі - яєчнику. Вони проходять довгий шлях розвитку, який починається в ембріональному і триває в репродуктивному періоді онтогенезу особин жіночої
8. Молекулярні основи спадковості, генетична роль нуклеїнових кислот - генетика в 2 Ч. Частина 1
   Перехід біологічних досліджень в середині XX в. на молекулярний рівень організації життя, що призвело до розшифровки «речовини спадковості», має для людства не менш важливе значення, ніж відкриття структури атомного ядра, проклали шлях до використання ядерної енергії. Розвиток молекулярної