Свойства (признаци) на живите системи

И така, общите свойства, характерни за всички живи същества и техните разлики от подобни процеси, протичащи в неживата природа, са:

1) единството на химичния състав,

2) метаболизъм,

3) самовъзпроизвеждане (възпроизвеждане),

6) растеж и развитие,

10) относителна нестабилност,

1. Единството на химичния състав. Съставът на живите организми включва същите химични елементи като обектите от неживата природа. Съотношението на различни елементи в живото и неживото обаче не е еднакво. Елементният състав на неживата природа, заедно с кислорода, е представен главно от силиций, желязо, разпад, алуминий и др. В живите организми 98% от химичния състав се дължи на четири елемента - въглерод, кислород, азот и водород.

2. Метаболизъм. Всички живи организми са способни на метаболизъм с околната среда, абсорбирайки от нея елементите, необходими за храненето и отделяйки отпадъчните продукти. В небиологичен кръговрат на веществата те просто се прехвърлят от едно място на друго или тяхното съвкупно състояние се променя, докато при живите организми метаболизмът има качествено различно ниво, включително процесите на синтез и разпад. Чрез поредица от сложни химически трансформации, веществата, абсорбирани от околната среда, се трансформират в вещества на жив организъм, от които е изградено тяхното тяло. Такива процеси се наричат ​​асимилация или пластичен обмен. Процесите, които обръщат асимилацията, в резултат на което сложните органични съединения се разпадат на прости, се наричат ​​дисимилация. При такова разпадане на веществата се губи сходството им с веществата на тялото и се освобождава енергията, необходима за реакциите на биосинтеза, в резултат на което дисимилацията се нарича още енергиен метаболизъм. Метаболизмът осигурява постоянството на химичния състав и структурата на всички части на тялото и в резултат на това постоянството на тяхното функциониране при непрекъснато променящи се условия на околната среда.

3. Самовъзпроизвеждане (възпроизвеждане). Самовъзпроизвеждането, размножаването или размножаването е свойството на организмите да възпроизвеждат себе си; този процес се осъществява практически на всички нива на организацията на живата материя. Благодарение на размножаването, не само цели организми, но и клетки, клетъчни органели (митохондрии, пластиди и др.) След разделяне са подобни на своите предшественици. От една ДНК молекула - дезоксирибонуклеинова киселина - когато се дублира, се образуват две дъщерни молекули, повтарящи изцяло първоначалната. Самовъзпроизвеждането се основава на реакции на синтез на матрица, т.е. формиране на структури, базирани на информация, вградена в ДНК нуклеотидната последователност.

4. Наследствеността е способността на организмите да предават своите черти, свойства и характеристики на развитието от поколение на поколение. Наследствеността се дължи на стабилност, основана на постоянството на структурата на ДНК молекулите.

5. Вариабилността е свойство, като че ли, противоположно на наследствеността, но в същото време тясно свързано с него, тъй като в този случай се променят наследствените наклонности - гени, които определят развитието на определени черти. С други думи, променливостта е способността на организмите да придобиват нови черти и свойства, която се основава на промени в биологичните матрици. Променливостта създава разнообразен материал за естествен подбор, тоест подборът на най-адаптирани индивиди към специфични условия на съществуване в природата, което от своя страна води до появата на нови форми на живот, нови видове организми.

6. Растеж и развитие. Развитието се разбира като необратима насочена редовна промяна в състава или структурата на обекти от жива и нежива природа. Развитието на жива форма на съществуване на материята е представено от индивидуално развитие, или онтогенеза, и историческо развитие, или филогения. В процеса на развитие възниква специфична структурна организация на индивида и увеличаването на неговата биомаса се дължи на възпроизводството на макромолекули, елементарни структури на клетките и самите клетки. Филогенезата или еволюцията е необратимото и насочено развитие на живата природа, придружено от образуването на нови видове и прогресивно (или регресивно) усложнение (или опростяване) на живота. Резултатът от еволюцията е цялото разнообразие на живите организми на земята.

7. Раздразнителност. Всеки организъм е неразривно свързан с околната среда: той извлича хранителни вещества от него, изложен е на неблагоприятни фактори на околната среда, взаимодейства с други организации и т.н. В процеса на еволюция живите организми са разработили и консолидирали свойството да селективно реагират на външни влияния. Това свойство се нарича раздразнителност. Всяка промяна в условията на околната среда около организма е дразнене за него и реакцията му към външни дразнители служи като индикатор за неговата чувствителност и проява на раздразнителност. Реакцията на многоклетъчните животни към стимулация се осъществява чрез нервната система и се нарича рефлекс.

8. Дискретност. Самата дума „дискретност“ означава прекъсване, разделяне и характеризира свойството на живота да се проявява под формата на дискретни форми. Отделен организъм или друга биологична система (видове, биоценоза и др.) Се състои от отделни изолирани, т.е. изолирани или ограничени в пространството, но въпреки това тясно свързани и взаимодействащи части, образуващи структурно и функционално единство. Всеки вид организъм включва индивиди. Тялото на високо организиран индивид образува пространствено разграничени индивиди, които от своя страна се състоят от отделни клетки. Енергийният апарат на клетката е представен от отделни митохондрии, апаратът за протеинов синтез е представен от рибозоми и т.н. до макромолекули. Свойството на дискретност на организма е в основата на неговото структурно подреждане, възможността за постоянно самообновяване със заместване на структурни елементи (молекули, ензими, клетъчни органели и цели клетки) без прекратяване на изпълняваната функция. Дискретността на даден вид предопределя възможността за неговото развитие чрез смъртта или елиминирането на неадаптирани индивиди от размножаване и запазването на индивиди с признаци, полезни за оцеляване.

9. Ритъм. Ритъм (от гръцки "ритъм" - теку) означава повторение на едно и също събитие или състояние чрез строго определени интервали от време. Във физиката периодичните процеси се изразяват в херци (Hz). Hz е честотата на периодичния процес, при който един цикъл на периодичния процес се случва за 1 s. Най-малкият интервал от време, след който система, която трепти отново, се връща в същото състояние, в което е била в началния момент, се нарича период на трептене. В биологията ритъмът се разбира като периодични промени в интензивността на физиологичните функции с различни периоди на колебания (от няколко секунди до година и век). Циркадните ритми на сън и будност при хората са добре известни; сезонни ритми на активност и зимен сън при някои бозайници (земни катерици, таралежи, мечки) и много други. Ритъмът е насочен към хармонизиране на функциите на тялото с околната среда, тоест към адаптиране към постоянно променящите се условия на съществуване.

10. Относителна волатилност. Живите тела представляват "отворени" системи, които са стабилни само при условие на непрекъснат достъп до тях на енергия и материя под формата на храна от околната среда. Живите организми, за разлика от обектите от неживата природа, са отделени от околната среда чрез мембрани (външна клетъчна мембрана при едноклетъчни организми, покривна тъкан в многоклетъчни организми). Тези черупки възпрепятстват обмена на вещества между тялото и външната среда, минимизират загубата на вещества и поддържат пространственото единство на системата. По този начин живите организми се различават рязко от обектите на физиката и химията - неживите системи - по изключителната си сложност и висок структурен и функционален ред. Тези разлики придават на живота качествено нови свойства. Животът е специален етап от развитието на материята.

11. Хомеостазата (саморегулация) е съвкупност от адаптивни реакции на тялото, насочени към поддържане на динамичното състояние на вътрешната му среда (телесна температура, кръвно налягане и др.). Тя се основава на принципа на отрицателната обратна връзка. Тази способност на живите системи да поддържат стационарно състояние в непрекъснато променяща се среда определя тяхното оцеляване.