Биология, 10 класс (Лисов, 2014)

Содержание

Введение

Живые организмы появились на Земле примерно 3,5 миллиарда лет назад. В настоящее время их потомки достигли огромной численности и разнообразия. Количество видов живых организмов составляет несколько миллионов. Среди них мельчайшие бактерии размером около 0,25 мкм и огромные растения, достигающие в высоту нескольких десятков метров, — эвкалипты и секвойи. Живые организмы отличаются друг от друга по множеству признаков: по внешнему виду, внутреннему строению, распространению в природе, местам обитания, способам питания. Есть организмы, которые всю жизнь проводят на одном месте, а другие активно передвигаются. Несмотря на такое разнообразие, все живые организмы имеют общие черты, отличающие их от объектов неживой природы. Такими специфическими признаками являются следующие.

1.  Единство химического состава. Живые организмы образованы веществами, в состав которых входят атомы тех же химических элементов, из которых состоят объекты неживой природы. Однако соотношение этих элементов в живом и неживом неодинаково. Более 98 % массы живых организмов составляют четыре элемента: кислород, углерод, водород и азот. Оставшиеся 2 % — это кальций, фосфор, калий, сера, хлор, натрий, магний, железо и некоторые другие элементы. В отличие от живых организмов, состав компонентов неживой природы различен. Например, в водной оболочке Земли (гидросфере) преобладают водород и кислород, в газообразной (атмосфере) — азот и кислород, в твердой (литосфере) — кислород и кремний. Кроме того, в состав живых организмов входят четыре группы органических веществ (белки, липиды, углеводы и нуклеиновые кислоты), которые в неживой природе не встречаются.

2.  Клеточное строение. Живые организмы отличаются высокоупорядо -ченным строением. Структурной и функциональной единицей живых организмов является клетка. Вне клетки нет жизни.

3.  Обмен веществ и энергии. Обмен веществ между живыми организмами и внешней средой является обязательным условием существования, тогда как тела неживой природы он приводит к разрушению, превращению в другие тела. Живые организмы извлекают, преобразуют и используют вещества и энергию из окружающей среды и возвращают в нее продукты распада и преобразованную энергию, например, в виде тепла.

Организмы потребляют вещества из окружающей среды в ходе питания. Пища нужна всем живым организмам. Они используют ее как источник энергии и веществ, необходимых для роста, размножения и других процессов жизнедеятельности.

Организмы разных групп различаются по способу получения питательных веществ. Почти все растения способны к фотосинтезу, т. е. они сами создают органические вещества из неорганических, используя энергию света. Фотосинтез — одна из форм автотрофного питания. Животные и грибы питаются иначе: они используют органические вещества других организмов, расщепляя их с помощью ферментов и усваивая продукты расщепления. Такое питание называют гетеротрофным. Гетеротрофами являются также многие бактерии и протесты, хотя среди них есть и автотрофы.

Для всех процессов жизнедеятельности нужна энергия. Поэтому значительная часть питательных веществ, получаемых в результате автотрофного или гетеротроф -ного питания, используется в качестве источника энергии. Энергия высвобождается в процессе дыхания при расщеплении органических соединений. Высвобождаемая энергия запасается в молекулах аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), которая обнаружена во всех живых клетках.

Живые организмы выводят из организма конечные продукты обмена веществ, избыток воды, солей и некоторые другие вещества, образовавшиеся в процессе жизнедеятельности или поступившие с пищей. Процесс выведения этих веществ называется выделением или экскрецией. Выделению принадлежит важная роль в поддержании постоянства внутренней среды организмов.

Таким образом, для живых организмов характерен обмен веществ с окружающей средой и энергозависимость.

4.  Саморегуляция. Живые организмы, обитающие в непрерывно меняющихся условиях окружающей среды, обладают способностью поддерживать постоянство своего химического состава и интенсивность протекания физиологических процессов. Это свойство называется саморегуляцией. Например, у многих животных на постоянном уровне поддерживается концентрация ионов водорода, содержание глюкозы во внутренней среде организма, кровяное давление и многие другие параметры, что достигается благодаря деятельности регуляторных систем организма — нервной и эндокринной.

5.  Подвижность. Животные отличаются от растений способностью перемещаться из одного места в другое, т. е. способностью к передвижению. Животным необходимо двигаться, чтобы добывать пищу, укрываться от врагов и непогоды. С различными способами движения животных вы подробно знакомились при изучении биологии в 8-м классе. Могут передвигаться также некоторые бактерии и протисты. Растения ведут прикрепленный образ жизни, так как они способны сами создавать питательные вещества путем фотосинтеза. Но и у растений можно наблюдать разнообразные движения: передвигаются органоиды в клетках, открываются и закрываются цветки, изменяют свое положение в пространстве листья, складываются листочки сложного листа и др. Правда, эти движения менее заметны, чем передвижения животных.

6.  Раздражимость. Все живые организмы способны тем или иным образом реагировать на изменения внешней и внутренней среды, что помогает им выжить. Способность живых клеток, тканей, органов и целых организмов отвечать приспособительными реакциями на внешние или внутренние воздействия называется раздражимостью. Например, у фасоли в жаркий день листочки складываются. У млекопитающих при повышении температуры окружающей среды расширяются кровеносные сосуды кожи, усиливается потоотделение — тем самым поддерживается оптимальная температура тела. Любое изменение в окружающей среде является раздражителем, а реакция организма — проявлением раздражимости. Сочетания «раздражитель-реакция» могут накапливаться в виде опыта и использоваться организмом в качестве условных рефлексов.

7.  Размножение. Продолжительность жизни каждого организма ограничена. Виды же могут существовать неопределенно долго. Длительное существование каждого вида живых организмов обеспечивается благодаря сохранению у потомства основных признаков родителей. Это осуществляется при бесполом или половом размножении. Размножение — это способность организмов воспроизводить себе подобных.

8.  Наследственность и изменчивость. Воспроизведение себе подобных тесно связано с наследственностью — способностью организмов передавать потомкам свои признаки и свойства в неизменном виде. Потомки обычно похожи на своих родителей, но не идентичны им. Способность организмов приобретать новые свойства и признаки называется изменчивостью.

9.  Рост и развитие. В течение жизни организмы претерпевают ряд количественных (увеличение числа клеток, массы и размеров тела) и качественных (дифференцировка клеток, образование тканей и органов, старение) изменений, т. е. организмы обладают способностью к росту и индивидуальному развитию.

10.  Адаптация к условиям существования. Живые организмы адаптированы (приспособлены) к своей среде обитания. Они соответствуют своему образу жизни. Достаточно ознакомиться со строением тела крота, рыбы или паразитического червя, чтобы понять, в каких условиях они живут. Особенности строения, жизнедеятельности и поведения, обеспечивающие выживание и размножение живых организмов в их среде обитания, называются адаптациями.