Головна

Жива речовина. Рівні будови. Властивості.

  1. А - характер дихальних рухів; Б - рівні перерезок.
  2. Адгезивні системи. Класифікація. Характеристика. Загальні вимоги. Властивості.
  3. Адекватне і неадекватне усвідомлення хвороби. рівні неадекватного усвідомлення хвороби, їх характеристики. Мотивація до лікування.
  4. Алгебраїчні доповнення та їх властивості. Зворотна матриця. Визначення та метод знаходження.
  5. Алгоритм побудови.
  6. Алгоритм побудови.
  7. Алгоритм побудови.

Щоб скласти повне уявлення про сукупність живих організмів, як про живу речовину, необхідно розібратися з його структурою, функціями, зв'язками, і звичайно, з походженням та еволюцією. Останніми питаннями займаємося трохи пізніше, а поки зупинимося на структурі.

Якщо пам'ятаєте, то в розділі 2.1 ми подумки ділили представників кожного типу речовини. Зараз дійшла черга до живих організмів, і в компанію до квітки додамо улюблене тварина всіх підручників біології - жабу. У наших уявних експериментах вона анітрохи не постраждає, на відміну від кровожерливих ілюстрацій зоології.

Як ми вже обговорювали, на атомарному-іонному рівні відмінностей між живим і відсталим немає. Однак, при подальшому «поділі» скоро з'ясується, що частина молекул, з яких складаються клітини живих організмів, однакові з молекулами відсталого речовини: це всюдисуща вода, мінеральні речовини, в основному, солі, органічні кислоти. Інша частина - це особливі біологічні молекули, що складаються з білків, ліпідів, вуглеводів, ДНК, РНК і АТФ. «В основі будови кожного типу біологічних молекул різні варіанти з'єднань вуглецю, кисню, водню, сірки, фосфору, калію, натрію, азоту і вже згадуваних мікроелементів». (Стор. 472 - хімія).

Ми не будемо повторювати зміст шкільної програми з біології, у нас дещо інша задача, а саме: відповісти на закономірне питання - якщо все планетарне речовина побудовано з тих же самих хімічних елементів, то звідки тоді така величезна різниця між живим і відсталим? Де прокреслена грань між життям і смертю? Переборна вона?

Біологічні молекули, або як їх ще називають біологічні полімери, макромолекули, або биоорганические молекули, дуже складні за своєю будовою, що володіють унікальними властивостями і взаємоперетворення і редуплікації і регулювання метаболізму і мн. ін.

Але якими б складними вони не були, кожна з них сама по собі не є одиницею життя. Тільки поєднання, цілісний комплекс всіх їх властивостей, якостей і особливостей разом з відповідними умовами існування навколишнього середовища дає унікальний, життєздатний функціонал - клітку, яка володіє всіма без винятку властивостями живого. Перефразовуючи, можна сказати: без середовища немає клітини, без клітки немає середовища. Що говорить про тісний взаємозв'язок живого і зовнішнього. Дійсно, поміняйте подумки клітини жаби і квітки, жаба перестане бути жабою, а квітка квіткою, хоча відмінність в будові клітини рослинної і клітини тваринної не така велика, і принцип будови один і той же: виконувані функції строго відповідають умовам середовища. Середа живить, і середовище визначає долю.

Але, як виявилося, не кожна амінокислота і не кожен моносахарид, навіть володіючи потрібною молекулярною формулою, може потрапити в живу клітину. Це помітив ще великий французький вчений Луї Пастер в 1848 році. Він відкрив явище дзеркальної симетрії на молекулярному рівні. Воно отримало назву диссимметрии або кірального (від грец. «хір »- рука). Кіральние молекули відрізняються один від одного як предмет свого дзеркального відображення або як права рука від лівої. У хімії їх називають оптичними ізомерами, через те, що розчини, які містять тільки один вид ізомерів, при пропущенні через них поляризованого світла, відхиляють цей промінь у відповідну сторону. Два типу оптичних ізомерів органічних молекул отримали назву D - форма (від лат. dexter - правий) і L - форма (від лат. laevus - «лівий»). Стосується це властивість ?-амінокислот (виключаючи гліцин), т. Е. Як раз тих двадцяти, що входять до складу білків. Всі вони мають тільки L - форму, виходить, що вся білкова життя на Землі - «ліва». Зате глюкоза (а також будь-який інший з семи ізомерних їй цукрів Аллозия, альтроза, манноза, гулоза, ідоза, галактоза, талоза) в природних з'єднаннях - «права», т. Е. Має D - форму. За іншими джерелами, «права» також рибоза, що входить до складу ДНК і РНК. Тобто, завдяки Л. Пастера, ми маємо абсолютно чітко позначену кордон на молекулярному рівні між живим і неживим. П'єр Кюрі, ознайомившись з роботою Пастера, припустив, що «явище, пов'язане з якою-небудь формою дисиметрії, обумовлено різним станом простору». В. і. Вернадський вивів, грунтуючись на цьому і на своїх дослідженнях відсталих тіл, такі узагальнення:

«У відсталих природних тілах і в природних явищах немає відмінності в хімічних проявах правизни і лівизни для одного і того ж хімічної сполуки. ... Зокрема, кількість правих і лівих кристалічних багатогранників одного і того ж хімічної сполуки, одночасно утворюються в одній і тій же середовищі, - однаково. ...

- Хімічне відмінність правих і лівих форм одного і того хімічної сполуки характеризує стан фізичного простору, зайнятого тілом живого організму, і його проявів в навколишньому його середовищі, в біосфері. ... Такі стани простору, зайнятого тілом живої речовини, створюються в біосфері тільки з раніше існуючих живих природних тіл. Виходять народженням (принцип Реді) [6] (Про докорінну відмінність ... ».

У своїй роботі «Біогеохімічні нариси» (1922-1932) Вернадський докладно аналізує позицію біогеохімік при описі їм живого речовини і постійно підкреслює статистичний характер такого опису, як найбільш важливий, Будь-які припущення з нематеріальної сфери, т. Е. Те, що пов'язано з уявою людини, він називав «філософськими фікціями», тому ми з повною довірою можемо поставитися до його висновку, що не тільки простір, займане живим організмом, має особливі властивості, що забезпечують передачу спадкової інформації, а й час для живих організмів обчислюється по-іншому, і навіть не за законами теорії відносності А. Ейнштейна, а за своїм, реальному обчисленню, яким є зміна поколінь. «Зміна поколінь є своєрідне біологічне прояв часу, різко відрізняє одна жива речовина від іншого, з різним для кожного масштабом порівняння» (1938 г.). [7]

Саме ці два фундаментальних властивості живої речовини, що характеризують особливі стану простору (який утворює D і L - форми біомолекул) і часу (за одиницю виміру береться швидкість зміни поколінь) послужили основою для його подальших досліджень, розрахунків і висновків, особливо що стосуються таких питань, як походження живої речовини і його еволюція. Однак, згаданим постулатам навіть його послідовники не надавали належного значення, віднісши їх до дивацтв генія. Але сучасні дослідження постійно підтверджують його правоту, виводячи вчених на повністю або частково «вернадскіанское» світогляд.

Розмірковуючи про властивості простору і часу, ми непомітно перейшли на інший рівень будови живої речовини - на організменний, в разі багатоклітинного організму йому передують клітинний, тканинний, органний. Однак нас цікавить саме організменний, оскільки ми повинні «вивести» з усіх наших знань і міркувань структуру живого речовини.

Жива речовина - це сукупність всіх живих організмів. Вона може класифікуватися з різних позицій, найпоширеніша - це систематика. Всі знають, що все живе підрозділяється на царства, типи, класи, загони, сімейство, роди і види. Але систематична, видова приналежність - це якісна іпостась. Оскільки нам важливі кількісні характеристики стану біосфери, то жива речовина, як її компонент, цікавить нас з позиції біомаси, типу харчування, кількості видів, чисельності популяції і т. П. Отже, подальші міркування підуть саме в цьому руслі, але це буде в наступних главах, а поки підведемо підсумки розглянутих відмінностей між живим і відсталим на молекулярному рівні:

- Властивості живих організмів до зростання, розмноження, руху, дихання, асиміляції і дисиміляції і ін. Обумовлені особливими біоорганічними макромолекулами, складовими функціональну одиницю життя - клітку.

- Властивість живої клітини, як окремої одиниці життя обумовлені виборчої проникністю її мембран для «кірально чистих» речовин, т. Е. Для «лівих» амінокислот і «правих цукрів».

- Геометричні і тимчасові характеристики простору, займаного живимречовиною, відрізняються від таких в просторі відсталому, починаючи з молекулярного рівня.

Відсталу речовину, хімічний склад, молекулярну будову, структура і властивості. | Зв'язок екологічних і хімічних визначень речовини.


ЧАСТИНА I | Вступ | Глава 1. Центральне поняття і основні постулати вчення про біосферу В. і. Вернадського | Елементарні частинки. Атоми. Хімічні елементи. | Властивості елементів і утворених ним сполук перебувають у періодичній залежності від зарядів ядер їх атомів. | Організм як система адаптацій до зовнішнього середовища. Структура факторів зовнішнього середовища | Закони взаємодії організмів і абіотичних факторів. | Принципи екологічної класифікації організмів. Трофічні рівні. Харчові ланцюги, харчові мережі. | Популяції. Екологічні піраміди. Правило 10%. Потік енергії. Біомаса та кількість видів | Типи біотичних взаємовідносин. Закони біотичних взаємовідносин. |

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати