1. Почему трудно дать однозначное определение понятия «жизнь»? Попробуйте сформулировать собственное определение.
Трудно определить грань, которая отделяет живое от неживого. Жизнь как явление природы – величайшая загадка, которую человечество пытается решить уже много тысячелетий. Жизнь – это активная форма существования материи, в некотором смысле высшая по сравнению с ее физической и химической формами существования, закономерно возникающая при определенных условиях в процессе ее развития; совокупность физических и химических процессов, позволяющих осуществлять обмен веществ и воспроизведение.
2. Дополните недостающие парные слова.
Дискретность и целостность; ассимиляция и диссимиляция; наследственность и изменчивость; рост и развитие; раздражимость и движение.
3. Установите соответствие между группами и их представителями.
Объекты:
1. Клетка
2. Молекула белка
3. Корневище ландыша
4. Дизентерийная амеба
5. Сосулька льда
6. Кристалл NaCl
Группы
А. Живая природа
Б. Неживая природа
4. В чем основные отличия биологической системы от объектов неживой природы?
Биологические системы отличаются от объектов неживой природы наличием свойств:
Единство химического и биологического состава.
Единство структурной организации.
Клеточное строение.
Обмен веществ и энергии – ассимиляция и диссимиляции.
Раздражимость (способность реагировать на внешнее изменение) и движение.
Рост и развитие.
Видоспецифичность. Развиваются в соответствии с наследственной программой. Эволюция (неорганическая эволюция).
Самовоспроизведение.
Наследственность. Изменчивость.
Целесообразность (не только организмы, органы и клетки, но и молекулы).
Дискретность и целостность.
Саморегуляция.
Это основные атрибуты жизни. Все они по отдельности могут встречаться в неживых системах, вместе – только в живых.
5. Проиллюстрируйте на примерах такие свойства живой материи, как дискретность и целостность.
Любая биосистема состоит из взаимосвязанных частей, которые вместе образуют структурно-функциональное единство. Например, организм состоит из систем органов, органы – из тканей, ткани – из клеток, клетки – из органоидов, органоиды – из молекул. Каждая структурная единица играет свою роль, а в целом все это образует единую биологическую систему.
6. Раскройте смысл утверждения: «Одним из важнейших свойств живых существ является способность к саморегуляции».
Любые живые организмы обитают в постоянно меняющихся условиях окружающей среды. Благодаря способности организмов к саморегуляции поддерживается постоянство химического состава и интенсивность физиологических процессов, то есть поддерживается гомеостаз.
7. Чем принципиально отличается обмен веществ у живых организмов от обмена веществ, происходящего в неживой природе?
Все живые организмы являются открытыми системами, то есть постоянно обмениваются с окружающей средой энергией и веществом. Неживые объекты – часто закрытые, замкнутые системы.
8. Рассмотрите рисунок 1 в §1. 2. Сформулируйте основные отличия закрытой и открытой систем.
Открытая система обменивается веществом и энергией с окружающей средой. В закрытой системе обмена веществ и энергии с окружающей средой не происходит.
9. Соедините стрелками соответствующие друг другу элементы левого и правого столбика.
Дискретность и целостность – отдельные взаимодействующие части образуют единое целое.
Открытость – постоянный обмен веществами и энергией с окружающей средой.
Ритмичность – приспособление организмов к периодически меняющимся условиям существования.
Раздражимость и движение – способность организма избирательно реагировать на внешние и внутренние воздействия.
10. Выберите правильный ответ.
Тест 1.
Живыми являются:
1. Кораллы в витрине зоологического музея
2. Вулканы, извергающие лаву
3. Дрожжи, добавленные в опару теста
4. Гейзеры на камчатке.
Тест 2.
Название какого термина написано без орфографической ошибки?
1. Дескретность
2. Асимиляция
3. Филогенез
4. Гомеастаз.
11. Сформулируйте и запишите основные идеи §1. 2.
Жизнь – это активная форма существования материи; совокупность физических и химических процессов, позволяющих осуществлять обмен веществ и воспроизведение.
Живой объект или система обладает следующими свойствами:
Единство химического и биологического состава, структурной организации.
Клеточное строение.
Обмен веществ и энергии.
Раздражимость и движение.
Рост и развитие.
Самовоспроизведение.
Наследственность. Изменчивость.
Целесообразность.
Дискретность и целостность.
Саморегуляция.
Ритмичность.
Эти основные атрибуты жизни по отдельности могут встречаться в неживых системах, вместе – только в живых.
Определение жизни. Основные свойства живой материи
Вопрос 2. Перечислите основные свойства живой материи.
Выделяют следующие основные свойства живой материи:
• единство элементного химического состава;
• единство биохимического состава;
• единство структурной организации;
• дискретность и целостность;
• обмен веществ и энергии;
• способность к саморегуляции;
• открытость;
• размножение;
• наследственность и изменчивость;
• рост и развитие;
• раздражимость и движение;
• ритмичность.
Вопрос 3. Объясните, в чем, по вашему мнению, заключаются принципиальные различия обмена веществами в неживой природе и у живых организмов.
В отличие от неживой природы, живые организмы способны накапливать необходимые вещества, а также энергию в форме особых химических соединений (АТФ). Кроме того, живые организмы способны трансформировать химические вещества и превращать простые соединения в более сложные при помощи ферментов (часто с затратой энергии). Так, например, из мономера глюкозы синтезируются полимеры крахмал, гликоген, целлюлоза. Живые организмы обладают способностью копировать наследственный материал. Такое копирование тоже является примером преобразования простых веществ (отдельных нуклеотидов) в более сложные (нуклеиновые кислоты). Специальный комплекс ферментов способен создать новую полинуклеотидную цепь по образцу материнской. Живой организм в отличие от неживой природы представляет собой энергетически открытую систему, т. е. активно организует поступление энергии за счёт обмена веществ с окружающей средой. Главное отличие обмена веществ в живой природе – возможность осуществлять реакции синтеза
высокомолекулярных соединений (белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот) и их распада. первым увидел живые клетки в усовершенствованный микроскоп с увеличением в 150—300 раз.
Вопрос 4. Каким образом связаны наследственность, изменчивость и репродукция в обеспечении жизни на Земле?
Способность живых организмов к репродукции (размножению) обеспечивает непрерывность жизни на Земле и преемственность поколений. Воспроизведение базируется на реакциях матричного синтеза, идущих на основе молекул ДНК. Постоянство строения ДНК обеспечивает наследственность — способность организмов передавать свои признаки, свойства и особенности развития из поколения в поколение. Изменчивость — это свойство, противоположное наследственности. Она определяется как способность организмов существовать в различных формах, меняя свои признаки. Изменчивость создает разнообразный материал для естественного отбора, который приводит к возникновению новых проявлений жизни и новых биологических видов.
Вопрос 5. Дайте определение понятия «развитие». Какие формы развития вы знаете?
Развитие — это изменение строения и физиологии организма с течением времени. Принято выделять две основные формы развития — онтогенез и филогенез.
Онтогенез (индивидуальное развитие) — это развитие живого организма от зарождения до момента смерти. Обычно онтогенез сопровождается ростом.
Филогенез (историческое развитие) — необратимо направленное развитие живой природы, сопровождающееся образованием новых видов и, как правило, прогрессивным усложнением жизни.
Определение жизни. Основные свойства живых организмов
«Жизнь – есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой. с прекращением обмена веществ прекращается и жизнь. » (Ф. Энгельс)
«Живые тела, существующие на Земле, представляют собой открытые саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из биополимеров – белков и нуклеиновых кислот».
Современное определение: «Жизнь – это макромолекулярная открытая система, которой свойственны иерархическая организация, способность к самовоспроизведению, самосохранению и саморегуляции, обмен веществ, тонко регулируемый поток энергии». Жизнь существует в форме открытых систем. Это означает, что любая живая форма постоянно обменивается с окружающей средой веществом, энергией и информацией.
Основные признаки живых организмов:
А) Единство химического состава. В состав живых организмов входят те же химические элементы, что и в объекты не живой природы. В живых организмах 98% химического состава приходится на четыре элемента: углерод, кислород, азот и водород.
Б) Обмен веществ и энергии – это использование внешних источников энергии в виде пищи, света и др. Основу обмена веществ составляют взаимосвязанные процессы ассимиляции, т. е. процессы синтеза веществ в организме, и диссимиляции, в результате которых сложные вещества и соединения распадаются на простые и выделяется энергия, необходимая для реакций биосинтеза.
В) Самовоспроизведение. В основе самовоспроизведения лежит образование новых молекул и структур, которое обусловлено информацией, заложенной в нуклеиновой кислоте ДНК. Самовоспроизведение тесно связано с явлением наследственности: любое живое существо рождает себе подобных.
Г) Наследственность заключается в способности организмов передавать свои признаки, свойства и особенности развития из поколения в поколение. Она обусловлена относительной стабильностью, т. е. постоянством строения ДНК.
Д) Изменчивость – это приобретение организмами новых признаков и свойств. В основе наследственной изменчивости лежат изменения биологических матриц – молекул ДНК. Изменчивость приводит к появлению новых форм жизни, новых видов живых организмов.
Е) Способность к росту и развитию – свойство организма увеличиваться в размерах и массе с сохранением общих черт строения. Рост сопровождается развитием. В результате развития возникает новое качественное состояние объекта.
Ж) Раздражимость – это свойство выражается реакциями живых организмов на внешнее воздействие. Благодаря раздражимости организмы избирательно реагируют на условия окружающей среды.
З) Дискретность – всеобщее свойство материи. Любая биологическая система состоит из отдельных, тем не менее, взаимодействующих частей, образующих структурно-функциональное единство.
Периодические изменения физиологических процессов в живых организмах, связанные с различными периодами колебаний
В процессе метаболизма сохраняются относительное постоянство химического состава и интенсивность течения физиологических процессов благодаря способности к
Любой живой организм представлен отдельной, обособленной формой, но тесно связан с взаимодействующими между собой частями, образующими структурно-функциональное единство
Реакция многоклеточных организмов на раздражения окружающей среды посредством нервной системы
Появление новых признаков и свойств организма определяется свойством
Свойство живых организмов, при котором происходит обмен веществ и энергией, называется
Свойство живых организмов, при котором происходит передача наследственных признаков из поколения в поколение
Количество химических элементов, входящих в состав живых организмов
Опираясь на современные достижения различных биологических дисциплин, новое определение понятию «жизни» дал русский ученый
Первое научное определение «жизни» дал ученый
Биология
Базовой составляющей учебника «Биология» является «Программа по биологии для студентов медицинских учебных заведений» Министерства здравоохранения Российской Федерации и Всероссийского учебно-научно-методического центра по непрерывному медицинскому и фармацевтическому образованию. Учебник предназначен для студентов высших медицинских учебных заведений и врачей-интернов.
Оглавление
Приведённый ознакомительный фрагмент книги Биология предоставлен нашим книжным партнёром — компанией ЛитРес.
Раздел І. Биологические основы жизнедеятельности. Общая характеристика жизни
Жизнь как биологическая форма движения материи — одна из наиболее сложных проблем Мироздания. Она объективно существует на планете Земля в течение долгого исторического периода. Одним из первых ученых, представивших основы планетарно-космической организации жизни, был отечественный академик В. И. Вернадский.
Согласно разносторонним оценкам, возраст Земли составляет примерно 4,5—5,0 миллиардов лет. Жизнь на Земле длится около 4,0 миллиардов лет. Таким образом, становление нашей планеты и возникновение на ней жизни в космических параметрах времени произошло почти одновременно. Очевидно, что дальнейшая эволюция происходила при их тесном взаимодействии, нося взаимообусловленный характер. Биолог и геохимик В. И. Вернадский глубоко осмыслил это явление. Им была создана новая обширная область знаний, которую теперь называют наукой о Земле. В ней взаимодействуют геология, геохимия и гидрохимия, почвоведение, география и, конечно, биология. Принципиально новый подход состоял в том, что ученый объединил биоту — живое вещество и сферу его обитания — косное вещество в единое целое — биосферу, живую оболочку Земли.
Живое вещество представлено всей совокупностью живых организмов планеты, существующих в данный момент, независимо от систематики. Оно биохимически чрезвычайно активно и связано с неживой природой непрерывными биогенными потоками атомов и молекул при реализации своих основных функций: питание, дыхание, выделение, размножение. Возникнув, живое вещество приобрело и совершенствовало уникальную способность улавливать, аккумулировать и трансформировать космическую энергию Солнца. Тем самым, в ходе эволюции Земли возник мощный фактор, определивший ход последующих глобальных перестроек ее поверхности. Как отметил В. И. Вернадский, весь лик Земли на современном историческом этапе — ее ландшафты, газовый состав атмосферы, химизм океанов — результат работы живого вещества. Оно придало планете Земля уникальность не только в масштабах Солнечной системы, но, возможно, и Галактики. Идею космической организации жизни во всех ее разнообразных проявлениях, включая человечество, отражают следующие слова выдающегося естествоиспытателя: «Отдельные частные явления соединяются вместе как части одного целого, и в конце концов получается одна картина Вселенной, Космоса, в которую входят и движение небесных светил и строение мельчайших организмов, превращения человеческих обществ, исторические явления, логические законы мышления или бесконечные законы формы и числа» (В. И. Вернадский «Труды по всеобщей истории науки», М., 1988, С. 51—52).
Многообразие проявлений жизни, ее зависимость от положения в Солнечной системе и параметров солнечной активности затрудняет исчерпывающую формулировку. В максимальном приближении жизнь — это глобальная планетарная самоуправляемая энергетически и информационно открытая материальная система, представленная большим разнообразием форм единого в физико-химическом отношении живого вещества.
Главные свойства жизни
В состав живых организмов на атомном уровне входят те же химически элементы, что и в состав неживой материи. Однако, на молекулярном уровне возникают различия, выделяющие живое из неживого.
Живые организмы имеют свойственные только им системы химических связей и взаимодействий между молекулами: ковалентные, ионные, водородные связи, гидрофобные взаимодействия. Биополимеры живых организмов способны образовывать интерполимерные комплексы как между отдельными частями молекул, так и между разными молекулами. Возможность образования этих комплексов, их последующие превращения, а также разрушение обеспечивает важнейшее свойство живой системы — обмен веществ. Его содержание составляют синхронизированные процессы ассимиляции (процессы синтеза, анаболизм) и диссимиляции (процессы распада, катаболизм). В ходе ассимиляции создаются или обновляются различные морфологические структуры, процесс идет с поглощением энергии и называется пластический обмен. При диссимиляции происходит расщепление сложных химических соединений на относительно простые, сопровождающееся выделением энергии — энергетический обмен. Пластический и энергетический обмены тесно взаимосвязаны, составляя единый метаболический цикл. Местом приложения его является клетка.
Живая клетка — это упорядоченная система, в которой природа объединила форму и процесс, структуру и функцию.
Клеткам живых организмов свойственно получать извне, пропускать и частично выделять различные химические соединения. Следовательно, клетки — это открытые системы. Их работа построена по принципу саморегуляции, которая генетически запрограммирована. Хранение генетической информации и ее последующая реализация в длинном ряду поколений осуществляется системой клеточных нуклеиновых кислот. В целом это обеспечивает фундаментальное свойство жизни — историческую непрерывность биологических процессов.
Одним из обязательных свойств жизни является способность к репродукции (размножение). В ходе размножения организмы дают потомство, то есть производят себе подобных. Тем самым, обеспечивается преемственность между родителями и потомками, реализуется механизм наследственности.
Однако, сходство родителей и потомков не бывает абсолютно полным. В этом состоит механизм изменчивости и связанные с ним эволюционные перестройки.
Жизненным отражением космических процессов является эволюционно выработанная биологическая ритмичность — универсальная особенность жизни.
Биоритмы — это количественные и связанные с ними качественные смены биологических процессов, которые проходят на разных уровнях организации. Возникновение их обусловлено планетарными взаимодействиями, вращением Земли вокруг своей оси и вокруг Солнца. Различают экзогенные и эндогенные биоритмы, соответственно вызываемые внешними и внутренними ритмогенными факторами. Самым распространенным является циркадианный (циркадный) суточный биоритм, вытекающий из фотопериода — смены дня и ночи. Растительный и животный мир реагирует на фотопериод фотопериодизмом, сложным комплексом изменений жизнедеятельности. Фотопериодизм служит существенным компонентом таких элементов высшей нервной деятельности как инстинкты. Хронобиология — наука, изучающая закономерности периодически повторяющихся биологических процессов в живом мире.
Важным проявлением жизни служит раздражимость — способность живых организмов реагировать на определенные воздействия окружающей среды. Характер раздражителей, а, следовательно, и ответные адекватные реакции организмов на них очень разнообразны. Они имеют свои особенности у представителей животного и растительного мира.
Наиболее распространенной формой проявления раздражимости служат разнообразные движения — активные и пассивные. Движение — одно из наиболее ярких свойств жизни. В мире животных движения выражены в виде таксисов. Это определенное положительное или отрицательное перемещение относительно раздражителя (фототаксис, термотаксис, хемотаксис). Для растений характерны тропизмы, настии, нутации. В целом движения отражают разные пути эволюционных перестроек и адаптации к среде обитания.
Свойствами живых систем является также дискретность и целостность, энергозависимость, способность трансформировать полученную энергию.
Жизнь многолика. Все ее свойства объединяет единый процесс развития, который охватывает неживую природу, живое вещество и человеческое общество.
Уровни организации жизни
Живая природа представляет сложно организованную систему частей, объединенных общей стратегией жизни. В связи с этим в науке сложились представления об уровнях организации живой материи. Уровень организации определяется по двум принципам — временному и территориальному. Это связано с тем, что разнообразные биологические процессы требуют специфических условий и потому совершаются в определенных границах, выразительно отличаясь по скорости течения. При объединении территориального и временного параметра формируется тот или иной уровень организации в виде сравнительно однородного биологического комплекса. Он характеризуется двумя основными показателями: элементарной структурной единицей и элементарным биологическим явлением. В настоящее время принято выделять следующие уровни:
Элементарные структуры — коды наследственной информации, то есть последовательности триплетов нуклеотидов молекулы ДНК. Элементарные явления — воспроизведение этих кодов по принципу матричного синтеза или конвариантная редупликация (удвоение) молекулы ДНК. Механизм редупликации обусловливает тиражирование генов. Это позволяет передавать генетическую информацию в ряде поколений клеток и обеспечивает механизмы наследственности. Имеющие место случаи ошибок синтеза изменяют кодоны, что сразу же воспроизводится в молекулах копиях. Редупликация становится конвариантной, то есть происходящей с изменениями (явления генных мутаций).
Перенос информации в оформленную структуру, белковую молекулу, обеспечивается набором специализированных внутриклеточных образований — органелл в процессе синтеза белка. Экологические проблемы уровня: рост мутагенных воздействий, увеличение доли мутаций в генофондах.
Клеточный уровень. Элементарные структуры — клетки. Элементарные явления — жизненные циклы клеток. Клетка превращает поступающие в организм вещества и энергию в форму, пригодную для использования организмом, тем самым, обеспечивает процессы жизнедеятельности. Каждая клетка относительно автономна и представляет самостоятельно функционирующую единицу. В составе целого организма клетки объединяются в ткани и органные системы. Между ними налажена система физиолого-биохимических и структурно-функциональных связей, характерная для тканей данного организма. Экологические проблемы уровня: рост клеточной патологии в связи с загрязнением среды, нарушение воспроизводства клеток.
Организменный уровень. Элементарные структуры — организмы и составляющие их системы органов. Элементарные явления — комплекс физиологических процессов, обеспечивающих жизнедеятельность. На данном уровне осуществляется механизм адаптации и складывается определенное поведение живых существ в конкретных условиях среды обитания. Наследственная информация, заключенная в генотипе, реализуется теми или иными фенотипическими проявлениями. Управляющая система — генотип. Экологические проблемы уровня: снижение адаптационных возможностей организмов, развитие пограничных состояний у человека (состояние между здоровьем и болезнью).
Популяционно-видовой уровень. Элементарные структуры — популяции. Элементарные явления — видообразование на основе естественного отбора. Популяция — основная эволюционная единица. Важнейший эволюционно-генетический показатель популяции — её генофонд. Это управляющая подсистема уровня. Генофонд определяет эволюционные перспективы и экологическую пластичность популяций. Имеется ряд факторов, вызывающих изменение генофонда популяций: мутации, генетическая комбинаторика, популяционные волны, изоляция. Реализация изменений происходит путем естественного отбора. Экологические проблемы уровня: ухудшение экологических показателей популяций (численность, плотность, возрастной состав и т.д.).
Биосферно-биогеоценотический уровень. Элементарные структуры — биогеоценозы. Элементарные явления — динамическая взаимосвязь биогеоценозов в масштабах биосферы. Управляющая подсистема уровня — генопласт (термин ввел академик М. А. Голубец). Это совокупность генофондов и генотипов, адаптированных друг к другу популяций в окружающей их среде. Весь комплекс биогеоценозов образует живую оболочку Земли — биосферу. Между биогеоценозами происходит не только материально-энергетический обмен, но и постоянная конкурентная борьба, что придает биосфере в целом большую динамичность. Вся биогеохимическая работа биосферы обеспечивается ее биогеоценозным комплексом. Экологические проблемы уровня: увеличение числа антропоценозов и их глобальное распространение, загрязнение сред, изменение озонового экрана Земли.
На любом уровне живой системы происходит поступательное развитие с обменом веществом, энергией, информацией.
Рассмотренные биологические уровни живой природы взаимосвязаны по принципу соподчинения или биологической иерархии. Система низшего уровня обязательно включается в уровень вышестоящего порядка. Следовательно, идея биологических уровней с одной стороны подразделяет живую природу на отдельные составляющие — дискретные единицы, а с другой стороны объясняет ее целостность как системы взаимосвязанных частей, начиная от органических макромолекул и кончая живой оболочкой Земли биосферой.
В настоящее время на планете Земля сложились две формы жизни — неклеточная и клеточная.
Неклеточная форма жизни
Ее представляют вирусы, которых выделяют в самостоятельную группу Вира (Vira). Открытие вирусов связано с именем русского ученого Димитрия Ивановского. В 1892 году им доказано, что вирусы — это субмикроскопические частицы, способные проходить через фильтры и вызывать инфекционные заболевания. Однако, только в 1935 году основатель вирусологии американец Уэнделл Стэнли получил в чистом виде «дедушку» всех вирусов — вирус мозаичной болезни табака. Он установил белковую природу вируса, способность его белков принимать кристаллическую форму.
Вирус парадоксален! Пребывая в состоянии гигантской макромолекулы (частицы), он не проявляет признаков жизни. Живые свойства вируса обнаруживаются только при попадании его в клетку. Здесь он способен, как все живое, быстро размножаться и мутировать, используя структурные компоненты клетки хозяина. Если в инертном состоянии вирус сохраняется годами и даже веками, то его жизненная форма может существовать лишь несколько часов.
Таким образом, вирусы заполняют сумеречную зону жизни. Они расположились на полпути между молекулой и клеткой, живым и неживым.
Вирусы — это паразиты клеток. Каждый вид вирусов может заражать только определенный клеточный набор. В связи с этим выделяют: вирусы растений, животных (включая человека), грибов и бактерий. Последние называются бактериофаги.
Строение вирусов. Зрелые частицы вирусов — вирионы или вироспоры состоят из белковой оболочки и нуклеокапсида, содержащего генетический материал. Иногда под белковым слоем находится слой липидов, что придает капсиду особую прочность и препятствует проникновению ферментов и биологически активных веществ клетки хозяина к вирусу. Это имеет огромное значение для сохранения его функциональной активности. Под оболочкой содержится нуклеиновая кислота — носитель генетической информации вируса.
По своей генетической организации вирусы подразделяются на две группы. Первая группа вирусов включает только ДНК, которая обычно кольцевидно закручена и имеет одноцепочечную структуру, а не двухцепочечную (двойная спираль).
Вторая группа вирусов содержит РНК. Особенность вирусной РНК состоит в том, что наряду с одноцепочечной структурой она может быть двухцепочечной, то есть приобретать вид двойной спирали (ретровирус, вирус раневых опухолей растений и др.) см. рис.1.
Проникновение вируса в клетки хозяина происходит следующим образом. В месте контакта вируса с клеткой возникает впячивание клеточной мембраны. Оно углубляется внутрь клетки и затем отшнуровывается. В цитоплазме клетки образуется подобие вакуоли, которая вместе с капсидом быстро разрушается и вирусная нуклеиновая кислота оказывается в цитоплазме пораженной клетки.
Дальнейшее взаимодействие может осуществляться двумя способами. Первый состоит в том, что РНК вируса с помощью фермента ревертазы связывается с рибосомой клетки хозяина, в результате чего происходит трансляция генетической информации вируса и в клетке продуцируется патологический вирусный белок. Данный путь характерен для вирусов гриппа и ВИЧ. Второй вид взаимодействия — это способность ДНК вируса встраиваться в ДНК клетки и соответственно передавать свою информацию через геном клетки хозяина. Таким образом реализуют собственные возможности вирусы раковых заболеваний (онковирусы).
Рис. 1. Строение ДНК-содержащего вируса.
Проникнув в клетку хозяина, вирусы быстро подавляют ее системы репарации (восстановления) и могут разрушить клетку. Клетки противодействуют вирусам, вырабатывая антивирусные белки-интерфероны.
Вирус, в отличие от многих клеток, абсолютно лишен собственных средств передвижения. Он передается при непосредственном контакте организмов или через переносчиков, которыми могут быть различные представители животного мира. Несмотря на относительную простоту организации, вирусы прочно удерживают свои позиции в природе. Более того, они усиливают свою агрессивность. На это указывает возросшая частота вирусных заболеваний, а также появление новых вирусов, вызывающих тяжелые заболевания человека: вирус иммунодефицита (СПИД), вирус нетипичной пневмонии.
Клеточная форма жизни
Данную форму жизни представляют клетки двух типов — прокариотические и эукариотические.
Относительно просто устроенные прокариотические, безъядерные, клетки возникли в первичном океане жизни примерно 3,5 миллиарда лет назад. Эукариотические клетки, имеющие ядра, образовались позднее. Мы не имеем неоспоримых доказательств происхождения эукариотических клеток из прокариотических. Здесь возможны пока лишь гипотезы. Важнейшая из них гипотеза клеточного симбиоза. Согласно ей эукариотические клетки вначале эволюционного пути были анаэробными организмами. В дальнейшем установился их стабильный симбиоз с бактериями. Считают, что главная окислительная система клеток эукариот — митохондрии, произошла от особого рода фотосинтезирующих бактерий, утративших способность к фотосинтезу и сохранивших только дыхательную цепь. Возможны и другие комбинации разнообразных жизненных начал. Как бы то ни было, создав биологическую модель в виде клетки, природа в дальнейшем широко использовала ее в ходе эволюции, создавая живые формы различной степени сложности.
Сравнительная характеристика прокариот и эукариот
