生きているとはどういう意味ですか？ 「社会に貢献する機会」のような日常の哲学的観察を除けば、ほとんどの答えは次の形をとる可能性があります。
- 「空気を出し入れする。」
- 「ハートビート。」
- 「食べ物を食べ、水を飲む。」
- 「寒い季節の着付けなど、環境の変化に対応します。」
- 「家族を始める。」
これらはせいぜい漠然と科学的な反応のように見えますが、実際には細胞レベルでの生命の科学的な定義を反映しています。 今や世界では、人間や他の植物の行動を模倣できる機械が溢れています。 人間の生産量を大幅に上回っている場合は、「 生活？"
生物の特徴
教科書やオンラインリソースが異なれば、生物の機能的特徴を構成する特性についてわずかに異なる基準が提供されます。 現在の目的では、次の属性のリストを完全に代表するものと見なしてください。 生体:
- 組織。
- 刺激に対する感受性または反応。
- 再生。
- 適応。
- 成長と発展。
- 規制。
- 恒常性。
- 代謝。
これらはそれぞれ、生命がどのように地球上で始まり、生物の主要な化学成分である可能性が高いかについての簡単な論文の後に個別に調査されます。
生命の分子
すべての生物は少なくとも1つで構成されています 細胞. 一方 原核生物 細菌と古細菌の分類ドメインにある生物を含む生物は、ほとんどすべて単細胞であり、 真核生物 植物、動物、菌類を含むドメインには、通常、何兆もの個々の細胞があります。
細胞自体は微視的ですが、最も基本的な細胞でさえ、はるかに小さい非常に多くの分子で構成されています。 生物の質量の4分の3以上は、水、イオン、および糖、ビタミン、脂肪酸などのさまざまな小さな有機（つまり炭素を含む）分子で構成されています。 イオンは、塩素（Cl）などの電荷を運ぶ原子です。-）またはカルシウム（Ca2+).
残りの4分の1の生物量、つまりバイオマスは、 高分子、または小さな繰り返し単位から作られた大きな分子。 これらの中には、内臓の大部分を構成し、ポリマーまたは鎖で構成されるタンパク質があります。 アミノ酸; グリコーゲン（単糖グルコースのポリマー）などの多糖類。 そしてその 核酸 デオキシリボ核酸（DNA）。
小さな分子は通常、その細胞のニーズに応じて細胞に移動します。 ただし、細胞は高分子を製造する必要があります。
地球上の生命の起源
人生がどのように始まったのかは、科学者にとって魅力的な質問であり、単に素晴らしい宇宙の謎を解くためだけのものではありません。 科学者が地球上の生命が最初にどのように動き始めたかを確実に判断できれば、どのような外国の世界が何らかの形の生命をホストする可能性が高いかをより簡単に予測できる可能性があります。
科学者たちは、地球が最初に合体してからわずか10億年ほど前の、約35億年前までに 惑星には原核生物が存在し、今日の生物と同様に、おそらくDNAを遺伝物質として使用していました。
また、 RNA、別の核酸は、何らかの形で以前のDNAを持っている可能性があります。 これは、RNAは、DNAによってエンコードされた情報を保存するだけでなく、特定の生化学反応を触媒または加速する可能性があるためです。 また、一本鎖であり、DNAよりもわずかに単純です。
科学者は、共通点がほとんどないように見える生物間の分子レベルの類似性を調べることによって、これらの多くを決定することができます。 20世紀後半から始まる技術の進歩は大きく拡大しました 科学のツールキットとこの確かに難しい謎がいつか決定的になるかもしれないという希望を提供します 解決しました。
組織
すべての生き物が表示されます 組織、または注文。 これは本質的に、生きているものをよく見ると、生きていないものでは起こりそうもない方法で編成されていることを意味します 「自傷行為」を防ぎ、重要な分子の効率的な移動を可能にするための細胞内容物の注意深い分割など。
最も単純な単細胞生物でさえ、DNAを含んでいます。 細胞膜 そして リボソーム、これらはすべて、特定の重要なタスクを実行するために精巧に編成および設計されています。 ここで、原子は分子を構成し、分子は物理的および機能的な方法の両方で環境から離れた構造を構成します。
刺激への反応
個々の細胞はそれらの変化に反応します 内部 予測可能な方法で環境。 たとえば、高分子が グリコーゲン 完了したばかりの長い自転車に乗ったおかげで、システム内で供給が不足しています。グリコーゲン合成に必要な分子（グルコースと酵素）を凝集させることで、細胞はそれをさらに増やします。
マクロレベルでは、 刺激 で 外部 環境は明らかです。 植物は一貫した光源の方向に成長します。 脳が水たまりにあると言ったときに水たまりに足を踏み入れないように、片側に移動します。
再生
する能力 再現する 生物の最も永続的に明白な特徴の1つです。 冷蔵庫の中の腐った食べ物の上で成長しているバクテリアのコロニーは、微生物の繁殖を表しています。
すべての生物は、そのDNAのおかげで、同一（原核生物）または非常に類似した（真核生物）コピーを複製します。 バクテリアは無性生殖しかできません。つまり、バクテリアは2つに分裂して、同一の娘細胞を生成します。 人間、動物、さらには植物でさえ有性生殖を行い、 遺伝的多様性 種の、したがって種の生存のより大きなチャンス。
適応
する能力なしで 適応する 温度変化などの環境条件の変化に対して、生物は生存に必要な適応度を維持することができません。 生物が適応できるほど、繁殖するのに十分長く生き残る可能性が高くなります。
「適合性」は種固有であることに注意することが重要です。 たとえば、古細菌の中には、他のほとんどの生物をすぐに殺してしまう、沸騰に近い熱水噴出孔に住んでいるものがあります。
成長と発展
成長、生物が成熟するにつれて大きくなり、外観がより異なるようになる方法 代謝活動に従事し、彼らにコード化された情報によって膨大な程度に決定されます DNA。
ただし、この情報は、さまざまな環境でさまざまな結果をもたらす可能性があり、生物の細胞機構は、どのタンパク質製品をより多くまたはより少ない量で製造するかを「決定」します。
規制
規制 代謝や恒常性など、生命を示す他のプロセスの調整と考えることができます。
たとえば、運動時に呼吸を速くすることで、肺に入る空気の量を調整できます。 そして、あなたが異常に空腹であるとき、あなたは異常に大量の支出を相殺するためにもっと食べることができます エネルギー。
恒常性
恒常性 与えられた化学状態の「高」と「低」の許容境界が互いに接近している、より厳格な規制形態と考えることができます。
例としては、pH（セル内の酸性度のレベル）、温度、および酸素や二酸化炭素などの主要な分子の相互の比率が含まれます。
この「定常状態」またはそれに非常に近い状態の維持は、生物にとって不可欠です。
代謝
代謝 おそらく、あなたが日常的に観察する可能性が高い人生の最も印象的な瞬間的な特性です。 すべての細胞はと呼ばれる分子を合成する能力を持っています ATP、またはアデノシン三リン酸。これは、DNAの複製やタンパク質合成などの細胞内のプロセスを駆動するために使用されます。
これが可能になるのは、生物が炭素含有分子、特にグルコースと脂肪酸の結合のエネルギーを使用して、通常はリン酸基をに追加することにより、ATPを組み立てることができるためです。 アデノシン二リン酸（ADP）.
分子の分解（異化）しかし、エネルギーは代謝のほんの一面です。 成長を反映して、小さな分子から大きな分子を構築することは、 同化 代謝の側面。