Kokios yra pagrindinės visų organizmų funkcinės savybės?

Ką reiškia būti gyvam? Be kasdienių filosofinių pastebėjimų, tokių kaip „galimybė prisidėti prie visuomenės“, dauguma atsakymų gali būti pateikiami taip:

• "Kvėpuoti orą ir iš jo".
• - Širdies plakimas.
• "Valgyti maistą ir gerti vandenį".
• „Reaguoti į aplinkos pokyčius, pavyzdžiui, apsirengti šaltu oru“.
• - Sukurti šeimą.

Nors tai atrodo geriausiu atveju neaiškūs moksliniai atsakymai, jie iš tikrųjų atspindi mokslinį gyvenimo apibrėžimą ląstelių lygmenyje. Pasaulyje, kuriame dabar gausu mašinų, kurios kartais gali imituoti žmonių ir kitos floros veiksmus labai viršija žmogaus produkciją, svarbu išnagrinėti klausimą: „Kokios yra savybės gyvenimo? "

Skirtinguose vadovėliuose ir internetiniuose šaltiniuose pateikiami šiek tiek skirtingi kriterijai, pagal kurias savybės sudaro funkcines gyvųjų savybes. Šiuo tikslu apsvarstykite, ar šis atributų sąrašas visiškai reprezentuoja a gyvas organizmas:

• Organizacija.
• Jautrumas arba reakcija į dirgiklius.
• Reprodukcija.
• Prisitaikymas.
• Augimas ir plėtra.
• Reglamentas.
• Homeostazė.
• Metabolizmas.

Kiekvienas iš jų bus nagrinėjamas atskirai po trumpo traktato apie tai, kaip gyvenimas, kad ir koks jis bebūtų, greičiausiai prasidėjo Žemėje ir pagrindiniai gyvų būtybių ingredientai.

Visi gyvi daiktai susideda iš bent vieno ląstelė. Nors prokariotas organizmai, tarp kurių yra bakterijų ir archajų klasifikavimo sritis, beveik visi yra vienaląsčiai, Eukariota domenas, apimantis augalus, gyvūnus ir grybus, paprastai turi trilijonus atskirų ląstelių.

Nors pačios ląstelės yra mikroskopinės, net ir elementariausią ląstelę sudaro labai daug molekulių, kurios yra kur kas mažesnės. Daugiau nei tris ketvirtadalius gyvųjų masės sudaro vanduo, jonai ir įvairios mažos organinės (t. Y. Turinčios anglies) molekulės, tokios kaip cukrus, vitaminai ir riebalų rūgštys. Jonai yra atomai, turintys elektrinį krūvį, tokie kaip chloras (Cl^-) arba kalcio (Ca²⁺).

Likusią ketvirtadalį gyvosios masės arba biomasės sudaro: makromolekulėsarba didelės molekulės, pagamintos iš mažų besikartojančių vienetų. Tarp jų yra baltymai, kurie sudaro didžiąją dalį jūsų vidaus organų ir susideda iš polimerų arba grandinių amino rūgštys; polisacharidai, tokie kaip glikogenas (paprastojo cukraus gliukozės polimeras); ir nukleino rūgštis dezoksiribonukleino rūgštis (DNR).

Mažesnės molekulės paprastai perkeliamos į ląstelę pagal tos ląstelės poreikius. Tačiau ląstelė turi gaminti makromolekules.

Kaip gyvenimas prasidėjo, yra patrauklus klausimas mokslininkams ir ne tik siekiant išspręsti nuostabią kosminę paslaptį. Jei mokslininkai gali tiksliai nustatyti, kaip gyvybė Žemėje pirmą kartą pasisuko, jie gali lengviau nuspėti, kokie užsienio pasauliai, jei jų yra, taip pat gali priimti kažkokią gyvybės formą.

Mokslininkai tikrai žino, kad maždaug prieš 3,5 milijardo metų, praėjus maždaug milijardui metų, kai Žemė pirmą kartą susijungė į a planetoje egzistavo prokariotiniai organizmai ir kad jie, kaip ir šių dienų organizmai, tikriausiai panaudojo DNR kaip savo genetinę medžiagą.

Taip pat žinoma, kad RNR, kita nukleorūgštis, gali turėti iš anksto datuotą DNR tam tikra forma. Taip yra todėl, kad RNR, be DNR užkoduotos informacijos saugojimo, taip pat gali katalizuoti arba pagreitinti tam tikras biochemines reakcijas. Jis taip pat yra viengrandis ir šiek tiek paprastesnis nei DNR.

Mokslininkai sugeba nustatyti daugelį šių dalykų, pažvelgdami į organizmų panašumus molekulių lygiu, kurie, atrodo, turi labai mažai bendro. Technologijų pažanga, prasidėjusi antroje XX a. Dalyje, labai išsiplėtė mokslo priemonių rinkinį ir teikia vilties, kad ši, tiesa, sunki paslaptis vieną dieną gali būti galutinai išspręsta.

Visi gyvi dalykai rodo organizacija, arba užsisakyti. Tai iš esmės reiškia, kad atidžiai žiūrint į viską, kas gyva, tai yra organizuota taip, kad mažai tikėtina, jog atsiras negyvenant dalykai, tokie kaip atsargus ląstelių turinio padalijimas, siekiant išvengti „savęs žalojimo“ ir leisti efektyviai judėti kritinėms molekulėms.

Net paprasčiausiuose vienaląsčiuose organizmuose yra DNR, a ląstelės membrana ir ribosomos, kurie visi yra išskirtinai organizuoti ir sukurti konkrečioms gyvybiškai svarbioms užduotims atlikti. Čia atomai sudaro molekules, o molekulės - struktūras, kurios fiziškai ir funkciškai skiriasi nuo savo aplinkos.

Atskiros ląstelės reaguoja į jų pokyčius vidinis aplinką nuspėjamais būdais. Pavyzdžiui, kai makromolekulės patinka glikogenas jūsų sistemoje trūksta ilgo važiavimo dviračiu, kurį ką tik baigėte, jūsų ląstelės jo padarys daugiau, kaupdamos molekules (gliukozę ir fermentus), reikalingas glikogeno sintezei.

Makrolygmeniu kai kurie atsakymai į dirgiklius į išorinis aplinka yra akivaizdūs. Augalas auga pastovaus šviesos šaltinio kryptimi; judate į vieną pusę, kad išvengtumėte balos, kai smegenys jums pasakys, kad ji yra.

Gebėjimas daugintis yra vienas iš labiausiai akivaizdžių gyvų bruožų. Šaldytuve ant sugedusio maisto augančios bakterijų kolonijos atspindi mikroorganizmų dauginimąsi.

Visi organizmai savo DNR dėka atgamina identiškas (prokariotų) arba labai panašias (eukariotų) kopijas. Bakterijos gali daugintis tik nelytiniu būdu, o tai reiškia, kad jos tiesiog dalijasi į dvi dalis, kad gautų identiškas dukterines ląsteles. Žmonės, gyvūnai ir net augalai dauginasi lytiškai, o tai užtikrina genetinė įvairovė rūšių, taigi ir didesnė rūšių išlikimo tikimybė.

Be galimybės prisitaikyti kintančioms aplinkos sąlygoms, tokioms kaip temperatūros pokyčiai, organizmai negalės išlaikyti išlikimui reikalingo tinkamumo. Kuo daugiau organizmas gali prisitaikyti, tuo didesnė tikimybė, kad jis išliks pakankamai ilgai, kad galėtų daugintis.

Svarbu pažymėti, kad „tinkamumas“ priklauso nuo rūšies. Pavyzdžiui, kai kurios archeebakterijos gyvena beveik virinančiose karštose terminėse angose, kurios greitai nužudytų daugumą kitų gyvių.

Augimas, būdas, kai organizmai brędami tampa didesni ir skiriasi savo išvaizda ir įsitraukti į medžiagų apykaitos veiklą, didžiulį mastą lemia jose užkoduota informacija DNR.

Tačiau ši informacija gali suteikti skirtingus rezultatus skirtingose ​​aplinkose, o organizmo ląstelių mechanizmas „nusprendžia“, kokius baltymų produktus gaminti didesniais ar mažesniais kiekiais.

Reglamentas gali būti laikoma kitų procesų, rodančių gyvenimą, pavyzdžiui, medžiagų apykaitos ir homeostazės, koordinacija.

Pavyzdžiui, galite reguliuoti į plaučius patenkančio oro kiekį kvėpuodami greičiau, kai sportuojate, o kai esate neįprastai alkanas, galite valgyti daugiau, kad kompensuotumėte neįprastai didelių sumų išlaidas energijos.

Homeostazė gali būti laikoma griežtesne reguliavimo forma, kai priimtinos „aukšto“ ir „žemo“ ribos tam tikrai cheminei būsenai yra arčiau viena kitos.

Pavyzdžiui, pH (rūgštingumo lygis ląstelėje), temperatūra ir pagrindinių molekulių santykis, pvz., Deguonies ir anglies dioksido.

Šis „pastovios būsenos“ palaikymas arba labai artimas būklei yra būtinas gyviesiems.

Metabolizmas yra bene ryškiausias momentas į akimirką gyvenimo turtas, kurį tikriausiai stebėsite kasdien. Visos ląstelės turi galimybę sintetinti vadinamąją molekulę ATParba adenozino trifosfatas, naudojamas ląstelėje vykstantiems procesams, pvz., DNR reprodukcijai ir baltymų sintezei, skatinti.

Tai įmanoma, nes gyvi daiktai gali naudoti anglies turinčių molekulių, ypač gliukozės ir riebalų rūgščių, energiją ATP surinkti, paprastai į fosfatų grupę adenozino difosfatas (ADP).

Molekulių skaidymas (katabolizmas) energija yra tik vienas iš metabolizmo aspektų. Statyti didesnes molekules iš mažesnių, o tai atspindi augimą anaboliniai metabolizmo pusė.