1. ОРГАНИЗМ И ЕГО ОСНОВНЫЕ  ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ

Для живого организма характерен ряд свойств и функций, которые в совокупности «делают» живое живым. К ним относятся самовосп­роизведение, специфичность организации, упорядоченность структуры, целостность и дискретность, рост и развитие, обмен веществ и энергии, наследственность и изменчивость, раздражи­мость, движение, внутренняя регуляция, специфичность взаимо­отношений со средой.

Самовоспроизведение (репродукция). «Все живое происходит только от живого», т. е. жизнь возникла путем самозарождения лишь однажды и с тех пор начало живому дает только живое. На молекулярном уровне самовоспроизведение осуществляется на основе матричного синтеза ДНК, которая в свою очередь программирует синтез белков, определяющих специфику организма. На других уровнях репродукция характеризуется чрезвычайным разнообразием форм и механизмов вплоть до образования специализированных половых клеток (мужских и женских). Важнейшее значение репродукции заключается в том, что она поддерживает существование видов, обусловливает специфику биологической формы движения материи.

Упорядоченность структуры. Хотя жи­вое состоит из тех же химических элементов, что и неживое, для живого характерна сложность химических соединений, из кото­рых оно построено, упорядоченность их на молекулярном уровне, приводящая к образованию молекулярных и надмолекулярных структур. Создание порядка — это важнейшая функция живого, проявляющаяся на молекулярном уровне. Упорядоченность в про­странстве сопровождается упорядоченностью во времени.

Рост и развитие. Рост организма происходит путем прироста его массы за счет увеличения размеров и числа клеток. В то же время рост сопровождается развитием, проявляющимся в дифференцировании клеток, усложнений структуры и функций организма.

В процессе онтогенеза формируются признаки в результате взаи­модействия генотипа и среды. Филогенез сопровождается появлени­ем гигантского разнообразия организмов, органической целесообразностью. Процессы роста и развития подвержены генетическому кон­тролю и нейрогуморальной регуляции.

Обмен веществ и энергии. Обмен веществ — это совокупность химических процессов, протекающих в клетках и обеспечивающих связь организмов с окружающей средой, что является условием для поддержания жизни последних. Он состоит из анаболизма (ассимиляции) и катаболизма (диссимиляции), между которыми существует диалектическое единство, выражающееся в их непрерыв­ности и взаимосвязанности (например, происходящие в клетке пре­вращения углеводов, жиров и белков). Потенциальная энергия по­глощаемых клетками углеводов, жиров и белков превращается в кинетическую энергию и тепло по мере химического изменения этих соединений.

Обмен веществ и энергии в клетках ведет к восстановлению (за­мене) разрушенных структур, росту и развитию организма. Он обес­печивает постоянство внутренней среды организма. Поскольку орга­низм представляет собой открытые системы, через которые проходят непрерывные потоки веществ и энергии, это приводит к самообнов­лению на всех уровнях организации живого, конечным результатом которого являются рост и развитие организмов.

Наследственность и изменчивость. Наследственность обеспечивает материальную преемственность между поколениями организмов, между родителями и потомством. Более того, она гаран­тирует непрерывность и устойчивость жизни. Основу материальной преемственности в поколениях и непрерывности жизни составляет механизм передачи от родителей к потомству генов, в которых за­шифрована наследственная информация о свойствах организмов (структуре белков).

В противоположность наследственности изменчивость связана с появлением у организмов признаков, отличных от исход­ных. Изменчивость обусловлена изменениями в генетических струк­турах. Наследственность и изменчивость представляют собой факто­ры эволюции, так как благодаря им  возникает материал, на котором работает отбор.

Раздражимость — это реакция живого на внешние раздражения, проявление отражения, характерного для живой материи.


Факто­ры, вызывающие реакцию организма, называют раздражителями. Природа раздражителей различна. К ним относятся свет, температура, среды, звук, электрический ток, механические воздействия, пищевое вещества, газы, яды и т. д.

У организмов, имеющих  нервную систему, раздражимость проявляется в виде   рефлекторной деятельности  (безусловные и условные рефлексы). У животных восприятие внешнего мира осуществляется через первую сигнальную систему, тогда как у человека в процессе исторического развития сформировалась еще и вторая сигнальная  система (речь).   

Благодаря раздражимости организмы уравновешиваются со средой. Избирательно реагируя на факторы среды, организмы «уточняют» свои отношения с ней, в результате чего возникает единство среды и организма. 

Движение. Действие раздражителя часто завершается реак­цией организма в виде ростовых движений, возникающих в резуль­тате неравномерного роста разных его частей. Многие одноклеточные организмы двигаются с помощью особых органоидов. К движе­нию способны и клетки многоклеточных организмов (лейкоциты, блуждающие соединительно-тканные клетки и т.д.).

Двигательная реакция достигает совершенства в мышечном движении многоклеточных животных организмов, которое заклю­чается в сокращении мышц и обеспечивается энергией, получае­мой из АТФ.

Внутренняя регуляция. Процессы, протекающие в клетках, подвержены регуляции. На молекулярном уровне регуляторные механизмы существуют в виде обратных химических peaкций, основу которых составляют реакции с участием фер­ментов. Эти реакции обеспечивают замкнутость процессов регуля­ции по схеме «синтез — распад — ресинтез». Синтез белков, включая ферменты, регулируется с помощью механизмов регрессии, индукции и позитивного контроля. Напротив, регуляция активности самих ферментов происходит по принципу обратной связи, заключающейся в ингибировании конечным продуктом.

Любое повреждение молекул ДНК, вызванное действием физиче­ских или химических факторов, может быть восстановлено с по­мощью одного или нескольких ферментативных механизмов. Спо­собность ДНК к самовосстановлению представляет собой саморегуляцию. Она обеспечивается за счет действия контроли­рующих генов и в свою очередь гарантирует стабильность генетическо­го материала и закодированной в нем генетической информации. Механизмы, восстанавливающие повреждения ДНК, действуют почти безошибочно, что обусловливает очень низкую частоту спонтанных мутаций, постоянство генотипов организмов.

Специфичность взаимоотношений со средой. Организмы жи­вут в условиях определенной среды, где существуют другие орга­низмы и действуют абиотические факторы. Орга­низмы взаимодействуют не только между собой, но и со средой, из которой они получают все необходимое для жизни. Распространение видов ограничивается рядом факторов (вода, свет, температура, пи­ща, паразиты, хищники). Поэтому организмы либо отыскивают сре­ду, либо адаптируются (приспосабливаются) к ней. Формами адаптивных реакций являются физиологический гомеостаз (способность организмов противостоять факторам сре­ды) и гомеостаз развития (способность организмов изме­нять отдельные реакции при сохранении всех других свойств). Адаптивные реакции определяются нормой реакции, которая определена гене­тически и имеет свои границы. Защита организ­мов от неблагоприятного воздействия факторов среды обеспечива­ется иммунитетом, который можно рассматривать как разновид­ность гомеостаза развития.

Между организмами и средой, живой и неживой природой существует единство, заключающееся в том, что организмы за­висят от среды, а среда изменяется благодаря жизнедеятельности организмов на протяжении всего исторического развития жиз­ни. Результатом жизнедеятельности организмов является воз­никновение атмосферы со свободным кислородом и почвенного покрова Земли, образование в прошлые эпохи угля, торфа, неф­ти и т.д.