Классическое определение понятия жизнь как способа существования белковых тел предложил

Что такое жизнь с точки зрения биологии: определение понятия

Содержание:

«Жизнь есть способ существования белковых тел» — это строчка из классического определения жизни немецкого философа Ф. Энгельса в книге «Анти-Дюринг». Все развитие биологии за последние 100-150 лет подтверждает неразрывную связь жизнедеятельности организмов с белками.

Понятие «жизнь» с биологической точки зрения

Классическое определение «Жизнь — это способ существования белковых тел» нуждается в дополнении «…и нуклеиновых кислот». После создания электронного микроскопа появилась возможность досконально изучить строение и функции клеток, химических веществ в их составе.

Если предлагается задание «Вспомните полное определение понятия «жизнь», то недостаточно воспроизвести короткую фразу о существовании белковых тел. Понятие «жизнь» многогранно, включает в себя и способ бытия сущностей (живых организмов), и особую форму движения материи. Что такое жизнь или живое существо — в современной биологии чаще всего определяется через набор специфичных процессов.

Важные признаки отличия живого от неживого:

• сходство химического состава;
• сходная структурная организация;
• обмен веществ и энергии;
• открытость;
• саморегуляция;
• раздражимость;
• самовоспроизведение;
• наследственность;
• изменчивость;
• развитие и рост.

Субстрат жизни — это белки. Нуклеиновые кислоты отвечают за синтез белковых молекул, хранение и передачу наследственной информации. Клетки, состоящие из биополимеров, способны к самовоспроизведению благодаря удвоению молекул ДНК.

Многообразие жизни: основные термины и понятия

Формулируя определение, что такое жизнь с точки зрения биологии, надо раскрыть суть понятия «организм — открытая система». Биологические системы открыты, так как они являются устойчивыми лишь при непрерывном взаимодействии с окружающей средой. Самая простая открытая система, отвечающая всем перечисленным требованиям, — это клетка, одноклеточный организм.

Упорядоченная иерархичная система живого включает в себя следующие уровни:

• молекулярный;
• клеточный;
• организменный;
• популяционно-видовой;
• экосистемный;
• биосферный.

Обменные процессы между организмами и окружающей средой — необходимое условие существования. Если прекращается обмен, то прекращается и жизнь. Организмы устойчивы, они сохраняют уникальные свойства в постоянно меняющихся условиях среды обитания.

Почему трудно дать однозначное определение понятия «жизнь»?

Есть комплекс отличительных признаков живого от неживого, в частности, наличие биополимеров. Однако белки и нуклеиновые кислоты встречаются и вне живых организмов. Вот почему очень сложно дать определение понятию «жизнь», используя только одну фразу: «Жизнь — это форма существования белковых тел».

Вирусы — кристаллоподобные частицы, построенные из молекул РНК или ДНК, белков. Вирусные частицы вне клеток организма-хозяина не проявляют признаки живого, не размножаются. Поэтому одни исследователи считают, что вирусы — особая форма жизни; другие полагают, что это неживые объекты, состоящие из органических молекул. Имеется генетический материал, способность создавать себе подобные частицы. Однако нет клеточного строения и собственного обмена веществ.

По сей день феномен жизни остается сложным и трудным для понимания, особенно для учеников средних классов, изучающих предмет «Биология». Существует множество различных попыток приблизиться к определению жизни, которое было бы общим для всех наук. Исчерпывающего определения исследователи пока не нашли. Разработаны критерии для сравнения объектов живой и неживой природы. Типичные характеристики жизни: единство структурной организации, открытость, обмен веществ и энергии, самовоспроизведение, развитие и рост, раздражимость.

Источник

Жизнь как существование белковых тел.

«Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней средой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и сама жизнь, что приводит к разложению белка» Ф. Энгельс «Живые тела, существующие на Земле, представляют собой открытые саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из биополимеров – белков и нуклеиновых кислот» В.М. Волькенштейн.

Все свойства живого организма: все это связано с функцией белков

-способность извлекать и преобразовывать энергию,

-реактивность и способность к сохранению структурной и функциональной целостности,

-активное независимое передвижение в пространстве,

-самовоспроизводство себе подобных,

-возможность анализа и познания окружающей действительности

Трудно переоценить роль белков в нашем организме. Они образуют и восстанавливают ткани мускулатуры, костей, кожи, волос, крови. Их назвали протеинами (в переводе с греч. — первый), т. к. белки являются основой каждого органа, каждой клетки. Все белки построены из аминокислот. Из 20 распространенных в природе аминокислот большинство способно вновь синтезироваться в организме. Однако 8 аминокислот, без которых не могут быть построены собственно белки, человек обязательно должен получать с пищей из продуктов животного и растительного происхождения. Этотриптофан, лейцин, изолейцин, валин, треонин, лизин, метионин, фенилаланин. Детям необходим также гистидин. Если любая из этих аминокислот не поступает в организм, то неизбежны серьезные нарушения здоровья.

Наиболее полноценны белки животного происхождения: молока и молочных продуктов, мяса, рыбы, яиц, и особенно кальмаров, т.к. их аминокислотный состав близок среднему аминокислотному составу организма человека. Растительные белки в качественном отношении являются менее полезными, но правильным соотношением в питании растительных продуктов можно добиться оптимального сочетания незаменимых аминокислот. Наиболее ценные аминокислоты содержатся в сое, фасоли, гречихе, картофеле, рисе, ржаном хлебе. Особенно полезно в вегетарианстве сочетание бобовых и круп с овощами. Биологическая ценность белков изменчива, зависит от методов кулинарной обработки, продукта, условий производства, хранения, наличия в нем токсических веществ. Для организма человека вредно как недостаточное, так и избыточное поступление белка. На недостаток белка особенно остро реагируют дети, наступает задержк а, иногда и полная остановка роста, ребенок худеет, становится вялым, могут появляться отеки, воспаление кожных покровов и т. д.

У взрослого снижается работоспособность, страдает иммунная система. Избыточное потребление белков приводит к нервным расстройствам, ухудшает работу печени, почек.

Химические связи и структура белковых молекл.

Первичная струрктура

Пептидная связь – связь между аминогруппой одной аминокислоты и карбоксильной группой другой аминокислоты.

Сер-Гли-Тир-Ала-Лей

Вторичная структура — цепочка закручена в спираль (белки называют фибриллярными)это комбинация:

— неупорядоченных участков молекулы

Образование этих структур происходит за счет образования водородных связей между атомами О и Н пептидной связи. Радикалы аминокислот в спирали смотрят НАРУЖУ.

Третичная структура

Третичная структура – имеет вид клубка или глобулы (белки называют глобулярными),расположение всех атомов, из которых состоит белок, в пространстве. В образовании третичной структуры играют роль несколько типов взаимодействий:-Гидрофобные-Ионные (между положительно и отрицательно зараженными частями молекулы)-Водородные связи-Ковалентные связи(цистиновые мостики, которые образуются между двумя остатками цистеина).

Некоторые полипептидные цепи содержат участки которые имеют подобную аминокислотную последовательность (повторы) – домены. Домены возникли в процессе эволюции вследствие удвоения генов с дальнейшими изменениями структуры белков. Эти участки могут выполнять разные функции в одном и том же белке. Доменную структуру имеют некоторые ферменты и все иммуноглобулины.Домены – участки молекулы белка, которые могут сохранять характерную для них трехмерную структуру даже после отделения от всей остальной молекулы.

Домены:

-Один и тот же домен может встречаться в разных белках (белках, которые выполняют разную функцию)

-Белки часто состоят из нескольких доменов

Четвертичная структура

Четвертичная структура – когда белок состоит более чем из одной полипептидной цепи. Каждая из полипептидных цепей имеет свою третичную структуру и называется в этом случае субъединицей.

Наследственные энзимопатии.

В результате этих исследований выяснилось, что имеется свыше 60 наследственных заболеваний, при которых наблюдается расстройство метаболизма, вызванное нарушением ферментативной активности энзимов. Наиболее демонстративны нарушения обмена аминокислот и, в частности, ароматических фенилаланина и тирозина. Путь их превращения может быть блокирован в 4 различных пунктах вследствие недостаточной ферментативной активности различных энзимов. В соответствии с блокадой метаболизма у детей развиваются следующие заболевания: фенилкетонурия (фенилпировиноградная олигофрения); оксифенилурия (тирозиноз); алькаптонурия; альбинизм. Нарушения метаболизма ароматических аминокислот объясняются отсутствием или значительным снижением ферментативной активности определенных энзимов вследствие повреждения соответствующих генов. С этой точки зрения эти заболевания могут быть отнесены к наследственным генопатиям.

Фенилаланин представляет собой неизменимую аминокислоту, которая является достаточно важным ферментом человеческого организма. Сразу же отметим, что фенилаланину не свойственно синтезироваться в человеческом организме из каких-либо аминокислот. Получается, что данный компонент попадает в организм каждого человека совместно с различными продуктами питания. Определенная часть данного фермента принимает неотъемлемое участие в синтезе построения белков. Другая же его часть, причем наибольшая по своему объему, превращается под воздействием фенилаланингидроксилазы в тирозин. Тирозин в свою очередь является так называемым строительным материалом для весьма разнообразных биологически активных веществ. В случае если в организме отмечается значительное снижение активности данного фермента, детский организм тут же начинает ощущать его недостаток. Помимо этого бездействующий фермент начинает накапливаться в больших количествах не только в тканях, но еще и в органах, при этом оказывая весьма негативное влияние на всю центральную нервную систему. В результате, на лицо серьезные нарушения со стороны психического развития. Чрезмерное количество фенилаланина, вне всякого сомнения, сказывается и на работе почек. Теперь им уже не удается своевременно реабсорбировать все имеющиеся ферменты. Так как в состав мочи входит компонент под названием фенилкетон, отсюда и название данного заболевания – фенилкетонурия.

Источник

Классическое определение понятия жизнь как способа существования белковых тел предложил

Сейчас модно верить во всякое там переселение душ и жизнь после смерти

Человек также как и любой организм живет согласно качесттва обменной системы, сбой и все вплоть до слабумия и маразма

Что именно Мила вы хотели узнать под словом уместность ? в данном случае

«Жизнь — вялотекущее, хроническое, неизлечимое заболевание, передающаяся половым (а иногда и бесполым) путем, в конечном счете всегда приводящая к летальному исходу»

Баха Баха
Биология не занимается модой.
Ну мнапример жизнь это есть не существование белковых тел, а нуклеиновых кислот.

Серый Никол.
Энгельс мыслитель, он не виноват что биология как наука в его время находилось в зачаточной стадии развития.
Если хотите узнать весь контекст почитайте его «Диалектику природы».

Существование протоклеток гипотетично. Они могли быть, могли не быть. Если они были, то не ясно, какова была их структура. Ещё недавно оставалась лидирующей Опаринско-Холдейновская гипотеза о самозарождении, при которой сначала возникали именно функциональные компартменты протоклеток, осуществляющие метаболизм. Таким образом, белок и функциональность вроде как первичнее нуклеиновых кислот и информационности.

Другое дело, что сейчас эту гипотезу бракуют, но и ничего более правдоподобного тоже не придумали. «Мир РНК» им. тов. А.Спирина — гипотеза романтическая и не лишенная обоснованности, но, увы, несостоятельна. Как и другие гипотезы.

Так что исходить в определении жизни нужно из того, что имеем сейчас. В этом свете слова Энгельса представляются вполне разумными.

Помню на семинаре по философии зашёл разговор о том, что любая наука должна иметь определение предмета своего изучения. Типа математика — наука о числах, химия — наука о веществах. Философия — тоже наука, она изучает Бытие Всего Сущего.
Потом философичка перешла на биологию и решила нас озадачить неразрешимым с её точки зрения вопросом «а что же такое живое?» с последующим выводом, что биология — это не наука.

До сих пор помню её ошарашенное лицо, когда ей без малейшей запинки был выдан выжженый на подкорке слоган: «живое — это открытая саморегулирующаяся система».

Озадачить нас не получилось.

Живое — это открытая саморегулирующаяся система, баллансирующая в пределах устойчивого термодинамического неравновесия

Сие современное и общепринятое определение, в отличие от энгельсовского, уже нельзя упрекнуть в ограниченности.

Источник