Садржај
- Карактеристике живих бића
- Молекуле живота
- Порекло живота на Земљи
- Организација
- Одговор на Стимули
- Репродукција
- Адаптација
- Раст и развој
- Регулација
- Хомеостаза
- Метаболизам
Шта значи бити жив? Осим свакодневних филозофских опажања попут "прилике за допринос друштву", већина одговора може бити у облику следећег:
Иако се ово у најбољем случају чине као нејасно научни одговори, они заправо одражавају научну дефиницију живота на ћелијском нивоу. У свету који је сада препун машина које могу опонашати радње људи и друге флоре и понекад увелико премашити људски производ, важно је испитати питање „Која су својства живота?“
Карактеристике живих бића
Различите књиге и интернетски ресурси пружају мало другачије критеријуме за то која својства чине функционалне карактеристике живих бића. За садашње сврхе, размотрите следећу листу својстава која у потпуности представљају живи организам:
Свака од њих биће истражена појединачно након кратког трактата о томе како ће живот, ма какав био, вероватно започети на Земљи и кључним хемијским састојцима живих бића.
Молекуле живота
Сва жива бића се састоје од најмање једне ћелије. Иако су прокариотски организми, који укључују оне из домена класификације бактерија и археје, готово сви једноћелијски, они у домену Еукариота, који укључују биљке, животиње и гљивице, обично имају трилијуне појединих ћелија.
Иако су саме ћелије микроскопске, чак се и најосновнија ћелија састоји од великог броја молекула који су далеко мањи. Преко три четвртине масе живих бића састоји се од воде, јона и разних малих органских (тј. Који садрже угљеник) молекула попут шећера, витамина и масних киселина. Иони су атоми који носе електрични набој, као што је хлор (Цл-) или калцијума (Ца2+).
Преостала четвртина живе масе, или биомасе, састоји се од макромолекулеили великих молекула направљених од малих понављајућих јединица. Међу њима су протеини који чине већину ваших унутрашњих органа и састоје се од полимера или ланаца аминокиселина; полисахариди, као што је гликоген (полимер једноставне глукозе са шећером); и деоксирибонуклеинска киселина нуклеинске киселине (ДНК).
Мањи молекули се обично премештају у ћелију према тим ћелијама. Међутим, ћелија мора да производи макромолекуле.
Порекло живота на Земљи
Како је живот започео, фасцинантно је питање за научнике, а не само у сврху разрешења прелепе космичке мистерије. Ако научници са сигурношћу могу утврдити како је живот на Земљи први пут почео да се баца, они ће можда лакше предвидјети који ће страни светови, ако постоје, такође угостити неки облик живота.
Научници знају да су пре око 3,5 милијарди година, само милијарду или нешто година након што се Земља први пут спојила на планету, постојали прокариотски организми и да су, попут данашњих организама, вероватно користили ДНК као свој генетски материјал.
Такође је познато да РНА, друга нуклеинска киселина, може имати неки датум ДНК у неком облику. То је зато што РНА, осим што чува информације кодиране ДНК, може такође катализовати или убрзати одређене биохемијске реакције. Такође је једноланчан и нешто једноставнији од ДНК.
Научници су у стању да утврде многе од тих ствари гледајући сличности на молекуларном нивоу између организама који наизглед имају врло мало заједничког. Напредак технологије који је започео у другом делу 20. века увелико је проширио комплет алата за науку и пружају наду да ће се та тешко призната мистерија једног дана коначно решити.
Организација
Сва жива бића показују организацијаили наручите. То у суштини значи да када пажљиво погледате било што живо, то је организовано на начин који је мало вероватан да се догоди у неживим стварима, попут пажљивог поделе ћелијског садржаја да се спречи "самоповредање" и омогући ефикасно кретање критични молекули.
Чак и најједноставнији једноцелични организми садрже ДНК, ћелијску мембрану и рибосоме, који су сви изврсно организовани и дизајнирани за обављање специфичних виталних задатака. Овде атоми чине молекуле, а молекули чине структуре које се издвајају од окружења и на физички и на функционални начин.
Одговор на Стимули
Поједине ћелије реагују на њихове промене интерни окружење на предвидљиве начине. На пример, када вам у систему недостаје макромолекула попут гликогена захваљујући дугој вожњи бициклом коју сте управо завршили, ваше ћелије ће то учинити више агрегирањем молекула (глукозе и ензима) потребних за синтезу гликогена.
На макро нивоу неки одговори на стимуланси у екстерни окружење је очигледно. Биљка расте у правцу сталног извора светлости; пређете на једну страну да избегнете да закорачите у локву када вам мозак каже да је ту.
Репродукција
Способност репродуцирати је једна од најизраженијих најочитијих особина живих бића. Колоније бактерија које расту на поквареној храни у фрижидеру представљају репродукцију микроорганизама.
Сви организми размножавају идентичне (прокариоте) или врло сличне (еукариоте) копије себе захваљујући својој ДНК. Бактерије се могу размножавати само асексуално, што значи да се једноставно подијеле на двије да би се добиле идентичне кћериће станице. Људи, животиње, па чак и биљке размножавају се сексуално, што обезбеђује генетску разноликост врста и самим тим већу шансу за опстанак врста.
Адаптација
Без способности да прилагодити на промену услова животне средине, као што су промене температуре, организми не би били у стању да одржавају кондицију потребну за опстанак. Што се више организам може прилагодити, већа је шанса да ће преживети довољно дуго да се размножи.
Важно је напоменути да је "фитнес" специфичан за врсте. Неке архебактерије, на пример, живе у врућим отворима који кључају, а који би брзо убили већину других живих бића.
Раст и развој
Раст, начин на који организми постају већи и различитији по изгледу како сазревају и учествују у метаболичким активностима, у огромној мери одређује информација кодирана у њиховој ДНК.
Ове информације, међутим, могу пружити различите резултате у различитим окружењима, а ћелијска машина организама „одлучује“ које протеинске производе да производи у већим или мањим количинама.
Регулација
Регулација може се сматрати координацијом других процеса који указују на живот, као што су метаболизам и хомеостаза.
На пример, можете да регулишете количину ваздуха која улази у плућа тако што ћете дисати брже када вежбате, а када сте необично гладни, можете јести више да надокнадите потрошњу необично велике количине енергије.
Хомеостаза
Хомеостаза може се сматрати ригиднијим обликом регулације, при чему су прихватљиве границе „високе“ и „ниске“ за дано хемијско стање ближе једна другој.
Примери укључују пХ (ниво киселости унутар ћелије), температуру и однос кључних молекула један према другом, као што су кисеоник и угљен диоксид.
Ово одржавање „устаљеног стања“ или врло блиског оном неопходно је за жива бића.
Метаболизам
Метаболизам је можда најупечатљивија имовина тренутка у тренутак коју ћете вероватно свакодневно опажати. Све ћелије имају способност синтетизовања молекула званог АТП, или аденосин трифосфата, који се користи за покретање процеса у ћелији као што су репродукција ДНК и синтеза протеина.
Ово је омогућено јер жива бића могу да користе енергију у везама молекула које садрже угљеник, посебно глукозе и масних киселина, да би сакупили АТП, обично додавањем фосфатне групе аденозин-дифосфату (АДП).
Разбијање молекула (катаболизам) Међутим, за енергију је само један аспект метаболизма. Изградња већих молекула од мањих, што одражава раст, је та анаболички страна метаболизма.