Liste de definerende egenskapene til det biologiske liv
Biologi er vitenskapen som studerer livet, men hva er egentlig liv? Dette kan høres ut som et dumt spørsmål, med et opplagt svar, men det er ikke alltid lett å definere liv. For eksempel, en gren av biologien kalles virologi studier virus, som viser noen av egenskapene til levende vesener, men mangler andre., Det viser seg at selv om virus kan angripe levende organismer, forårsake sykdommer, og selv reprodusere, de ikke oppfyller kriteriene som biologer brukes for å definere liv. Følgelig, virologists er ikke biologer, strengt tatt. På samme måte, noen biologer studerer tidlig molekylær evolusjon, som ga opphav til liv, siden hendelsene som gikk forut for livet er ikke biologiske hendelser, disse forskerne er også ekskludert fra biologi i streng forstand av begrepet.,
Fra sin tidligste begynnelse, biologi har kjempet med disse spørsmålene: Hva er felles egenskaper som gjør noe «i live»? Og når vi vet at noe er i live, hvordan kan vi finne meningsfulle nivåer i organisasjonen i sin struktur?,
Mål
- Liste egenskaper for livet
- For den nivåer i organisasjonen av levende ting
Egenskaper av Livet
Alle levende organismer har flere viktige egenskaper eller funksjoner: order, følsomhet, eller som svar til miljø, reproduksjon, vekst og utvikling, regulering, homeostase, og energi-behandling. Sett sammen disse egenskapene tjene til å definere livet.
For
Figur 1., En padde representerer en svært organisert struktur som består av celler, vev, organer og organsystemer.
Organismer er svært godt organisert, koordinert strukturer som består av en eller flere celler. Selv svært enkle, encellede organismer er utrolig kompleks: inne i hver celle, atomer gjøre opp molekyler, og disse vil i sin tur gjøre opp celle dannes og andre mobile inneslutninger.
I flercellede organismer (Figur 1), like celler danner vev. Vev, i sin tur, samarbeide om å opprette organer (kroppens strukturer med en tydelig funksjon). Organer fungerer sammen for å danne organsystemer.,
– Følsomhet, eller Respons på Stimuli
Organismer reagerer på ulike stimuli. For eksempel planter kan bøye mot en lyskilde, klatre opp på gjerder og vegger, eller reagere på berøring (Figur 2).
Figur 2.Bladene av denne sensitive anlegg (Mimosa pudica) vil umiddelbart henge og brett når de berøres. Etter et par minutter, og anlegget vender tilbake til normal. (credit: Alex Lomas)
Selv små bakterier kan bevege seg mot eller bort fra kjemikalier (en prosess som kalles chemotaxis) eller lys (phototaxis)., Bevegelse mot en stimulus er ansett som en positiv respons, mens bevegelse bort fra en stimulus er ansett som et negativt svar.
Se denne videoen for å se hvordan planter reagerer på en stimulus—fra åpning til lyset, til innpakning en tendril rundt en gren, for å fange byttedyr.
Reproduksjon
encellede organismer formerer seg ved første duplisere DNA deres, og deretter dele det like cellen forbereder seg på å dele for å danne to nye celler. Flercellede organismer ofte produsere spesialiserte reproduktive germline cellene som vil danne nye individer., Når reproduksjon forekommer, er gener som inneholder DNA er sendt videre til en organisme er avkom. Disse genene sikre at avkommet vil tilhøre samme art og vil ha lignende egenskaper, slik som størrelse og form.
Vekst og Utvikling
Figur 3. Selv om ikke to er like, disse valpene har arvet gener fra begge foreldrene, og deler mange av de samme egenskapene.
Organismer vokse og utvikle følgende spesifikke instruksjoner som er kodet for av sine gener., Disse genene inneholder instruksjoner som vil direkte cellenes vekst og utvikling, sikre at en art’ unge (Figur 3), vil vokse opp til å stille mange av de samme egenskapene som sine foreldre.
Forordning
Selv de minste organismene er komplekse og krever flere regulatoriske mekanismer for å samordne interne funksjoner, reagere på stimuli, og takle miljømessige påkjenninger. To eksempler på interne funksjoner regulert i en organisme er næringsrikt transport og blodstrøm., Organer (grupper av vev som jobber sammen) utføre bestemte funksjoner, for eksempel å bære oksygen gjennom kroppen, for å fjerne avfall, leverer næringsstoffer til hver eneste celle, og nedkjøling av kroppen.
Homeostase
Figur 4. Isbjørn (Ursus maritimus) og andre pattedyr som lever i isdekkede områder opprettholde sin kroppstemperatur ved å generere varme og reduserer varmetap gjennom tykk pels og et tett lag med fett under huden deres., (credit: «longhorndave»/Flickr)
for å fungere skikkelig, cellene trenger for å få riktig forhold, for eksempel riktig temperatur, pH, og passende konsentrasjon av ulike kjemikalier. Disse forholdene kan imidlertid endre seg fra ett øyeblikk til det neste. Organismer er i stand til å opprettholde interne forhold innen et smalt spekter nesten hele tiden, til tross for endringer i miljøet, gjennom homeostase (bokstavelig talt, «steady state»)—evne til en organisme til å opprettholde et konstant indre forhold., For eksempel, en organisme er behov for å regulere kroppstemperaturen gjennom en prosess kjent som thermoregulation. Organismer som lever i kaldt klima, slik som isbjørn (Figur 4), har kroppen strukturer som hjelper dem å tåle lave temperaturer og bevare kroppsvarme. Strukturer som hjelpemiddel i denne type isolasjon inkluderer pels, fjær, spekk, og fett. I varme klima, organismer har metoder (for eksempel svette på mennesker eller panting hos hunder) som hjelper dem til å kaste overflødig kroppsvarme.
Energi Behandling
Alle organismer bruke en kilde av energi for deres metabolske aktiviteter., Noen organismer fange opp energi fra solen og konvertere den til kjemisk energi i mat (fotosyntesen), andre bruker kjemisk energi i molekyler de tar i mat (cellular respirasjon).
Figur 5. California condor (Gymnogyps californianus) bruker kjemiske energien kommer fra mat til strøm fly. California condors er en truet art; denne fuglen har en vinge tag som hjelper biologer identifisere den enkelte.,
Nivåer i Organisasjonen av Levende Ting
Levende ting er svært godt organisert og strukturert, etter et hierarki som kan bli vurdert på en skala fra liten til stor. Atom er den minste og mest grunnleggende enhet av saken. Det består av en kjerne omgitt av elektroner. Atomer som danner molekyler. Et molekyl er en kjemisk struktur som består av minst to atomer som holdes sammen av en eller flere kjemiske forbindelser., Mange molekyler som er biologisk viktig er makromolekyler, store molekyler som er vanligvis dannet ved polymerisering (en polymer er et stort molekyl som er laget ved å kombinere mindre enheter som kalles monomere, fører som er enklere enn makromolekyler). Et eksempel på en macromolecule er deoksyribonukleinsyre (DNA) (Figur 6), som inneholder instruksjonene for oppbygging og virkemåte av alle levende organismer.
Figur 6. Alle molekyler, inkludert denne DNA-molekyl, som er sammensatt av atomer., (credit: «brian0918″/Wikimedia Commons)
Noen celler som inneholder grupper av makromolekyler omgitt av membraner, og disse kalles organeller. Organeller er små strukturer som finnes i cellene. Eksempler på organeller inkluderer mitokondrier og chloroplasts, som bærer ut uunnværlige funksjoner: mitokondrier produsere energi til å drive celle, mens chloroplasts aktivere grønne planter for å utnytte energien i sollyset til å lage sukker. Alle levende ting er laget av celler; cellen selv er den minste grunnleggende enhet av struktur og funksjon i levende organismer., (Dette kravet er derfor virus er ikke vurdert living: de er ikke laget av celler. Til å lage nye virus, de har til å invadere og overta reproduktive mekanisme av en levende celle; bare da kan de få tak i det materiellet de trenger for å reprodusere. Noen organismer består av en enkelt celle, og andre er flercellede. Cellene er klassifisert som prokaryotic eller eukaryote. Prokaryotes er encellede eller colonial organismer som ikke har membran-bundet kjerner eller organeller, i kontrast til cellene i eukaryotes har membran-bundet organeller og membran-bundet kjernen.,
I større organismer, celler kombineres for å lage vev, som er grupper av lignende celler gjennomføre lignende eller beslektede funksjoner. Organer er samlinger av vev som er gruppert sammen for å utføre en felles funksjon. Organer er til stede ikke bare dyr, men også i planter. Et organ system er en høyere grad av organisasjon som består av funksjonelt relaterte organer. Pattedyr har mange organsystemer. For eksempel, sirkulasjonssystemet transporterer blod gjennom kroppen og til og fra lungene; det omfatter organer som hjerte og blodkar. Organismer er individuelle levende vesener., For eksempel, hvert tre i en skog er en organisme. Encellede prokaryotes og encellede eukaryotes er også vurdert organismer og er vanligvis referert til som mikroorganismer.
Alle individer av en art som lever innenfor et bestemt område er samlet kalt en befolkning. For eksempel, en skog kan omfatte mange furutrær. Alle disse furutrær representere populasjonen av furutrær i denne skogen. Ulike populasjoner kan leve i samme område., For eksempel, i skogen med furutrær har bestander av blomstrende planter og insekter og mikrobielle populasjoner. Et samfunn er summen av bestander som bor i et bestemt område. For eksempel, alle av trær, blomster, insekter og andre bestander i en skog form skogen samfunnet. Skogen i seg selv er et økosystem. Et økosystem består av alle levende ting i et bestemt område sammen med abiotisk, ikke-levende deler av det miljøet som for eksempel nitrogen i jorda regn eller vann., På det høyeste nivå i organisasjonen (Figur 7), biosfæren er samlingen av alle økosystemer, og det representerer soner av livet på jorden. Det omfatter land -, vann -, og til og med atmosfæren til en viss grad.
Praksis Spørsmålet
Fra en enkelt organell til hele biosfæren, levende organismer er deler av en svært strukturert hierarki.
Figur 7. Den biologiske nivåer i organisasjonen av levende ting er vist., Fra en enkelt organell til hele biosfæren, levende organismer er deler av en svært strukturert hierarki., (kreditt «dannes»: endring av arbeid av Umberto Salvagnin; kreditt «celler»: endring av arbeid med Bruce Wetzel, Harry Schaefer/ National Cancer Institute; kreditt «vev»: endring av arbeid ved Kilbad; Fama Clamosa; Mikael Häggstrøm; kreditt «organer»: endring av arbeid av Mariana Ruiz Villareal; kreditt «organismer»: endring av arbeid med «Krystall»/Flickr; kreditt «økosystemer»: endring av arbeid med US Fish and Wildlife Service Hovedkvarter; kreditt «biosphere»: endring av arbeid ved NASA)
Hvilke av følgende utsagn er usant?,
- Vev finnes i organer, som finnes i organsystemer.
- Samfunn eksisterer innenfor populasjoner, som eksisterer innenfor økosystemer.
- Organeller finnes inne i cellene, som finnes i vev.
- Samfunn eksisterer innenfor økosystemer, som finnes i biosfæren.
Sjekk Din Forståelse
Svar på spørsmålet(s) nedenfor for å se hvor godt du forstår emnene som er nevnt i forrige avsnitt. Denne korte quiz teller ikke på karakteren i klassen, og du kan ta det til et ubegrenset antall ganger.
Bruk denne quizen for å sjekke din forståelse og avgjøre om (1) å studere forrige avsnitt ytterligere eller (2) å gå videre til neste avsnitt.