Rozdíl mezi živou a neživou přírodou
Obsah otázky:
- chemické složení živých a neživých soustav
- základní vlastnosti živých soustav
- hierarchické uspořádání živých soustav
- jejich závislost na prostředí
Biologie
(z řec. bíos = život, logos = věda)
– věda zabývající se studiem živé přírody
– zkoumá strukturu a funkce živých organismů na všech úrovních, jejich vzájemné vztahy i vztahy
mezi živou a neživou přírodou
– snaží se poznat podstatu života a jeho zákonitosti
– podle zaměření lze v rámci biologických věd rozlišit následující základní obory:
mikrobiologie; botanika; zoologie; antropologie (studium původu a vývoje člověka)
– mezi dílčí obory patří: morfologie, anatomie, cytologie, histologie, fyziologie
1. Neživá příroda
– rozlišujeme nerosty (sůl kamenná, křemen, zlato..)
– horniny (žula, čedič, pískovec..)
– řada neživých systémů se vyznačuje některými charakteristikami, typickými pro živé organismy, nikdy však všemi dohromady (např. krystaly rostou)
– neživou přírodou se zabývá geologie
- Živé soustavy
Obecné vlastnosti organismů:- (společné vlastnosti ž.s.)
– jde o vlastnosti společné všem živým organismům → tím se odlišují od neživé přírody
– vysoká organizovanost ž.s. je podmínkou pro průběh všech životních dějů, které se v organismech uskutečňují
– udržet tuto uspořádanost vyžaduje nepřetržitou výměnu látek, energií a informací mezi živou přírodou a okolím
– z fyzikálně chem. hlediska jsou tyto soustavy otevřené soustavy dále nerovnovážné a dynamické
– od neživých soustav se liší organismy svým aktivním vztahem ke svému okolí : přijímají z prostředí jen látky a energii, kterou mohou využít
– do prostředí naopak vylučují látky a energii, kterou již nepotřebují
– ž.s. je schopna přijímat info o stavu svého prostředí ale i naopak info do prostředí vysílat → to jí umožňuje účelově měnit své chování a adaptovat se na měnící se podmínky
1) jednotný princip chemického složení
– hlavním chemickým základem všech organismů jsou organické látky jejich přítomnost je charakteristická pro živou přírodu (bílkoviny, nukleové kyseliny, lipidy, sacharidy..)
2) biologická organizovanost
– živé systémy se vyznačují vysokým stupněm vnitřní složitosti a funkčního uspořádání – lze rozlišit různé úrovně : buněčná, orgánová
– živé organismy se brání nárůstu neuspořádanosti tím, že ze svého okolí přijímají energii a různé látky (např. rostliny sluneční energii a minerální látky..)
– nepotřebných či škodlivých látek se organismus zbavuje
– základní, stavební a funkční jednotkou těla je buňka
3) metabolismus přeměna látek a energií (= látkový a energetický)
– je soubor chemických dějů katalyzovaných enzymy (přeměna chemických sloučenin na prvky
použity ke stavbě svého těla, k vývinu, růstu) k těmto přeměnám potřebují energii : energie chem.vazeb, energie světelná..
– nevyužitou energii předávají do okolí v podobě tepla, energii chemickou navázanou ve zplodinách metabolismu
– živé organismy si tak mohou vytvořit z přijatých látek látky vhodné pro stavbu svého těla nebo je využít jako zdroj energie
→ anabolismus (z jednodušších látek na složitější; energie se spotřebovává) fotosyntéza
→ katabolismus (ze složitějších l. na jednodušší; energie se uvolňuje) dýchání
4) dráždivost a pohyb
– představuje schopnost živých organismů přijímat a následně reagovat na podněty z vnějšího prostředí, tedy podněty, které by mohli narušit homeostázu
– díky dráždivosti se dokáží organismy přizpůsobit vnějším podmínkám adaptabilita organismů
– dráždivost nevyvolávají jen nežádoucí podněty, ale také podněty biologicky prospěšné, nezbytné pro život (světlo, potrava, t prostředí)
– některým podnětům se mohou organismy částečně přizpůsobit změnou a úpravou životních dějů, na jiné reagují pohybem, popř. smrtí
– pohyb je nejčastější reakce na podráždění aktivní pohyb vyžaduje energii uvolňovanou při metabolických dějích
5) reprodukce
– je nezbytná k přežití a udržení druhu
→ nepohlavní reprodukce se účastní jen 1 jedinec
→ pohlavní 2 jedinci (proměnlivost)
6) dědičnost a proměnlivost
– dědičností rozumíme schopnost přenášet dědičnou informaci uloženou v molekulách DNA (deoxyribonukleové kyseliny) z jedné generace na druhou
– při rozmnožování zpravidla v potomstvu vznikají různé odchylky, kterými se liší od rodičovských organismů proměnlivost (někteří potomci mohou být i životaschopnější než jejich rodiče)
7) růst a vývoj
– všechny živé organismy mají v delším časovém úseku schopnost vývoje, během něhož si druhy osvojují nové, efektivnější způsoby získávání a využívání dostupných zdrojů látek i energií
– každý org. prochází během života mnoha kvantitativními a kvalitativními změnami = růst a vývoj, jsou navzájem neoddělitelné
– růstem rozumíme zvětšování buněk rozvojem organel a jejich následné rozmnožování
– ž.s. jsou prostorově ohraničené charakteristické rozměry org.
– buňky specializují a diferencují = ontogeneze
→ ontogeneze individuální vývoj (od narození do smrti)
→ fylogeneze historický vývoj druhu
Hierarchické uspořádání živých soustav
– porovnáme-li různé druhy organismů, zjistíme, že se liší svou složitostí
– pro ž.s. je charakteristické hierarchické uspořádání
nejnižší strukturální složka: biomakromolekuly (nukl.kys., bílkoviny) → jsou spojovány do větších, stabilnějších nadmolekulárních komplexů: (enzymové komplexy, ribozomy) → vyšší stupeň uspořádanosti vykazují organely (mitochondrie, plastidy, jádro), funkčně spjaty, na sobě závislé → buňka : jednob.org, mnohob. organismy
Rozlišujeme:
- a) nebuněčné organismy viry
– nesou sice vlastní genetickou informaci, avšak nejsou vybaveni enzymy pro syntézu vlastních bílkovin, tím pádem nejsou schopni reprodukce mimo hostitelskou buňku
– existence virů je úzce spjata s existencí hostitelské buňky = mohou žít jen jako nitrobuněční parazité
- b) jednobuněčné organismy
– sinice, bakterie, prvoci, jednob.. houby a řasy
– tělo je tvořeno jedinou buňkou, která vykonává všechny životní fce
– mohou samostatně existovat a rozmnožovat se
buněčné kolonie: vývojově přechodné formy mezi jednob. a mnohob. org. (kolonie sinic, prvoků..)
: objevuje se u nich specializace a diferenciace b.
- c) mnohobuněčné organismy
– jedinci s úplnou specializací a diferenciací b.
– mají stupňovité (hierarchické) uspořádání buňky – pletiva či tkáně orgán orgánová soustava – – ty zabezpečují základní funkce organismu
individua vyššího řádu – termiti, včely, mravenci…
– u některých druhů členovců
– různě specializovaní jedinci téhož druhu vytvářejí společenstvo
Taxonomie organismů
– hierarchické rozdělení
taxon: systematická jednotka tvořená skupinou organismů, pro které je společný určitý stupeň příbuznosti a které se svými znaky odlišují od jiných systematických jednotek stejné úrovně
– jednotlivé taxony jsou hierarchicky seřazeny do kategorií
Kategorie rozdělujeme:
– základní, do nichž musí být každý organismus zařazen
– doplňkové, které vytváříme z kategorií základních a které mají vždy pevné místo v hierarchii (např. nadřád, podřád)
– dodatečné, které jsou odvozené od základních kategorií, a jejichž místo v hierarchii nemusí být pevně ustanoveno
| říše | regnum | rostliny | živočichové |
| kmen | phylum | členovci | |
| oddělení | divisio | krytosemenné | |
| třída | classis | dvouděložné | hmyz |
| řád | ordo | růžokvěté | motýli |
| čeleď | familia | růžovité | běláskovití |
| rod | genus | růže | bělásek |
| druh | species | růže šípková | bělásek zelný |
Evolučně zdůvodněný, přirozený systém živé přírody
(za základ pro třídění organismů byla vzata evoluce buňky)
nadříše: Prvojaderní (Prokaryota)
říše: Nebuněční (Subcellulata)
říše: Prvobuněční (Protocellulata)
nadříše: Jaderní (Eukaryota)
říše: Rostliny (Plantae)
podříše: Nižší rostliny (Protobionta)
podříše: Vyšší rostliny (Cormobionta)
říše: Houby (Fungi)
říše: Živočichové (Animalia)
podříše: Jednobuněční (Monocytozoa)
podříše: Mnohobuněční (Polycytozoa)