Глава 2. Взаимодействие организма и среды

Жизнь на Земле существует в виде отдельных организмов, которые всегда обособлены от окружающей среды и при этом, постоянно находятся во взаимодействии с ней.

Живой организм – целая биологическая система, состоящая из взаимозависимых и соподчинённых элементов, взаимоотношения которых и особенности строения определены их функционированием как целого.

Можно выделить признаки живых организмов, отличающие их от неживых:

- определенный химический состав (основными элементами живых существ являются С, О, N и Н;

- клеточное строение (за исключением вирусов);

- обмен веществ и энергозависимость;

- саморегуляция (гомеостаз);

- раздражимость;

- самовоспроизведение (размножение);

- наследственность;

- изменчивость;

- адаптация;

- индивидуальное развитие (онтогенез);

- эволюционное развитие (филогенез);

- целостность и дискретность;

- иерархичность.

Клетка – основная стуктурно-функциональная единица всех живых организмов, живая элементарная система. Она может существовать как отдельный организм (бактерии, простейшие) или в составе тканей многоклеточного организма. Лишь вирусы – внеклеточные формы жизни. Поэтому, большинство учёных все живые организмы делят на:

- прокариоты - только одноклеточные организмы, не имеющие ядра,

ограниченного мембраной (бактерии, сине-зеленые водоросли).

- эукариоты – одно- и многоклеточные организмы, имеющие в клетке ядро.

Химический состав живых организмов характеризуется наличием в ней следующих компонентов: вода – 70-80%, неорганические вещества - 1 – 1,5%; органические соединения, в том числе: белки 10-20%, углеводы 0,2-2%, липиды до 5 %, нуклеиновые кислоты 2%, АТФ и низкомолекулярные органические вещества 0,1-0,5%. Рассматривая элементный состав живых организмов можно выделить следующие группы:

- макроэлементы: N, Ca, K, P, Mg, S, Cl, Na.

- микроэлементы: Al, Fe, Cu, Mn, Zn, Mo, Co, Ni. Sr, Se, B, F, Be, J.

Во всех клетках происходит интенсивное обновление веществ и структур. Непременным условием жизни является связь клетки с окружающей средой. Из среды клетка получает различные вещества, которые затем подвергаются превращениям с высвобождением энергии. Во внешнюю среду выводятся ненужные клетки вещества – продукты разложения органических веществ. Обмен веществ – это фундаментальное свойство живых организмов. Различают:

- пластический обмен (ассимиляция) – это совокупность реакций по синтезу органических молекул.

- энергетический обмен – диссимиляция – совокупность реакций, в которых освобождается энергия.

Пластический обмен + энергетический обмен = метаболизм (обмен веществ).

Изучение фундаментальных процессов обмена в живом организме, это предмет физиологии. Однако, эти процессы проникают в сложной, динамической обстановке естественной среды обитания, находятся под воздействием комплекса факторов. Роль среды в эволюции и существовании организмов не вызывает сомнений. Все, что окружает организмы (живые системы), влияя на их состояние и функционирование, носит название окружающей среды, которая включает как природ­ную, так и техногенную, созданную человеком, составляющие.

Компоненты среды, способные оказывать прямое или косвенное влияние на живые организмы, называются экологическими факторами, которые по природе их происхождения традиционно делят на три группы: абиотические, биотические и антропоген­ные. Рассмотрим влияние основных факторов окружающей среды на живые организмы.