Способность реагировать на вне­шние раздражения — универсальное свойство всех живых существ, как растений, так и животных), г) способность к самовоспроизведению (причем по­томство и похоже, и в то же время чем-то отличается от родителей), д) пособность живых организмов передавать потом­кам заложенную в них информацию, необходимую для жиз­ни, развития и размножения.

Эта информация содержится в генах — единицах наследственности, мельчайших внут­риклеточных структурах. Генетический материал опреде­ляет направление развития организма. Вот почему потом­ки похожи на родителей. Однако эта информация в процессе передачи несколько видоизменяется, искажается. В связи с этим потомки не только похожи на родителей, но и отли­чаются от них.

Обобщая сказанное выше, можно сказать, что все жи­вые организмы, в отличие от неживых тел, питаются, ды­шат, растут, размножаются и распространяются в природе. Структурный или системный анализ обнаруживает, что мир живого чрезвычайно многообразен, имеет сложную структуру. На основе разных критериев могут быть выде­лены различные уровни. Каждому уровню соответствует биологическая система.

Биологическую систему состав­ляют биологические объекты разной степени сложности, имеющие несколько уровней организации. Представляя собой совокупность взаимосвязанных элементов они, об­ладают свойствами целого. Ниже приводятся определения основных уровней орга­низации биологических систем. Популяционно-видовой уровень образуется свобод­но скрещивающимися между собой особями одного и того же вида.

Организменный и тканевый уровни отражают при­знаки отдельных особей, их строение, физиологию, поведе­ние, а также различные внутриклеточные включения. Клеточный или субклеточный уровни отражают про­цессы специализации клеток, а также различные внутри­клеточные включения. Молекулярный уровень составляет предмет молеку­лярной биологии, одной из важнейших проблем которой яв­ляется изучение механизмов передачи генной информации.

Клетка как первокирпичик живого Клетка является первокирпичиком живого. Многочис­ленные исследования в области цитологии — биологичес­кой науки, специально занимающейся исследованием жи­вой клетки, показали, что все клетки имеют некоторые об­щие свойства не только в строении, но и в функциях. Так, клетки осуществляют обмен веществ, способны к саморе­гуляции своего состояния, могут передавать наследствен­ную информацию.

Вместе с тем выяснилось, что клетки весьма много­образны. Они могут существовать как одноклеточные орга­низмы (амебы), а также в составе многоклеточных. У кле­ток разный срок существования. Так, некоторые клетки пи­щевода отмирают у человека через несколько дней после появления, а срок жизни нервных клеток может совпадать с продолжительностью жизни человека.

Жизненный цикл любой клетки завершается или делением и продолжением жизни, но уже в обновленном виде, или гибелью.                         А                                          Б 2 1 — ядро; 2 — цитоплазма; 3 — клеточная мембрана; 4 — плазмодесма; 5,6 — эндоплазматическая сеть; 7 — пиноцитозная вакуоль; 8 — комплекс Гольджи; 9— лизоплазма; 10— жировые включения; 11 — центриоли; 12 — митохондрии; 13— полирибосомы; 14 — вакуоль; 15— хролопласт. Рис. 5. Схема строения животной (А) и растительной (Б) клетки.

Клетку можно сравнить с гигантской автоматической фабри­кой, выпускающей чуть ли не все виды современной продукции, где ядро можно уподобить суперкомпьютеру, оболочку ядра — фильтрующему заводу, цитоплазму — фабрике, эндоплазматическую сеть — системе коммуникации, лизосомы — химическо­му заводу, литохондрии — энергетическому заводу, рибосому — заводу по переработке, комплекс Гольджи — упаковке и скла­дированию, и т. д.

Следует учесть, что это очень слабое меха­нистическое сравнение. К тому же эта непостижимо слож­ная и разумно организованная система обладает неслыханной способностью: она может, притом всего за несколько часов, создать точную копию самой себя.   Размеры клеток колеблются от одной тысячной сан­тиметра до 10 см, что, правда, встречается очень редко. Клетки образуют ткани (нервная, мышечная и т. д.), а несколько типов тканей — органы (сердце, легкие и пр.).

Группы органов, связанные с решением каких-то общих за­дач, называют системами организма. Клетка имеет сложную структуру (рис. 5). Она обо­собляется от внешней среды оболочкой, которая, будучи неплотной и рыхлой, обеспечивает взаимодействие клетки с внешним миром, обмен с ним веществом, энергией, ин­формацией. Обмен веществ, обеспечиваемый клетками, — важнейшее свойство всего живого.

Это свойство в биоло­гической литературе называют метаболизмом клеток. Метаболизм в свою очередь служит основой для дру­гого важнейшего свойства клетки — сохранения стабиль­ности, устойчивости условий внутренней среды клетки. Это свойство клеток, присущее всей живой системе, называют гомеостазом. Гомеостаз, т. е. постоянство состава клет­ки, поддерживается обменом веществ, или метаболизмом.

Обмен веществ — сложный, многоступенчатый про­цесс, включающий доставку в клетку исходных продуктов, получение из них энергии и белков, выведение из клетки в окружающую среду выработанных полезных продуктов, энергии и «вредных отходов». Следует отметить, что в последнее время к миру жи­вого относятся также и вирусы, которые не имеют клеточ­ной структуры (бесклеточные организмы).

Кроме того, су­ществуют также некоторые организмы с клеточным стро­ением, клетки которых не имеют типичной структуры (отсутствует ядро). Это так называемые прокариоты, безъядерные клетки. К прокариотам, т. е. древнейшим, безъядерным видам клеток относятся бактерии, сине-зе­леные водоросли. Эти организмы имеют в своем составе нити молекул нуклеиновых кислот, которые у них, как и у всех других клеток, выполняют управленческую функцию, только они расположены не в ядре, а во внутриклеточной жидкости, в цитоплазме.