Najbardziej podstawowe cechy organizmów żywych

Najbardziej podstawowymi cechami organizmów żywych, niezależnie od stopnia złożoności ich budowy, jest zdolność do swoistej przemiany materii, z której są one zbudowane, zwanej metabolizmem, oraz zdolność do rozmnażania się, czyli wytwarzania podobnych do siebie osobników. Każdy żywy organizm przez całe swoje życie osobnicze musi czerpać z otoczenia pożywienie, które następnie zużywa na budowanie swojego ciała i na uzyskanie energii potrzebnej do życia. Organizmy żywe istnieją, pomimo że elementy ich struktury chemicznej ulegają procesowi ciągłej wymiany, a materia chemiczna, z której są zbudowane, ulega ciągłemu przetwarzaniu. Poszczególne cząsteczki związków chemicznych w nich występujące są bezustannie przekształcane w inne związki, ale na ich miejsce syntetyzowane są wciąż nowe cząsteczki. I chociaż w ciągu życia osobnika wszystkie atomy budujące jego ciało zostają kilkakrotnie wymieniane, organizm dalej istnieje i pozostaje sobą.

W przeciwieństwie do jakichkolwiek układów martwych, organizm żywy może istnieć jako układ wymieniający ze swoim otoczeniem materię i energię, przy czym wymiana ta obejmuje również materię budującą organizm.

W pewnych przypadkach tempo wymiany materii i energii pomiędzy organizmami a środowiskiem może ulec znacznemu zwolnieniu i ich metabolizm może zostać ograniczony do minimum. Na przykład nasiona roślin pozbawione wilgoci stosunkowo bardzo długo, często przez wiele dziesiątków lat, mogą zachować zdolność kiełkowania. Tempo ich przemiany materii jest bardzo wolne, lecz i one oddychają, a po krótszym lub dłuższym czasie giną. Przekonano się jednak, że można eksperymentalnie całkowicie zahamować przemianę materii i wówczas nasiona lub formy przetrwalnikowe zwierząt niższych w postaci cyst można przechowywać praktycznie dowolnie długo. Zjawisko takie zachodzi wówczas, gdy przeniesiemy organizm do pomieszczenia o temperaturze zbliżonej do zera bezwzględnego (-273°C), w której ustają reakcje chemiczne i organizm staje się układem zamkniętym nie wykazującym oznak metabolizmu. Taki stan organizmu nazywamy anabiozą. Polski termin: „stan życia utajonego” nie jest ścisłym odpowiednikiem terminu „anabioza” i pochodzi z czasów, gdy sądzono, że w okresie anabiozy przemiany metaboliczne nie zostają całkowicie zahamowane, lecz przebiegają bardzo powoli. Organizmy znajdujące się w stanie anabiozy po powrotnym przeniesieniu do ich naturalnej temperatury ożywają ponownie. Ich powrót do prawidłowej aktywności życiowej jest możliwy jednak tylko wówczas, gdy struktura ich komórek nie została uszkodzona w trakcie przechodzenia w stan anabiozy i podczas powrotu do warunków naturalnych. Z tego względu w stan anabiozy przeprowadzić można tylko organizmy wcześniej odwodnione. Obecność wody, która zamarzając w niskich temperaturach krystalizuje, powoduje nieodwracalne uszkodzenia struktur komórkowych. Jeśli nawet zahamujemy całkowicie wszelką wymianę materii i energii pomiędzy organizmem a jego otoczeniem oraz wszystkie przemiany chemiczne w nim zachodzące przenosząc go do temperatury zbliżonej do zera bezwzględnego, lecz zniszczymy subtelną organizację jego komórek, zostanie on nieodwracalnie zabity. Komórki bowiem są nie tylko podstawowymi jednostkami struktury organizmu, ale także wszystkie funkcje życiowe organizmu realizowane są poprzez czynności życiowe budujących go komórek. W komórkach przebiegają reakcje metabolizmu, a zdolność komórek do podziałów decyduje o możliwości rozmnażania się organizmów. Rozmnażanie się organizmów wielokomórkowych związane jest zawsze z istnieniem specjalnych komórek, które nie giną wraz ze śmiercią organizmu macierzystego, ale mogą dać początek nowemu osobnikowi lub nowym osobnikom. Poznanie zatem zarówno budowy, jak i czynności organizmów tkankowych musi być poprzedzone zaznajomieniem się z przejawami życia komórek, najmniejszych jednostek biologicznych zdolnych do wykonywania wszystkich podstawowych procesów życiowych.

Podobne wpisy