Կենդանի նյութի հատկություններ

Կենդանի նյութի հատկությունները, կենդանի էակաները խիստ բազմազան են, սակայն նրանք ունեն ընդհանուր հատկություններ, որոնք բնորոշ են տեսակի օրգանիզմներին։

Ինքնավերարտադրում (ռեպրոդուկցիա)

Ինքնավերարտադրումն ինքն իր նմանին վերարտադրելու հատկությունն է, որի հիմքում ընկած է ԴՆԹ–ի ինքնակրկնապատկումը (ռեպլիկացիա)։ Մոլեկուլային մակարդակի վրա այն իրականացվում է ԴՆԹ—ի մատրիցային սինթեզի սկզբունքով, որն իր հերթին ծրագրում է սպիտակուցի կառուցվածքը, հետևապես և օրգանիզմի յուրահատկությունները։ Ինքնավերարտադրման հատկությունն ապահովում է սերունդների միջև անընդհատությունը և տեսակի պահպանումը։

Տարբեր ողնաշարավորների սաղմերի ուսումնասիրությունը, զարգացման տարբեր շրջաններում։ Հեկկելը արհեստականորեն նվազեցրել է սաղմերի միջև եղած տարբերությունը, որպեսզի հաստատի ռեկապիտուլյացիայի տեսությունը

Ինքնավերանորոգում

Յուրաքանչյուր օրգանիզմի մահացած բջիջների կամ վնասված մասերի վերականգնելու հատկությունն է։

Ինքնակարգավորում

Կենդանի նյութի իր հարաբերական կայուն վիճակը պահպանելու հատկությունն է։ Մոլեկուլային մակարդակում ինքնակարգավորումը կատարվում է քիմիական ռեակցիաների հետադարձ կապի սկզբունքի վրա, ըստ որի՝ այդ ռեակցիաներից առաջացած վերջնական նյութի հավելյալ քանակն արգելակում, խոչընդոտում է նրանց ընթացքը։ Դրա շնորհիվ պահպանվում է բջիջներում բոլոր կենսաքիմիական ռեակցիաների խիստ կանոնավոր, ներդաշնակ գործընթացը։ Օրգանիզմային մակարդակում ինքնակարգավորումն իրականացվում է նյարդային և հումորալ եղանակով։

Նյութերի և էներգիայի փոխանակություն

Կատաբոլիզմի սխեմատիկ դիագրամ

Նյութափոխանակությունը (մետաբոլիզմ) բջջում ընթացող քիմիական ռեակցիաների ամբողջականությունն է, որն ապահովում է նրա կառուցվածքը և ֆունկցիան։ Այն կազմված է միմյանցով պայմանավորվող, բայց իրար հակադիր երկու պրոցեսներից՝ ասիմիլյացիա կամ անաբոլիզմ և դիսիմիլյացիա կամ կատաբոլիզմ։ Անաբոլիզմը չի կարող ընթանալ առանց կատաբոլիզմի և հակառակը, որովհետև առաջինում ստեղծվում են բջջին բնորոշ նյութեր, միաժամանակ կուտակելով էներգիայի որոշակի պաշար։ Կատաբոլիզմի ընթացքն ապահովում են անաբոլիզմի գործընթացում սինթեզված նյութերը՝ ֆերմենտները, որոնք մասնակցում են օրգանական նյութերի քայքայմանը և էներգիայի առաջացմանը։

Կազմավորման ուրույնությունը և նրա հարաբերական կայունության պահպանումը

Ցանկացած օրգանիզմին բնորոշ է յուրովի կառուցվածք, որի շնորհիվ նա ունի որոշակի ձև, չափ, քիմիական բաղադրություն։ Օրգանիզմների կառուցվածքային տարրական միավորը բջիջն է։ Իր հերթին որոշակի կառուցվածք ունեցող բջիջներն առաջացնում հյուսվածքներ, իսկ վերջիններս՝օրգաններ ապա օրգանիզմ։ Մոլեկուլների անկանոն, քաոտիկ շարժումները կանոնավոր դարձնելու ունակությունը կենդանի նյութի կարևորագույն հատկությունն է։ Կենդանի նյութի կազմավորման գրեթե բոլոր մակարդակներում (մոլոկուլային, բջջային և այլն) տեղի են ունենում բազմաթիվ կենսաքիմիական ռեակցիաներ, նյութերի, էներգիայի և ինֆորմացիայի հոսք, որոնք խիստ կարգավորված են։ Բջիջներն արտաքին միջավայրից սննդանյութերի միջոցով (սպիտակուցներ, ճարպեր, ածխաջրեր) կլանում են էներգիա, որն օգտագործվում է բազմաթիվ ֆունկցիաների իրականացման համար։ Այդ նյութերի քայքայումից առաջացած էներգիան ծախսվում է․

• նոր նյութերի սինթեզի համար(ասիմիլյացիա),
• բջջի կառուցվածքային բաղադրամասերի ստեղծման համար
• մեխանիկական աշխատանքի (շարժման) իրականացման համար։

Ժառանգականություն և փոփոխականություն

Ժառանգականությունը նյութական և ֆունկցիոնալ կապ է ստեղծում սերունդների՝ ծնողների ու զավակների միջև։ Այդ հատկության հիմքում ընկած է ԴՆԹ–ի ռեպլիկացիան, որի շնորհիվ ժառանգական նյութը համեմատաբար կայուն կերպով պահպանվում է սերնդեսերունդ։ Փոփոխականության շնորհիվ յուրաքանչյուր նոր սերնդի առանձնյակները տարբերվում են իրենց ծնողական ձևերից։

Գրգռականություն

Սա կենդանի նյութի ռեակցիան է ազդակների (գրգռիչների) նկատմամբ։ Այդ ազդակները կարող են լինել տարաբնույթ․ լույս, սննդանյութեր և այլն։ Նյարդային համակարգ չունեցող օրգանիզմների գրգռականությունն արտահայտվում է տաքսիսով, տրոպիզմով, նաստիայով։ Տաքսիսը միաբջիջ օրգանիզմների(բակտերիաներ, ջրիմուռներ, նախակենդանիներ) կամ բազմաբջիջ օրգանիզմների առանձին բջիջների (լեյկոցիտներ) շարժումն է գրգռիչի նկատմամբ։ Եթե այդ շարժումն ուղղված է գրգռիչի կողմը, կոչվում է դրական, իսկ հակառակ կողմը՝ բացասական տաքսիս։ Տրոպիզմն անշարժ կյանք վարող օրգանիզմի այս կամ այն մասի շարժումն է գրգռիչի նկատմամբ։ Այն նույնպես կարող է լինել դրական կամ բացասական։ Օրինակ՝ բույսի ցողունը թեքվում է դեպի լույսը՝ դրական ֆոտոտրոպիզմ։ Նաստիան բնորոշ է միայն բույսերին, երբ նրանց մի քանի մասերը միաժամանակ շարժվում են գրգռիչի ազդեցությունից։ Օրինակ՝ որոշ ծաղիկների պսակը պարբերաբար փակվում է։ Նյարդային համակարգ ունեցող օրգանիզմների գրգռականությունն արտահայտվում է ռեֆլեքսով (պայմանական և ոչ պայմանական)։ Գրգռականությունն օրգանիզմների և միջավայրի միջև ստեղծում է դինամիկ հավասարակշռություն։ Այն ունի պաշտպանողական և հարմարողական նշանակություն։

Կենդանի նյութը դիսկրետ է և ամբողջական

Յուրաքանչյուր կենդանի էակ դիսկրետ է՝ կազմված է առանձին բաղադրամասերից, սակայն միաժամանակ նաև ամբողջական է։ Օրինակ՝ օրգանիզմը կազմված է օրգաններից, հյուսվածքներից, բջիջներից, սակայն այդ բաղադրամասերը (դիսկրետ մասերը) առանձին–առանձին չեն կարող գոյատևել։ Նրանք միմյանց հետ կապված են հումորալ և նյարդային կապերով, ուստի օրգանիզմն ամբողջական է։ Նուկլեինաթթուներն ու սպիտակուցները համարվում են ամբողջական միացություններ, սակայն դրանք դիսկրետ են, որովհետև կազմված են նուկլեոտիդներից և ամինաթթուներից։

Անհատական և ֆիլոգենետիկ զարգացում

Յուրաքանչյուր օրգանիզմի զարգացումը սկսվում է բեղմնավորված ձվաբջջից, որից առաջանում են հսկայական թվով բջջախմբեր և ապա՝ ամբողջական օրգանիզմ։ Ժառանգական ինֆորմացիան իրականանում է անհատական զարգացման ընթացքում, ձևավորվում են հատկանիշներ, որոնք գենոտիպի և միջավայրի փոխազդեցության հետևանքներ են։ Ֆիլոգենետիկ զարգացումը կենդանի էակների պատմական զարգացումն է՝ նրա ծագման, էվոլյուցիոն գործընթացի երկարատև ուղին։ Ֆիլոգենեզն ուղեկվում է օրգանիզմների հսկայական բազմազանությամբ և միջավայրի պայմանների նկատմամբ բազմաթիվ հարմարանքների առաջացմամբ։

Բազմացում (ռեպրոդուկցիա)

Կյանքի հարատևությունը, տեսակի պահպանումը պայմանավորված է ռեպրոդուկցիայի հատկությամբ, առանց որի կենդանի էակների ոչ մի ձև, ոչ մի տեսակ չէր կարող գոյատևել Երկրի վրա։

Օրգանիզմ–միջավայր փոխհարաբերություն

Յուրաքանչյուր կենդանի էակ գտնվում է միջավայրի և նրանում գոյատևող այլ օրգանիզմների հետ սերտ փոխհրաբերութան պայմաններում։ Կենդանի էակների տարածվածությունը միջավայրում սահմանափակվում է մի շարք գործոնների առկայությամբ, ինչպես օրինակ, խոնավություն, ջերմություն, լույս, սննդանյութ և այլն։ Այդ պատճաով նրանք հարմարվում են սահմանփակ գոյապայմաններին։ Օրգանիզմը բաց համակարգ է, որովհետև միջավայրից նրա մեջ թափանցում են անհրաժեշտ նյութեր, էներգիա և միջավայր է արտազատվում օրգանիզմի կենսագործունեության արգասիքներ։ Կենդանի օրգանիզմների կենսագործունեության հետևանք է մթնոլորտի ազատ թթվածինը, երկրի հողածածկույթը, նավթը, ածուխը, տորֆը և այլն։ Իսկ ինչպե՞ս բնորոշել կյանքը, ո՞րն է նրա նյութական հիմքը։ Կատարվել են բազմաթիվ փորձեր կյանքի, կենդանի նյութի գիտական ընդհանրացված բնորոշման համար, ընդգրկելով նրան բնորոշ ընդհանուր հատկությունները։ Ժամանակակից պատկերացմամբ, բոլոր կենդանի էակները կազմված են նուկլեինաթթուներից և սպիտակուցներից (նուկլեոպրոտեիդներ)։ Կյանքի սուբստրատի բնորոշ առանձնահատկությունը նրա որոշակի կառուցվածքն է։ Նրանում կատարվում են բազմաթիվ կենսաքիմիական ռեակցիաներ, որոնք ընթանում են խիստ կանոնավոր, ներդաշնակ և միջավայրի հետ սերտ փոխազդեցության պայմաններում։ Ըստ կենսաքիմիկ Վ․ Ա․ Էնգելհարդի՝ կենդանի նյութի հատկությունն է ջերմային, քաոտիկ, անկանոն շարժումները դարձնել կանոնավոր ներդաշնակ համակարգ․ դա հակազդեցություն է աճող էնթրոպիային։ Էնթրոպիայի էությունն այն է, որ էներգիայի բոլոր ձևերը փոխակերպվում են ջերմային էներգիայի և այն հավասարաչափ տարածվում է միջավայրի առարկաների միջև։ Սակայն ի տարբերություն անկենդան միջավայրի՝ կենդանի օրգանիզմում առաջացած էներգիան հավասարաչափ չի տարածվում, այն ավելի շատ է օգտագործում այն օրգանը, հյուսվածքը, բջջախմբերը, որոնք ավելի շատ աշխատանք են կատարում։ Ստացվում է այնպես, թե կենդանի նյութը չի ենթարկվում էնթրոպիայի սկզբունքին՝ թերմոդինամիկայի երկրորդ օրենքին։ Սակայն պետք է հաշվի առնել այն հանգամանքը, որ կենդանական համակարգում էնթրոպիայի նվազումը իրականանում է միջավայրում նրա ավելացման, աճման շնորհիվ։ Կենդանի օրգանիզմը բաց համակարգ է, նա միջավայրից անընդհատ կլանում է էներգիա, իր ներսում նվազեցնում է էնթրոպիան՝ մեծացնելով այն արտաքին միջավայրում։ Իսկ ինչպես բնորոշել կյանքը, կենդանի նյութը՝ իր բազմաբնույթ և յուրովի հատկություններով։ Մեր բնորոշմամբ՝ կենդանի նյութը նուկլեինաթթուների և սպիտակուցների համակցություն է, որը միացած է բազմաթիվ այլ քիմիական միացությունների հետ՝ կազմելով որոշակի կառուցվածք ու բաղադրություն ունեցող ինքնվերարտադրվող, ինքնակարգավորվող բաց համակարգ, որում ներդաշնակորեն ընթանում է ինֆորմացիայի, նյութերի և էներգիայի հոսք միջավայրի հետ փոխազդեցության, փոխկապակցության պայմաններում։ Այդ բնորոշման մեջ առանձնահատուկ տեղ են գրավում հետևյալ հիմնադրույթները․

1. Կյանքի հիմքում ընկած է նյութականը՝ նուկլեոպրոտեիդները։
2. Կենդանի նյութն ունի որոշակի կառուցվածքային կազմավորում։
3. Կենդանի օրգանիզմն օժտված է ինքնակարգավորման, ինքնանորոգման և ինքնավերարտադրման հատկություններով։
4. Կենդանի նյութում անընդհատ տեղի է ունենում նյութերի և էներգիայի ինֆորմացիայի հոսք, որը կրում է խիստ կանոնավոր, ներդաշնակ բնույթ։
5. Կենդանի նյութը կամ օրգանիզմը բաց համակարգ է, որովհետև հաղորդակցվում, փոխկապակցվում է արտաքին միջավայրի հետ։
6. Կենդանի նյութը միջավայրի քաոտիկ՝ անկանոն շարժումները իր մեջ դարձնում է խիստ որոշակի, կանոնավոր։

Գրականություն

• Սիսակյան Ս․ Հ․, Ընդհանուր և բժշկական կենսաբանություն, Երևան 2006 թվական, Զանգակ տպագրատուն, էջ 12–16։