Биологические свойства это какие
Биологические свойства характеризуют особенности взаимодействия материалов и изделий с живыми организмами и с окружающей средой. Эти взаимодействия происходят на различных уровнях организации биологических систем (молекулярногенетическом, субклеточном, клеточном, тканевом, организмен- ном, популяционно-видовом, биосферно-биогеоценотическом) и отражают закономерности жизненных явлений на каждом уровне.
На молекулярно-генетическом уровне в живых организмах протекают биохимические и генетические процессы, которые определяют хранение, изменение и реализацию генетической информации. На субклеточном уровне отражаются закономерности строения и функций компонентов клетки: ядра, мембран, органоидов и включений. На клеточном уровне протекают процессы, влияющие на строение и жизнедеятельность клеток, их специализацию в ходе развития, механизмы деления клеток. На тканевом уровне отражается строение и функции тканей и образованных ими органов; на организменном уровне — особенности строения и функции отдельных особей. На популяционновидовом уровне отражаются взаимоотношения между популяциями, входящими в состав биогеоценозов, и окружающей их средой. На биосферно-биогеоценотическом уровне отражаются взаимодействие и круговорот веществ и энергии, обусловленные жизнедеятельностью организмов.
По современным представлениям субстратом жизни является комплекс сложных биополимеров — белков и нуклеиновых кислот, а жизнь есть их совместная функция. Жизнь существует в виде открытых систем, которые непрерывно обмениваются с окружающей средой веществом, энергией и информацией.
Биологические свойства характеризуют особенности строения и жизнедеятельности растений, животных, грибов, вирусов, связи живых организмов с окружающей средой, влияние на организм и организма на среду обитания. Результатом взаимодействия могут быть биохимические, физиологические, генетические и прочие изменения.
Достижения биологии последнего времени привели к возникновению совершенно новых направлений в науке. Так, установление молекулярной природы гена послужило основой для генной инженерии — комплекса методов, с помощью которых возможно конструирование про- и эукариотических клеток с новой генетической программой. На этой основе налажено промышленное производство антибиотиков, гормонов (инсулина), интерферона, витаминов, ферментов и других биологически активных препаратов.
Применяя методы биологического моделирования (на животных), врачи познают сущность болезненных процессов, выявляют принципиальные возможности восстановления клеток и тканей, находят способы профилактики и лечения болезней человека. На лабораторных животных моделируются болезни сердца, печени, поджелудочной железы, многие наследственные болезни (например, гемофилия у собак), изучаются закономерности злокачественного роста, разрабатываются методы преодоления тканевой несовместимости при пересадках тканей и органов, новые оперативные подходы. Изучение биологии паразитических организмов необходимо для успешной профилактики и борьбы с инфекционными и инвазионными болезнями человека и животных.
Использование законов наследственности и изменчивости лежит в основе создания высокопродуктивных пород домашних животных и сортов культурных растений.
Изучение взаимоотношений между организмами и окружающей их средой позволяет успешно развивать земледелие, разумно использовать природные ресурсы.
Влияние живых организмов на продукцию не всегда положительное, в ряде случаев ее свойства ухудшаются. Так, плесневые грибы и гнилостные бактерии разрушают продукты питания, органические материалы и изделия.
Степень повреждения материалов микроорганизмами зависит от условий окружающей среды — влажности, температуры, значения водородного показателя pH. Известно, что с повышением влажности и температуры окружающей среды (до 20-40 °С) гнилостные процессы ускоряются. Изделия, в которых протекают эти процессы, теряют блеск, прочность, изменяются их внешний вид, окраска; иногда изделия могут полностью разрушиться, а пищевые продукты становятся непригодными для использования.
Существуют различные способы повышения стойкости материалов и изделий к воздействию микро- и макроорганизмов: механические, химические, биологические, комплексные.
Например, при эксплуатации техники, строительных сооружений, трубопроводов, аппаратуры и проч, в условиях повышенной влажности, контакта с почвой, ограниченного доступа воздуха и умеренной температуры возникают микробиологические повреждения материалов, которые включают в себя усиленную коррозию металлов, разрушение полимеров, с которыми борются комплексными методами: аэрацией; нанесением спиртовых и водно-спиртовых растворов, содержащих фунгициды, на поверхность изделий; введением в замкнутые воздушные пространства и в места с ограниченным доступом воздуха легколетучих веществ с фунгицидными свойствами; применением защитных покрытий, стойких к микробиологическим повреждениям.
Наиболее дешевым и эффективным ингибитором сульфат- ре дуцирующих бактерий является кислород или воздух. Усиление аэрации может использоваться для уменьшения коррозии закрытых систем. Дренаж болотистых и тяжелых глинистых почв улучшает аэрацию зарытых в землю нефтяных труб. Эффективным мероприятием по защите железа и стали в среде, где могут развиваться сульфатредуцирующие бактерии, является поддержание умеренно щелочных условий, учитывая, что при pH 9 их активность и рост полностью подавлены.
В процессе эксплуатации удаление появившихся микробиологических обрастаний проводят протиранием поролоновой губкой, пропитанной 0,1-1%-ным водным и спиртовым раствором одного из следующих химических соединений: полиэтиленими- на, йодаллилуротропина, бензтриазола, ванилина, бензальдеги- да, салицилового альдегида, анисового альдегида.
Грибостойкость бумаги повышают путем обработки фунгицидными препаратами.
Знание биологических свойств товаров необходимо для выбора тары и упаковки, условий транспортирования, хранения и использования, а также для изучения влияния товаров на организм человека.
Источник
Биологическая система
– целостная система компонентов, выполняющих определенную функцию в живых системах. К биологическим системам относятся сложные системы разного уровня организации: биологические макромолекулы, субклеточные органеллы, клетки, органы, организмы, популяции.
Признаки биологических систем
– критерии, отличающие биологические системы от объектов неживой природы:
1. Единство химического состава. В состав живых организмов входят те же химические элементы, что и в объекты неживой природы. Однако соотношение различных элементов в живом и неживом неодинаково. В неживой природе самыми распространенными элементами являются кремний, железо, магний, алюминий, кислород. В живых же организмах 98% элементарного (атомного) состава приходится на долю всего четырех элементов: углерода, кислорода, азота и водорода.
2. Обмен веществ. К обмену веществ с окружающей средой способны все живые организмы. Они поглощают из среды элементы питания и выделяют продукты жизнедеятельности. В неживой природе также существует обмен веществами, однако при небиологическом круговороте они просто переносятся с одного места на другое или меняют свое агрегатное состояние: например, смыв почвы, превращение воды в пар или лед и др. У живых же организмов обмен веществ имеет качественно иной уровень. В круговороте органических веществ самыми существенными являются процессы синтеза и распада (ассимиляция и диссимиляция – см. дальше), в результате которых сложные вещества распадаются на более простые и выделяется энергия, необходимая для реакций синтеза новых сложных веществ.
Обмен веществ обеспечивает относительное постоянство химического состава всех частей организма и как следствие – постоянство их функционирования в непрерывно меняющихся условиях окружающей среды.
3. Самовоспроизведение (репродукция, размножение) – свойство организмов воспроизводить себе подобных. Процесс самовоспроизведения осуществляется практически на всех уровнях жизни. Существование каждой отдельно взятой биологической системы ограничено во времени, поэтому поддержание жизни связано с самовоспроизведением. В основе самовоспроизведения лежит образование новых молекул и структур, обусловленное информацией, заложенной в нуклеиновой кислоте – ДНК, которая находится в родительских клетках.
4. Наследственность – способность организмов передавать свои признаки, свойства и особенности развития из поколения в поколение. Наследственность обеспечивается стабильностью ДНК и воспроизведением ее химического строения с высокой точностью. Материальными структурами наследственности, передаваемыми от родителей потомкам, являются хромосомы и гены.
5. Изменчивость – способность организмов приобретать новые признаки и свойства; в ее основе лежат изменения материальных структур наследственности. Это свойство как бы противоположно наследственности, но вместе с тем тесно связано с ней. Изменчивость поставляет разнообразный материал для отбора особей, наиболее приспособленных к конкретным условиям существования, что, в свою очередь, приводит к появлению новых форм жизни, новых видов организмов.
6. Рост и развитие. Способность к развитию – всеобщее свойство материи. Под развитием понимают необратимое направленное закономерное изменение объектов живой и неживой природы. В результате развития возникает новое качественное состояние объекта, изменяется его состав или структура. Развитие живой формы материи представлено индивидуальным развитием (онтогенезом) и историческим развитием (филогенезом). Филогенез всего органического мира называют эволюцией.
На протяжении онтогенеза постепенно и последовательно проявляются индивидуальные свойства организмов. В основе этого лежит поэтапная реализация наследственных программ. Индивидуальное развитие часто сопровождается ростом – увеличением линейных размеров и массы всей особи и ее отдельных органов за счет увеличения размеров и количества клеток.
Историческое развитие сопровождается образование новых видов и прогрессивным усложнением жизни. В результате эволюции возникло все многообразие живых организмов на Земле.
7. Раздражимость – это специфические избирательные ответные реакции организмов на изменения окружающей среды. Всякое изменение окружающих организм условий представляет собой по отношению к нему раздражение, а его ответная реакция является проявлением раздражимости. Отвечая на воздействия факторов среды, организмы взаимодействуют с ней и приспосабливаются к ней, что помогает им выжить.
Реакции многоклеточных животных на раздражители, осуществляемые и контролируемые центральной нервной системой, называются рефлексами. Организмы, не имеющие нервной системы, лишены рефлексов, и их реакции выражаются в изменении характера движения (таксисы) или роста (тропизмы).
8. Дискретность (от лат. discretus – разделенный). Любая биологическая система состоит из отдельных изолированных, то есть обособленных или отграниченных в пространстве, но тем не менее, тесно связанных и взаимодействующих между собой частей, образующих структурно-функциональное единство. Так, любая особь состоит из отдельных клеток с их особыми свойствами, а в клетках также дискретно представлены органоиды и другие внутриклеточные образования.
Дискретность строения организма – основа его структурной упорядоченности. Она создает возможность постоянного самообновления системы путем замены износившихся структурных элементов без прекращения функционирования всей системы в целом.
9. Саморегуляция (авторегуляция) – способность живых организмов поддерживать постоянство своего химического состава и интенсивность физиологических процессов (гомеостаз). Саморегуляция осуществляется благодаря деятельности нервной, эндокринной и некоторых других регуляторных систем. Сигналом для включения той или иной регуляторной системы может быть изменение концентрации какого-либо вещества или состояния какой-либо системы.
10. Ритмичность – свойство, присущее как живой, так и неживой природе. Оно обусловлено различными космическими и планетарными причинами: вращением Земли вокруг Солнца и вокруг своей оси, фазами Луны и т.д.
Ритмичность проявляется в периодических изменениях интенсивности физиологических функций и формообразовательных процессов через определенные равные промежутки времени. Хорошо известны суточные ритмы сна и бодрствования у человека, сезонные ритмы активности и спячки у некоторых млекопитающих и многие другие. Ритмичность направлена на согласование функций организма с периодически меняющимися условиями жизни.
11. Энергозависимость. Биологические системы являются «открытыми» для поступления энергии. Под «открытыми» понимают динамические, т.е. не находящиеся в состоянии покоя системы, устойчивые лишь при условии непрерывного доступа к ним веществ и энергии извне. Живые организмы существуют до тех пор, пока в них поступают из окружающей среды энергия и вещества в виде пищи. В большинстве случаев организмы используют энергию Солнца: одни непосредственно – это фотоавтотрофы (зеленые растения и цианобактерии), другие опосредованно, в виде органических веществ потребляемой пищи, – это гетеротрофы (животные, грибы и бактерии).
Источник
Современная наука и обществознание активно занимаются изучением биологической и социальной составляющих человека. Биологическая характеристика человека, как и социальная, состоит из ряда особенностей, в равной степени повлиявших на его эволюционное развитие.
Из этого исходит, что биологическое и социальное в человеке составляют равноценное соотношение, т. е. человек является биосоциальной особью и имеет двойную природу, являясь симбиозом природы и общественного строя.
Далее будут кратко рассмотрены оба вида особенностей человека и их примеры.
Человек как биологическое и социальное существо
Для изучения вопроса доминирования биологического или социального в человеке существует два направления: панбиологизм, настаивающий на биологической уникальности каждого организма (набор генов, характер, темперамент, формирование внешности и физических особенностей) и пансоциологизм, выступающий за биологическое равенство и выдвигающий социальное развитие на первый план (проявляется через влияние на человека воспитания, религии, образования, формирование талантов, личных качеств и восприятия мира).
Согласно философским учениям человек является одухотворенной телесностью и в той же степени телом, наделенным душой и разумом. Согласно этому человек представляет собой земное воплощение духа, вынужденное учиться, трудиться и удовлетворять физические потребности для выживания в природе и обществе.
При этом человек не теряет своей индивидуальности и особенностей характера, делающих его отдельной от социума личностью. Таким образом человек — это уникальная сущность, вмещающая в себя в равной степени земное и духовное.
Основные факторы антропогенеза человека
Антропогенезом называется процесс развития человека, на который напрямую воздействуют биологический и социальный факторы развития.
Биологические свойства эволюции действуют на всех представителей живой природы, в том числе и на человека. К ним относятся: изменчивость наследственности, борьба за выживание, мутации и дрейф генов, природный отбор.
К числу социальных факторов принадлежат: культура, труд, мышление, формирование моральных качеств, развитие социального сознания и речи.
Важнейшим двигателем эволюции является трудовая деятельность — способность создавать инструменты для труда принадлежит сугубо человеку, тогда как животные используют вспомогательные средства для охоты и строительства жилья.
Если биологические особенности развития передаются наследственным путем, то приобретение социальных происходит только во время образования и воспитания.
Биологические особенности человека
Как биологическая особь человек имеет признаки, которые роднят его с другими видами: стремление к продолжению рода, различие по возрасту и полу, потребность в питании, дыхании и сне, наследственность, наличие рефлексов и инстинктов, стереоскопическое зрение, схожее внутреннее строение организма, умение приспосабливаться к разным условиям окружающей среды.
Кроме общих биологических особенностей существуют важные отличительные черты:
наличие морально-психологических качеств (характер, воображение, эмоции, мышление, память);
усложненное строение рук и их подвижность, способность к мелкой моторике;
особая структура мозга и строение черепа;
умение прямо стоять и ходить;
отсутствие плотного шерстяного покрова;
развитый речевой аппарат.
Так как природа опирается на сугубо физические факторы, философия считает духовность и наличие души основным отличием человека от остального животного мира.
Социальные особенности человека
Человек как социальная особь имеет неразрывную связь с обществом. Он может считаться частью социума лишь при вступлении в общественные взаимоотношения, такие как общение, занятие трудом или творчеством, участие в окружающей социальной жизни.
В числе основных социальных факторов развития и жизни человека:
членораздельная речь — человек является единственным биологическим видом, который ею владеет;
логическое и аналитическое мышление;
потребность в социальном взаимодействии;
культурное и духовное развитие;
умение строить и создавать инструменты для труда;
способность к адаптации и обучению.
Благодаря способности к труду, человек смог развить навык мышления и общения, впоследствии создав первобытное общество. Современные основные социальные качества человека заключаются в умении осмысливать и интерпретировать окружающий мир, выражая свое видение через сознание, речь, искусство, умственную и физическую работу.
Воспитание и воздействие окружающего мира формирует поведение и личность человека, на которые влияет также общество, государство, религия, личное мнение и мировоззрение, приобретенное в ходе эволюционного развития.
Человеческое общество отличается умением накапливать, сохранять и передавать полученный извне опыт и информацию и передавать ее из поколения в поколение.
Помимо приспосабливания к окружающей среде, человек также умеет и изменять ее под свои потребности: вырубать леса, возделывать землю, строить дома и фабрики, изготавливать пищу и одежду. Вся деятельность человека основывается не только на инстинктах, как у животных, а на умении моделировать, планировать и анализировать плоды своих действий.
Единство биологического и социального в становлении человека
Прочная взаимосвязь и соотношение социального и биологического в человеке делает его не просто живым организмом с рядом биологических потребностей, но и личностью, обладающей своим характером и мировоззрением.
Существует специальная биосоциальная концепция о развитии человека, которая имеет два метода изучения:
- Натуралистический — превозносит значение природного начала в жизни человека.
- Социологический — считает социальную составляющую главной в человеке, отрицая влияние природной.
Биологическое в человеке предшествует социальному, создавая для него природные и исторические предпосылки. Таким образом социальное становится вторичным и выходит за рамки природного начала, являясь его противоположностью.
Благодарю этому взаимодействию человек является существом универсальным и целостным, объединяющим в себе духовную, психологическую и физическую основы.
Источник