Основными признаками живых систем являются: единство химического состава; обмен веществ и энергии; самовоспроизведение; самообновление; наследственность; изменчивость; рост и развитие; раздражимость; дискретность; саморегуляция; ритмичность; энергозависимость.
Выделяют следующие уровни организации живого: молекулярный; клеточный; тканевой; органный; организменный; популяционно-видовой; биогеоценоз; биосфера.
Элементарный состав
В состав живых организмов входят около 70 элементов, 24 из них являются обязательными элементами биосферы, остальные относятся к категории редко встречающихся.
В соответствии с упрощенной классификацией элементы живых форм подразделяются на макро- и микроэлементы:
– макроэлементы, массовая доля (w, %) которых более 0,001;
– микроэлементы, массовая доля (w, %) – менее 0,001.
Известно 12 макроэлементов. Четыре элемента (О, С, Н, N) составляют около 98 % от массы биосферы и называются органогенами. Органогены – обязательные компоненты основных биоорганических соединений. Восемь макроэлементов (K, Na, Ca, Mg, S, Cl, Fe) составляют 1,9 %.
Согласно этой классификации существует около 60 микроэлементов (Cu, Zn, I, Mo, Co и др.), их массовая доля составляет примерно 0,1 % от массы биосферы.
В соответствии с современной классификацией по количественному содержанию в живом веществе химические элементы живых организмов подразделяются на:
- макроэлементы (w > 10-3 %), например C, H, N, O и др.;
- микроэлементы (w = n × 10-3 – n2 × 10-6 %), например Mn, Zn, Cu, B и др.;
- ультрамикроэлементы (w = n3 × 10-6 – n4 × 10-12 %), например Hg, Au, U, Ra и др.
Молекулярный состав
Примерно 75 % биомассы составляет вода, хотя ее содержание в организмах различных видов сильно колеблется. Вода образует среду, в которой происходят физико-химические процессы постоянного возобновления живого вещества.
Вторым по количественному содержанию в биологических объектах классом соединений являются белки. В сухом веществе организмов содержится в среднем 40–50 % белка, остальные 50 % сухого вещества представлены другими классами (липиды, углеводы, нуклеиновые кислоты и др.). Кроме данных классов в составе организмов обнаружены аминокислоты, амины и другие соединения.
Ряд соединений объединяют под названием биологически активных соединений (витамины, гормоны, биостимуляторы, антибиотики). К ним относятся и метаболиты – промежуточные продукты химических реакций в организмах.
