2. Mitä elämä on? Flashcards
Mitkä ominaisuudet ovat elämälle ja kaikille eliöille tunnusomaisia?
- Järjestyneisyys
- Solurakenne
- Samanlaiset kemialliset ominaisuudet
- Informaation sisältäminen ja hyödyntäminen
- Lisääntyminen
- Elämänkaari
- Aineen vaihdunta ja energiantarve
- Homeostasia
- Reagointikyky
- Evoluutio eli lajinkehitys
Kerro elämän ominaisuudesta: järjestyneisyys
Järjestyneisyys: atomit ovat järjestäytyneet molekyyleiksi, molekyylit makromolekyyleiksi, nämä soluelimiksi ja soluelimet soluiksi. Soluista muodostuu kudoksia ja solukoita, joista muodostuu elimiä, joista rakentuu elimistöjä, ja niistä eliöitä. Saman lajin yksilöt muodostavat populaatioita, eri populaatiot eliöyhteisöjä ja ne muodostavat elottoman luonnon kanssa ekosysteemejä, jotka muodostavat yhdessä maapallon biosfäärin eli elämänkehän.
Kerro elämän ominaisuudesta: solurakenne.
Solurakenne: solu on elämän perusyksikkö. Solut voivat olla erilaisia rakenteeltaan, mutta niissä tapahtuvat aineenvaihduntareaktiot ovat hyvin samankaltaisia.
Kerro elämän ominaisuudesta: Samankaltaiset kemialliset ominaisuudet
Samanlaiset kemialliset ominaisuudet: kaikista eliöistä löytyvät saman alkuaineet, epäorgaaniset aineet ja orgaaniset yhdisteet. Neljä eliöiden yleisintä alkuainetta ovat happi, hiili, vety ja typpi. Yleisin epäorgaaninen aine on vesi.
Hiili on elämän kannalta tärkein alkuaine, joka johtuu sen ainutlaatuisista kemiallisista ominaisuuksista. Hiili pystyy muodostamaan pitkiä ketjuja, koska yhteen hiiliatomiin pystyy liittymään neljä muuta atomia. Hiiliketju voi olla muodoltaan suora, haaroittuva tai rengasmainen ja sen pituus voi vaihdella. Nämä muunnelmat hiiliketjun muodossa ja pituudessa lisäävät hiileen perustuvien orgaanisten yhdisteiden moninaisuutta. Eliössä oleviin orgaanisiin yhdisteisiin kuuluvat mm. hiilihydraatit, lipidit ja proteiinit.
Eliön kuollessa hajottajat vapauttavat sen sisältämät alkuaineet takaisin elottomaan luontoon eli ilmaan, veteen tai maahan uusien eliöiden rakennusaineiksi.
Kerro elämän ominaisuudesta: informaation sisältäminen ja hyödyntäminen
Geenit sisältävät informaation solujen toimintaan. Informaation avulla solut kykenevät valmistamaan tarvitsemiaan aineita. Solut lisääntyvät jakautumalla, ja samalla geenien sisältämä informaatio siirtyy uusille soluille.
Kerro elämän ominaisuudesta: lisääntyminen
Kaikki eliölajit voivat saada jälkeläisiä. Lisääntymisessä geenien sisältämä informaatio siirtyy uusille sukupolville.
Kerro elämänominaisuudesta: elämänkaari
Kaikilla eliöillä on tyypillisesti samanlainen elinkaari: ne syntyvät, kasvavat ja kuolevat. Joillain eliöillä elinkaaren pituus on lyhempi, toisilla pidempi.
Kerro elämän ominaisuudesta: aineenvaihdunta ja energiantarve
Kaikissa eliöissä tapahtuu aineenvaihduntaa. Ne ottavat ympäristöstään aineita ja poistavat aineenvaihdunnan tuloksena syntyneet tarpeettomat ja haitalliset aineet ympäristöönsä. Eliöt tarvitsevat aineita rakennusaineiksi ja energianlähteeksi. Energiaa tarvitaan myös järjestyneisyyden ylläpitoon.
Kerro elämän ominaisuudesta: homeostasia
Homeostasia tarkoittaa eliön sisäistä tasapainotilaa. Sitä pidetään yllä erilaisten säätelyjärjestelmien avulla. Esimerkiksi lämmönsäätely on homeostasiaa ylläpitävä säätelyjärjestelmä.
Kerro elämän ominaisuudesta: reagointikyky
Kaikki eliöt pystyvät saamaan tietoa ympäristöstään ja reagoimaan siihen tarkoituksenmukaisesti. Esimerkiksi kasvin lehdet kääntyvät kohti valoa, jotta se pystyy keräämään auringon valo energiaa tehokkaasti fotosynteesiin. Metsäjäniksen kuullessa jotakin outoa ääntä, se jähmettyy liikkumattomaksi ja voi siten välttyä syödyksi tulemiselta.
Kerro elämän ominaisuudesta: evoluutio eli lajinkehitys
Eliöiden geeneissä tapahtuu muutoksia, joiden seurauksena syntyy uusia alleeleja eli saman geenin eri muotoja. Niiden avulla eliöt pystyvät sopeutumaan sekä vallitseviin ympäristöoloihin että ympäristönmuutoksiin. Esimerkiksi saalistuksen kohteena olevat eläinlajit naamioituvat ympäristöönsä, ja parhaat naamioitujat säilyvät hengissä ja saavat eniten jälkeläisiä, mikä johtaa niiden alleelien yleistymiseen ja huonommin sopeutuneiden yksilöiden alleelien vähenemiseen. Tätä lajeissa sukupolvien aikana tapahtuvaa kehittymistä kutsutaan evoluutioksi.
Kerro säteilystä ja sen vaikutuksesta soluihin.
Auringosta lähtee kaikkia säteilyn aallonpituuksia, joista elämän kannalta tärkeimpiä säteilyn lajeja ovat näkyvä valo ja lämpösäteily.
Mitä lyhytaaltoisempaa säteily on, sitä enemmän siinä on energiaa. Lyhytaaltoinen säteily pystyy tunkeutumaan solun sisälle ja muuttamaan solun DNA:n rakennetta eli aiheuttamaan mutaatioita. Tästä voi seurata solun toiminnan muuttuminen tai jopa solun kuolema. Ilmakehä estää lähes kaiken lyhytaaltoisen säteilyn pääsyn maapallon pinnalle saakka. Ainoastaan pieni osa lyhytaaltoista ultraviolettisäteilyä saavuttaa maan pinnan.
Millä tavalla valo- ja lämpöenergia ovat elämälle välttämättömiä?
Tuottajat, kuten kasvit, saavat näkyvästä valosta fotosynteesiin tarvitsemansa energia. Kuluttajat ovat suoraan tai muiden eliöiden kautta riippuvaisia sokerista ja hapesta, joita fotosynteesiin kykenevät eliöt tuottavat.
Auringosta maapallolle tuleva lämpösäteily mahdollistaa elämän maapallolla. Eliöille ihanteellisin ympäristön lämpötila on 5-30 C. Jos eliön lämpötila nousee yli 45C solujen proteiinit alkavat tuhoutua. Jotkin eliöt, kuten kuumien lähteiden bakteerit, pystyvät kuitenkin elämään hyvin korkeissa lämpötiloissa.
Lämpötilan laskiessa alle 0C, solussa oleva vesi jäätyy ja soluun muodostuu jääkiteitä, jotka rikkovat solun laajentuessaan. Eliöillä on kuitenkin erilaisia keinoja sopeutua alhaisiin lämpötiloihin. Kasvien siementen vesipitoisuus on niin alhainen, että vaikka siemenet jäätyisivät, ne eivät tuhoudu. Useilla eläimillä, kuten monilla hyönteisillä, soluihin syntyy eräänlaisia jäänestoaineita, minkä seurauksena solulima väkevöityy ja sen jäätymispiste alenee. Toinen keino, jota esim. kyyt käyttävät, on poistaa soluista vettä, jolloin soluliman jäätymispiste alenee.
Miksi vesi on elämän edellytys?
Veden erikoiset kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet selittävät, miksi se on yksi elämän edellytyksistä. Veden ominaislämpökapasiteetti on erittäin suuri, eli vesi pystyy sitomaan tai luovuttamaan paljon lämpöenergiaa ilman, että sen oma lämpötila muuttuu huomattavasti. Valtamerien suuret vesimassat pystyvät tasoittamaan tehokkaasti lämpötilanvaihteluja maapallolla ja siten ylläpitämään elämän olemassaololle suotuisaa lämpötilaa.
Vesi on myös hyvä liuotin, tämä johtuu siitä, että vesimolekyylit tunkeutuvat liuotettavan aineen rakenneosasien väliin ja puskevat ne toisistaan irti. Solujen toiminta perustuu erilaisiin kemiallisiin reaktioihin, ja vesi muodostaa hyvät olosuhteet näille reaktioille. Vesi on edellytys kaikkien eliöiden olemassaololle lisäksi sen vuoksi, että se on hiilidioksidin ohella fotosynteesin toinen lähtöaine.
Miten paine vaikuttaa elämän esiintymiseen?
Meren alla paine on suurempi, joten syvänmeren kaloilla on hyytelömäiset lihakset ja taipuisat luut, minkä ansiosta ne kestävät painetta hyvin.
Korkealla vuoristossa paine on pienempi ja happea on vähemmän. Korkealla vuoristossa elävien eläinlajien hengitys- ja verenkiertoelimistö on kehittynyt sitomaan tehokkaasti ilmassa olevaa vähäistä happea. Näillä eläimillä on suuremmat keuhkot ja veressä enemmän punasoluja, jotka kuljettavat happea.
