CO JE ŽIVOT ?
Všichni živočichové i rostliny se skládají ze stejných prvků,
tvořících cukry, tuky a bílkoviny. Tyto látky slouží rovněž jako zdroj energie. Všechny životní děje v těle lze
převést na přeměnu energie, nazývanou celkový metabolismus. Chemickou energii
potravin tak lze převést na mechanickou, elektrickou i světelnou. Velikost metabolismu
se liší u studenokrevných a teplokrevných živočichů, závisí i na jejich
hmotnosti, teplotě okolí, pracovním zatížení, množství a druhu potravy, způsobu a
rychlosti pohybu i na překonávání odporu prostředí.
Otázku Co je život? si kladou mnozí, ale dodnes na ni žádný vědec s
konečnou platností nedokázal odpovědět. Živé organismy prý lze poznat především
podle toho, že se umí rozmnožovat. Všechny ostatní projevy, jako je
schopnost strávit potravu, udržovat teplotu těla, umět se pohybovat,
nebo reagovat na dráždění atd. nejsou tak podstatné.
 |
Život na naší planetě vznikl někdy v době mezi 4,5 miliardami let, kdy se naše
planeta formovala, a 3,5 miliardami let, dobou, z níž pocházejí zkameněliny již
poměrně vyvinutých forem života. Tento vývoj od prvků, vytvořených v
mezihvězdných prostorách, až k člověku, pohlížejícímu zpět na hvězdy, byl
dlouhý, složitý a na naší planetě možná i nevyhnutelný.
Život, jak jej známe, vyžaduje totiž planetu obíhající kolem hvězdy v
určité vzdálenosti (aby se voda mohla vyskytovat v kapalném stavu), vyžaduje rovněž
bohatou zásobu chemikálií i energie. Původní atmosféra obsahovala plyny jako oxid uhelnatý (CO), oxid uhličitý (CO2), vodu (H2O)
a čpavek (NH3), vyvrhované sopkami. Ultrafialové záření a zásahy blesků
je přeměnily na aminokyseliny, tedy organické kyseliny nutné k výstavbě bílkovin.
Prvotní dědičný materiál pomocí bílkovin postupně vytvořil buňky, první živé
organismy,jež svými životními pochody změnily původně nedýchatelnou atmosféru na
atmosféru živému organismu příznivou, složenou z kysli'ku a dusíku. Se vznikem
ozónové vrstvy, zadržující ultrafialové záření ničící život, se další
organismy mohly postupně rozšířit na suchou zem, kde se vyvinuly ve své
složitější a pokročilejší formy.
 |
|
Horký podmořský pramen, kde také mohl
vzniknout život. V rozpukaném rozhraní mezi horkou lávou a ztuhlým dnem se slučují
prvotní organické látky. V puklinách probíhá samoorganizace a tak vznikají
předchůdci dnešních bakterií, schopní jakési látkové výměny. Uvnitř valů na
rozhraní s praoceánem se vyvíjí fotosyntéza. |
|
Všichni živočichové i rostliny - tedy bakterie, rákos, tchoři i člověk - se
skládají ze stejných prvků, z nichž základní je uhlík (C), dále
převažují vodík (H), kyslík (O) a dusík (N). Tyto prvky tvoří základní
biologické sloučeniny - cukry, tuky, bílkoviny a nukleové kyseliny.
Nukleové kyseliny jsou nositelkami genetických pokynů (dědičnosti). Ostatní
sloučeniny mají stavební funkci a jsou zdrojem energie organismů.
Bílkoviny tvoří také podstatu enzymů, biologických katalyzátorů,
které umožňují obdobné chemické reakce u většiny organismů, aniž by se samy
změnily. Jejich úloha je nesmírně důležitá proto, že snižují teplotu, za níž
se reakce uskutečňují. Pokud by neexistovaly, musela by teplota mnohdy dosahovat
několik stovek stupňů, nebo by reakce neprobíhala vůbec. Kdybychom enzymy neměli,
životní pochody, mezi něž patří trávení nebo udržování tělesné teploty, by
nebyly možné.
Způsob, jakým živé organismy s energií hospodaří, je však neobvyklý. Odporuje
některým zásadám, které platí pro neživou přírodu. Zde víme, že systém třeba
kádinka naplněná vodou a doplněná o krystalky soli ponechaný sám sobě zaujme stav
o nejmenším obsahu volné energie a současně klesne jeho uspořádanost. Sůl se
rozpustí a její molekuly již nenajdeme na dně uspořádané do krystalků, ale jsou
rozptýleny všude ve vodě - říkáme, že systém je méně uspořádaný. Tento
nepořádek ale příroda pokládá za velmi ladný a dává mu přednost nepořádek je
velmi pravděpodobný.
|
 |
|
Uzavřeme-li živý organismus,
zahyne. Proto musí být zabezpečena výměna látek a energií s okolím. |
Zcela opačně je tomu u živých organismů. Například strom během času roste, obsah
volné energie v něm stoupá můžeme se o tom přesvědčit spálením různě
starých stromů. Starší strom poskytne mnohem více dřeva, a tedy i tepla. Tělo
živých organismů se staví z původně roztroušených atomů, vytváří složité
molekuly a ty pak ještě složitější orgány - uspořádanost tedy stoupá. Dochází
k tomu proto, že na rozdíl od neživé přírody nepředstavují uzavřené
systémy, ale neustále něco od přírody odebírají a něco do ní vracejí:
stromy vyžadují vláhu, živiny a oxid uhličitý, vylučují kyslík. Živočichové
vyžadují přísun vody, bílkovin a kyslíku a vylučují jejich zplodiny poté, co je
stráví. Kdybychom živé organismy drželi naprosto uzavřené třeba pod skleněným
poklopem, zahynuly by.
|