Необходимые условия самоорганизации

открытость системы; ее нахождение вдали от точки равновесия; наличие флуктуации - случайное, беспорядочное отклонение системы от равновесного положения (состояния), вызываемое тепловым движением ее частиц

Примеры самоорганизации

все фазовые переходы в физических системах , такие как переход жидкость - газ , ферромагнитный переход или возникновение сверхпроводимости;

возникновения структуры из полностью хаотической фазы являются конвективные ячейки Бенара;

лазер.

10. Организация материи на химическом уровне:

Иерархичность последовательности эволюции химических знаний:

Учение о составе вещества - XVII век

Структурная химия - XIX век

Учение о закономерностях химических процессов - XX век

Эволюционная химия (самоорганизация и саморазвитие открытых каталитических химических систем) - середина XX века

Важнейшей особенностью основной проблемы химии является то, что она имеет всего четыре способа решения. Речь при этом идет не о частных методах изучения превращений веществ — их множество, а о самых общих способах решения вопроса: от чего, oт каких факторов зависят свойства веществ. А зависят они от четырех факторов: 1) от элементного и молекулярного состава вещества;2) структуры молекул вещества;3) термодинамических и кинетических (наличие катализаторов и ингибиторов, воздействие материала стенок сосудов и т.д.) условий, в которых вещество находится в процессе химической реакции;4) высоты химической организации вещества.

Поскольку способы решения основной проблемы химии появлялись последовательно, то в истории химии можно выделить четыре последовательно сменявших друг друга этапа. В то же время с каждым из названных способов решения основной проблемы химии связана собственная концептуальная система знаний. Эти четыре концептуальных системы знания находятся в отношениях иерархии (субординации). В системе химии они являются подсистемами, так же как сама химия представляет собой подсистему естествознания в целом.

Факторы, влияющие на реакционную способность веществ

Реакционная способность веществ – способность веществ вступать в химические реакции. Она зависит от многих факторов:

- от состава вещества;

- от типа химических связей в веществе;

- от агрегатного состояния вещества;

- от измельчения вещества, в том числе от того переведено вещество в растворённое состояние или нет;

- от температуры и других факторов.

Кроме того, несомненно, реакционная способность веществ зависит от строения атомов тех элементов, которые входят в состав этого вещества.

11. Особенности биологического уровня организации:

В современной теоретической биологии выделяют пять основных уровней организации органической материи:

1. Молекулярно-генетический уровень. На этом уровне происходит репродукция в неизменном или измененном виде молекулярных структур, ответственных за жизненные процессы, в которых закодирована генетическая информация, – в первую очередь нуклеиновых кислот и белков. Этим обеспечивается передача наследственной информации от поколения к поколению, почему указанный уровень должен считаться элементарной основой эволюции.

На этом уровне происходит синтез биополимеров, высокомолекулярных природных соединений, являющихся структурной основой всех живых организмов и играющих определяющую роль в процессах жизнедеятельности. К биополимерам клетки относятся белки, нуклеиновые кислоты и полисахариды.

Знания о процессах в клетке или организме существенно выросли после открытия нуклеиновых кислот, в частности дезоксирибонуклеиновой (ДНК) и рибонуклеиновой (РНК), соединений, содержащих фосфорную кислоту, например, аденозинтрифосфат (АТФ), гормонов, ферментов, вирусов, биосинтеза белка и т. д.

2. Клеточный уровень. На этом уровне происходит пространственное разграничение и упорядочение процессов жизнедеятельности благодаря разделению функций между специфическими структурами.

3. Онтогенетический (организменный) уровень. Организм – это целостная система, способная к самостоятельному существованию. На этом уровне осуществляется декодирование и реализация генетической информации, завершающиеся становлением дефинитивной организации; при этом возникают фенотипические признаки, служащие материалом для естественного отбора. На этом уровне создаются особенности как структурные, изучаемые макро- и микроморфологией, так и функциональные, изучение которых составляет предмет физиологии, биофизики и биохимии.

4. Следующий уровень организации жизни на Земле – популяционно-видовой, когда относящиеся к одному виду особи сходны по структуре, имеют одинаковый кариотип (греч. karyon «орех, ядро ореха''; здесь – ядро клетки) и единое происхождение, способны к скрещиванию и дают плодовитое потомство. На этом уровне изменения, возникающие на первых трех уровнях, приводят к настоящим эволюционным преобразованиям (микроэволюция) за счет выработки новой адаптивной нормы и связанного с ней процесса видообразования.

Растения и животные существуют в тесной зависимости от окружающей неживой природы и от других организмов, испытывают на себе их воздействие и приспосабливаются к ним. В процессе исторического развития на Земле под влиянием конкретных природных факторов сложились различные группы организмов – сообщества, взаимодействующие со своей средой обитания. Крупнейшие наземные сообщества, тесно связанные с определенными природными зонами и поясами, называются биомами.

5. Биогеоценотический (биосферный) уровень. На этом уровне протекают вещественно-энергетические круговороты, вызванные жизнедеятельностью организмов и образующие в сумме большой биосферный круговорот.

Полимеры

Дезоксирибонуклеи́новая кислота́ (ДНК) — макромолекула (одна из трех основных, две другие — РНК и белки), обеспечивающая хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов. ДНК содержит информацию о структуре различных видов РНК и белков.

Рибонуклеи́новая кисло́та (РНК) — одна из трёх основных макромолекул (две другие — ДНК и белки), которые содержатся в клетках всех живых организмов. Так же, как ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота), РНК состоит из длинной цепи, в которой каждое звено называется нуклеотидом. Каждый нуклеотид состоит из азотистого основания, сахара рибозы и фосфатной группы. Последовательность нуклеотидов позволяет РНК кодировать генетическую информацию. Все клеточные организмы используют РНК (мРНК) для программирования синтеза белков.

Транспортные (тРНК) — малые, состоящие из приблизительно 80 нуклеотидов, молекулы с консервативной третичной структурой. Они переносят специфические аминокислоты в место синтеза пептидной связи в рибосоме. Каждая тРНК содержит участок для присоединения аминокислоты и антикодон для узнавания и присоединения к кодонам мРНК. Антикодон образует водородные связи с кодоном, что помещает тРНК в положение, способствующее образованию пептидной связи между последней аминокислотой образованного пептида и аминокислотой, присоединённой к тРНК

Ма́тричная рибонуклеи́новая кислота́ (мРНК, синоним — информацио́нная РНК, иРНК) — РНК, содержащая информацию о первичной структуре (аминокислотной последовательности) белков. мРНК синтезируется на основе ДНК в ходе транскрипции, после чего, в свою очередь, используется в ходе трансляции как матрица для синтеза белков. Тем самым мРНК играет важную роль в «проявлении» (экспрессии) генов.

Белки́ (протеи́ны, полипепти́ды) — высокомолекулярные органические вещества, состоящие из соединённых в цепочку пептидной связью альфа-аминокислот. В живых организмах аминокислотный состав белков определяется генетическим кодом, при синтезе в большинстве случаев используется 20 стандартных аминокислот. Множество их комбинаций создают молекулы белков с большим разнообразием свойств. Кроме того, аминокислотные остатки в составе белка часто подвергаются посттрансляционным модификациям, которые могут возникать и до того, как белок начинает выполнять свою функцию, и во время его «работы» в клетке. Часто в живых организмах несколько молекул разных белков образуют сложные комплексы, например, фотосинтетический комплекс.

Углево́ды (сахара, сахариды) — органические вещества, содержащие карбонильную группу и несколько гидроксильных групп.

Нуклеотиды - фосфорные эфиры нуклеозидов, нуклеозидфосфаты. Свободные нуклеотиды, в частности АТФ, цАМФ, АДФ, играют важную роль в энергетических и информационных внутриклеточных процессах, а также являются составляющими частями нуклеиновых кислот и многих коферментов.

Транскрипция (досл. «переписывание» информации с ДНК на РНК) - осуществляющийся в живых клетках биосинтез рибонуклеиновой кислоты (РНК) на матрице - дезоксирибонуклеиновой кислоте (ДНК). Т. - один из фундаментальных биологических процессов, первый этап реализации генетической информации

Репликация(досл. «удвоение» ДНК) – это многоэтапный, упорядоченный процесс, идущий по матрице ДНК в направлении 5`à3`, в результате которого из каждой молекулы ДНК образуется 2 абсолютно идентичные, «дочерние» ДНК. С репликации ДНК начинается процесс деления клетки. Репликация ДНК начинается на многих участках (репликативных единицах) и идет одновременно по обеим цепям.

Трансляцией(досл. «перевод» информации, записанной на иРНК в последовательность аминокислот синтезируемых молекул белка) - это перевод генетической информации, хранящейся в и-РНК в виде определенной последовательности кодонов в линейную последовательность аминокислот п/п цепи белка

Ген (др. - греч. γένος — род) - структурная и функциональная единица наследственности живых организмов. Ген представляет собой участок ДНК, задающий последовательность определённого полипептида либо функциональной РНК.

Аллельные гены – пара генов, входящих в состав комплементарных участков ДНК, гены, расположенные в комплементарных участках хромосом и кодирующие одинаковые белки.

Неаллельные гены – это гены, расположенные в различных участках хромосом и кодирующие неодинаковые белки.

Геном - совокупность наследственного материала, заключенного в клетке организма. Геном содержит биологическую информацию, необходимую для построения и поддержания организма.

Генофонд- генотипы всех особей, составляющих одну популяцию.

Генотип - гены одной особи в совокупности.

Фенотип - совокупность характеристик, присущих индивиду на определённой стадии развития. Фенотип формируется на основе генотипа, опосредованного рядом внешне средовых факторов.

12. Эволюционное естествознание:

• Космология- астрофизическая теория структуры и динамики изменения Метагалактики, заключающая в себе и определенное понимание свойств всей Вселенной. Космография – это описание Вселенной.

• Космогония– область науки, изучающая происхождение и развитие небесных (космических) тел и их систем.