Владимир Соломатин - Система гуманитарного и социально-экономического знания

• Название: Система гуманитарного и социально-экономического знания
• Автор: Владимир Соломатин
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 2001
• ISBN: 5-9292-0042-4

В учебном пособии дается краткое изложение курсов, читаемых в юридических вузах по гуманитарным и социально-экономическим дисциплинам. Авторы излагают данные науки системно, прослеживая как их взаимные связи, так и связи с юридическими науками.

Для преподавателей и студентов юридических, а также иных вузов, где преподаются гуманитарные и социально-экономические дисциплины.

---

Среди возможных соединений реагентов есть образования с разной степенью устойчивости. Менее устойчивое соединение обладает большей свободной энергией, поэтому вновь образованная группировка менее устойчивая, чем исходные компоненты. Чтобы преодолеть эту разницу в значениях свободной энергии, необходим дополнительный запас энергии – энергия активации. Она определяет скорость протекания реакции, но ее бывает недостаточно для преодоления барьера, и реакция не идет. Поэтому стараются снизить величину энергии активации путем введения катализаторов (каталитические реакции).

Реакции с утечкой тепла в окружающую среду называют экзотермическими. Например, таковой является реакция соединения углерода с кислородом:

С+О2=СО2+94250 кал.

Эндотермическая реакция связана с взятием энергии извне. Основы химической кинетики, изучающей скорость химических реакций и особенности их протекания, были заложены Вант-Гоффом и Аррениусом, открывшими закономерности, связывающие скорости реакций с концентрацией реагентов и температурой. Было выявлено, что скорость реакции зависит от локализации энергии и вероятности ее скопления в рассматриваемой области. Для вступления в химическую реакцию необходимо преодолеть некий энергетический барьер, соответствующий энергии активации, возможность накопления которой сильно зависит от температуры.

Обычно реакция протекает в несколько промежуточных стадий, которые, складываясь, дают суммарную реакцию. Скорость ее зависит от природы реагирующих веществ и от условий, в которых она протекает.

7.4. Эволюционная химия

Эволюционная химия вошла в науку в 50—60-х годах. Под эволюционными проблемами химии понимают процессы самопроизвольного синтеза новых химических соединений, являющихся более сложными и высоко организованными продуктами по сравнению с исходными веществами[88]. Развитие эволюционной химии связано со стремлением ученых понять, как из неорганической материи возникает органическая, а вместе с нею и жизнь. Разработкой этих вопросов занимались Й. Берцелиус, Ю. Либих, П.Э. Бертло и многие другие.

Исследования последнего времени направлены на выяснение как материального состава растительных и животных тканей, так и химических процессов, происходящих в организме.

Перечислим основные проблемы современной эволюционной химии:

• развитие исследований в области металлокомплексного катализа с ориентацией на соответствующие объекты природы;

• моделирование биокатализаторов (в частности, построение моделей ферментов);

• создание иммобилизованных систем (закрепление выделенных из живого организма ферментов на твердой поверхности путем адсорбции);

• изучение и освоение всего каталитического опыта живой природы (формирование фермента, клетки и организма).

Одним из основных понятий эволюционной химии является понятие «самоорганизация». Самоорганизация отражает законы такого существования динамических систем, которое сопровождается их восхождением на все более высокие уровни сложности и системной упорядоченности, или материальной организации[89].

Существуют два подхода к проблеме самоорганизации предбиологических систем: субстратный и функциональный. Субстратный подход к проблеме биогенеза связан с накоплением информации об отборе химических элементов и структур. Многие из химических элементов участвуют в жизнедеятельности биоорганизмов. Но основу живых систем составляют только шесть элементов (органогенов): углерод, водород, кислород, азот, фосфор и сера (общая их весовая доля в организмах составляет 97,4 %). Еще двенадцать элементов принимают участие в построении компонентов биосистем: натрий, калий, кальций, магний, алюминий, железо, кремний, хлор, медь, цинк, кобальт, никель (весовая доля ≈1,6 %). К этому добавляются около двадцати элементов, участвующих в построении и функционировании узко специфических биосистем.

Известно около восьми миллионов химических соединений, из которых 96 % – органические; ≈300 тысяч – неорганические.

Биохимические условия не играют существенной роли в отборе химических элементов при формировании органических систем. Определяющими факторами здесь выступают требования соответствия между «строительным материалом» и объектами с высокоорганизованной структурой. Эти требования сводятся к отбору элементов, способных к образованию достаточно прочных и энергоемких химических связей, а также лабильных связей. В ходе эволюции отбирались те структуры, которые способствовали резкому повышению активности и селективности действия каталитических групп.

Предполагают, что процесс химической эволюции включал в себя несколько этапов:

• протекание процессов физической и химической адсорбции, которые вносили элементарное упорядочение во взаимное расположение частиц, увеличивали их концентрацию и служили фактором проявления каталитического эффекта;

• создание группировок, обеспечивающих процессы переноса электронов и протонов;

• формирование группировок, дающих энергетическое обеспечение;

• развитие полимерных структур типа РНК и ДНК.

На ранних стадиях химической эволюции отсутствовал катализ. Катализ начинает появляться по мере того, как физические условия приближаются к земным. Отбор активных соединений в природе происходил из тех продуктов, которые получались относительно большим числом химических способов и обладали широким каталитическим спектром.

Суть функционального подхода к осмыслению проблемы предбиологической эволюции состоит в исследовании самих процессов самоорганизации, в выявлении их закономерностей.

Синтез субстратного и функционального подходов к химической эволюции был осуществлен А. Руденко. Так появилась общая теория химической эволюции и биогенеза, которая решает вопросы о движущих силах и механизме эволюционного процесса. Данная теория утверждает, что химическая эволюция – это саморазвитие каталитических систем, а эволюционирующим веществом выступают катализаторы. Происходит естественный отбор тех каталитических центров, которые обладают наибольшей активностью. Руденко сформулировал основной закон химической эволюции, согласно которому с наибольшей скоростью и вероятностью образуются те пути эволюционных изменений катализатора, на которых происходит максимальное увеличение его абсолютной активности.

В данной теории выделяются следующие моменты:

• классификация этапов химической эволюции как классификация катализаторов по уровню их организации;

• новый метод изучения катализа как динамического явления, связанного с изменением катализаторов в ходе реакций;

• конкретная характеристика пределов химической эволюции и переход к биогенезу.

Эволюционная химия активно развивается. Среди новейших ее направлений – нестационарная кинетика, которая изучает управление нестационарными процессами.

Тема 8 Особенности биологического уровня организации материи

К естественным наукам относится и биология – наука о живом, его строении, формах активности, природных сообществах живых организмов, их распространении и развитии, связях друг с другом и с неживой природой[90].

Современная биология представляет собой систему наук о живой природе. Общие закономерности развития живой природы, раскрывающие сущность жизни, ее формы и развитие, изучает общая биология. По объектам изучения в биологии выделяют зоологию, ботанику, вирусологию, бактериологию, антропологию. По свойствам, проявлениям живого выделяются в биологии: морфология (изучающая строение организмов), физиология (рассматривающая процессы, которые протекают в живых организмах и обмен веществ между организмом и средой); молекулярная биология (исследующая микроструктуру живых тканей и клеток), экология (изучающая взаимодействия между организмами и окружающей средой, обуславливающей их выживание, развитие и размножение); генетика (раскрывающая закономерности изменчивости и наследственности).

По уровню организации исследуемых живых объектов подразделяются: анатомия, изучающая макроскопическую организацию животных и растений; гистология, исследующая ткани и микроскопическое строение тел; цитология – наука о клетке. Помимо названных, к числу биологических наук относят эмбриологию, геронтологию, палеонтологию, дарвинизм и другие.

Многообразие живого мира требует и многообразия наук, его изучающих. В настоящее время биологами обнаружено и описано около одного миллиона видов животных, около полумиллиона растений. Причем неисследованного здесь еще достаточно много. По некоторым оценкам, число видов, которые требуют своего изучения, составляет около одного миллиона.

Биология в своем развитии прошла несколько этапов:

• этап систематики (К. Линней);

• эволюционный этап (Ч. Дарвин),