Ирина Богданова - Концепции современного естествознания. Шпаргалки

– раздражимость (реакция на внешние раздражители);

– целостность и дискретность одновременно (дискретность, поскольку система состоит из отдельных живых систем – клеток; целостность, поскольку живые системы взаимосвязаны).

Все признаки существуют только в совокупности, и ни один из них не является основным.

В биологии рассматриваются три уровня существования живых систем: биологическая микросистема (молекулярный и клеточный уровни); биологическая мезосистема (тканевый, органный, организменный уровни); биологическая макросистема (популяционно-видовой, биоценотический, биосферный уровни).

Биологическая микросистема.Молекулярный уровень отличается тем, что состоит из отдельных признаков жизни, представляющих собой однотипные дискретные единицы, присущие всем живым организмам, – 20 аминокислот и 4 одинаковых основания, входящие в состав молекул нуклеиновых кислот. Биологическая энергия содержится в молекулах аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), наследственная информация – в молекулах дизоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), в реализации генетической информации участвуют молекулы рибонуклеиновой кислоты (РНК).

Клеточный уровень представлен клеткой – самостоятельно функционирующей элементарной биологической единицей, присущей всем живым организмам, на уровне клетки происходят биосинтез и реализация наследственной информации; у одноклеточных организмов клеточный уровень совпадает с организменным.

Биологическая мезосистема.Тканевый уровень образует совокупность клеток с одинаковым типом организации, здесь наблюдается сходство между всеми живыми существами, это уровень всех многоклеточных организмов, отличающий их от одноклеточных. Органный уровень представлен совместно функционирующими клетками, относящимися к разным тканям, шесть основных тканей входят в состав органов всех животных и шесть основных тканей образуют органы у растений. Организменный уровень имеет огромное разнообразие форм, представляет многообразие организмов, относящихся к разным видам или в пределах одного вида, что объясняется усложнением комбинаций единиц низшего порядка.

Биологическая макросистема.Популяционный уровень представляет собой совокупность организмов одного вида, населяющих определенную территорию, то есть популяцию, которая является элементарной единицей эволюционного процесса. Биоценотический уровень включает исторически сложившиеся устойчивые сообщества популяций различных видов, связанных между собой и окружающей средой обменом веществ, энергии и информации. Биосферный уровень включает всю совокупность биогеоценозов и обуславливает все процессы, протекающие в биосфере.

В классической термодинамике рассматриваются изолированные (замкнутые) или равновесные системы. Для замкнутых систем характерны простейшие расчетные уравнения, основанные на ряде характеристик: объем (V), работа (A), давление (P), температура (T), теплота (Q), внутренняя энергия тела (U). Для этих систем Т является производной от энергии, а запас энергии всегда имеет положительную величину, поскольку даже при Т = 0 К существует колебательное и вращательное движение молекул (то есть их тепловое движение).

Теплота является одной из форм энергии, которую получает или передает система, работа выражается равенствами А = F · S, A = P · V и определяется силой действия на систему, а внутренняя энергия тела состоит из суммы энергии атомов, молекул, электронов:

U = Uпоступ движ молек+ Uядер+ Ue + …

Ек и Еп данной системы в целом не учитывается. Классическая термодинамика сводится к двум началам термодинамики :

1) закону сохранения и превращения энергии (Q = U + A, где U – изменение внутренней энергии);

2) закону максимального роста энтропии при необратимых процессах до достижения системой равновесия

Живые системы не являются замкнутыми. Открытость системы – главное условие для ее существования, то есть если бы законы классической термодинамики выполнялись в открытых живых системах, они были бы обречены на смерть. Но этого не происходит, хотя законы термодинамики работают. Для живых систем в расчеты включается также и среда, с которой обменивается энергией живое существо, таким образом, термодинамические процессы существуют для единого комплекса: живая открытая система + внешняя среда = замкнутая система.