5. Термодинамика живых систем.

Живая система является открытой системой, и ее энтропия не возрастает, как это имеет место в изолированной системе. Это означает, что живая система постоянно совершает работу, направленную на поддержание своей упорядоченности, и находится в неравновесном стационарном состоянии. Производство энтропии при этом (как следует из теоремы Пригожина)

минимально. Таким образом, с позиций термодинамики можно утверждать, что живым системам присущи процессы, уменьшающие энтропию систем и поддерживающие их организованность.

С точки зрения общих законов развития Вселенной динамика Вселенной проявляется в двух взаимодополняемых процессах: разрушение и созидание.

6. Управление и регулирование в живых системах.

Управление – функция организованных систем, обеспечивающая выполнение следующих задач:

- сохранение определенной структуры системы;

- поддержание режима деятельности системы;

- реализацию цели деятельности системы по определенному правилу.

Эти задачи решаются с помощью регулирования.

Регулирование – функция управляющих систем, обеспечивающая выполнение таких задач, как:

- поддержание постоянства регулируемой величины на некотором уровне;

- изменение регулируемой величины по заданному закону;

- изменение регулируемой величины в соответствии с ходом некоторого внешнего процесса.

В целом регулирование в живых системах направлено на поддержание гомеостазиса – относительно динамического постоянства характеристик внутренней среды организма.

Важной стороной управления в живых системах является наличие обратных связей. Принцип обратных связей является одним из основных принципов самоуправления, саморегуляции и самоорганизации. Обратная связь – это обратное воздействие результатов процесса на его протекание.

7. Физико-химические предпосылки для зарождения жизни.

В процессе эволюции Земли складывались определенные пропорции различных элементов. В веществе планет, комет, метеоритов, Солнца присутствуют все элементы периодической системы, что доказывает общность их происхождения, однако количественные соотношения различны. С ростом порядкового номера распространенность элементов убывает, но не равномерно. Примечательно, что элементы с четным порядковым номером, особенно элементы с массовым числом кратным 4 более распространены. Этим массовым числам соответствуют устойчивые ядра.

К важнейшим свойствам Земли, определяющим ее происхождение и химическую эволюцию, относится радиоактивность. Все первичные планеты были сильно радиоактивны. Нагреваясь за счет энергии радиоактивного распада, они подвергались химической дифференциации, которая завершилась формированием внутренних металлических ядер у планет земной группы.

Литофильные элементы, т.е. элементы, образующие твердые оболочки планет (Si, O, Al, Fe, Ca, Mg, Na, K) переходили вверх, выделение газов из расплавленного вещества мантий при выплавлении легкоплавких фракций, приводила к базальтовым расплавам, которые также изливались на поверхность планет. Газовые компоненты, вырывающиеся вместе с ними, дали начало первичным атмосферам, которые смогли удержать только сравнительно крупные планеты. При дальнейшем охлаждении появились химические соединения: метан, вода, двуокись углерода, аммиак, молекулярный водород, азот. В этой атмосфере присутствовали лишь следы свободного кислорода. Она была богата инертными газами: неоном, аргоном, гелием.

Физические и химические свойства воды и углерода определили роль воды и углерода в зарождении жизни.

Для возникновения жизни необходимы определенные космические и планетарные условия.

Первое из таких условий – размер планет. Масса ее не должна быть не очень большой.

Второе важное условие – движение планеты вокруг звезды по круговой или близко к круговой орбите, позволяющей постоянно и равномерно получать необходимое количество энергии.

Третье необходимое условие – постоянная интенсивность излучения светила.