Тема 8. Химические системы

В данной теме необходимо особое внимание обратить на вопросы о химических процессах, самоорганизации и эволюции химических систем, на основные понятия: анализ, синтез, атом, катализатор, молекула, соединение, структура, простое вещество, фермент, химический элемент.

Химические процессы. Химические системы создаются за счет природных химических связей. Химическая связь – это совокупность сил, действующих между атомами или группой атомов. В результате действия этих сил образуются молекулы, которые являются наименьшими частицами, обладающими свойствами вещества. Руководствуясь этим разъяснением, следует ответить на вопрос, что изучает химия, какие основные методы она использует, что называется простым и сложным веществом.

Структура вещества и химические системы. Исторически в качестве первичной химической системы рассматривалась молекула, и поэтому, когда речь заходила о структуре вещества, то имелась в виду именно структура молекулы как наименьшей единицы вещества. Необходимо знать основные уровни химических структур и что лежит в основе деления веществ на соединение постоянного и переменного состава.

Энергетика химических реакций. Процесс превращения одних веществ в другие носит название химической реакции. Образование новых веществ – это глубокая и качественная перестройка, связанная с разрушением одних химических связей и образованием других. Следует знать, отчего зависит динамика химических процессов, какие вещества называют катализаторами и какую роль играет катализ в эволюции химических систем.

Особое внимание следует уделить взаимосвязи между химическими, физическими и биологическими процессами.

Тема 9. Организация живой материи

Живая природа представляет собой высокоорганизованную систему, охватывающую всю совокупность живых существ во всем многообразии их связей и отношений. Объекты живой природы имеют ряд свойств, отличающих живые системы от неживых. Необходимо знать совокупность признаков, позволяющих отличить живые системы от неживых.

Следует обратить внимание на то, что живая природа, как и любая другая система имеет ряд подсистем и уровней организации. Многоступенчатость, многоуровневость – существенный аспект живой природы. Каждый уровень – определенное системное образование с определенными характерными признаками. К ним относятся наличие определенных законов и их функционирование, формы регулирования, особенности детерминации и т.д. Выделение уровней не абсолютно, так как возможны разные критерии этого выделения. Можно выделить такие уровни:

1. молекулы - клетка - организм - экосистема;

2. организм - вид - биоценоз - биосфера;

3. молекулы - клетки;

4. уровень тканей и органов в организме и т.д.

Каждый уровень предшествует другому. Можно говорить о тенденции к усложнению, хотя, например, познание структуры белка, наследственного материала на молекулярном уровне далеко от утверждения упрощенности. Каждому уровню организации соответствует определенный вид движения: на молекулярном – биохимические и биофизические процессы, на клеточном и организменном – физиологические процессы, на популяционно-видовом – филогенез и эволюция, на уровне биосферы – круговорот веществ и энергий в природе, связь живой и неживой природы. Для всех уровней организации соответствует общебиологическое движение. Есть и общие для всех уровней функции, характерные для частей и целого, к ним относятся: самообновление и самовоспроизведение (проявляющиеся через ассимиляцию и диссимиляцию, генетическую функцию).

При изучении данной темы особо отметим идею об изменении органического мира. Студент должен знать, что учение об изучении биологической эволюции есть наука о причинах, движущих силах и закономерностях изменения и развития живых организмов. Эволюционное учение является теоретической основой современной биологии, обобщает результаты, полученные частными биологическими науками. С точки зрения теории эволюции все многообразие живой природы является результатом действия трех взаимосвязанных факторов: наследственности, изменчивости и естественного отбора.

Следует ознакомиться с идеями К.Линнея, Ж.Ламарка, предшествующими эволюционной теории, а также идеями Ч. Дарвина. Необходимо знать основные положения, достоинства и недостатки этих теорий, а также иметь представление о теории синтетической эволюции.