Элементарная структура живых систем.
Ж ивые системы - биоэнергоинформационные системы организм - Биоэнергоинформационная система
Биоэнергетика изучает связь между биологической структурой и энергетической системой, рассматривает совокупные процессы превращения энергии в биологических системах, исследует процессы извлечения энергии из окружающей среды, её аккумулировании и использовании для жизнедеятельности организмов. По С.Дьерди: «Биоэнергетика рассматривает энергетические процессы в живых системах, основными источниками энергии которых являются:
Общие жизненные энергии, передаваемые на генетической основе.(Принцип Пастера-Реди: живое только то, что происходит от живого).
Питание.
Дыхание.
Внешнее воздействие.
Солнце.
Источники питания
В качестве примера биосистем можно рассматривать биоту в целом: растения – продуценты, животные – консументы, бактерии и грибы – редуценты.
Биота (все живое вещество Земли) за 1 год потребляет 200 млрд. тонн углекислого газа тонн выделяет 145 млрд. кислорода , при этом образуется 100 мрлд. тонн органики и затрачивается 3*10 25 Дж. солнечной энергии. Масса биоты составляет 1018 кг. Площадь поверхности Земли в 10000 раз меньше площади поверхности Солнца, но площадь поверхности земных растений составляет 0,9 площади поверхности Солнца.
Жизнь на Земле, представленная огромным количеством организмов (более 500 тыс. видов растений и 1,5 до 2 млн. видов животных) произвела глубочайшие изменения в обмене планеты.
Начало биосферы – появление жизни на Земле. Совершенствуясь и распространяясь, живые организмы принимают участие в перераспределении энергии и вещества на Земле – выделяя кислород и углерод.
Растения, ассимилируя углекислый газ, привели к созданию атмосферы, содержащей свободный кислород, который является не только активным химическим элементом, но и источником озона, преграждающего путь к Земле ультрафиолетовых лучей.
Углерод, связанный в растениях, образовал запас органических соединений.
Растительный покров изменил коэффициент (альбедо) отражения суши для отдельных участков солнечного спектра. Образование осадочных пород в мировом океане привело к изменению свойств земной коры.
Все эти изменения привели к образованию биосферы, где развертываются и продолжаются жизненные явления. В биосфере живое вещество и среда обитания органически связаны, взаимодействуют друг с другом, образуя целостную систему.
Определение Вернадского: область активной жизни, охватывающая нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы.
В биосфере живые организмы (живое вещество и среда обитания органически связаны и взаимодействуют друг с другом). При этом образуется целостная система. Впервые термин использовался в 1911 г.
Докучаев первым стал рассматривать соотношение между живыми организмами, минералами и растениями, рассматривая процессы почвообразования и обращая внимание на взаимодействие абиогенных и биогенных факторов в этом процессе.
Вернадский выделил особенности биосферы:
она представляет собой оболочку жизни, область существования живого;
можно рассматривать, как область земной коры, занятая трансформаторами, преобразователями космического излучения в земную энергию, тепловую, химическую;
биосфера является ведущим фактором преобразования лика Земли, ускоряет химические реакции + преобразует окружающую среду
неравновесность (работа живого вещества и солнечной энергии).
Принцип Бауэра, об устойчивости неравновесности систем, действует в биосфере в целом (ех) газовый состав атмосферы, солевой состав океана).
обводненность. В воде всегда существует жизнь; содержание воды в тканях организмов в 5 раз больше, чем во всех реках Земли, объем воды, содержащаяся в корнях обновляется за несколько минут (малый круговорот): круговорот воды определяется использованием воды растениями; на море весь объем воды фильтруется планктоном за пол года, верхний слой воды (0,5 км) обновляется за 20 дней.
неразрывная связь с космосом и Солнцем.
Основатель гелиобиологии А. Чижевский говорил: «Все, подчинено ритму Солнца: от массового размножения саранчи до средней успеваемости школьника».
Общий объем информации, содержащийся в биоте в 10 млрд. раз превышает объем всей информации, накопленной земной цивилизацией.
Живой организм – оркестр, есть дирижер (мозг), партитура (информация на геноме), первая скрипка (сердце). Ритм сердца совпадает с ритмом 1 Гц отдаленных пульсаров.
Биологические системы используют в своей жизнедеятельности структурную информацию, которую можно разделить на внутреннюю и внешнюю.
На подсознательном уровне работают генетическая и синергетическая информация. В качестве примеров синергетической информации приведем следующие. Многие части тела являются резонаторами, имеют собственную частоту по отношению к инфразвуковым колебаниям 1) 6 Гц, 2) 20 - 30 ГЦ – голова, 3) 16 Гц – порог частичной слышимости, 4) 2 - 3 Гц – желудок, 5) 2 – 4 Гц – кишечник, 6) 0,5 – 13 Гц – вестибулярный аппарат, 7) молекулы ДНК восприимчивы к низким частотам 8 Гц. Частота шумановского резонанса составляет 8 Гц-- собственная частота колебательного контура, образованного ионосферой и мантией Земли.
1010бит количества информации содержит 4-х букв генокод человека, который в настоящее время полностью прочитан ( 100 000 генов, 46 хромосом)
1025 бит(с учетом волнового генома)
В последние годы генетики обнаружили гены , определяющие интеллектуальные способности, память, эмоциональное поведение, склонность к различным отклонениям от общепринятых моральных норм (наркомания, потомственный алкоголизм, преступность, жестокость, клептомания, блуд)
К 2010 году планируется завершить расшифровку всего генома человека, ученые надеются получить полную информацию о биологической сущности всего живого. В современной генетике существует проблема: как действует генетический аппарат?
В соответствии с квантовой (волновой) генетикой хромосомы реализуют программу строительства организма через биологические поля — фотонные и акустические. Изначально создается электромагнитный образ организма и записывается социопрограмма. Генетический аппарат реализуется с помощью когерентных полей, хромосом, способных изучать свет и звук.