Тема 23. Термодинамические системы и процессы. Законы термодинамики.

Ключевые моменты: Тепловые машины и термодинамические циклы. Открытые, замкнутые и изолированные термодинамические системы. Первое начало термодинамики. Обратимые и необратимые термодинамические циклы. Цикл Карно. Понятие системы. Консервативные и диссипативные системы. Диссипация энергии и понятие энтропии. Второе начало термодинамики и гипотеза Р. Клаузиуса о «тепловой смерти» Вселенной. Современное состояние этого вопроса – является ли Вселенная замкнутой системой? Третье начало термодинамики, - возможно ли достижение абсолютного нуля температуры?

Тема 24. Химические процессы и системы.

Ключевые моменты: Понятие химического элемента. Строение атомов и молекул. Периодичность свойств химических элементов и периодическая система Д.И. Менделеева. Элементы стабильные и радиоактивные. Структура электронных оболочек, принцип Паули и периодичность свойств химических элементов. Типы химических связей. Понятие об ионизации, типы ионизирующих излучений. Органические и неорганические вещества. Понятия структуры и изомерии органических соединений.

Тема 25. Внутреннее строение и история геологического развития Земли. Современные концепции развития геосферных оболочек.

Ключевые моменты: Планета Земля как небесное тело. Теория образования Земли. Сколько лет существует Земля как сформировавшаяся планета? Откуда взялись необходимые для жизни химические элементы. История вопроса и современные теории. Современные представления о формировании структуры земного шара. Кора, мантия, ядро. Химический состав вещества Земли. Реликтовые радиоактивные элементы. Абсолютная геохронологическая шкала. Тектоника плит и история океанических бассейнов. История гипотез о формировании континентов. Учение Лотара Вегенера о дрейфе континентов. Современная концепция движения материков (тектоника литосферных плит) и новая глобальная тектоника. Новые теории мобилизма и фиксизма. Дивергенция и конвергенция земных континентов. Возникновение и эволюция океана и атмосферы Земли. Вулканическая деятельность и землетрясения.

Тема 26. Принципы эволюции, воспроизводства и развития живых систем.

Ключевые моменты: Процесс развития и размножения живых организмов; основные законы генетики, их вероятностно-статистическая трактовка. Понятия генотипа и фенотипа. Половое размножение организмов и партеногенез. Прокариотные и эукариотные организмы. Какой тип размножения и почему необходим для восходящей и непрекращающейся эволюции живого вещества? Эволюционные взгляды Ламарка и теория эволюции Дарвина и Уоллеса. Современное эволюционное учение. Сущность естественного отбора. Микроэволюция и макроэволюция. Соотношение и связь между онтогенезом и филогенезом организмов. Синергетическая трактовка эволюционного процесса, понятие гомеостаза, гомеореза и креода (К. Уоддингтон) и видовой траектории развития организмов. Эволюция как фундаментальное свойство самоорганизующихся и саморазвивающихся систем.

Тема 27. Многообразие живых организмов – основа организации и устойчивости биосферы.

Ключевые моменты: Понятие биосферы, история вопроса и современное состояние. Солнце как основной источник энергии. Роль хлорофилла в преобразовании солнечной энергии. Структура биосферы – подсферы и надсферы. Горизонтальная структура биосферы, понятие о биоценозах и экосистемах, иерархия экосистем. Классификация организмов в живой природе. Вид и популяция. Местообитание и экологическая ниша. Становление биологического разнообразия как системный процесс; энергетические и трофические цепи. Положительные и отрицательные обратные связи в биосистеме. Межвидовое динамическое равновесие в экосистеме, модель «хищник-жертва» Лотки-Вольтерра. Способы и механизмы регуляции экологического равновесия в естественной среде обитания, «кибернетические» и «синергетические» характеристики природных процессов.