Рекомендуемая литература

31. Вернадский В. И. Химическое строение биосферы Земли и ее окружения. М., 1985.

32. Гурвич А. Г. Митогенетическое излучение. М., 1975.

33. Кузнецов П. Г. Фотоника. В кн.: Громыко Ю.В. Метапредмет «Проблема»: Учебн. пособие. М., 1998. С. 237—286.

Глава 11 Биология

Отклонение такого основного явления, каким является живое вещество в его воздействии на биосферу, от принципа Карно указывает, что жизнь не укладывается в посылки, в которых энтропия установлена. В.И.Вернадский

План изложения:

Как меры биологии связаны с LT?

1. Обмен веществ в живой и неживой природе.

2. Принципиальные различия.

3. Вынужденные процессы.

4. Доминирующие процессы.

5. Альтернатива: «Порядок — хаос» или «свободная — связная мощность».

6. Постулаты Бауэра и автоколебания.

7. О принципе Лешателье.

8. Сохранение и усиление мощности.

9. Переход от классической термодинамики к электродинамике Г.Крона.

Что такое мера в биологии?

В биологии используются:

1. все математические, физические и химические величины.

2. Информация.

3. Безразмерные единицы.

Как меры биологии связаны с LT?

Безразмерные единицы — числа.

Число есть отношение измеряемой величины к единице измерения этой же величины.

k (Число) =

Все меры биологии — это физические величины.

Все физические величины выражаются в размерности [L^R T^S].

Информация есть содержание величины [L^R T^S].

1. Обмен веществ в живой и неживой природе

Кажущиеся трудности в понимании ПРОЦЕССА органической жизни проистекают из того, что органическая жизнь есть не ПРЕДМЕТ, не ВЕЩЬ, которую можно подержать в руках, а ПРОЦЕСС ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ.

Известно, что сам по себе обмен веществ имеет место повсеместно как в явлениях ЖИВОЙ, так и в НЕЖИВОЙ ПРИРОДЕ. Он может быть специфическим признаком живой природы, если указана ПРОТИВОПОЛОЖНОСТЬ направления этого процесса в явлениях неживой и живой природы.

Термин «ПРОТИВОПОЛОЖНОСТЬ» здесь не случаен, так как нам необходимо найти такой признак обмена веществ, который охватывает ВСЕ ЯВЛЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКОЙ ЖИЗНИ НА ПРОТЯЖЕНИИ ВСЕЙ ЕЕ ЭВОЛЮЦИИ И НЕ ОХВАТЫВАЕТ ЭВОЛЮЦИИ НЕЖИВОЙ ПРИРОДЫ.

2. Принципиальные различия

В эволюции неживой природы, предшествовавшей возникновению жизни, доминировали процессы УМЕНЬШЕНИЯ СВОБОДНОЙ ЭНЕРГИИ, что приняло форму ВТОРОГО ЗАКОНА ТЕРМОДИНАМИКИ. В эволюции живой природы доминируют процессы, которые приводят к УВЕЛИЧЕНИЮ СВОБОДНОЙ ЭНЕРГИИ, что справедливо для всех форм жизни, включая явления ОБЩЕСТВЕННОЙ ЖИЗНИ. Само собою разумеется, что это термодинамически ВЫНУЖДЕННЫЙ процесс, который не может протекать самопроизвольно. Поток лучистой энергии Солнца мощностью 10¹⁴ квт и обеспечивает подходящие условия для подобного «принуждения».

3. Вынужденные процессы

Такая противоположность обмена веществ уже давно была намечена в истории химии, когда химические реакции делились на ЭКЗОТЕРМИЧЕСКИЕ и ЭНДОТЕРМИЧЕСКИЕ. Первый тип реакций сопровождался ВЫДЕЛЕНИЕМ ЭНЕРГИИ, а второй тип характеризовался обратным образом — он был связан с ПОГЛОЩЕНИЕМ ЭНЕРГИИ.

Практически очевидно, что экзотермические реакции осуществляются за счет собственной, ранее накопленной энергии, что и позволило приписать им эпитет — «САМОПРОИЗВОЛЬНЫЕ». Наоборот, эндотермические реакции происходят при притоке энергии извне, что и позволило приписать им эпитет — «ВЫНУЖДЕННЫЕ».

В качестве простейших примеров ПРОТИВОПОЛОЖНОГО обмена веществ рассмотрим два примера: 1) ржавление гвоздя, который упал на дорогу; 2) рост растения. Как в первом, так и во втором случае имеет место обмен веществ, но при ржавлении гвоздя процесс экзотермический, где СВОБОДНАЯ (ХИМИЧЕСКИЯ, ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ) энергия УМЕНЬШАЕТСЯ, а при росте растения — наоборот — СВОБОДНАЯЯ (ХИМИЧЕСКАЯ, ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ) энергия УВЕЛИЧИВАЕТСЯ.

Именно благодаря притоку внешней энергии и возможно такое явление, как ОРГАНИЧЕСКИЙ РОСТ, сопровождающийся превращением поступившей энергии извне в ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО, которое и является носителем химической или «свободной» энергии.