- •Современная научная картина мира
- •Оглавление
- •Часть I Наука и научная картина мира …………………………………………. 7
- •Часть II Основополагающие концепции современной науки ……………… … 36
- •Часть III Некоторые приложения концепций современной науки ……….... 62
- •Введение
- •Часть I. Наука и научная картина мира
- •1.1. Единство мира и способы его постижения
- •1.1.1. Природа, цивилизация и культура как целостная система
- •1.1.2. Мифология, религия, искусство, наука как компоненты культуры и способы постижения природы
- •1.1.3. Познание и мировоззрение
- •1.1.4. Обобщенная картина мира
- •1.2. Наука и научный метод исследования
- •1.2.1. Наука как компонент культуры
- •1.2.2. Наука как способ объективного познания
- •1.2.3. Научный метод исследования
- •1.2.4. Динамика развития науки и формирование научных парадигм
- •1.3. Научная картина мира
- •1.3.1. Структура научной картины мира
- •1.3.2. Дифференциация наук
- •1.3.3. Естественные науки и гуманитарное знание: проблемы интеграции
- •1.3.4. Естественно-научное и гуманитарное мышление
- •Часть II. Основополагающие концепции современной науки
- •2.1. Элементы теории систем
- •2.1.1. Системный подход к описанию окружающего мира
- •2.1.2. Классификации социоприродных систем
- •2.1.3. Свойства открытых систем
- •2.1.4. Системная картина мира
- •2.2. Самоорганизация и эволюция сложных систем, далеких от равновесия
- •2.2.1. Общие представления
- •2.2.2. Сценарий самоорганизации
- •1. Фазовое пространство и фазовые траектории
- •2. Точка бифуркации
- •3. Фракталы и аттракторы
- •4. Сценарий
- •2.2.4. Синергетическая картина мира и универсальный эволюционизм
- •1. Синергетическая картина мира
- •2. Универсальный эволюционизм
- •2.3. Элементы теории управления
- •2.3.1. Самоорганизация и организация
- •2.3.2. Контур с обратной связью
- •2.3.3. Управление и управленческая деятельность
- •Часть III. Некоторые приложения концепций
- •3.1.2. Структура и специфика естественно-научной картины мира
- •3.1.3. Фундаментальные понятия естествознания
- •1. Материя и формы ее существования: вещество и поле
- •2. Атрибуты материи: отражение и движение
- •3. Пространство и время
- •4. Энтропия и информация
- •2. Основополагающие принципы естествознания
- •3.1.5. Эволюция естественно-научной картины мира: от натурфилософии к хх веку
- •1. Доклассический период
- •2. Классическая наука
- •3.2. Современные частные естественно-научные картины мира
- •3.2.1. Физическая картина мира
- •1. Релятивистская картина мира
- •2. Квантово-полевая картина мира
- •3. Строение материи и физика элементарных частиц
- •4. Соотношение классической, релятивистской и квантовой картин
- •3.2.2. Космологическая картина мира
- •1. Вселенная
- •2. Гипотеза Большого Взрыва
- •Галактики
- •Звезды и звездно-планетные системы
- •5. Солнце и Солнечная Система
- •3.2.3. Геологическая картина мира
- •1. Общая характеристика планеты
- •2. Самоорганизация и эволюция Земли
- •3. Физические оболочки Земли
- •4. Геосфера
- •3.2.4. Химическая картина мира
- •1. Химическая эволюция
- •2. Общие представления о химическом процессе как способе самоорганизации химических систем
- •3. Самоорганизация и эволюция химических систем
- •4. Биологическая химия или предбиология
- •3.2.5. Биологическая картина мира
- •1. Общие представления
- •Гипотеза биохимической эволюции
- •Опережающее отражение
- •4. Биологический эволюционизм
- •5. Концепция генетики
- •6. Современная теория эволюции
- •7. Формирование биосферы
- •8. Экосистемный подход к изучению природы Земли
- •3.3. Гуманитарная картина мира
- •3.3.1. Антропологическая картина мира
- •1. Природа человека
- •2. Антропогенез: современные представления о происхождении и эволюции человека
- •3. Миграции древних людей и происхождение рас
- •4. Эволюция головного мозга и развитие психики
- •5. Человек как познающий субъект природы
- •6. Генетическая программа человека и природа интеллектуальных способностей
- •3.3.2. Социально-культурная картина мира Общие замечания
- •1. Краткий исторический экскурс
- •2. Системно-синергетический подход к описанию социальных систем
- •3. Культурная антропология
- •3.3.3. Глобальная экологическая картина
- •1. Становление техногенной цивилизации и экологические уроки прошлого
- •2. Экологические проблемы современной цивилизации
- •3. Глобальный экологический кризис, его истоки и причины
- •4. Необходимость продуктивного диалога общества и природы
- •3.3.4. Новые модели развития цивилизации
- •1. Учение в.И.Вернадского о ноосфере
- •2. Восхождение к коэволюционной стратегии
- •3. Устойчивое развитие
- •Заключение
- •Тематика творческих работ
- •Системный подход к описанию окружающего мира.
- •Перечень вопросов к итоговой аттестации
- •Дополнительная литература
- •Глоссарий
4. Биологическая химия или предбиология
Биологическая химия как интегративное направление на стыке биологии и химии берет свое начало в самом конце XIX века. Уже на рубеже веков были открыты и синтезированы сложные органические соединения, играющие важнейшую роль в строении и функционировании клетки. Были изучены белки, уровни их организации и их функции, липиды, их энергетическая и мембранная функции, структурная и энергетическая функции углеводов. Нуклеиновые кислоты начали активно изучаться лишь после того, как в 1953 году английский кристаллограф Ф. Крик и американский биохимик Д. Уотсон методами рентгеноструктурного анализа установили пространственную структуру молекулы, несущей в себе информацию о наследственных свойствах организмов – дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК).
Химия сделала очень многое для вскрытия природы биологических процессов. Ею выявлена роль:
- хлорофилла в фотосинтезе;
- гемоглобина как основы процесса дыхания;
- химическая природа работы мозга и передачи нервного возбуждения;
- энергетика внутриклеточных процессов и в организме;
- материальные основы регулятивного и наследственного механизмов;
- структура, строение и функции нуклеиновых кислот и других сложных соединений, входящих в состав клетки.
Огромное значение химические исследования имеют для выявления клеточного метаболизма (обмена веществ) - совокупности большого числа сопряженных химических реакций, которые протекают синхронно, в строгой последовательности. В результате образуются длинные цепи реакций, способствующих самосохранению и самовоспроизведению всех организмов.
Химией установлена решающая роль катализа в самоорганизации жизни на предбиологической стадии эволюции материи. В процессе перехода к простейшим формам жизни происходил дифференцированный отбор лишь таких химических элементов и их соединений, которые являются основным строительным материалом для биосистем. Из 110 известных нам химических элементов, в космосе господствуют только 2 элемента – водород и гелий. Для строительства биосистем природа использовала:
- 6 наиболее важных элементов - органогенов ( C, H, O, N, P, S);
- 12 элементов, которые принимают участие в некоторых процессах – натрий, калий, кальций, магний, алюминий, железо, кремний, хлор, медь, цинк, кобальт, никель;
- 20 – которые участвуют в построении и функционировании отдельных узкоспецифических систем.
Наиболее распространенными из органогенов являются С, О и Н, доля остальных невелика.
Строгий отбор элементов для строительства биосистем предъявляет особые требования к элементам-органогенам:
- способность образовывать прочные энергоемкие связи;
- лабильность т.е. способность к образованию различных связей.
На этом основании углерод, способный к образованию прочных и разнообразных химических связей, созданию разнообразных соединений с другими элементами и длинных цепей, был «отобран» природой как органоген номер 1. Он стал основным строительным материалом живого вещества.
3.2.5. Биологическая картина мира