Шпоры по КСЕ2 / 73-78

73. Основные направления прикладных исследований в биологии.

Прикладные исследования – исследования, продукты которого ориентированы на использование в практических целях. Конкретно в биологии к основным направлениям прикладных исследований можно отнести микробиологию (исследование и создание различных микроорганизмов), генетику (трансгенные продукты, теном человека), физическую биологию (использование биологических процессов в качестве источников получения энергии), и др. Короче, можно придумывать все что угодно!

74. Генная инженерия. Сущность, практическое применение.

Генная инженерия (технология рекомбинантных ДНК) –изменение с помощью биохимии хромосомных материалов. Наследственный материал вводят: 1) непосредственно в оплодотворённое яйцо ДНК реципиента. 2) используя вирусы, 3) используя стволовые клетки (клетки эмбрионов), гены вида-донора вводят в зародыш организма реципиента, который включает эти гены в свои ткани.

ГИ дает возможность получения ряда оч. нужных и специфичных препаратов, например инсулин, гормоны и др.

Практическое применение ГИ - генная терапия, используется в в с/х (повышение урожайности, пищевой ценности, создание вакцин для борьбы с болезнями растений и животных), в медицине, научные исследования.

Опасности применения ГИ: 1) не изучены до конца последствия применения в пищу трансгенных препаратов, 2) возможны необратимые последствия при смешении лабораторного препарата и реальной окруж. среды.

Евгеника - учение о средствах, путях и условиях изменения наследственности чела и создание более совершенных его качеств. Она занимается всеми влияниями улучающими качества рас, имеет научную основу, которая содерж рациональные элементы.

75. Биоэтика.

Биоэтика, или сложные поведенческие программы, присущие животному миру, рассматриваются как естественное обоснование человеч. морали. Поведение животных рассматривается в рамках спец. науки - этологии. Этологи открыли у животных большой набор инстинктивных запретов, необходимых и полезных в общении с сородичами.

Впервые глубокий анализ поведенческих программ животных провел в своей книге «Агрессия» австрийский этолог Лоренц. Он рассматривает мораль животных как создание естественного врожденного запрета выполнять обычные программы поведения в определенных случаях, возникающих при общении с себе подобными. То есть в тех случаях, когда проявление инстинкта может оказаться вредным, водится в действие механизм его торможения.

Врожденные запреты создаются под жестоким давлением отбора ради выполнения задачи сохранения вида. Важнейшие запреты: "не убей своего", "нельзя нападать неожиданно и сзади, без предупреждения и без проверки", "нельзя бить того, кто принял позу покорности", "победа с тем, кто прав". (животное, защищающее свою территорию, свою нору, детенышей, чаще выигрывает в конфликте даже у более сильного и агрессивного соперника. Это происходит не только потому, что противник заранее психически ослаблен. Его агрессивность также сдерживается запретом. Аналоги этого запрета у чела - неприкосновенность жилища, личной жизни и имущества).

76. Понятие симметрии. СРТ симметрия.

Все многообразие окруж. мира связано с тем или иным нарушением определенных видов симметрий. В общем случае С. выражает степень упорядоченности какой-либо системы или объекта. С. – неизменность (инвариантность) каких-либо свойств и характеристик объекта по отношению к каким-либо преобразованиям (операциям) над ним. Например, окружность симметрична относительно любой прямой (оси симметрии), лежащей в ее плоскости и проходящей через центр. Операциями С. в данном случае будут зеркальное отражение относительно оси и вращение относительно центра окружности.

Противоположным понятием является понятие асимметрии, которое отражает существующее в объективном мире нарушение порядка, равновесия, относительной устойчивости, пропорциональности и соразмерности между отдельными частями целого, связанное с изменением, развитием и организационной перестройкой.

Различают геометрическую (ГС) и динамическую (ДС) формы симметрии (и, соответственно, асимметрии). К ГС относятся свойства пространства – времени, такие как однородность, изотропность, эквивалентность и др. К ДС относятся симметрии, выражающие свойства физических взаимодействий, например, С. эл. заряда, С. спина и др.

Важным понятием в совр. физике является понятие калибровочной симметрии (КС). КС связаны с инвариантностью относительно масштабных преобразований. Так в СТО физические законы не изменяются относительно переноса (сдвига) системы координат, таким образом, здесь работают законы КС.

77. Симметрия и ассиметрия живого.

С. – неизменность (инвариантность) каких-либо свойств и характеристик объекта по отношению к каким-либо преобразованиям (операциям) над ним.

С. проявляется везде: мелкие организмы, взвешенные в воде, имеют почти шарообразную форму. У организмов, живущих в морских глубинах, уже иная С.: у них вращательная способность свелась к отдельным поворотам вокруг некоторой оси.

Совр. ЕЗ пришло к важному открытию, связанному с С. и касающемуся отличия живого от неживого. Дело в том, что «живые» молекулы, т.е. молекулы органических веществ, составляющих живые организмы, отличаются от «неживых», т.е. полученных искусственно, зеркальной С.

Неживые молекулы могут быть как зеркально симметричны, так и зеркально асимметричны, как, например, левая и правая перчатка. Это свойства зеркальной асимметрии молекул называется киральностью. Неживые киральные морекулы встречаются в природе как в «левом» так и в «правом» варианте, т.е. они кирально нечистые. «Живые» молекулы могут быть только одной ориентации – «левой» или «правой», т.е. здесь говорят о киральной чистоте живого. Например, молекула ДНК, как известно, имеет вид спирали, и эта спираль всегда правая.

Следовательно, важнейшая способность живых организмов - создавать кирально чистые молекулы. По совр. представлениям именно киральность молекул определяет биохимическую границу между живым и неживым

78. Симметрия пространства – времени и законы сохранения.

Одной из важнейших особенностей симметрий (С.) является их связь с законами сохранения (ЗС). Понятие С. применимо к любому объекту, в.т.ч. и к физическому закону. Наиболее общий подход к взаимосвязи С. и ЗС содержится в теореме Нетера (1918г.): если св-ва системы не меняются относительно какого-либо преобразования переменных, то этому соответствует некоторый ЗС.

Переход от ИСО к др. осуществляется через: 1) Сдвиг начала координат – физическая эквивалентностью всех точек пространства, его однородностью. 2) Поворот тройки осей координат - изотропность пространства и соответствует симметрии относительно поворотов. 3) Сдвиг начала отсчета по времени - физическая эквивалентность моментов времени и однородность времени. 4) Равномерное прямолинейное движение начала отсчета со скоростью V - переход от покоящейся системы к системе, движущейся равномерно и прямолинейно.

Такую С. условно называют изотропностью пространства-времени. Переход же осуществляется с помощью преобразований Галилея или преобразований Лоренца.

Эти 4 вида симметрии являются универсальными. Это означает, что все законы Природы относительно них инвариантны с большой степенью точности, а соответствующие им ЗС являются фундаментальными: 1) ЗС импульса как следствие однородности пространства. 2) ЗС момента импульса как следствие изотропности пространства. 3) ЗС энергии как следствие однородности времени. 4) ЗС скорости центра масс (следствие изотропности пространства-времени).