В 1928 вместе В. Гейзенбергом ввел в физику обменное взаимодействие.

В 1928 г. ввел релятивистское уравнение – уравнение Дирака, объединившее квантовую и релятивистскую механику. Исходя из анализа решений уравнения Дирака, ввел понятие дырок в области отрицательных энергий, связав эти частицы с существованием позитрона. В 1933 предположил существование антивещества и поляризации физического вакуума. В 1933 г. вместе Э. Шредингером получил Нобелевскую премию.

Элементы физических основ квантовой химии.

Состояние (замкнутой) квантовомеханической системы полностью волновой функцией.

Волновая функция электрона в атоме (приближенная экстраполяция от модели атома водорода) определяется четырьмя квантовыми числами: n - главное квантовое число; l - орбитальное квантовое число; m_l - проекция орбитального квантового числа на выбранное направление (как правило на ось z); m_s - проекция спина электрона на выбранное направление (как правило на ось z). В моделях многоэлектронных атомов энергия электрона – энергетический уровень – определяется значениями квантовых чисел n и l. Исходя из этих предпосылок конструируется распределение электронов в многоэлектронных атомах. Если считать, что электроны на уровнях с максимальной энергией являются внешними электронами, то степень заполненности этих уровней связывается с валентностью атома в химических реакциях (некорректно для групп железа, лантана и т.п.).

Квантово механическая идея объяснения катализа.

Обменное взаимодействие и химические связи.

БИОЛОГИЯ [1, С. 120] – Совокупность наук о живой природе – об огромном многообразии вымерших и ныне населяющих Землю живых существ, их строении и функциях, происхождении, распространении и развитии, связях друг с другом и с неживой природой. Биология устанавливает общие и частные закономерности, присущие жизни во всех ее проявлениях и свойствах (обмен веществ, размножение, наследственность, изменчивость, приспособляемость, рост, подвижность и др.).

Критерии живого.

Живые организмы – достаточно автономные, самовоспроизводящиеся системы, в основном построенные из белков и нуклеотидов, для которых характерно:

1. обмен веществ, энергией, информацией с окружающей средой;

2. гомеостаз и самовоспроизведение себе подобных;

3. конечность времени существования.

Живые организмы –открытые системы, построенные в основном из сахаров, аминокислот, нуклеотидов и жирных кислот. Сахара и аминокислоты зеркально ассиметричны.

Возникновение жизни на Земле оказалось возможным лишь после образования внешних для планеты геосферных оболочек: литосферы, гидросферы и атмосферы – при наличии магнитосферы, защищающей от потока солнечного ветра и космического излучения.

Аэробная жизнь стала возможной, когда концентрация кислорода в атмосфере стала превышать 1% от современной (в архее ≈ 3 миллиарда лет назад).

Жизнь стала возможной на мелководье и на суше, когда концентрация кислорода в атмосфере увеличилась до 10% от настоящей. Возник озоновый слой, защищающий Землю от потока ультрафиолетового и рентгеновского излучения.

Анаэробы [1, С. 46] - (анаэробные организмы) способны жить в отсутствии атмосферного кислорода; некоторые виды бактерий, дрожжей, простейших, червей. Энергию для жизнедеятельности получают, окисляя органические, реже неорганические вещества без участия свободного кислорода или используя энергию света (например, пурпурные бактерии). Облигатные, или строгие, анаэробы развиваются только в отсутствии кислорода (например, клостридии[10]), факультативные, или условные, анаэробы – и в его присутствии (например, кишечная палочка, ресничные инфузории). Широко распространены в почве, воде, в донных отложениях.

(по Камке В. А. Концепции современного естествознания: Учеб. Пособие для студентов вузов. – М.: Логос, 2004. – 304 с. - анаэробный фотосинтез – фотосинтез без выделения свободного кислорода, например, 6CO₂ + 12H₂S = 12S + 6H₂O + С₆H₁₂O₆).

Аэробы [1, С. 81] – (аэробные организмы) энергию для жизнедеятельности получают за счет окислительных процессов с участием атмосферного кислорода. Аэробы почти все животные и растения, многие микроорганизмы.

(по Камке В. А. –аэробный фотосинтез – фотосинтез c выделением свободного кислорода; 6CO₂ + 6H₂O = С₆H₁₂O₆ + 6О₂).

Киральная чистота белков и нуклеиновых кислот. Белки построены из аминокислот, поляризующих свет влево, а нуклеиновые кислоты состоят из сахаров, поляризующих свет вправо.

Клеточное строение живых организмов. По-видимому, первыми в процесс биологической эволюции, опираясь на свойство репликации – выстраивание комплементарных цепочек нуклеотидов (A-аденин, G-гуанин, C-цитозин и U-урацил) включились молекулы РНК: A-U; G-C. Затем пришла пора включения в этот процесс молекул ДНК (A-аденин, G-гуанин, C-цитозин и Т-тимин).

Автотрофы [1, С. 14] – (от авто … и греч. trophe – пища, питание) (автотрофные организмы), организмы, синтезирующие из неорганических веществ (главным образом воды, диоксида углерода, неорганических соединений азота) все необходимые для жизни органические вещества, используя энергию фотосинтеза (все зеленые растения – фототрофы) или хемосинтеза (некоторые бактерии хемотрофы). Автотрофы, основные продуценты органического вещества в биосфере, обеспечивают существование всех других организмов.

Авто … [1, С. 14] – (от греч. autos – сам), часть сложных слов, означающая: «автоматический» (например, автосцепка), … «свой», «само» …

Гетеротрофы [1, С. 256] – (от гетеро … и греч. trophe – пища) (гетеротрофные организмы) используют для своего питания готовые органические вещества. К гетеротрофам относится человек, все животные, некоторые растения, большинство бактерий, грибы.

Гетеро … [1, С. 256] – (от греч. Heteros – другой), часть сложных слов, означающая: «другой», «иной», соответствует русскому «разно …» (например, гетерогенный).

Фотосинтез может идти с выделением кислорода – аэробный и без выделения кислорода – анаэробный.

Первичные организмы появляются на Земле приблизительно 2 -3 миллиарда лет назад в археозойскую эру.

Прокариоты [1, С. 972] – организмы, не обладающие, в отличии от эукариот оформленным клеточным ядром. Генетический материал в виде кольцевой цепи ДНК лежит свободно в нуклеозиде и не образует настоящих хромосом. Типичный половой процесс отсутствует. К прокариотам относятся бактерии, в том числе цианобактерии[11] (сине-зеленые водоросли). В системе органического мира прокариоты составляют надцарство.

Эукариоты (эвкариоты) [1, С. 1411] - организмы (все, кроме бактерий, включая цианобактерий), обладающие, в отличии от прокариот, оформленным клеточным ядром, отграниченным от цитоплазмы ядерной оболочкой. Генетический материал заключен в хромосомах. Клетки эукариот имеют митохондрии, пластиды и другие органоиды. Характерен половой процесс.

Есть основания считать, что в ходе эволюции эукариотических клеток, т.е. клеток со сформированным ядром, клеток линии растений, животных и грибов, они все происходят от общего предка.

Классическая классификационная и эволюционная биология.

ЦАРСТВО [1, С. 1327] – «(биолог.), высшая таксономическая категория (ранг). Со времен Аристотеля весь органический мир подразделяли на два царства: растения и животные. В современной системе органического мира чаще принимают 4 – 5 царств: бактерии (в том числе цианобактерии – сине-зеленые водоросли), грибы, растения, животные; иногда выделяют еще царство архей[12] (архебактерий). В современной научной литературе как самостоятельное царство одноклеточных эукариот часто рассматривают простейших».

Прокариоты; Простейшие; Грибы; Растения; Животные.

Царство – тип – подтип – класс – отряд – семейство – род – вид.

Вид [1, С. 187] – основная структурная и классификационная единица в системе живых организмов; совокупность популяций особей, способных к скрещиванию с образованием плодовитого потомства, обладающих рядом общих морфологических и физиологических признаков, населяющих определенный ареал.

Род [1, С. 1031] – (биолог) – «Основная надвидовая таксономическая категория (ранг) в биологической систематике. Объединяет близкие по происхождению виды. Например, разные виды кошек: (дикая, камышовая, бенгальская и др.) – составляют род кошек». …

Семейство [1, С. 1091] – (биолог) – «Таксономическая категория (ранг) в биологической систематике. В семейство (иногда сначала в подсемейство) объединяют близкие роды». …

Популяция [1, С. 950] – (биол.) совокупность особей одного вида, длительно занимающая определенное пространство и воспроизводящая себя в течение большого числа поколений. В современной биологии популяция рассматривается как элементарная единица процесса эволюции, способная реагировать на изменение среды перестройкой своего генофонда.

Раса [2, С. 680] – «Исторически сложившаяся часть человечества, объединенная общностью наследственных физических признаков (цвет кожи, глаз, формой волос, черепа и др.), обусловленных общностью происхождения и первоначального расселения». Расы: Европеоидная, Негроидная, Монголоидная

Ароморфоз [1, С. 65] – усложнение организации и функций организмов в процессе эволюции, дающее им возможность расширить использование внешней среды (например, образование четырехкамерного сердца при переходе от рептилиеподобных предков к млекопитающим, развитие теплокровности).

Онтогенез [1, С. 845] – (от греч. on – род, племя, ontos – сущее и … генез), (индивидуальное развитие организма), совокупность преобразований, претерпеваемых организмом от рождения до конца жизни.

Филогенез [1, С. 1281] – (от греч. phylon – род, племя и генез), процесс исторического развития мира живых организмов, как в целом, так и отдельных групп – видов, родов, семейств, отрядов (подотрядов), классов, типов (отделов), царств. Филогенез изучается в единстве и взаимообусловленности с индивидуальным развитием организмов – онтогенезом.

Дата добавления: 2015-08-09